ЛАБ.ПРАКТИКУМ (ИвТИ-2006)
.pdf
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Но |
= |
70,7 |
|
|
Нр = |
α , |
||||
|
|
|
Тпр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тв |
||
|
|
|
|
|
где |
α - коэффициент (1,0 – 1,1). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Минимально возможную линейную плотность пряжи, текс, из сырья данного |
|||||||||||||||||||||
вида при условии, что пряжа будет соответствовать требованиям |
Государственного |
|||||||||||||||||||||
стандарта, определяют также по формуле А. Н. Соловьева |
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
2,65 |
|
+ |
|
|
δ |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|||||
|
|
|
|
1000 |
|
|
|
Р0 zkη |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
Тв |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
Т5 = 1000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
||||||
|
|
1− 0,0375H |
|
|
− |
|
|
α |
|
|
|
|
||||||||||
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Po zkη |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a и δ |
- коэффициенты (приведены в табл. 19). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 19 |
||||||||
|
|
Значения коэффициентов |
а и δ |
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
Хлопок |
|
Пряжа |
|
|
Сорт пряжи |
|
|
|
α |
|
δ |
||||||||||
Средневолокнистый |
|
Кардная |
|
|
Высший |
|
|
|
|
|
12,2 |
|
0,1 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
II |
|
I |
|
|
|
|
|
|
|
|
11,7 |
|
0,1 |
||
|
|
|
|
|
|
|
III |
|
|
|
|
|
|
11,0 |
|
0,1 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10,0 |
|
0,1 |
|||||
Тонковолокнистый |
|
Гребенная |
|
|
Высший |
|
|
|
|
|
21,6 |
|
-0,5 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I |
|
|
|
|
|
|
|
|
20,5 |
|
-0,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
II |
|
|
|
|
|
|
|
|
19,5 |
|
-0,5 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
Прядильную способность хлопкового |
волокна, |
т. |
е. максимальную длину |
пряжи, км, получаемой из 1 кг сырья и отвечающей требованиям Государственного стандарта, определяют по формуле
10
L5 = Т5 В ,
где В - выход пряжи, %:
В = D — (Сс + 0,9С + 0,5К)A,
где D – коэффициент (92 для кардного прядения средневолокнистого хлопка и 89 - ро для гребенного прядения, здесь
ро - процент гребенного очеса); Сс – содержание семян в волокне, %;
С– содержание сора в волокне, %;
К– содержание кожицы в волокне, %;
А – коэффициент, зависящий от количества волокон и волокнистых пороков, выделяемых в отходы (≈ 3,2).
Выбор оптимальной сортировки вискозного штапельного волокна для выработки пряжи заданного качества
Выбор сортировки для выработки пряжи зависит от требований, предъявляемых к пряже ГОСТ 9299-73, и от назначения этой пряжи. Условием получения равномерной пряжи, из которой в дальнейшем будут выработаны ткани и трикотажные изделия высокого качества, является соблюдение стабильности сортировки по составу во времени.
Прядильные фабрики перерабатывают вискозное штапельное волокно различных отечественных и зарубежных заводов, поэтому оно несколько различается по своим свойствам. Рекомендуется смешивать разные партии полученного фабрикой волокна. Отечественное вискозное штапельное волокно оценивают в соответствии с ГОСТ 10546-80 (табл. 20).
|
Свойства вискозно-штапельного волокна |
Таблица 20 |
|
|
|
||
Показатели |
|
1 сорт |
II сорт |
|
|
|
|
Номинальная линейная плотность |
170, 385, 286 |
333, 250 и 167 |
|
волокна, мтекс |
|
|
|
Длина резки волокна, мм |
34, 38 |
55 и 65 |
|
Удельная |
разрывная нагрузка одиночного |
20,6 |
18,0 |
некрашеного волокна, |
|
|
|
сН/текс, не менее |
|
|
|
Удлинение при разрыве одиночного волокна, |
19—26 |
14-20 |
|
% |
|
|
|
Отклонение от номинальной длины волокна, |
±2,0 |
±2,0 |
|
мм, не более |
|
|
|
Отклонение фактической линейной плотности |
±8,0 |
±8,0 |
|
от номинальной, %, не более |
|
|
|
Содержание серы, %, не более |
0,1 |
0,15 |
|
Склейки и роговидные волокна, % |
0,004 |
0,01 |
|
Рассыпчатость |
Хорошая |
Удовлетворитель |
|
|
|
|
ная |
|
|
|
|
Для выработки штапельной вискозной пряжи ЦНИХБИ рекомендованы сортировки следующего состава (табл.21):
|
Таблица 21 |
Состав сортировки из химических волокон |
|
Линейная плотность |
Состав сортировки |
пряжи, текс |
|
29 |
Вискозное волокно, крашенное в массе, линейной |
|
плотности 312 мтекс 1 сорта длиной |
|
38 мм (95%) |
|
Обраты своей смеси (5%) |
|
|
29 - 25 |
Вискозное суровое или крашенное в массе волокно |
|
312 мтекс I сорта длиной 65 мм (95%) |
|
Обраты своей смеси (5%) |
20 - 11,5 |
Отечественное вискозное волокно 167 мтекс 1 |
|
сорта длиной 38 мм (95-30%) |
|
Импортное вискозное штапельное волокно той же |
|
линейной плотности и длины |
|
(60-65%) |
|
Обраты своей смеси (5%) |
25—20 |
Вискозное волокно обычное 167 мтекс |
|
I сорта длиной 38 мм (65 - 50%) |
|
Упрочненное или высокопрочное волокно |
|
167-133 мтекс I сорта длиной 38 мм |
|
(30 - 45%) |
|
Обраты своей смеси(5%) |
12,5-8,4 |
Вискозное высокопрочное волокно |
|
133 мтекс 1 сорта длиной 38 мм (95%) |
|
Обраты своей смеси (5%) |
Студент, пользуясь справочными данными о физико-механических показателях волокна и рекомендациями ЦНИХБИ по составлению смесей, составляет несколько различных смесей, рассчитывает средневзвешенные показатели волокна этих смесей и оформляет полученные данные в виде табл.22, где приведены три возможных варианта смесей для выработки пряжи линейной плотности 25 текс.
Коэффициент фактической крутки выбирается по табл.23.
Вариант
1
2
3
Таблица 22 Примеры различных смесей для вискозной пряжи линейной
плотности 25 текс
Компоненты |
Т |
ммl, |
Р |
Средневзвешенные |
Заправочный коэффициент aкрутки |
|||
смеси |
|
показатели в смеси |
||||||
|
мтекс, |
|
сН/текс |
|
||||
|
|
|
мтекс |
l,мм |
cН/ |
Т |
||
|
|
|
|
|
Тв, |
Ро, |
|
|
|
|
в |
|
, |
|
|
текс |
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
80% волокна |
312 |
38 |
21 |
311 |
38 |
20,8 |
39,5 |
|
Рязанского завода |
|
|
|
|
|
|
|
|
20% волокна |
|
|
|
|
|
|
|
|
Калининского |
306 |
38 |
20 |
|
|
|
|
|
завода |
|
|
|
|
|
|
|
|
65% волокна |
167 |
38 |
22 |
|
|
|
|
|
Рязанского завода |
|
|
|
|
|
|
|
|
20% |
финского |
|
|
|
|
|
|
|
волокна |
|
170 |
37,5 |
211 |
168 |
37,55 |
21,4 |
31, 6 |
15% |
немецкого |
|
|
|
|
|
|
|
волокна |
|
167 |
35,7 |
9,5 |
312 |
65 |
21 |
31,6 |
100% волокна |
|
|
|
|
|
|
|
|
Рязанского завода |
312 |
65 |
21 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 23
Коэффициенты крутки пряжи из химических волокон
Линейная |
Коэффициенты крутки пряжи, выработанной из волокна |
|||||||||
плотность |
|
|
|
|
линейной плотности |
|||||
пряжи, текс |
133 мтекс |
|
167 мтекс |
|
|
312 мтекс |
312 мтекс |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Длина волокна, мм |
|
||||
|
|
|
38 |
|
|
|
|
|
65 |
|
41,7 |
- 35,7 |
- |
|
30 |
|
37,9 - 39,5 |
- |
|||
31,3 – 29,4 |
- |
|
30 - 31,6 |
|
37,9 - 41,1 |
28,4 - 30 |
||||
25,5 – 23,3 |
- |
|
31,6 |
- 33,2 |
|
39,5 - 41,1 |
31,6 |
|||
20,8 - 20 |
- |
|
33,2 |
- 34,7 |
|
- |
31,6 - 33,2 |
|||
18,5 |
- |
|
33,2 |
- 34,7 |
|
- |
- |
|||
16,7 |
- 15,4 |
28,4- 31,6 |
|
34 |
- 35 |
|
- |
- |
||
14,9 |
- 14,7 |
- |
|
|
- |
|
- |
- |
||
12,5 |
- 11,8 |
30 - 31,6 |
|
|
- |
|
- |
- |
||
10 - 9,1 |
33,2 - 34,7 |
|
|
- |
|
- |
- |
|||
8,3 |
- 7,5 |
34 - 36,3 |
|
|
- |
|
- |
- |
Зависимость между свойствами вискозного штапельного волокна и пряжи установлена В. А. Усенко:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р |
|
|
|
|
|
2,8 |
|
|
7,83 |
|
|
Ру = |
|
|
1 |
− 0,0375Н |
|
− |
|
|
1 |
− |
|
β k , |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тв |
|
|
|
|
Тпр |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
lшт |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тв |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где Ру - удельная разрывная нагрузка пряжи, сН/текс; Р -разрывная нагрузка волокна, сН;
lшт - штапельная длина волокна, мм;
Тв - линейная плотность волокна, мтекс; Тпр - линейная плотность пряжи, текс;
Но - удельная неровнота пряжи, характеризующая качество технологического процесса (для кардного прядения 2,5 -3,5);
β - коэффициент, учитывающий влияние равномерности волокна по длине (зависимость от базы волокна: при базе свыше 50% β = 1;
при базе от 50 до 35% β = 1 ... 0,94);
k - поправка на крутку, определяемая разностью между фактическим коэффициентом крутки α т и критическим α кр.
Критический коэффициент крутки пряжи рассчитывают по эмпирической формуле В. А. Усенко
5276 |
25 + |
1000 |
|
|||||
|
Тпр |
|
||||||
α кр. = |
|
|
|
|
|
. |
||
|
|
1000 |
|
|||||
3 lшт |
4 |
|
|
|||||
|
Тв |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
Фактический коэффициент крутки устанавливают по справочнику в зависимости от линейной плотности вырабатываемой пряжи и длины волокна. Затем определяют разницу α т - α кр, по табл.24 находят поправку на крутку k и вычисляют ожидаемую удельную разрывную нагрузку пряжи.
Полученную удельную разрывную нагрузку пряжи сравнивают с требованиями Государственного стандарта на пряжу, предназначенную для выработки изделий определенного вида.
Таблица 24
Поправка на крутку для пряжи из химических волокон
α т - α кр. |
k |
α т - α кр. |
k |
α т - α кр. |
k |
α т - α кр. |
k |
-15,8 |
0,8 |
-4,74 |
0,97 |
+3,16 |
0,99 |
+15,8 |
0,87 |
-12,6 |
0,85 |
-3,16 |
0.98 |
+4,74 |
0,97 |
+18,9 |
0,82 |
-9,48 |
0,9 |
-1,58 |
0,99 |
+6,32 |
0,95 |
+22,1 |
0,78 |
-7,9 |
0,93 |
0 |
1,00 |
+9,48 |
0,94 |
+25.3 |
0,73 |
-6,32 |
0,95 |
|
|
+12,6 |
0,91 |
|
|
Состав смеси выбран правильно, если расчетная удельная разрывная нагрузка пряжи соответствует Государственному стандарту или отклонения от него не превышают 5%. Для создания условий решения этой задачи на ЭВМ табл.24 была заменена двумя уравнениями. Для отрицательных значений α т - α кр. предложено уравнение параболы k= - 0,00097x2 +0,00338х + 1; для положительных значений α т - α кр. - уравнение прямой
k= - 0,00092x + 1,01,
где х = α т - α кр.
Расчет удельной разрывной нагрузки пряжи производят на ЭВМ.
Удельную разрывную нагрузку пряжи при выработке ее из смесей двух различных волокон рассчитывают, используя формулы А. Н. Ванчикова. В этом случае определяют коэффициент использования прочности волокна в пряже К1 для компонента с меньшим разрывным удлинением на основе формул А. Н. Соловьева или В. А. Усенко, применяя ЭВМ и описанные выше алгоритмы решения.
Коэффициент использования прочности волокна смеси в пряже определяют по формуле
|
|
|
|
|
|
|
Ксм = К1 - αβ 2 |
+ bβ 2 |
, |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
где |
|
|
|
|
|
|
|
|
Тв |
|
|
|
|
α |
− |
е |
− |
е |
η ; |
|
|||||||
= 1 |
1 |
|
; b = 1 |
1 |
|
Т |
1 |
|
|||||
|
|
|
е |
|
|
|
е |
|
в |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
β 2 - доля наиболее растяжимого компонента в смеси, %; е1 - разрывное удлинение менее растяжимого компонента, %; е2 - разрывное удлинение более растяжимого компонента, %
Тв1 и Тв2 - линейная плотность смешиваемых волокон, мтекс;
η- коэффициент, зависящий от структурных свойств волокон, равный 1,1 для смесей хлопкового и вискозного волокон, 1,0 для смесей хлопкового и синтетических волокон, 0,8 для смесей вискозного волокна с капроновым и 0,6 для смесей вискозного волокна с нитроновым.
Удельная разрывная нагрузка пряжи из смеси волокон определяется по формуле
Русм = Ксм Русм.,вз ,
где Русм.,вз = β 1 Ру1 + β 2 Ру2,
β 1, β 2 - долевое содержание компонентов в смеси; Ру1, Ру2 - удельная разрывная нагрузка волокна смешиваемых компо-
нентов.
План отчета
1.Оформить работу, выполненную на ЭВМ.
2.Решить задачи 1, 2, 3, 4, 5 (вариант задачи выбирает преподаватель).
Контрольные вопросы
1.Что такое коэффициент использования прочности волокна в пряже и каково его значение при различных смесях?
2.Что такое критический коэффициент крутки пряжи?
3.Как подсчитать средневзвешенные показатели качества волокна в сор-
тировке?
4.Какие формулы используют для прогнозирования удельной прочности пряжи по заданным показателям волокна в различных смесях?
5.С какой целью используется ЭВМ при подборе состава смеси?
ЗАДАЧИ
1.Определить разрывную нагрузку хлопкового волокна при линейной
плотности его Тв и удельной разрывной нагрузке Ру (табл.25). К какому сорту будет относиться это волокно?
2.Найти расчетную и кондиционную массы партий хлопкового волокна по заданным массе партии, засоренности, влажности волокна определенного сорта
(табл.26).
3.Определить удельную разрывную нагрузку пряжи, коэффициент использования прочности волокна, неровноту по разрывной нагрузке одиночной нити, минимально возможную линейную плотность пряжи и прядильную способность волокна по формулам А. Н. Соловьева при выработке основной пряжи из волокна, характеристики которого приведены в табл.27.
|
|
|
|
|
|
Таблица 25 |
|
|
|
Варианты заданий |
|
||
Вариант |
Тв, мтекс |
Ро,сН/текс |
Вариант |
Тв, мтекс |
Ро, сН/текс |
|
1 |
180 |
25 |
|
11 |
126 |
36,5 |
2 |
168 |
24,6 |
|
12 |
118 |
35,6 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
122 |
22,1 |
|
13 |
132 |
24,6 |
4 |
178 |
24,7 |
|
14 |
129 |
32,6 |
5 |
150 |
24,0 |
|
15 |
122 |
30,3 |
6 |
185 |
24,5 |
|
16 |
173 |
28,9 |
7 |
155 |
23,2 |
|
17 |
140 |
26,4 |
8 |
139 |
32,4 |
|
18 |
147 |
33,3 |
9 |
121 |
30,6 |
|
19 |
133 |
31,6 |
10 |
110 |
29,1 |
|
20 |
119 |
31,1 |
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 26 Варианты заданий для определения кондиционной массы
партий хлопкового волокна
Вариант |
Масса партии, т |
Сорт хлопко- |
Засоренность,% |
Влажность |
|
|
вого волокна |
|
фактическая, % |
|
|
|
|
|
1 |
40 |
0 |
1,7 |
4,5 |
2 |
40 |
I |
3,0 |
5,5 |
3 |
40 |
II |
2,2 |
7,0 |
4 |
41 |
III |
5,0 |
8,0 |
5 |
41 |
I |
3,5 |
6,0 |
6 |
41 |
II |
4,0 |
7,5 |
7 |
42 |
0 |
2,5 |
5,0 |
8 |
42 |
I |
4,0 |
7,0 |
9 |
42 |
II |
4,3 |
8,0 |
10 |
43 |
III |
5,5 |
9,0 |
11 |
43 |
0 |
1,5 |
6,0 |
12 |
43 |
I |
4,2 |
5,5 |
13 |
45 |
II |
5,0 |
8,0 |
14 |
45 |
III |
6,0 |
11,0 |
15 |
45 |
1 |
4,7 |
6,5 |
3.Определить удельную разрывную нагрузку основной пряжи, выработанной по кардной системе прядения из вискозного штапельного волокна с базой более 50% (данные приведены в табл.28).
Таблица 27 Варианты заданий для определения удельной разрывной нагрузки
хлопчатобумажной пряжи
Ва- |
Система |
Линейная |
Штапель- |
Удельная |
Линейная |
Выход |
риан |
прядения |
плотность |
ная длина |
разрывная |
плотность |
пряжи, |
т |
|
пряжи, текс |
волокна, |
нагрузка |
волокна, |
% |
|
|
|
мм |
волокна, |
мтекс |
|
|
|
|
|
сН/текс |
|
|
1 |
Кардная |
29,4 |
31,8 |
24,6 |
168 |
86 |
2 |
» |
25 |
31,7 |
25,0 |
180 |
86 |
3 |
» |
18,5 |
31,7 |
25,0 |
180 |
86 |
4 |
» |
15,4 |
34,7 |
27,8 |
150 |
85 |
5 |
» |
29,4 |
31,8 |
22,5 |
142 |
85 |
6 |
» |
25 |
31,9 |
24,7 |
166 |
85 |
7 |
» |
18,5 |
35 |
29,5 |
156 |
85 |
8 |
Гребенная |
11,8 |
35 |
29,5 |
156 |
76 |
9 |
» |
11,0 |
36,3 |
28,9 |
173 |
76 |
10 |
» |
10 |
37,7 |
31,6 |
133 |
72 |
11 |
» |
9,1 |
37,7 |
33,3 |
147 |
72 |
12 |
» |
8,3 |
37,7 |
33,3 |
147 |
71 |
13 |
» |
7,5 |
40,1 |
34,6 |
132 |
71 |
14 |
» |
7,1 |
40 |
35,6 |
118 |
70 |
15 |
» |
5,88 |
40,2 |
36,5 |
126 |
70 |
16 |
» |
5,0 |
40,2 |
38,5 |
118 |
70 |
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 28 |
|
Варианты заданий для определения удельной разрывной |
||||||
|
|
|
нагрузки вискозной пряжи |
|
|
||
Вари- |
Линейная |
Длина |
Вариан |
Линейная |
Длина |
||
ант |
т |
плотность |
резки |
||||
|
|
|
резки |
|
|
|
волокна, мм |
|
пряжи, |
волокна, |
|
пряжи, |
волокна, |
||
|
текс |
мтекс |
волокна, мм |
|
текс |
мтекс |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
1 |
41,7 |
167 |
38 |
9 |
41,7 |
312 |
38 |
2 |
35,7 |
167 |
38 |
10 |
35,7 |
312 |
38 |
3 |
31,3 |
167 |
38 |
11 |
31,3 |
312 |
38 |
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
29,4 |
167 |
38 |
12 |
29,4 |
312 |
38 |
5 |
25,0 20,8 |
167 |
38 |
13 |
25,0 31,3 |
312 |
38 |
6 |
|
167 |
38 |
14 |
|
312 |
65 |
7 |
18,5 |
167 |
38 |
15 |
29,4 |
312 |
65 |
8 |
15,4 |
167 |
38 |
16 |
25,0 |
312 |
65 |
|
|
|
|
|
|
|
|
5. Определить удельную разрывную нагрузку пряжи 29,4 текс, выработанной из смеси хлопкового и вискозного штапельного волокна или хлопкового и капронового штапельного волокна при коэффициенте использования прочности волокна в хлопчатобумажной пряже К1= 0,47 и следующем количестве химического волокна по вариантам (табл.29).
Таблица 29
Варианты процентного соотношения волокон в смеси
Вариант |
|
Количество химического волокна, добавляемого к |
|
|
хлопковому, % |
|
|
|
1 |
10 |
вискозного |
2 |
15 |
» |
3 |
20 |
» |
4 |
25 |
» |
5 |
10 |
капронового |
6 |
15 |
» |
7 |
20 |
» |
8 |
25 |
» |
|
|
|
Остальные данные, необходимые для решения задачи, приведены в табл.30.
|
Основные свойства волокон |
Таблица 30 |
||
|
|
|||
|
|
Линейная |
Удельная |
Разрывное |
|
|
плотность |
разрывная |
удлинение |
Волокно |
|
волокна, мтекс |
нагрузка |
волокна, |
|
|
|
волокна, сН/текс |
% |
|
|
|
|
|
Хлопковое ... |
|
182 |
25 |
8 |
Вискозное штапельное ... |
|
167 |
20 |
16 |
Капроновое штапельное ... |
|
200 |
35 |
25 |
|
|
|
|
|