CC BY
9
УДК 677.017:621.3
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ПОЛУЧЕНИЯ КОМБИНИРОВАННОЙ ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩЕЙ ПРЯЖИ НА МАШИНЕ ПК-100МЗ
П.А. Костин, Е.Г. Замостоцкий
На кафедре ПНХВ УО «ВГТУ» разработана новая технология получения комбинированной электропроводящей пряжи на модернизированной машине ПК-100М3 в один переход. В результате модернизации на машине были усовершенствованы узел питания (питающая рамка) и направитель ровницы.
Применение прядильно-крутильных машин ПК-100МЗ дает возможность повысить производительность труда по прядильным цехам в 1,5-1,6 раза, а также сократить расход электроэнергии по прядильным и крутильным цехам на выработку одного и того же количества пряжи в 1,5 раза.
Пряжа, вырабатываемая на машинах ПК-100МЗ, по физико-механическим свойствам не уступает аналогичной пряже, выработанной на кольцекрутильных машинах, которая может быть использована для широкого ассортимента изделий: тканей, трикотажа, меланжевого и гардинного, текстильно-галантерейного производства.
На рисунке 1 представлена технологическая схема машины ПК-100МЗ для выработки комбинированной электропроводящей пряжи новой структуры.
Рисунок 1 - Технологическая схема машины ПК-100МЗ
На питающей рамке 1 машины ПК-100МЗ устанавливают две катушки с полиэфирной ровницей 2 линейной плотности 333 текс. Ровницы 2 проходят через натяжной пруток 3, модернизированный направитель ровницы 4 и утоняется в вытяжном приборе 5, превращаясь в мычку соответствующей тонины, так же как это происходит на обычных прядильных машинах. С отдельных катушек 6 и 7, установленных на модернизированной питающей рамке , через гребенчатый нитенатяжитель 8 и направитель 9 соответственно подаются под переднюю пару вытяжного прибора 5 медная микропроволока Т=18 текс и комплексная полиэфирная нить линейной плотности Т=5,2 текс. Комплексная полиэфирная нить необходима для увеличения разрывных нагрузок электропроводящей пряжи.
На полое веретено 10 надет початок 11 с полиэфирной комплексной нитью линейной плотности Т=5,2 текс. При вращении веретена 10 сходящая с него баллонирующая нить увлекает за собой мычку, заставляя ее вращаться вокруг собственной оси, и тем самым превращает мычку в пряжу. На расстоянии от верхушки веретена до переднего цилиндра вытяжного прибора мычка получает необходимое число кручений. На данном участке выпрядается одна из стренг крученой пряжи. Вторая стренга сходит с початка 11.
У вершины веретена происходит сложение выпрядаемой стренги совместно с микропроволокой и сходящей с початка комплексной нити, т.е. осуществляется процесс трощения. Строщенная нить протаскивается через канал веретена оттяжной парой 12, состоящей из цилиндра и прижимного валика. На пути от вершины веретена до выпускной пары пять компонентов скручиваются в обратном направлении, образуя крученую пряжу.
Готовая комбинированная электропроводящая пряжа наматывается на цилиндрический патрон 13 мотальным механизмом 14, расположенным ниже выпускной пары. Мотальный механизм может быть любым, поэтому форма и размер паковок могут быть выбраны такими, чтобы обеспечить наименьшие затраты труда на съем и дальнейшую переработку крученой пряжи.
Таким образом, процесс кручения мычки вокруг своей оси и процесс скручивания пяти компонентов в обратном направлении осуществляюся одним и тем же органом, работающим по принципу вращающегося вьюрка. Если веретено вращается против часовой стрелки, выпрядаемый компонент получит крутку левого направления S. Окончательная крутка крученой пряжи будет иметь обратное направление Z (правое).
Производительность одного веретена прядильно-крутильной машины определяют по массе крученой пряжи, полученной за единицу времени.
р = п. • 60 • т • к„а
К • 106 , (1)
где Р - производительность прядильно-крутильной машины, кг/час; пв - частота вращения веретен, мин-1; Т - линейная плотность крученой пряжи, текс; К - крутка крученой пряжи, кр/м; КПВ - коэффициент полезного времени.
Одной из задач при получении комбинированной электропроводящей пряжи являлось не только получение прочной и тонкой пряжи, а также полное покрытие волокном медной микропроволоки в структуре пряжи.
На рисунке 2 представлен отрезок электропроводящей пряжи оптимальной структуры с медной микропроволокой в сердечнике (1) и обкручивающими компонентами (2).
Рисунок 2 - Фотография комбинированной полиэфирсодержащей электропроводящей пряжи под микроскопом При анализе фотографии полученной пряжи и исходя из органолептических наблюдений установлено, что электропроводящая пряжа не отличается от обычной армированной полиэфирной пряжи аналогичной структуры, а медная составляющая находится в сердечнике и не выступает на поверхность.
Для дальнейшей переработки полученной пряжи в ткани и трикотажные полотна необходимо быстро и точно варьировать различными ее физико-механическими характеристиками. В связи с этим разработана методика расчета линейной плотности и абсолютной разрывной нагрузки комбинированной полиэфирсодержащей электропроводящей пряжи.
Линейная плотность комбинированной пряжи, полученной на прядильной машине, определяется так же, как и для крученой нити:
Т..
= Т + Т
мычки проволки
+Т +Т
сердечника прик .комп
комб.пряжи ~ мычки ' ~ проволки ' ~ сердечника ' ~ прик .комп (2)
где Гком6.пряжи— линейная плотность комбинированной электропроводной пряжи, текс;
Тмычш - линейная плотность мычки, полученной из полиэфирных волокон, текс;
' проволоки
- линейная плотность медной проволоки, текс;
Тприкюмп - линейная плотность прикручиваемого компонента, текс; Тсердечника-линейная плотность сердечника, текс; Критический коэффициент крутки ак определяется по формуле
а= 527
25+
1000
г
31
V
ч-1
1000
(3)
У
Разрывная нагрузка полиэфирной мычки в зависимости от свойств полиэфирного волокна и ее крутки определяется по формуле В. А. Усенко:
Р
К = пв
пэмычка т пв
(
2 8
1 - 0,0375 • Н 0 —-¡= , л/да.
С
1-
7,8
\
I
•вК,
(4)
шт у
где Рпэ.мычка — относительная разрывная нагрузка полиэфирной мычки, сН/текс;
6
Рпэ — разрывная нагрузка полиэфирного волокна, сН;
Тпэ — линейная плотность полиэфирного волокна, текс;
Но — показатель качества технологического процесса, равный 2,5—3,5;
т— число волокон в поперечном сечении пряжи;
т_Тпряжи/ Тволокна;
в — поправка, учитывающая влияние равномерности волокна по длине; К — поправка, учитывающая влияние крутки пряжи, определяемая по разнице между фактическим и критическим коэффициентами крутки. Разрывная нагрузка полиэфирной пряжи в зависимости от свойств полиэфирного волокна и ее крутки определяется по формуле В. А. Усенко
Разрывная нагрузка комбинированной полиэфирсодержащей электропроводящей пряжи равна
Я
Р
пр
прик.к0мп1 Т
1 - 0,0375 • Нп
2.8
пр
7,8
•в К
(5)
шт у
я = я + я + я + я + я
кэпр пэмычки проволоки прик.комп1 прик.комп2 серд ■.
(6)
где ^прик.к0мп2—относительная разрывная нагрузка комплексной полиэфирной нити, сН/текс;
^сеРд— относительная разрывная нагрузка комплексной полиэфирной нити, сН/текс;
Таблица 1 - Физико-механические показатели и процентное содержание компонентов комбинированной электропроводящей пряжи линейной плотности 60 текс
Показатель Медная микропроволока Комплексная полиэфирная нить Полиэфирная ровница
Линейная плотность, текс 18 5,2x2 333x2
Процентное содержание, % 30 8,67x2 26,33x2
Номинальный диаметр, мм 0,04-0,05 0,07 -
Разрывное удлинение, % 10-12 21-26 -
Удельная разрывная нагрузка, сН/Текс 2,3-2,5 20-25 -
Физико-механические показатели комбинированной электропроводящей пряжи, полученной по разработанной технологии представлены в таблице 2.
Таблица 2 - Физико-механические показатели комбинированной полиэфирсодержащей электропроводящей пряжи линейной плотности 60 текс
Наименование показателя Значение
Коэффициент вариации по линейной плотности, % 3
Абсолютная разрывная нагрузка, сН/Текс 1000
Коэффициент вариации по разрывной нагрузке, % 4
Разрывное удлинение, % 14-16
Коэффициент вариации по разрывному удлинению 6,25
Диаметр пряжи, мм 0,6
Разработанная комбинированная электропроводящая пряжа может быть использована для создания ткани, защищающей от электромагнитного излучения. Мобильная связь в настоящее время является неотъемлемой частью повседневной жизни. Однако излучение мобильных телефонов, как показали исследования, имеют отрицательное воздействие на организм человека, и могут вызвать ряд заболеваний. Текстильные материалы, которые содержат электропроводящую пряжу, защищают от электромагнитного излучения, не пропуская 99,9% высокочастотных волн, не нарушая качества связи.
Не менее важными областями применения можно назвать экранирования геопатогенных зон ( вредные СВЧ- и УВЧ- воздействия), экранирования физиотерапевтических кабин, оборудования "чистых" комнат и "безэховых" камер. Источниками электромагнитного излучения являются также компьютеры, микроволновые печи, фены и различные факторы нашей повседневной жизни. В настоящее время электропроводящие нити в сетеполотнах нашли применение при создании даже космических антенн.
Список использованных источников
1. Левит Р.М. Электропроводящие химические волокна. -М.: Химия,1986. 200с., ил.
2. Севостьянов А. Г. Методы и средства исследований механико-технологических процессов в текстильной промышленности. / М.: Легкая индустрия, 1980.-392с.
3. Коган А.Г. Производство комбинированной пряжи и нити/ А.Г.Коган.- М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981.-с. 143
SUMMARY
Article is devoted to research of producing of combined eleсtro-conducting yarn with new structure. The structure and property of combined ele^o-conducting threads depends on type equipment, kind and property covering components. There were presented physical-mechanical characteristics of combined ele^o-conducting yarn. Ascertained, that breaking tenacity of combined ele^o-conducting threads depends on strength of core (combined chemical thread).
The e^rica! conducting yarn filled special fabrics can to caring out the SHF and defends from electro-magnetic radiation.
УДК 687.053.68-52
РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ МЕХАНИЗМОМ ФИКСАТОРА МНОГОИГОЛЬНОГО ВЫШИВАЛЬНОГО ПОЛУАВТОМАТА
М.Н. Ладычин, Ю.В. Новиков
Многоигольные вышивальные полуавтоматы используются для изготовления многоцветных узоров на ткани, кожгалантерейных изделиях и обуви.
Привод поступательного движения игольницы вышивального многоигольного полуавтомата ПВ-1-5 осуществляется шаговым электродвигателем (ШЭД) через червячную передачу и кулисный механизм (рис. 1). На рисунке 1 обозначены: 1, 17 - направляющие; 2 - кривошип; 3 - червячное колесо; 4 - кулачок; 5 -микропереключатель; 6 - червяк; 7 - муфта; 8 - шаговый электродвигатель; 9 -датчик; 10 - игловодитель; 11 - втулка игловодителя; 12 - фиксатор; 13 - челнок; 14 - игла; 15 - иглодержатель, 16 - игольница.
