Разработка оптимальных технологических параметров изготовления высокоплотных тканей на бесчелночных ткацких станках СТБ

В экономической ситуации, сложившейся в России всвязи с переходом на рыночные отношения и распадом СССР, для отечественных текстильных предприятий характерно резкое изменение финансовой политики, в том числе сокращение закупок импортного оборудованияструктуры производстваснабжения и сбыта.

В условиях экономического кризиса возникает необходимость в совершенствовании технологического процесса ткачества с целью получения коккурентноспособных тканей на отечественном технологическом оборудовании.

В технологии подготовки нитей основы к ткачеству известен ряд зарубежных патентов и авторских свидетельств, которые нашги свое применение в технологическом оборудовании^.

В области ткачества известен целый ряд зарубежных фирм Швейцарии, Японии, США, Италии, выпускающих оборудование для выработки широкого ассортимента конкурентоспособных тканей. Однако стоимость такого оборудования в 2−3 раза выше отечественного. Это требует огромных капиталовложений, которыми предприятия не располагают.

Поэтому, целью диссертационной работы является создание коккурентноспособных высокоплоткых тканей на отечественном техноло гическом оборудовании на основе разработки путей совершенствования технологических процессов шлихтования и ткачества для расширения ассортиментных возможностей бесчелночных ткацких станков и получения высокоплотных тканей с заданными показателями свойств.

Актуальность диссертационной работы заключается в разработке технологии получения конкурентоспособных высокоплотных тканей, пользующихся повышенным спросом населения как на внутреннем, так и на внешнем рынке, которая позволит увеличить производительность отечественного технологического оборудования и уменьшить обрывность нитей.

Научная новизна работы заключается в следующем:

— теоретически обоснована необходимость применения усовершенствованной технологической схемы заправки шлихтовальной машины ШБ~ 11/180-Л-ЗМ-2;

— предложена методика расчета натяжения и повреждаемости нитей е процессе их прохождения через ценовое поле шлихтовальной машины;

— получена математическая модель технологического процесса подготовки высокоплотных основ к ткачеству, устанавливающая основные закономерности влияния технологических параметров шлихтования на свойства нитей;

— определены оптимальные технологические параметры шлихтования нитей, используемых для выработки высокоплотных тканей;

— получена математическая модель технологического процесса ткачества высокоплотных тканей, исследовано влияние заправочных параметров ткацкого станка СТБ-220 на параметры строения высокоплотных тканейвыявлены факторы, в наибольшей степени влияющие на условия изготовления и свойства данных тканей;

— определены оптимальные технологические параметры изготовления высокоплотных тканей на ткащсом станке СТБ-220;

— в результате теоретических исследований доказана целесообразность использования новой технологической оснастки при выработке высокоплотных тканей на станках СТБ.

Практической ценность работы:

— проведены исследования по оценке напряженности процесса разделения нитей в ценовом поле, позволяющие прогнозировать технологическую способность нитей к последующей переработке в процессе ткачества;

— полученные математические модели технологических процессов подготовки высокоплотных основ к ткачеству и ткачества позеоляют прогнозировать влияние параметров шлихтования на свойства нитейзаправочных параметров ткацкого станка СТБ-220 на условия изготовления, параметры строения и свойства высокоплотных тканей;

— проведены исследования по оценке повреждаемости нитей в процессе ткачества высокоплотных тканей, позволяющие прогнозировать выработку высокоплотных тканей с минимальной обрывностью;

— разработана технология получения высокоплотных тканей на отечественном технологическом оборудовании, результаты работы внедрены в производственные условия АО «Куровской текстиль» с экономическим эффектом 72 316 ООО рублей на объем выпуска 2 млн. метров ткани.

Автор защищает;

— усовершенствованную технологическую схему заправки шлихтовальной машины ШБ-11/180-Л-ЗМ;

— методику оценки напряженности процесса шлихтования нитей;

— рекомендации по процессу подготовки высокоплотных основ к ткачеству;

— экспериментальные данные исследования условий изготовления, параметров строения, свойств высокоплотных тканей и математические зависимости их взаимосвязи с параметрами заправки ткацкого станка СТЕ-220;

— оптимальные технологические параметры изготовления высокоплотных тканей на станке СТЕ;

— результаты экспериментальных исследований использования различной технологической оснастки на станках СТЕ.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ.

1. Анализ литературных источников по теме диссертационной работы показал, что необходимо разработать технологию подготовки основных нитей к выработке высокоплотных тканейисследовать условия изготовления, параметры строения и свойства даннных тканей ка ткацких станках СТБпровести оптимизацию технологического процесса шлихтования и ткачества высокоплотных тканей и дать рекомендации по их выработке на ткацких станках СТБ.

2. В результате экспериментальных исследований процесса подготовки высокоплотных основ к ткачеству предложена усовершенствованная схема заправки шлихтовальной машины ШБ-11/180-Л-ЗМ, позволяющая увеличить:

— разрывную нагрузку на 29.8% (при обычной заправке рост разрывной нагрузки составляет 14.7%);

— количество циклое на многократное растяжение в 6.9 раза (при обычной заправке — в 4.6 раза);

— приклей на 1.7 X.

3. В результате исследования технологического процесса прохождения нитей через ценовое поле шлихтовальной машины получено теоретическое обоснование необходимости изменения схемы заправки шлихтовальной машины ШБ-11/180-Л-ЭЛ.

4. С целью описания изменения натяжения нитей при их разделении в ценовом поле и сравнительного анализа условий прохождения нитей через ценовое поле проведен анализ геометрической модели разделения нитей в ценовом поле при использовании различных схем заправки шлихтовальной машины.

— 152.

5. Для оценки напряженно-деформированного состояния нитей на шлихтовальной машине рассчитана повреждаемость нитей при их разделении в ценовом поле. Установлено, что применение усовершенствованной схемы заправки шлихтовальной машины позволяет в 3.3 раза уменьшить повреждаемость нитей, а следовательно, улучшить физико-механические свойства нитей и повысить их технологическую способность к переработке в ткачестве.

6. Получена математическая модель технологического процесса шлихтования, анализ которой позволил выявить следующие закономерности:

— при увеличении давления во второй отжимной паре увеличивается приклей, а следовательно, разрывная нагрузка нитей;

— увеличение давления во второй отжимной паре способствует увеличению разрывной нагрузки и разрывного удлинения нитей, а также количества циклов на многократное растяжение нитей;

— с увеличением температуры в первой сушильной секции происходит увеличение приклея и количества циклов на многократное растяжение.

7. Разработаны оптимальные технологические параметры шлихтования нитей для выработки высокоплотных тканей:

— давление в первой отжимной паре 0.20 атм;

— давление во второй отжимкой паре 0.75 атм;

— температура в первой сушильной секции 118 С°.

Внедрение оптимальных технологических параметров позволило улучшить качество подготовки нитей основы к ткачеству: разрывная нагрузка нитей Еозрасла с 372.7 сН до 415.2 сНмногоцикловые характеристики возрасли с 4328 до 8370 циклов нагружения до разрушения.

8. В результате экспериментального исследования свойств, строения и условий изготовления высокоплотных тканей на станке 0ТБ-220 установлены:

— математические вависимости условий изготовления и свойств высокоплотных тканей от параметров заправки ткацкого станка;

— закономерности изменения строения и свойств высокоплотных тканей от заправочных параметров ткацкого станкавыявлены факторы, в наибольшей степени влияющие на условия изготовления данных тканей,.

9. Разработаны оптимальные технологические параметры изготовления высокоплотных тканей на ткацком станке СТЕ-220, позволившие снизить обрывность по основе с 0.48 до 0Л6 обр./метр, увеличить производительность ткацкого станка с 5.53 до 6.14 м/час, снизить расход сырья на 2 увеличить производительность труда по ткацкому производству на 24%:

— заправочное натяжение 20 сН/нить;

— угол заступа 5 град;

— величина выкоса зева 315 мм.

10. Доказана целесообразность применения новой технологической оснастки при выработке высокоплотных тканей, использование которой позволяет в 3.1 раза снизить повреждаемость нитей на ткацком станке СТБ-220 и уменьшить натяжение нитей в процессе тканеформи-ровакия:

— в момент заступа от 33 до 30 сН/нить (на 10%);

— при зевообразовании от 45 до 40 сН/нить (на 21.5%);

— при прибое от 65.5 до 57 сН/нить (на 14.9%).

11. В результате внедрения оптимальных технологических параметров заправки ткацкого станка СТБ-220 при выработке высокоплотной ткани арт. 38МХ на АО «Куровской текстиль» получен экономический эффект 76 млн. 916 тыс. рублей на объем выпуска 2 млн. метров ткани,.

Рекомендации по работе.

1. Для описания изменения натяжения нитей основы при их разделении и анализа условий прохождения нитей основы черев ценовое поле целесообразно использовать анализ геометрической модели разделения нитей в ценовом поле шлихтовальной машины, приведенный в главе 2.

2. Для прогнозирования процесса подготовки высокоплотных основ к ткачеству рекомендуется использовать исследования по оценке напряженности процесса разделения нитей в ценовом поле шлихтовальной машины.

3. Для улучшения технологической способности основных нитей к переработке в ткачестве целесообразно использовать усовершенствованную схему заправки шлихтовальной машины 1Ш~ 11/130-JK3M.

4. При изготовлении высокоплотных тканей рекомендуется устанавливать следующие параметры шлихтования основных нитей:

— давление в первой отжимной паре 0.20 атм;

— давление во второй отжимной паре 0.75 атм;

— температура в первой сушильной секции 118 0°.

5. Для изготовления высокоплотных тканей о оптимальными показателями физико-механических свойств рекомендуется устанавливать на станке СТБ-220 следующие заправочные параметры:

— заправочное натяжение 20 оН/нитъ;

— угол заступа 5 град;

— величина выноса зева 315 мм.