Схема технологических процессов ткацкого производства

Выработка ткани на ткацком станке является заключительным этапом ткацкого производства. Ему предшествуют процессы подготовки основной и уточной пряжи. Подготовка пряжи к ткачеству происходит в приготовительном цехе (рис. 3). Пряжа поступает в ткачество из прядильного производства. Вид паковки зависит от типа прядильной или крутильной машины, на которой вырабатывалась пряжа. Эти паковки, как правило, не могут быть непосредственно использованы на ткацком станке. Так, нити основы необходимо предварительно в определенном количестве навить на ткацкий навой. Уточная пряжа также должна быть перемотана в паковки, по своей форме, размерам и структуре намотки наиболее пригодные для использования на станках данного типа.

Пряжа поступает на центральный склад пряжи (ЦСП) ткацкой фабрики. Основная пряжа, после предварительной разбраковки, поступает на мотальный участок. При перематывании, осуществляемом на основомотальных машинах или автоматах, формируется паковка большего объема, пряжа контролируется по линейной плотности и прочности, очищается от некоторых прядильных пороков и сорных примесей.

Необходимость процесса перематывания для кромочной пряжи может быть обусловлена формой входящей паковки (например, прядильный початок с машины К-83) или использованием в кромке одиночной пряжи. В большинстве случаев пряжа для кромки не перематывается.

Перемотанная пряжа поступает в снование. Марка сновальной машины зависит от вида перерабатываемой пряжи и от рассадки фланцев ткацкого навоя (ширина технологического оборудования по всем переходам ткацкого производства принимается одинаковой, зависит от марки ткацкого станка и количества одновременно перерабатываемых полотен). Снование представляет собой первую стадию формирования основы. Основные нити, сматываемые с мотальных паковок, навиваются параллельно друг другу в определенном количестве и определенной длины на сновальный валик. Так создаются системы параллельно расположенных нитей, каждая из которых содержит лишь часть того количества нитей, которое должно быть намотано на ткацкий навой.

После наработки необходимого числа таких систем равной длины их одновременно перематывают на навои, образуя основы с требуемым числом нитей.

Рис. 3. Схема технологического процесса ткацкого производства

После снования основную пряжу в большинстве случаев подвергают шлихтованию. Этот процесс состоит в том, что нити основы частично покрываются специальным клеящим составом (шлихтой). В результате шлихтования значительно повышается стойкость основной пряжи к растягивающим и истирающим воздействиям при ткачестве. Для осуществления этого процесса применяют шлихтовальные машины различных типов. Тип машины зависит от вида перерабатываемой пряжи. Иногда основную пряжу не шлихтуют, например крученую пряжу, обладающую повышенной прочностью и гладкостью. В этих случаях ткацкие навои формируют на перегонных машинах.

Следующим процессом является проборка нитей основы в ламели, глазки галев ремизок и в зубья берда. Из-за отсутствия удачных решений в механизации проборки ее обычно выполняют ручным способом на специальных проборных станках.

Проборка выполняется в соответствие с заправочным рисунком. Его разрабатывают дессинаторы – художники по тканям. Заправочный рисунок состоит из четырех элементов:

I – рисунок ткацкого переплетения;

II – схема проборки в бердо;

III – схема проборки в ремизы;

IV – схема картона, т.е. кодировка для управления зевообразовательным механизмом.

Рассмотрим заправочный рисунок для переплетения саржа 1/3 по элементам (рис. 4).

				о					х
III 3			о					х
		о					х
	о					х
II							IV 2
I 3

Рис. 4. Заправочный рисунок переплетения саржа 1/3

I. Рисунок переплетения. В обозначении саржевого переплетения в числителе указывают количество основных перекрытий в пределах раппорта, в знаменателе – количество уточных. Сумма числителя и знаменателя дает раппорт переплетения. В рассматриваемом примере .

II. Проборка в бердо. На рис. 4 показано, что в каждый зуб берда пробирают по две нити основы (рекомендации даются в отраслевом справочнике при характеристике данного артикула ткани).

III. Проборка в ремизы. На рис. 4 приведена рядовая проборка. При такой проборке количество ремиз равно раппорту переплетения. При изготовлении плотных тканей (например, полотняное переплетение) и для упрощения зевообразовательного механизма ремизы делят на две зоны. В первую зону пробирают, например, нечетные нити, во вторую четные. Такая проборка называется рассыпной. При изготовлении некоторых видов переплетений (например, ломаной саржи) используют обратно-рядовую проборку.

IV. Символы «х» показывают сигнал на подъем и опускание ремиз.

Проборкой завершается подготовка основы к ткачеству. Далее основы поступают для заправки на ткацкие станки.

Наряду с проборкой, широко применяется заменяющая ее привязка нитей новой основы к нитям основы, доработанной на станке. Привязка осуществляется высокопроизводительными узловязальными машинами. Тип узловязальной машины зависит от характера привязываемой основы.

Подготовка уточной пряжи заключается в ее увлажнении или эмульсировании. Это улучшает сматывание пряжи с паковок при ткачестве. В тех случаях, когда уток предназначен для челночных станков, его перематывают на шпули, соответствующие размерам челноков. Перематывание утка осуществляется на уточно-мотальных машинах или автоматах. Уточная пряжа для бесчелночных ткацких станков перематывается в конические бобины на основомотальных машинах.

Из ткацкого цеха суровая ткань поступает в учетно-сортировочный (браковочный) отдел, где ткань очищают от концов нитей, образующихся при ткачестве, разбраковывают и складывают.

Суровая ткань поступает в отделочное производство. Отделкой тканей называют совокупность химических и физико-механических операций, в результате которых суровая ткань превращается в готовую. Цель отделки – улучшить внешний вид, эксплуатационные и потребительские свойства ткани. Способы и приемы отделки определяются волокнистым составом, характером строения, назначением ткани. Отделочные операции можно разделить на следующие этапы:

1) отделка, проводимая до крашения;

2) крашение или нанесение на ткань печатного рисунка;

3) заключительная отделка;

4) специальная отделка.

Отделка, проводимая до крашения тканей. На данном этапе суровые ткани очищают, отбеливают, придают им некоторые новые свойства. Отделка хлопчатобумажных тканей состоит из следующих операций: приемка, опаливание, расшлихтовка, отваривание и др. Приемка суровых тканей проводится по количеству и качеству. Опаливание – удаление выступающих на поверхности ткани кончиков волокон, которые отрицательно влияют на процесс крашения и набивки. Опаливают все хлопчатобумажные ткани, за исключением байки, фланели, бумазеи и марли. Расшлихтовка – удаление из суровой ткани шлихты, препятствующей проведению дальнейших операций (отбеливание и крашение). Отваривание – обработка суровой ткани горячим щелочным раствором для удаления воско-жировых веществ, находящихся в волокне хлопка, остатков шлихты и примесей целлюлозы. Обработанную ткань промывают в теплой и холодной воде. После отваривания ткань становится мягкой, хорошо смачивается водой. Отбеливание – разрушение и обесцвечивание естественной окраски волокна, придание ткани устойчивой белизны. Различают химическое отбеливание с помощью окислителей (гипохлорита натрия, перекиси водорода или хлорита натрия) и оптическое отбеливание с помощью отбеливающих веществ: «прямого белого» – для тканей из целлюлозных и шерстяных волокон и «кислотного белого» – только для шерстяных тканей. Преимущество оптического отбеливания заключается в том, что в этом случае волокно не разрушается. Мерсеризация – обработка ткани при пониженной температуре концентрированным раствором едкого натра с последующей промывкой горячей и холодной водой. Мерсеризованные ткани отличаются мягкостью, шелковистостью, повышенной сопротивляемостью к истиранию и изгибу, повышенной гигроскопичностью. Иногда ткани подвергают местной мерсеризации для получения эффекта гофре. Ворсование – получение ворса на поверхности ткани. Ворсование производят на специальных ворсовальных машинах. Ткани с начесом (фланель, байка, вельветон и др.) обладают лучшими теплозащитными свойствами и мягкостью.

Отделка льняных тканей во многом сходна с отделкой хлопчатобумажных тканей, но они труднее отбеливаются и окрашиваются. Льняные ткани выпускают суровыми, отваренными, кислованными, отбеленными и реже окрашенными. Суровые ткани имеют значительную жесткость и природную окраску. Отваренные ткани обрабатывают горячим раствором едкого натра и соды, они отличаются серым цветом, большей мягкостью. Кислованные ткани обрабатывают слабым раствором серной кислоты. Они светло-серого цвета, более мягкие. Отбеленные ткани для получения необходимой белизны проходят несколько циклов (до четырех) отбелки.

Ткани из натурального шелка для повышения блеска, мягкости, удаления примесей отваривают в мыльном растворе, значительно реже их отбеливают. Шелковые ткани из химических нитей также отваривают в слабых щелочных или мыльных растворах.

Шерстяные ткани подвергают следующим операциям: чистка, штопка, опаливание, заварка, мокрая декатировка, валка, карбонизация и ворсование. Чистка – удаление из суровых тканей остатков репья, концов нитей, толстых узелков и пятен. Штопка – исправление некоторых ткацких дефектов (пролеты, близны). 3аварка – обработка ткани кипящей водой. При этом снимаются внутренние напряжения волокон, предупреждается образование заломов. Эта операция способствует очистке тканей от шлихты и загрязнений. Ей подвергают только гребенные ткани. Мокрая декатировка – обработка ткани водой и паром на декатировочных машинах в целях ее уплотнения и уменьшения усадки в изделиях. Декатируют некоторые гребенные (бостон, трико, шевиот) и почти все тонкосуконные ткани. Валка – основная операция отделки суконных тканей, производится на валяльных машинах в мыльно-содовом растворе. В процессе валки волокна шерстяной ткани становятся более пластичными, сцепляются между собой по всей ткани, образуя на обеих ее сторонах войлокообразный застил, скрывающий ткацкое переплетение. После валки ткань становится плотнее, толще, мягче, повышаются ее теплозащитные свойства и сопротивляемость истиранию. Степень валки для различных тканей неодинакова. Карбонизация – обработка чистошерстяных тканей слабым раствором серной кислоты (4−5%) для очистки их от растительных примесей с последующим отжимом и высушиванием в камере при температуре 105−110 °С. Ворсование – получение ворса на ткани. Ворсуют суконные ткани для улучшения их внешнего вида и повышения теплозащитных свойств.

Крашение и печатание (набивка). Крашение – способ отделки тканей, при котором ткань прокрашивается насквозь по всей ее площади в одинаковый цвет (тон). Такие ткани называются гладкокрашеными. Для окраски тканей применяют различные красители. Все красители подразделяют на прямые, кубовые, кислотные, кислотно-протравные, азокрасители, сернистые, черный анилин, активные, дисперсные и пигменты. Устойчивость окраски зависит от природы красителя, его растворимости, характера взаимодействия с веществом волокна. Из всех красителей исключение составляют пигменты – не растворимые в воде органические или неорганические соединения в виде порошков или паст. Они закрепляются на волокне с помощью вяжущих веществ. При крашении пигментами получают расцветки различных оттенков, отличающиеся высокой прочностью ко всем воздействиям (кроме трения), особенно к свету. Печатание (набивка) – нанесение на ткань многокрасочного рисунка способами машинной печати, при помощи сетчатых шаблонов и аэрографным способом. По способу нанесения рисунка различают машинную печать прямую, вытравную и резервную. При прямой печати рисунок (узор) наносят на ткань отбеленную (белоземельная печать) или окрашенную в светлые тона (фоновая печать). При вытравной печати на предварительно окрашенной ткани печатают узор веществом, вытравливающим краску, и получают белые рисунки на цветном фоне. Для образования цветной вытравки на обесцвеченные места рисунок наносят красителем, который не разрушается от вытравки. При резервной печати ткань покрывают защитным составом (резервом), который при последующем крашении препятствует окрашиванию ее в местах резервного рисунка. При вытравной и резервной печати цветной фон одинаково интенсивно окрашен на обеих сторонах ткани, а при прямой печати он на изнанке светлее, чем на лицевой стороне. Печатные рисунки на шелковых тканях получают в основном с помощью сетчатых шаблонов (фотофильмопечать) или аэрографным способом – распылением красителя на ткань через шаблон с отверстиями или без шаблона. Печатные рисунки различают также по числу цветов, степени сложности, типу (колоски, горошек, клетки и др.), назначению, сериям и др. Необходимый колористический эффект может быть получен и в процессе ткачества, если используют предварительно окрашенные пряжу и нити. Такие ткани называют пестроткаными.

Заключительная отделка тканей. Она проводится с целью придания тканям товарного вида. Заключительная отделка включает: спиртовку, аппретирование, ширение и каландрирование. Спиртовка – удаление загрязнений в отбеленных, белоземельных и вытравных тканях. Для этого ткани обрабатывают гипохлоритом натрия или оптическими отбеливателями. Аппретирование – пропитка ткани специальными веществами – аппретами, которые придают ей мягкость или жесткость, эластичность, блеск, несминаемость и другие свойства. Ширение – выравнивание ширины увлажненной ткани на цепных ширительных машинах. Каландрирование – получение более гладкой и приятной на ощупь поверхности ткани. Каландрированию не подвергают ткани с рельефной поверхностью и мягкой отделкой. После каландрирования измеряют длину ткани, определяют сорт куска, затем их складывают, маркируют и упаковывают. Шерстяные ткани проходят, кроме перечисленных выше операций, стрижку, прессование и заключительную декатировку. Ворсовые ткани подвергают следующим операциям: поднятие, закрепление, выравнивание ворса. Креповые шелковые ткани обрабатывают влажным паром (ткани из искусственного шелка) или слабым раствором уксусной кислоты (ткани из натурального шелка) для усиления крепового эффекта.

Специальная отделка тканей. Она проводится с целью придать тканям новые свойства или улучшить их эксплуатационные и эстетические свойства. Наиболее часто используются следующие виды отделки: несмываемый аппрет, противоусадочная, противосминаемая и др. Несмываемый аппрет – нанесение на ткань гладкой, прочной, эластичной, не растворимой в воде пленки. Такая ткань обладает большей прочностью и жесткостью, имеет незначительную усадку и в меньшей степени загрязняется. Противоусадочная отделка проводится механическим или химическим способом. Подвергают этому виду отделки вискозные и хлопчатобумажные ткани. Противосминаемая отделка – пропитка ткани синтетическими смолами (карбомолом, метазином и др.) с последующим отжимом, сушкой и термообработкой при температуре 130–140 °С. Иногда последнюю операцию исключают. В этом случае термообработке подвергают сшитое из нее изделие (отделка форниз), которое в результате принимает заданную форму и хорошо сохраняет ее при длительной носке и стирке. Водонепроницаемая отделка – нанесение на ткань водонепроницаемой пленки из синтетических смол или резины. Разновидностью этого вида отделки является водоотталкивающая отделка, заключающаяся в нанесении на ткань водоотталкивающих органических соединений хрома или алюминия. Преимущество этой отделки – почти полное сохранение паровоздухопроницаемости ткани, однако такие ткани меньше удерживают влагу. Противогнилостная отделка – пропитка ткани антисептическими препаратами (шерланом, превентолем и др.). Она защищает ткани от микробиологического разрушения. Отделка лаке – получение блестящей поверхности тканей, выработанных из химических волокон (ацетатных, полиамидных). Для этого ткани пропускают под давлением через нагретые каландры, в результате чего волокна оплавляются и придают ткани своеобразный блеск. Кроме перечисленных, используют антистатическую отделку тканей, отделку гофре и ряд других.

Дефекты тканей. На всех этапах технологического процесса отделки тканей могут возникать различные дефекты, большинство из которых ухудшают эстетические свойства, а некоторые – и эксплуатационные свойства тканей.

В процессе отделки тканей до их крашения возможны следующие дефекты: неравномерное опаливание, неравномерная стрижка, неравномерный ворс, ослабление ткани в результате ее разрушения при отбеливании, при длительном ворсовании.

Значительное количество дефектов возникает в процессе крашения и печати. Основными из них являются: непрокрас – результат нарушения режима крашения, вследствие чего ткань окрашена не по всей ее толщине (характерно для плотных и толстых тканей); разнооттеночность – следствие нарушения режима крашения; засечки – полосы, окрашенные менее интенсивно, чем вся ткань, получается в результате крашения плохо расправленных тканей; щелчок – небольшие окрашенные участки ткани, разделенные по вертикали на две части белой полосой, дефект образуется при попадании посторонних примесей под раклю печатной машины; растраф – искажение многоцветного рисунка из-за плохой наладки печатных валов; належки – отпечатки рисунка, образующиеся при складывании плохо высушенной ткани; печатные засечки – продольные непропечатанные полосы как результат плохо расправленной ткани на печатных машинах.

К дефектам заключительной отделки относятся: неравномерная ширина куска – следствие неравномерной усадки ткани, разладки ширильной машины и др.; каландровые засечки – устойчивые поперечные складки на ткани; перекос ткани или набивного рисунка – результат неправильного ширения ткани или ее перекоса при печатании.