СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ И ПОДГОТОВКИ ЛЬНЯНОЙ РОВНИЦЫ К ПРЯДЕНИЮ
METHOD FOR FORMATION AND PREPARATION OF LINEN ROVING FOR SPINNING

Изобретение относится к текстильной промышленности, в частности к льнопрядильному производству, где на последнем технологическом переходе для выработки льняной пряжи используют полуфабрикат в виде ровницы.
Последовательность процессов получения льняной пряжи состоит из формирования волокнистого продукта в виде ленты, имеющего постоянный развес (линейную плотность), с ее утонением - понижением линейной плотности, на последующих технологических переходах. Заканчивается технология подготовки волокна к прядению формированием ровницы - продукта с линейной плотностью 0,25-2,0 ктекс. Для наматывания ее на паковку, удобную для использования на дальнейших технологических переходах, ровница должна иметь определенную прочность. Наряду с используемым в промышленности способом упрочнения ровницы ее подкручиванием известен способ получения льняной ровницы (RU №2208070 С, 01.07.2001), в котором для повышения ее прочности при формировании тонкий пучок волокон - мычку, выходящую из вытяжного прибора, смачивают водой. При этом происходит склеивание технических волокон льна пектиновыми веществами, входящими в состав льняного волокна.
Для обеспечения процесса пряжеобразования и стабильности его протекания ровница подвергается химической обработке. (Лазарева С.Е. и др. Прядение льна с варкой ровницы. - М.: Легкая индустрия, 1966.)
Целью этого процесса является ослабление связей между элементарными волокнами в комплексах технического волокна. В результате химической обработки ровницы появляется возможность вырабатывать пряжу, отвечающую требованиям стандарта в широком диапазоне линейных плотностей при стабильном технологическом процессе.
Процесс химической обработки обладает рядом недостатков, к которым относятся - большие затраты энергии (4200 кДж на 1 кг ровницы), использование химикатов, большой расход воды, нарушение поточности технологического процесса, обязательное наличие очистных сооружений.
Известен способ подготовки лубоволокнистого материала (RU №2139374 С1, 11.12.98), в котором для нарушения связей между комплексами и элементарными волокнами используется электрохимически активированный (ЭХА) водный раствор с окислительно-восстановительным потенциалом от минус 1000 до плюс 1000 мВ, с кислотностью 2-11 рН, при температуре 16-40°С. При этом обработке подвергается короткое льняное волокно или льняной очес, предназначенные для получения котонина и последующей переработки по хлопковой технологии. Использование полученного в результате такой обработки продукта в качестве ровницы не представляется возможным.
2
3
2
3
Прототипом предлагаемого изобретения является изобретение (RU №2227824 С1, 25.02.2003), в котором мычку из льняных волокон, выходящую из вытяжного прибора, смачивают раствором кальцинированной соды NaCO с концентрацией от 10 до 35 г/л и таким образом, формируют бескруточную ровницу, которую наматывают в бобины крестовой мотки, которые подвергаются химической обработке. Использование кальцинированной соды позволяет проводить процесс химической обработки ровницы, начиная с момента ее формирования на ровничной машине. Но завершить полный цикл химической обработки на ровничной машине при таком способе не удается, т.к. раствор кальцинированной соды NaCO является только первым из растворов, требуемых для подготовки льняной ровницы к прядению. Дальнейшая химическая обработка проводится, например, в следующей последовательности (силикат натрия + бисульфатнатрия → вода горячая → вода холодная → уксусная кислота → вода). Первые два этапа проходят при температуре 95-100°С.
Технической задачей предлагаемого изобретения является сокращение времени, снижение энергозатрат и расхода воды на химическую обработку ровницы, отказ от химикатов, что приведет к снижению затрат на утилизацию полученных в результате химической обработки ровницы растворов.
Указанная цель достигается тем, что процесс формирования ровницы и ее подготовка (химическая обработка) к процессу вытягивания в вытяжном приборе прядильной машине совмещаются. При этом в процессе формирования некрученой ровницы используется электрохимически активированный раствор с окислительно-восстановительным потенциалом от минус 1000 до плюс 1000 мВ с кислотностью рН 2-11 при температуре 16-40°С.
Предлагаемый способ формирования ровницы и подготовки ее к прядению осуществляется следующим образом. Мычка, сформированная в вытяжном приборе ровничной машине, с линейной плотностью от 0,25 до 2,0 ктекс, проходит через вьюрок ложного кручения, где уплотняется и попадает в трубчатую камеру, в которую подается электрохимически активированный раствор. Раствор смачивает мычку, при этом за счет сил поверхностного натяжения жидкости возникают силы, прижимающие волокна друг к другу. Это приводит к тому, что сформированный таким образом продукт - ровница, имеет прочность, достаточную для его наматывания на катушку. Одновременно с формированием ровницы начинается расщепление комплексов, содержащихся в техническом волокне, на элементарные волокна, причем нарушение связей между волокнами продолжается в ровнице, намотанной на катушку. Выбор диапазона указанных параметров электрохимически активированного раствора определяется требованиями, предъявляемыми к обработанной ровнице, и зависит от свойств исходного волокна, подготавливаемого к производству пряжи. Экспериментально установлено, что при правильном выборе активности раствора нарушение связи между элементарными волокнами в комплексах технического волокна происходит в течение 30 минут, после чего ровница готова к формированию пряжи на прядильной машине.
Электрохимически активированный раствор в течение трех суток теряет свои свойства, превращаясь в воду, которая не нуждается в специальной очистке для ее утилизации.
Осуществление предлагаемого способа поясняется следующими примерами.
Определение параметра заряда электрохимически активированного раствора для достижения уровня готовности (нарушение связей между элементарными волокнами) ровницы к процессу пряжеобразования зависит от типа используемого волокна.
Для достижения поставленной цели - получение полуфабриката, способного к переработке в пряжу, отвечающую требованиям стандарта, необходимо соблюдать режимы обработки, приведенные в таблице.
Заряд ЭХА раствора, мВ
Кислот-ность ЭХА раствора, рН
Тип волокна
Гибкость, мм
Содержание инкрустов, %
Содержание волокон, связанных одревеснением, %
Время обра-ботки, мин
Характеристика процесса вытягивания
+1000
2,0
Очень грубое
45-50
выше 3,50
30
15
Нестабильно
30
Стабильно
60
Стабильно
+700
4,0
Грубое
50-55
3,25-3,5
16-25
15
Нестабильно
30
Стабильно
60
Стабильно
-1000
11,0
Средней мягкости
55-60
3,00-3,25
14-16
15
Нестабильно
30
Стабильно
60
Стабильно
-700
9,0
Мягкое
50-60
2,75-3,00
12-14
15
Нестабильно
30
Стабильно
60
Стабильно
-500
8,0
Очень мягкое
Больше 60
до 2,75
10-12
15
Нестабильно
30
Стабильно
60
Стабильно
В последней колонке таблицы приведена качественная характеристика процесса вытягивания ровницы, полученной согласно предлагаемому способу, в вытяжном приборе прядильной машины, в зависимости от времени обработки. Приведенные данные позволяют установить минимальное время, необходимое для получения положительного эффекта, - 30 минут. Интенсивность процесса зависит от температуры раствора. При снижении температуры интенсивность падает, и при температуре ниже 14°С процесс протекает настолько медленно, что его применение становится нецелесообразным. С увеличением температуры интенсифицируется процесс обработки, но одновременно сокращается время релаксации раствора, т.е. он быстрее теряет электрохимический потенциал и превращается в воду. При температуре раствора более 40°С это происходит до завершения подготовки ровницы к прядению. Таким образом, рекомендуемый диапазон температуры составляет 14-40°С.
Полезный эффект от предлагаемого изобретения заключается в ускорении процесса формирования и подготовки ровницы к прядению и исключении из него громоздкого и дорогостоящего оборудования, предназначенного для химической обработки ровницы, снижении энергозатрат с 4200 кДж на 1 кг ровницы до 3 Дж/кг, исключении специального процесса утилизации отработанных реактивов.