Файл: Мизери, А. А. Эксплуатация текстильного оборудования с деталями из пористых спеченных материалов.pdf

ных процессов (прядения, снования на высоких скоростях) помехи от статического электричества ощутимы [57].

Наибольшие трудности для нормального протекания техниче­ ского процесса создаются зарядами статического электричества при переработке капроновых и других синтетических нитей на сно­ вальных, ленточных и других машинах.

Помехи от электризации при переработке синтетических нитей

Накопление зарядов статического электричества на волокнистых материалах (и особенно на химических волокнах) препятствует увеличению производительности технологического оборудования, повышению качества продукции, ухудшает условия эксплуатации оборудования. Многочисленные помехи можно подразделить на следующие виды:

I.Помехи от электрического отталкивания

1.Разрыхление продукта, формирование рыхлых поковок.

2. Разлетание волокон в процессе чесания и подмотка ватки.

3.При останове сновальных машин, когда натяжение ослабля­ ется, нити, расходясь, образуют баллон и захлестываются.

4.Концы оборвавшихся нитей далеко отлетают от места об­ рыва, а концы лент распускаются веером. Все это мешает устра­ нить обрывы.

5.Образование бугристой намотки на барабане и дефекты, воз­ никающие из-за неравномерности натяжения при последующей об­ работке. К этому приводит также электризация нитей при шлих­ товании.

6.Расхождение нитей основы и неравномерная их плотность.

Оборванные филаментные нити увеличивают мшистость нити

вглазках галев и в зубьях берда.

7.Силы сцепления между заряженными одноименно филамент­ ными нитями ослабляются, прочность нити снижается, увеличива­ ется ворсистость и способность цепляться за неровности направ­ ляющих. Эти явления особенно заметны на пряже, объемных нитях

спологими крутками.

8.В красильно-отделочном производстве электростатическое от­ талкивание соседних участков ткани препятствует ее нормальной укладке, усложняет раскрой ткани.

II. Помехи, возникающие от электростатического притяжения заряженных волокон

1.На ленточных и прядильных машинах возникают системати­ ческие намоты продукта на цилиндр и валики," потери сырья и простои.

2.На ленточных машинах ускоренное забивание гарнитуры гребней, на чесальных машинах — гарнитуры барабана и наматы­ вание на валики. В процессе формирования ленты волокна прили­

пают к металлическим частям машины, в результате учащаются остановы и увеличивается неровнота продукта. Аналогичные явле­

143

ния наблюдаются на агрегатах для производства нетканых мате­

риалов.

3. При перемотке притяжение пряжи нитепроводником увели­ чивает обрывность, а притяжение нитей к фланцам катушек — неравномерную намотку.

4.На сновальных машинах нити липнут к рукам работниц, за­ трудняя устранение обрывов и вызывая путанину.

5.Притяжение нитей к фланцам навоя вызывает заклинивание

крайних нитей при перевивке основы.

6.На ткацком станке обрывы филаментов на неровной поверх­ ности нитепроводников от притяжения нити к галевам и зубьям берда с увеличением трения.

7.Прилипание заряженной уточной нити к челноку или к ко­ робке челнока приводит к прижиганию утка, а притяжение уточной нити к берду в момент прибоя создает полосатость ткани.

8.Заряженные нити основы и готовая ткань притягивают пыль, волокнистый пух, вызывая трудно сматываемые загрязнения, пре­ пятствующие выпуску тканей в неокрашенном виде и даже после­ дующему крашению.

9.На сушильно-ширильных машинах, браковочных столах, тер­ мостабилизационных рамах и другом красильно-отделочном обору­ довании также происходит сильное загрязнение заряженной ткани.

10.Одежда из синтетических тканей прилипает к телу, быстро

пачкается.

III. Помехи от электрических искр и ударов электрических за рядов

1. На сновальных машинах, если бердо не заземлить, а такж при касании заряженной ленты рабочий может принять на себя постепенно сильный заряд (если обувь и пол имеют высокое сопро­ тивление), который при касании к заземленным частям машины приводит к сильному электрическому удару.

2. В красильно-отделочном производстве электрические удары возможны при соприкосновении с незаземленной тележкой, в кото­ рую укладывается заряженный материал. Аналогичное явление наблюдается на стригально-ширильной машине при контактах с за­ ряженной тканью. Естественно, что эти явления увеличивают трав­ матизм на производстве.

3.В пожаро-взрывоопасных производствах заряды электроста­ тического электричества создают опасность, как, например, в цехах пропитки капроновйх плащевых тканей и др.

4.Увеличение износа нитепроводящих деталей в результате электроэрозии.

Следовательно, помехи от электризации могут возникать прак­ тически на всех этапах получения, переработки и эксплуатации текстильных материалов. Многие из помех не имеют явно выра­ женный характер и затрудняют установление их причин. Очевидно, что важное значение имеет возможность снятия и контроля зарядов статического электричества на различных стадиях производства текстильных материалов.

144

Способы снижения и устранения электризации нитей

Для снижения и устранения электризации нитей применяют са­ мые разнообразные способы. К ним относятся следующие:

1.Заземление машины; в этом случае создаются условия для отвода зарядов.

2.Чередование направляющих, электризующих волокна разно­ именно; при этом суммарный заряд волокна оказывается равным

нулю.

3. Обработка направляющих по высокому классу чистоты по­ верхности; при этом для некоторых нитей возможно снижение ко­ эффициента трения и электризации.

4.Уменьшение угла охвата и разности скоростей движения нити

инаправляющих, что приводит к уменьшению работы сил трения.

5.Уменьшение площади контакта текстильного материала с на­ правляющей; для обеспечения этого условия применяют пористые спеченные материалы, через поры которых подается воздух под давлением.

6.Применение бесконтактных нейтрализаторов радиоактивного

иэлектрического действий.

Все эти способы широко применяются. Однако по мнению боль­ шинства исследователей наиболее эффективным способом борьбы с зарядами статического электричества является обработка во­ локна антистатическими веществами. Сущность этого способа со­ стоит в том, что на поверхности нити образуется тонкий слой токо­ проводящего антистатика, который уменьшает трение нити о на­ правляющие, снижает электризуемость, а также позволяет снять возникшие заряды.

Исследования, проведенные кафедрой Технологии текстильного машиностроения МТИ и лабораторией электрофизических исследо­ ваний ВНИИПХВ, показали, что на сновальных машинах для сня­ тия зарядов статического электричества в качестве направляющих можно применять спеченные пористые материалы, пропитанные антистатиком *. Исследования проводились в производственных ус­ ловиях в опытном производстве ВНИИПХВ.

На место направляющего валика на сновальной машине был установлен пустотелый, пропитанный антистатиком пористый ва­ лик, внутренняя полость которого была также заполнена антиста­ тиком. Полость заполняется через отверстия А (рис. 85). Валик состоит из отдельных втулок на общей оправке.

При движении нити огибают валик и за счет трения приводят его во вращение. На поверхности валика выделяется тонкий слой антистатика, который постоянно находится между нитью и поверх­ ностью валика. При сходе с валика нити уносят часть антистатика. При этом образуется мениск токопроводящего антистатика (рис. 86). За счет слоя антистатика уменьшается трение нити о валик и уменьшается поверхность соприкосновения, что частично снижает электризуемость нитей. Электризация происходит и в этом случае,

* Авторское свидетельство № 283924.

но в меньшей степени. При этом нить и валик заряжаются разно­

именно.

Если валик заземлить, то непосредственно после схода нити заряды могут перейти на валик за счет токопроводящего мениска. Таким образом, происходит уменьшение электризации нити и сня­ тие зарядов статического электричества.

После замены стального направляющего валика пористым электризуемость волокон снизилась, что привело к значительному улучшению условий работы на сновальной машине. Отпала также необходимость применения ионизатора на машине, расход анти­ статика оказался минимальным.

Положительные результаты исследований стали основой для широких исследований вопросов снятия зарядов статического элек­ тричества с помощью спеченных пористых материалов, пропитан­ ных антистатиком.*

В ходе технологического процесса помехи от электризации воз­ никают при величине заряда на нити или каком-либо текстильном материале выше технологически допустимой. Значения этой вели­ чины изменяются в зависимости от вида технологического процесса, линейной плотности нити, а также от расстояния между нитями (например, при сновании).

Условием нормального хода технологического процесса явля­ ется неравенство:

где Офакт — величина заряда, возникающего на материале при его переработке;

Отех — технологически допустимая величина заряда. Следовательно, нет необходимости снижать величину электри­

ческого заряда текстильных материалов до нуля.

* Экспериментальные исследования электризуемое™ капроновых нитей при их контакте с пористыми спеченными направляющими были выполнены инж. Н. Н. Визжилиным под руководством автора.

146

Экспериментальные исследования электризации капроновых нитей при их контакте

с пористыми направляющими

Зависимость электризации капроновой нити 5 текс X 12 (194 кр/м) от скорости ее движения по неподвижным сухим и пропитан­ ным нафтефатом-2 направляющим при натяжении 10 гс, угле ох­ вата 90° представлена на рис. 87.

Как видно из рисунка, при движении нити по непропитанным материалам (кривые 1—4) электризация возрастает с увеличением

% К/о* 1 0 '11

скорости, достигая максимального значения при скорости 250— 350 м/мин.

При дальнейшем увеличении скорости рост электризации почти не наблюдается. Электризация, как видно из рисунка, за­ висит от материала направляющей. Бронза (кривая 1) наиболее электризует материал, нержавеющая сталь (кривая 4) — наименее. Железографит (кривая 2) и никель (кривая 3) занимают проме­ жуточное положение. Присутствие нафтефата-2 в порах и на повер­ хности направляющей снижает электризацию на всех скоростях движения нити. Однако при росте скорости насыщение заряда на нити не происходит, а продолжается постепенное повышение его величины. При этом электризация по-прежнему выше на бронзе

(кривая 5) и ниже на нержавеющей стали (кривая 7). Железографит (кривая 5) занимает промежуточное положение.

Как показывают результаты эксперимента, присутствие нафте- фата-2 на поверхности пористых направляющих снижает электри­

На рис. 88 показана зависимость электризации капроновых ни­ тей от скорости движения по неподвижной железографитовой на­ правляющей, пропитанной различными антистатическими препара­ тами.

Рис. 88. Зависимость электризации капроновой

скими препаратами существенно снижает электризацию. Наилуч­ шим антистатическим препаратом в этом случае является оксифос. Этот препарат обеспечивает многократное снижение электризации в широком диапазоне скоростей движения нити, в том числе и на высоких скоростях, что особенно важно. При этом величина заряда не превышает значения 15 X 10-11 К/м. Следует отметить, что при скорости движения нити более 600 м/мин происходит смена знака заряда на нити (в случае железографита, пропитанного оксифосом). По сравнению с оксифосом остальные антистатические препараты обеспечивают меньший эффект снижения электризации.

Присутствие антистатического препарата в порах и на поверх­ ности бронзы практически не влияет на снижение электризации капрона (кроме нафтефата-2).

В табл. 21 приведены данные, показывающие эффективность снижения электризации капроновой нити 5 текс X 12 в результате применения различных препаратов для пропитки бронзы и желе-

148