Контроль пряжи суровья из смеси полиэстера и хлопка методом роторного прядения

Контроль пряжи суровья из смеси полиээстера и хлопка методом роторного прядения

Введение
Роторное прядение является высокопроизводительным методом получения пряжи, особенно востребованным при производстве смесовых пряж, таких как полиэстер/хлопок. Такие смеси сочетают положительные свойства обоих волокон: прочность, износостойкость и легкость ухода от полиэстера с гигиеничностью, комфортом и натуральностью хлопка. Однако для обеспечения стабильного качества готовой ткани и эффективности процессов последующей переработки (ткачества, вязания, отделки) необходим строгий контроль качества вырабатываемой пряжи суровья. Данная статья посвящена ключевым аспектам контроля пряжи суровья из смеси полиэстера и хлопка, полученной методом роторного прядения.

1. Объекты испытаний
Объектом контроля является пряжа суровья (неотделанная), полученная роторным методом прядения из смеси полиэстеровых и хлопковых волокон. Основные параметры, подлежащие оценке, включают:

1. Линейная плотность (Номер пряжи): Основная характеристика толщины пряжи, измеряемая в тексах (г/км) или метрических номерах (м/г). Диапазон контроля определяется требованиями заказа (например, от Ne 20 до Ne 40).
2. Прочность на разрыв и удлинение при разрыве: Показатели, определяющие способность пряжи выдерживать механические нагрузки в процессе переработки и эксплуатации готового изделия. Измеряются в сН/текс или Н и в %.
3. Равномерность по линейной плотности (неровнота): Степень однородности толщины пряжи по длине. Высокая неровнота ведет к браку в ткачестве/вязании и дефектам внешнего вида ткани.
4. Количество пороков (дефектов) пряжи: Включает различные виды пороков, характерных для роторной пряжи, такие как:
   • Непсы: Скопления волокон, внедренные в тело пряжи.
   • Петли: Выступающие из тела пряжи петли волокон.
   • Толстые и тонкие места: Значительные локальные отклонения толщины от нормы.
5. Структура и крутка пряжи: Характер укладки волокон и количество кручений на единицу длины (крутка на метр). От крутки зависят прочность, мягкость, внешний вид и склонность к усадке.
6. Содержание компонентов смеси: Соответствие фактического процентного содержания полиэстера и хлопока заданному рецепту смеси.

2. Область испытаний
Контроль пряжи суровья проводится на нескольких этапах:

1. Входной контроль сырья: Оценка качества лент/ровниц из смесовых волокон перед подачей на прядильные машины (косвенно влияет на качество пряжи).
2. Текущий контроль в процессе прядения: Регулярный отбор проб непосредственно с прядильных машин для оперативного выявления отклонений и корректировки технологического режима.
3. Приемо-сдаточный контроль готовой партии пряжи: Комплексная оценка показателей качества пряжи перед сдачей на склад или отгрузкой потребителю. Проводится по представительным образцам, отобранным по стандартным методикам от всей партии.
4. Лабораторный анализ: Углубленное исследование характеристик пряжи в специализированной лаборатории с использованием стандартизированных методов и оборудования.

3. Методы испытаний
Для оценки перечисленных объектов контроля применяются стандартизированные методы испытаний, регламентированные национальными (ГОСТ) и международными (ISO, ASTM) стандартами:

1. Линейная плотность (ГОСТ 6611.1, ISO 2060.2): Определяется путем взвешивания отрезков пряжи строго заданной длины (обычно 100 м или кратной ей) на аналитических весах и расчета массы на 1000 метров (текс).
2. Прочность на разрыв и удлинение при разрыве (ГОСТ 6611.2, ISO 2062, ASTM D2256): Испытания проводятся на разрывной машине (динамометре). Образец пряжи фиксируется в зажимах машины и растягивается с постоянной скоростью до разрыва. Прибор регистрирует максимальное усилие (прочность) и удлинение в момент разрыва. Испытания проводятся на большом количестве образцов (обычно 50 или более) для получения статистически значимых результатов (средняя прочность, CV% прочности, среднее удлинение).
3. Равномерность по линейной плотности (неровнота) (ГОСТ 10681, ISO 16549): Оценивается с помощью приборов-анализаторов неровноты (пряжевых тестеров). Принцип основан на измерении изменений электрической емкости или оптических характеристик протягиваемой с постоянной скоростью пряжи. Результаты представляются в виде:
   • CV% (Коэффициент вариации): Стандартное отклонение линейной плотности, выраженное в процентах от среднего значения.
   • Коэффициент неровноты U%: Отношение среднего отклонения линейной плотности к среднему значению.
   • Спектрограмма неровноты: График, показывающий частотные составляющие неровноты (помогает диагностировать причины дефектов).
4. Количество пороков (ГОСТ 18451, ASTM D5647): Визуальный или автоматизированный подсчет дефектов пряжи на намотанных катушках (паковках) определенной длины (например, 1000 м) с использованием классификаторов пороков и/или специальных приборов-классификаторов пряжи.
5. Крутка пряжи (ГОСТ 6611.3, ISO 2061, ASTM D1422): Определяется методом размотки-свивки на круткомере. Отмеряется длина исследуемого образца. Один конец пряжи закрепляют неподвижно, другой – на подвижном зажиме, соединенном со счетчиком оборотов. Пряжа раскручивается до полного распадения на волокна, подсчитывается количество витков, необходимое для этого. Крутка рассчитывается по длине образца.
6. Содержание компонентов смеси (ГОСТ 30093, ISO 1833): Определяется методами химического анализа, основанными на селективному растворению одного из компонентов в специфических реагентах (например, растворение хлопка в 75% серной кислоте H2SO4 при определенных условиях с последующим взвешиванием нерастворившегося остатка - полиэстера).

4. Испытательное оборудование
Для реализации описанных методов испытаний используется следующее специализированное оборудование:

1. Аналитические весы: Точные весы с погрешностью не более 0,001 г для взвешивания отрезков пряжи при определении линейной плотности.
2. Универсальная разрывная машина (динамометр): Механическое или электронное устройство с зажимами для образца, приводом для растяжения и датчиками силы и удлинения. Оснащено программным обеспечением для расчета статистических показателей.
3. Анализатор неровноты пряжи (Пряжевой тестер): Прибор, состоящий из блока протяжки пряжи с постоянной скоростью, измерительной головки (емкостной или оптической) и компьютера с ПО для расчета CV%, U%, построения спектрограмм и карт неровноты. Часто включает модуль классификатора пороков.
4. Классификатор пороков пряжи: Может быть отдельным устройством или модулем анализатора неровноты. Предназначен для автоматического детектирования, классификации и подсчета толстых мест, тонких мест, непсов, петель на заданной длине намотки.
5. Круткомер: Прибор с механизмом для размотки/свивки пряжи, зажимами и счетчиком оборотов для определения количества кручений на единицу длины.
6. Лабораторное оборудование для химического анализа: Весы, сушильный шкаф, эксикатор, нагревательные плитки или бани, стеклянная посуда (колбы, стаканы, воронки Бюхнера), фильтры, вытяжной шкаф, вакуумный насос, реагенты (кислоты, щелочи) для определения состава смеси.
7. Вспомогательное оборудование: Устройства для намотки поярков, резаки для образцов, климатическая камера (для кондиционирования образцов при стандартной атмосфере перед испытаниями - ГОСТ 10681).

Заключение
Систематический и комплексный контроль качества пряжи суровья из смеси полиэстера и хлопка, полученной роторным прядением, является неотъемлемой частью технологического процесса. Применение стандартизированных методов испытаний и специализированного оборудования для оценки линейной плотности, прочности, неровноты, количества пороков, крутки и состава смеси позволяет объективно оценивать соответствие пряжи установленным техническим требованиям. Результаты контроля служат основой для управления технологическим процессом, гарантируют стабильность качества сырья для последующих переделов и удовлетворение требований потребителей готовых текстильных материалов.