Анализ развития технологии производства нетканых материалов (стр. 3 из 6)

Попадая на вращающийся заземленный барабан, волокна прилипают к его поверхности. Затем они переносятся по направлению к транспортеру, под которым вращается барабан с шаблоном, заряженным положительно. В результате волокна прилипают к транспортеру и образуют холст. Те волокна, которые не переходят на транспортер, снимаются с барабана роликом, имеющим положительный заряд, и направляются на дополнительный транспортер, который возвращает их для повторной переработки с вновь поступающими волокнами.

При гидравлическом способе холст формируют из водной суспензии с содержанием волокон 2...8 %. Суспензия направляется на сетку-транспортер машины, при этом влага частично свободно стекает, а частично удаляется специальными устройствами. Затем холст подвергают термообработке, в процессе которой связующее склеивает волокна.

Из многих способов получения нетканых материалов чаще всего практикуют вязально-прошивной, игольно-набивной и клеевой.

При вязально-прошивном способе (рис.1, а) волокнистый холст 5 с помощью транспортера 6 подается в зону действия системы игл 3, где прошивается или провязывается пряжей или комплексными нитями 2, подающимися с навоя /. Так формируется полотно нетканого материала 4. Число прошивных нитей, подаваемых с навоя, равно числу рядов прошивки холста по ширине полотна нетканого материала.

Рис. 1. Способы получения нетканых материалов

Если нетканые материалы изготовляются с использованием сетки из продольно и поперечно уложенных нитей, скрепление последних друг с другом производится путем провязывания их нитями третьей системы (с навоев).

Нетканые материалы, получаемые рассматриваемым способом, близки по внешнему виду и свойствам к тканям. Они идут для изготовления костюмов, платьев, одеял, полотенечно-салфеточных и других изделий.

При игольно-набивном способе (рис.1, 6) волокнистый холст 8, подаваемый транспортером 7, либо накладывается на ткань 9 малой плотности (каркас) и набивается в нее иглами 10, которые закреплены на игольнице //, совершающей возвратно-поступательные движения вверх и вниз, либо пробивается иглами без применения подкладочной ткани. Благодаря выступам-заусеницам на иглах волокна плотно внедряются в ткань, поддерживаемую проволочной или деревянной решеткой, или в холст, а полученный нетканый материал наматывается на валик 12.

Нетканые материалы, изготовленные игольно-набивным способом, мягки на ощупь и хорошо драпируются. Свойства полотен колеблются в значительных пределах, что позволяет получить широкий ассортимент изделий. Эти свойства зависят от вида применяемого волокна, числа проколов на единицу площади полотна, расположения волокон в холсте и свойств каркаса (если он имеется). При клеевом получении нетканых материалов возможны два варианта: склеивание волокон сухим и мокрым способами. В первом случае используют сухие связующие: термопластичные штапельные волокна и нити (ацетатные, поливинилхлоридные, полиамидные), порошки, пленки (полихлореиниловые и др.). Они имеют более низкую температуру плавления, чем волокна базового элемента.

При мокром способе склеивания холстов применяют жидкие связующие в виде дисперсий полимеров: водные эмульсии поливинилового спирта, ксантогената целлюлозы и др., реже — эмульсии на органических растворителях (поливинилхлорида в метиленхло-риде, бутадиенакрилонитрильного латекса и др.). Скрепление волокон происходит при сплошном пропитывании холста жидкими связующими или нанесении связующего на отдельные участки холста (например, разбрызгиванием с последующей сушкой). Как при сухом, так и при мокром способе холст пропускают через нагретые валы или прогревают инфракрасными лучами. В результате затвердения связующего вещества между волокнами образуются связи.

На рис.1,а приведена схема машины для получения клеевого нетканого материала путем запрессовывания в холст 13 двух систем нитей 14, пропитываемых в корытах 15 жидким связующим. Затем холст проходит между цилиндрами 16 и через направляющие валики 17 к рулонному валику 18. Если полученный нетканый материал разрезать поперек, видно, что холст как бы укреплен с двух сторон нитями. Клеевые нетканые материалы широко применяются в качестве бортовки, обивочных, декоративных, фильтровальных, изоляционных и подкладочных материалов.

3. Структура технологического процесса производства нетканых материалов.

3.1. Блок-схема технологического процесса.

Рис. 2. Блок-схема технологического процесса производства нетканых материалов.

1 – подготовка волокон;

2 – холстообразование;

3 – скрепление волокон;

4 – отделка материала.

3.2. Пооперационная структура технологического

процесса производства нетканых материалов.

Рис. 3. Пооперационная структура технологического процесса производства нетканых материалов.

Предметные связи –

Временные связи –

3.3 Структура операции нетканых материалов.

Рис. 4. Структура операции нетканых материалов.

Предметные связи –

Временные связи –

3.4. Структура технологического перехода нетканых материалов.

Рис. 5. Структура технологического перехода нетканых материалов.

Предметные связи –

Временные связи –

4. Динамика трудозатрат.

Для данного технологического процесса производства нетканых материалов Т_ж(t)=250/(18t²+225), а Т_п(t)= 0,008t²+0,1. Построим таблицу и рассчитаем значения Т_ж, Т_п, Т_с при t равное от 0 до 10.

T	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Tж	1,029	0,842	0,646	0,487	0,370	0,286	0,226	0,182	0,149	0,123
Tп	0,108	0,132	0,172	0,228	0,300	0,388	0,492	0,612	0,748	0,900
Tс	1,137	0,974	0,818	0,715	0,670	0,674	0,718	0,794	0,897	1,023

Приведем графическое изображение динамики трудозатрат в координатах Т-t.

рис. 6

По графику видно, что вариант динамики трудозатрат при развитии технологического процесса – ограниченный, а процесс развития – трудосберегающий (преобладает экономия живого труда). Установим момент времени, до которого развитие целесообразно. Графически это будет точка, значение t, в которой Т_сов(t) будет принимать наименьшее значение. Обозначим эту точку через t^*. По графику видно, что 5<t^*<6. Чтобы найти t^* более точно необходимо провести ряд расчетов и определить, при каком значении t Т^’_сов(t) будет равно 0. Это значение и будет t^*. Оно должно быть больше 0.

Т’_сов(t)=Т’_п(t)+T’_ж(t)=0;

T’_ж(t) =(-9000t)/(18t²+225)²; Т’_п(t)=0,016t;

Т’_сов(t) =(-9000t)/(18t²+225)²+0,016t=0;