Влияние плотности бунта и срока хранения хлопка на физико-механические свойства пряжи

В условиях рыночной экономики в нашей республике стали функционировать прядильные предприятия, оснащенные современной техникой и технологиями зарубежных стран. Качество продукции, выпускаемой данными предприятиями, удовлетворяет требованиям не только наших производителей текстильных изделий, но и имеет спрос у зарубежных потребителей, что позволяет повысить экспортный потенциал нашей республики.

Основными показателями пряжи являются их линейная плотность, прочность и относительная разрывная нагрузка. Например, линейная плотность и метрический номер натуральных и химических волокон, используемых на прядильных фабриках, а также пряжи, весьма различны. Если толщина натуральных волокон сформирована в процессе их созревания, то толщину химических волокон планируют по их назначению. В зависимости от назначения также выпускается пряжа различной линейной плотности. Большое значение в процессе прядения имеет линейная плотность используемых волокон различного ассортимента. Свойства получаемой пряжи зависят от толщины волокон. Из тонких волокон получают тонкую, равномерную и прочную пряжу. Из тонкой пряжи вырабатывают тонкие и легкие ткани, трикотажные полотна.

Чем тоньше волокна, тем больше волокон в поперечном сечении пряжи одинаковой линейной плотности. В результате в пряже увеличивается площадь взаимно соприкасающихся волокон и, следовательно, увеличивается сила трения. Кроме того, в процессе прядения для получения качественной пряжи в поперечном сечении пряжи должно быть определенное количество волокон. Вместе с тем, для получения пряжи минимальной линейной плотности решающее значение имеет линейная плотность волокна.

Линейная плотность хлопкового волокна неравномерна по штапельной массодлине волокна. С увеличением длины волокна уменьшается его линейная плотность. Эта обратная пропорциональность различна для разных промышленных и селекционных сортов хлопка. Отсюда следует, что минимальное количество волокон в поперечном сечении пряжи минимальной толщины может быть различным.

Вместе с тем, существуют и отрицательные стороны тонких волокон. В процессе прядения такие волокна больше спутываются, образуя узелки, в результате ухудшается внешний вид и качественные показатели пряжи.

Составляющие пряжу волокна имеют различную прочность и разрывное удлинение, Во время разрыва в процессе удлинения пряжи сначала разрываются слабые, затем прочные волокна. По этой причине прочность пряжи, получаемой из хлопкового волокна и чаще из смеси волокон, т. е. из смеси химических штапельных волокон, меньше в 2–2,8 раза суммарной прочности волокон в поперечном сечении пряжи. Все это влияет на неровноту пряжи по разрывной нагрузке.

К механическим свойствам пряжи относятся прочность, относительная разрывная нагрузка, квадратическая неровнота по разрывной нагрузке.

Выпуск качественной продукции на прядильных предприятиях зависит от качества сырья и в связи с этим исследование физико-механических свойств волокна является актуальным. Для проведения экспериментов нами в лабораторных условиях получена пряжа из волокна, отобранного из различных слоев бунта и различных сроков хранения. Исследование физико-механических свойств пряжи проведено на новейших современных приборах.

Полученные результаты приведены в таблице 1.

Таблица 1

Изменение физико-механических свойств пряжи в зависимости от плотности бунта (С-6524 Iи IIIсортов)

Как видно из таблицы, коэффициент вариации по линейной плотности волокна из каждой части бунта незначительно изменяется в зависимости от сорта волокна. В то же время наблюдался рост коэффициента вариации по крутке в зависимости от плотности бунта, который составил 50–70 %.

Результаты изменения механических свойств пряжи в зависимости от места хранения хлопка в бунте приведены в табл.2.

Таблица 2

Изменение механических свойств пряжи в зависимости от плотности бунта (С-6524 Iи IIIсортов)

В полном соответствии с материаловедческой теорией изменяется и относительное разрывное удлинение, уменьшение которого связано с изменениями аморфно-кристаллической структуры волокон. Кроме того, на хлопкоочистительных предприятиях в результате длительного срока хранения хлопка и повышенной плотности бунта ухудшаются качественные показатели волокна, т. е. усложняется процесс очищения от пороков и засоренности, увеличивается повреждение и количество коротких волокон, а штапельная массодлина и прочность волокна уменьшаются.

Полученные данные показывают, что для верхней и средней части бунта относительное разрывное удлинение падает на 7,4 и 2,0 %, а для верхней и нижней части бунта это падение составляет 7,5 и 15,6 %, соответственно.

Коэффициент вариации по разрывной нагрузке и по удлинению при разрыве с ухудшением условий хранения хлопка в бунте увеличивается. Причиной повышения этих показателей является трещины на поверхности находящегося в нижней части бунта волокна, появление которых приводит к паралеллизации фибрилл относительно оси волокна. В результате нарушается структура волокна и, следовательно, ухудшается и качество получаемой пряжи.

Кроме физико-механических свойств пряжи, также определялись усталостные характеристики пряжи на приборе ПН-5. Полученные результаты исследования приведены в таблице 3.

Таблица 3

Изменение усталостных характеристик пряжи в зависимости от плотности бунта (С-6524 Iи IIIсортов)

Результаты показывают, что выносливость к многократным растяжениям пряжи, выработанной из хлопка верхней и средней части бунта, изменяется незначительно и составляет для I сорта-2,0 %, для III сорта-3,0 %. Потеря выносливости пряжи из волокна нижней части бунта по сравнению с верхней увеличивается до 10,9 % для I сорта и 9,7 % для III сорта.

Выносливость к многократному истиранию пряжи в петле уменьшается при переходе от верхнего к среднему на 5,3 и 11,1 % для I сорта соответственно, а для пряжи выработанной из волокна нижнего слоя бунта, падение выносливости по сравнению с верхним слоем составляет 11,8 и 16,1 % для I и III сорта соответственно.

В результате проведения экспериментальных исследований пряжи установлено, что относительная разрывная нагрузка, относительное удлинение при разрыве, выносливость к многократным растяжениям и стойкость к многократному истиранию уменьшаются при переходе от верхнего слоя бунта к нижнему.

Литература:

1.         Очилов Т. А. Кинетика изменения свойств волокна в процессах хранения и первичной переработки хлопка-сырца //Ташкент, Фан, 2002.

2.         Очилов Т. А., Алимова Х. А., Бурнашев Р. З. Муратова А. Влияние условий хранения в бунтах и сушки хлопка-сырца на надмолекулярную структуру волокон //Технология текстиль.пром-сти, Иваново, 2003, № 2.