В данной статье приводится исследование и оценка прядильной способности селекционных сортов Бухара 102 и Андижан 36 при выработке пряжи кольцевого способа прядения. В результате теоретических и экспериментальных исследований выбран селекционный сорт хлопкового волокна, наиболее полно отвечающий требованиям процесса прядения при выработке пряжи кольцевым способом на высокоскоростном оборудовании. Опираясь на результаты проведенной работы можно улучшить внешний вид пряжи, повысить её качество и снизить обрывность на прядильных машинах.
In this article, a study and evaluation of the spinning capacity of selection varieties Bukhara 102 and Andijan 36 during the development of yarn of the circular spinning method is given.As a result of theoretical and experimental research, a selection grade of cotton fiber has been chosen that most fully meets the requirements of the spinning process in the production of yarn by the ring method on high-speed equipment. Based on the results of the work done, it is possible to improve the appearance of the yarn, improve its quality and reduce the breakage on spinning machines.
Хлопковое волокно было и остается важнейшим сырьем для текстильной и трикотажной промышленностей, так как потребители по-прежнему отдают предпочтение товаром из натурального сырья.
Качество текстильных изделий в большой степени зависит от равномерности, чистоты и прочности пряжи, качество которой напрямую зависит от свойств хлопкового волокна, из которого она вырабатывается, что подтверждается многочисленными исследованиями.
Потребители хлопкового волокна так же заинтересованы в высокой его «прядильной способности» (индекс пригодности к прядению SCI).
Анализ научных исследований показывает, что для оценки прядильной способности хлопкового волокна следует рассматривать не отельные его свойства, а их совокупность, так как единичные показатели свойств хлопкового волокна как правило коррелируют один с другим, а потому трудно учитывать степень влияния каждого из них на оценку прядильной способности волокна.
Целью данной работы является исследование и оценка прядильной способности селекционных сортов Бухара 102 и Андижан 36 при выработке пряжи кольцевого способа прядения.
Известно, что селекционные сорта хлопчатника в производственных посевах снижают свои качественных показатели относительно первых лет испытаний /9/, поэтому проведение сравнительных исследований физико-механических и прядильно-технологических свойств хлопкового волокна селекций Бухара 102 (2006г.) и Андижан 36 (2009 г.) и пряжи из этих селекций является актуальной задачей.
Экспериментальные исследования проводились на технологическом оборудовании и в условиях производственной лаборатории кафедры «Технология шелка и прядения» в ТИТЛП.
Сравнительная оценка физико-механических и прядильно-технологических свойств хлопкового волокна селекционных сортов Бухара 102 и Андижан 36 проводилась по всем переходам прядильной цепочки при выработке кардной пряжи кольцевого способа прядения трикотажного назначения линейной плотности 18,5 текс на кольцепрядильной машине Zinser-350 (Германия).
Для выработки пряжи использовалось хлопковое волокно 4 типа I сорта, класса Яхши селекционного сорта Бухара 102 в 1-ом варианте и Андижан 36 во втором варианте.
Показатели качества хлопкового волокна обоих вариантов, определенные с помощью измерительной системы HVI приведены в таблице 1.
Таблица 1
Показатели физико-механических свойств исходного сырья
|
№ |
Наименование показателей |
Показатели |
|
|
Селекция Бухара102 |
Селекция Андижан 36 |
||
|
1 |
Микромейр (Mic) |
4,53 сред. |
4,62 сред. |
|
(мтекс) |
(0,178) |
(0,182) |
|
|
2 |
Штапельная длина в 1–32 дюйма (Staple Length) |
35,17 |
34,81 |
|
3 |
Верхняя средняя длина (UHML), дюйм |
1,121 |
1,112 |
|
мм |
28,47 |
28,24 |
|
|
4 |
Удельная разрывная нагрузка (Str), гс/текс |
28,6 хор |
28,2 хор |
|
5 |
Индекс равномерности по длине (Ui), % |
83,1 хор |
83,56 хор |
|
6 |
Коэффициент отражения (Rd), % (белизна) |
78,87 хор |
75,61 хор |
|
7 |
Степень желтизны (В), % |
8,85 слабо желтое |
8,2 слабо желтое |
|
8 |
Удлинение при разрыве (ELONG), % |
8,61 большое |
8,27 большое |
|
9 |
Код Leaf-фактора |
1,5 чистый |
1,8 чистый |
|
10 |
Индекс коротких волокон (SFi), % |
5,2 мало |
7,9 норм |
|
11 |
Индекс пригодности к прядению (SСi) — извитость |
143,47 хор |
142,1 хор |
|
12 |
Прядильная способность (СSP) «Count Strength Product» |
2213,91 высокая |
2185,13 высокая |
Полуфабрикат и пряжа обоих вариантов вырабатывалась по плану прядения, представленному в таблице 3.2, на одном и том же технологическом оборудовании, на одних и тех же ровничных и прядильных веретенах последовательно.
Из таблицы 1 видно, что хлопковое волокно обоих селекционных сортов относится к 4 типу и отвечает требованиям OzDst [1]. Однако, при сравнении видно, что селекционный сорт Бухара 102 обладает лучшими показателями физико-механических свойств:
‒ микронейр ниже на 0,09 и равен 4,53, у хлопка Андижан 36–4,62;
‒ на 0,36 мм выше штапельная длина;
‒ удельная разрывная нагрузка выше на 0,4 гс/текс;
‒ содержание коротких волокон 5,2 %, в хлопковом волокне Андижан 36–7,9 %;
‒ индекс пригодности к прядению SСi (извитость) составляет 143,77 (хор), против 142,1 у Андижан 36.
Рассчитанный с учетом всех показателей, указанных в таблице 3.1 показатель СSP (прядильная способность) выше у селекционного сорта Бухара 102 и составляет 2213,91, что выше на 28,78 пунктов в сравнении с 2185,13 у селекционного сорта Андижан 36.
Сравнительная оценка прядильно-технологических свойств селекционных сортов Бухара 102 и Андижан 36 проведена на всех переходах прядильной цепочки по следующим показателям:
‒ засоренность чесальной ленты;
‒ физико-механические показатели полуфабрикатов и пряжи;
‒ пороки внешнего вида пряжи;
‒ обрывность на прядильных машинах.
Засоренность чесальной ленты определялась методом ручного разбора навески ленты. Определялось количество пороков в 1 г ленты и её засоренность в %, что позволяет учитывать размеры пороков.
Наглядно засоренность чесальной ленты сравниваемых вариантов представлена на рис. 1.
Рис. 1. Засоренность чесальной ленты, %
Засоренность чесальной ленты из хлопкового волокна селекции Андижан 36–0,97 % (против 0,81 % у ленты второго варианта) имеется различие в структуре пороков. Такой порок как «кожица с волокном» в ленте из хлопка Андижан 36 составляет 40,2 % (отн.) от всех пороков, а из сорта Бухара 102–37 % (отн.). Порок «кожица с волокном» снижает прядильную ценность волокна. Засоренность может быть причиной групповых сдвигов волокон в вытяжных приборах, ведет как правило к росту тонких мест и количеству непсов в пряже.
Поэтому с точки зрения засоренности чесальной ленты лучшим является селекционный сорт Бухара 102.
Средние показатели квадратической неровноты полуфабрикатов сравниваемых вариантов по 1 м отрезкам (Cv) и по массе (по сечению), Cm приведены на рис.2.
Из рис.2 видно, что неровнота полуфабрикатов выше при использовании селекционного сорта Андижан 36.
Из ровницы каждого варианта последовательно наработана пряжа линейной плотности 18,5 текс на кольцепрядильной машине «Zinser 350».
Неровнота пряжи по сечению и пороки её внешнего вида наглядно видны на рис.3.
Неровнота пряжи по сечению возникает от количества утонений и утолщений. На рис.3 видно, что в пряже, вырабатывают из хлопка селекционного сорта Андижан 36 на 27 % больше утонений, почти на 24 % утолщений и на 40 % больше крупных непсов (+280 %), чем в пряже из хлопка Бухара 102.
Рис. 2. Коэффициент вариации по сечению (Cm) и по 1 м отрезкам (Cv) полуфабрикатов
Рис. 3. Неровнота по сечению и пороки внешнего вида пряжи
Количество утонений показывает, что в сечении пряжи уменьшается число волокон до 0,6–0,5h, что приводит к числу обрывающихся сечений. Утолщения и крупные непсы в пряже приводят к увеличению колебания натяжения, которые также может привести к обрывности пряжи.
Ворсистость пряжи обоих вариантов отвечает требованиям 61–63 % уровню по Uster Statistics. Влияние физико-механических свойств сырья на ворсистость пряжи в данной работе не установлено.
Основные показатели физико-механических свойств пряжи сравниваемых вариантов показаны на рис.4.
Рис. 4. Основные показатели физико-механических свойств пряжи
Из рис.4 видно, что лучшими показателями качества обладает пряжа, выработанная из селекционного сорта Бухара 102; пряжа более прочная, равномерная, большим удлинением. Как результат снижения обрывности на прядильной машине с 84 до 63 обрывов на 1000 вер.час. (с 9,14 до 6,85 на 100 км пряжи).
Удлинение пряжи из селекционного сорта Бухара 102 5,2 %, что выше, чем из хлопкового волокна Андижан 36 на 0,4 % (абс.). Удлинение пряжи оказывает влияние на такие показатели как работа разрыва, модель упругости, жесткость пряжи.
Удлинение пряжи зависит от удлинения хлопкового волокна, его прочности, и от микронейра (от количества волокон в сечении пряжи). Как видно из рис.4 эти показатели лучше у сорта Бухара 102.
Дисперсионный анализ показал, что расхождение по вариантам в показателях качества пряжи является не случайным, а значимым.
Результаты проведенных исследований показали, что выбирая хлопковое волокно с показателями физико-механических свойств, отвечающих требованиям текстильной отрасли можно достичь высокой прядильной стабильности, снизить обрывность на прядильных машинах, повысить качество пряжи. Ожидаемый экономический эффект составляет свыше 73000 сум на тонну пряжи.
Выводы:
- Основными факторами, определяющими качество хлопчатобумажной пряжи, являются свойства хлопкового волокна, из которого она вырабатывается.
- Для оценки прядильной способности хлопкового волокна следует рассматривать на отдельные его свойства, а их совокупность.
- На основании результатов экспериментальных исследований установлено, что лучшей прядильной способностью обладает селекционный сорт Бухара 102.
Литература:
- O’zDST 604:2016 «Волокно хлопковое. Технические условия». Ташкент.
- М. М. Варковецкий, А. А. Сазонов «Методы дисперсионного анализа в текстильных исследованиях» М.: Легкая индустрия. 1977 г.
