iii - qserver.utm.mdqserver.utm.md/.../sectiunea_iii/cap_3.pdf · 614 manualul inginerului...

III.3 FILATURA TIP BUMBAC

III.3.1. Sisteme şi fluxuri tehnologice de obţinere a firelor tip bumbac

Valorificarea raţională a materiilor prime presupune adaptarea celui mai adecvat sistem

de filare, funcţie de caracteristicile fibrelor şi condiţiile de calitate impuse firelor. În filaturile tip bumbac se folosesc următoarele sisteme:

– sistemul de filare destinat obţinerii firelor cardate (Nm 10–Nm 100), numit sistem de filare cardat;

– sistemul de filare destinat obţinerii firelor pieptănate (fire fine, Nm 70–Nm 200, sau a firelor de fineţe medie dar cu destinaţie specială), numit sistem de filare pieptănat;

– sistem de filare destinat obţinerii firelor groase (Nm 1–Nm 16), din materialele refolosibile sau fibre declasate, numit sistem tip vigonie.

Cu aceste sisteme se pot prelucra atât amestecuri omogene, cât şi amestecuri eterogene: binare, ternare etc. Amestecul se alcătuieşte pe baza reţetei de amestec, care cuprinde denumirea şi cotele de participare a componentelor fibroase.

Amestecarea componentelor se pot realiza: – în bataj, pentru componente de aceeaşi natură sau natură diferită:

– la alimentare, dacă toate componentele sunt de aceeaşi natură (de exemplu: amestec din diferite sorturi de bumbac);

– în cadrul liniei, după o prealabilă curăţire a componentei cu conţinut de impurităţi (de exemplu: amestec de bumbac cu fibre chimice);

– pe laminoare – pentru componente de natură diferită: – după cardare, în cazul sistemului de filare cardat; – după pieptănare, în cazul sistemului de filare pieptănat.

Pentru fiecare sistem de filare se pot alcătui diverse fluxuri tehnologice, funcţie de materiile prime prelucrate, faza tehnologică în care se realizează combinarea componentelor de natură diferită şi dotările existente.

În tabelul III.3.1 sunt prezentate fluxurile tehnologice specifice filaturilor clasice [21]. Ideea iniţială că pe maşinile de filat cu rotor se pot obţine numai fire de calitate medie,

din materii prime inferioare, nu mai este de actualitate. La aceste maşini s-au adus numeroase perfecţionări, care au contribuit la creşterea limitei de filabilitate şi la îmbunătăţirea substan-ţială a caracteristicilor firelor. Filarea firelor pieptănate prin acest procedeu nu mai constituie o noutate. Procesul de pieptănare contribuie într-o mare măsură la îmbunătăţirea proprietăţilor fizico-mecanice şi a caracteristicilor de aspect ale firelor OE cu rotor.

Tabelul III.3.1 Fluxuri tehnologice pentru filarea firelor tip bumbac

Sisteme de filare Fluxuri tehnologice

Fineţe fir (Nm)

Observaţii

1 2 3 4

Cardat

Amestecuri omogene

Până la 100

Reintrodus de firma Sueseen

Până la 60 Carde dotate cu sisteme

automate de reglarea fineţei

Amestecuri binare

Până la 100

Cântare dozatoare în bataj

Până la 60

Până la 100

Până la 60

]

Tabelul III.3.1 (continuare)

1 2 3 4

Pieptănat

Amestecuri din bumbac 100%

100–200

Număr impar al pasajelor de laminor înainte de

pieptănare 70–100

până la 80

Amestecuri binare (bbc + fb chimice)

până la 80

Fibrele chimice nu se piaptănă 100–200

70–100

Vigonie

1–16 Utilaj specific filaturilor de

lână cardată

1–16

B – bataj; C – cardă; L – laminor; R – reunitor; MP – maşină pieptănată; Fm – flaier mediu; Ff – flaier fin; MFI – maşină de filat cu inele; MF OE – maşină de filat cu rotor.

– posibilităţi de agregatizare.

MF

OE

MF

Filatura tip bumbac 611

În fluxurile tehnologice prezentate în tabelul III.3.1, maşinile de filat cu inele şi cele cu

rotor pot fi înlocuite (funcţie de semifabricatul necesar alimentării – bandă sau semitort) cu maşini de filat bazate pe noi principii de formare a firului (prin fricţiune, cu jet de aer etc.).

Prin utilizarea unor maşini moderne pot fi modificate fluxurile tehnologice clasice, astfel:

– excluderea laminoarelor corespunzătoare pasajelor I, II şi III, prin introducerea în flux a laminorului amestecător;

– modificarea pregătirii benzilor pentru pieptănare, prin înlocuirea laminării şi reunirii benzilor cu reunirea benzilor de cardă şi laminarea păturilor, înlocuire justificată în principal de posibilitatea, relativ simplă, de agregatizare a reunitoarelor cu laminoarele de pături şi maşinile de pieptănat;

– excluderea flaierului fin din fluxurile tehnologice de obţinere a firelor fine (Nm 100–Nm 200).

Progresele înregistrate în construcţia şi modernizarea utilajelor, concretizate prin realizarea dispozitivelor automate de scoatere a levatelor, sistemelor automate de transport al formatelor şi de alimentare cu semifabricate, au condus la agregatizarea unor utilaje, cum ar fi: reunitoare – maşină de pieptănat; flaier – maşină de filat cu inele; maşină de filat – maşină de bobinat.

Nu sunt încă agregatizate maşinile care debitează bandă (cardele, laminoarele, maşinile de pieptănat) cu următoarele maşini din flux (laminoarele, reunitoarele, flaierele, maşinile de filat din bandă). S-a automatizat scoaterea cănilor şi s-a robotizat transportul acestora, dar nu s-au realizat sisteme viabile de alimentare automată cu bandă.

III.3.2. Materii prime utilizate în filaturile tip bumbac În filaturile tip bumbac se folosesc preponderent fibre de bumbac şi fibre chimice tip

bumbac, dar există preocupări de prelucrare şi a altor tipuri de materii prime: in cotonizat, lână miţă, pieptănătură de lână fină etc.

III.3.2.1. Fibre de bumbac Fibrele de bumbac s-au impus în industria textilă datorită unor proprietăţi deosebite,

cum ar fi: filabilitate foarte bună; rezistenţă la diferite solicitări mecanice; stabilitate bună în structurile textile; rezistenţă bună la purtare; higroscopicitate mare; afinitate bună la coloranţi etc.

Compusul macromolecular de bază – celuloza – prin proprietăţile sale şi prin modul de aranjare în elementele structurale ale fibrei, determină caracteristicile acesteia.

Pe lângă celuloză, în compoziţia bumbacului se află, în proporţie redusă, diverse substanţe însoţitoare, dintre care unele au influenţe majore asupra prelucrabilităţii fibrelor. Astfel:

– cerurile şi grăsimile influenţează capacitatea de filare atât prin conţinut cât şi prin starea lor. La temperaturi joase, cerurile se rigidizează îngreunând prelucrarea. În filaturi este necesar să se sigure o temperatură de 24...26°C, temperatură la care cerurile devin semiplastice, imprimând fibrelor flexibilitate;

612 MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – FILATURA

– zaharurile sau mierea bumbacului, peste o anumită limită, conduc la apariţia feno-

menului de lipire a fibrelor, cu influenţe negative asupra procesului de prelucrare. Alte substanţe însoţitoare nu prezintă importanţă pentru prelucrare. Substanţele protoplasmatice din lumen constituie un mediu prielnic pentru dezvoltarea

microorganismelor, în cazul păstrării fibrelor în locuri neaerisite şi cu umiditate mărită, de aceea se impun anumite condiţii de microclimat în depozitele de bumbac.

III.3.2.1.1. Caracteristicile fibrelor de bumbac în corelaţie cu procesele

de prelucrare şi proprietăţile firelor Principalele caracteristici cu influenţe majore asupra prelucrabilităţii fibrelor şi asupra

proprietăţilor firelor sunt: lungimea; grosimea; gradul de maturitate; rezistenţa la tracţiune; conţinutul de impurităţi.

În cazul bumbacului, indiferent de varietate, între caracteristicile fibrelor există unele corelaţii general valabile, astfel:

– cu cât fibrele sunt mai lungi, cu atât sunt şi mai fine; – pentru acelaşi grad de maturitate, fibrele mai lungi au tenacitatea mai mare; – pentru aceeaşi varietate de bumbac, cu cât gradul de maturitate este mai mare, cu atât

gradul de alb este mai pronunţat, iar rezistenţa la tracţiune este mai mare. Dimensiunea transversală. Dimensiunea transversală a fibrelor de bumbac se

apreciază uzual prin următorii indici: Tmtex; Nm; indicele microanaire – T(µg/inch) – determinat prin metoda causticaire.

Între indicii menţionaţi există următoarele relaţii de transformare: 610 ,mtexT

Nm=

[ ],µg/inch4,39 TTmtex =

[ ]µg/inch25400

TNm = .

Densitatea de lungime a bumbacului variază în limite foarte largi, fiind cuprinsă între 100 şi 420 mtex.

Funcţie de densitatea de lungime a fibrelor de bumbac, se stabilesc: destinaţia fibrelor; parametrii de reglare a proceselor tehnologice (viteze, grade de torsionare etc.); caracteristicile unor componente tehnologice. Astfel:

– limita de filabilitate (fineţea maximă a unui fir, cu proprietăţi corespunzătoare, posibil de realizat dintr-o anumită categorie de fibre) este determinată de numărul minim de fibre din secţiunea transversală a firului, număr dependent de procedeul de filare (De exemplu: 60 la firele filate pe maşini cu inele, 100 la firele filate pe maşini OE cu rotor). În consecinţă, firele fine se pot obţine numai din fibre fine;

– rezistenţa şi uniformitatea firelor sunt dependente de densitatea de lungime a fibrelor. Cu cât fibrele sunt mai fine, cu atât firelor vor fi mai rezistente şi mai uniforme. Această interdependenţă este mai accentuată la firele subţiri;

– vitezele de lucru, în fazele de destrămare – curăţire şi cardare, se recomandă să fie reduse în cazul prelucrării fibrelor extrafine. Aceasta, în special, datorită tendinţei pronunţate de încâlcire şi înnodare a fibrelor;


– gradele de torsionare se stabilesc la valori mai mici, în cazul folosirii fibrelor fine; – garnituri de cardă cu caracteristici diferite, pentru fibre de bumbac cu densităţi de

lungime diferite. Lungimea fibrelor. Lungimea fibrelor de bumbac variază în limite foarte largi, de la

câţiva mm până la 58–60 mm. Principalii parametrii de apreciere a lungimii fibrelor de bumbac sunt: – lungimea mod (Lmod) – lungimea corespunzătoare frecvenţei maxime; – lungimea filatorului (Lf) – media lungimilor superioare valorii mod:

;max

mod

max

mod

∑

∑= l

Li

l

Lii

f

f

flL

– lungimea medie )(L – calculată ca medie a lungimii tuturor fibrelor:

;

∑

∑=

max

min

max

minl

li

l

lii

f

fl

L

– lungimea medie superioară )( sL – calculată ca medie a lungimilor superioare lungimii medii:

,

∑

∑=

max

max

l

Li

l

Lii

s

f

flL

în care: li reprezintă valoarea medie a lungimii fibrelor din clasa de ordin i; fi – frecvenţele relative (după număr sau masă) a claselor de lungime li;

– lungimea ştapel – lungimea părţii reprezentative a unui mănunchi de fibre paralelizate şi ordonate (aproximativ egală cu lungimea filatorului);

– lungimea şpan (SL) – distanţa dintre linia de prindere a tuturor fibrelor şi o paralelă cu aceasta, după care se mai regăseşte un anumit procent din numărul total de fibre (de regulă 2,5% şi 50%) – determinată din fibrogramă (fig. III.3.1);

– lungimea medie (ML) – determinată grafic din fibrogramă (fig. III.3.1); – lungimea medie a jumătăţii superioare (UHM) – determinată grafic din fibrogramă

(fig. III.3.1); – lungimea medie a sfertului superior (UQM) – determinată grafic din fibrogramă

(fig. III.3.1). Există foarte multe metode pentru determinarea lungimii fibrelor de bumbac, de unde

derivă şi foarte mulţi parametri de apreciere. În prezent se aplică pe scară largă metoda trasării diagramelor (de distribuţie, cumulative, fibrograme) deservită de fibrografe.

În fig. III.3.1 este prezentată o fibrogramă cu parametrii de lungime specifici [22].


Fig. III.3.1. Fibrogramă. Parametrii de lungime specifici.

Neuniformitatea lungimii fibrelor de bumbac se poate aprecia prin: – coeficientul de variaţie; – uniformitatea Hertel (UH) – raportul dintre lungimea medie )(L şi lungimea medie

superioară :)( sL

;100⋅=S

H LL

U

– baza (B) – suma frecvenţelor claselor situate pe o distanţă de 5 mm în jurul lungimii mod;

– uniformitatea (U) – produsul dintre baza (B) şi lungimea mod (Lmod): ;mod BLU ⋅=

– raportul de uniformitate (UR) – raportul dintre lungimea şpan de 50% (SL 50%) şi lungimea şpan de 2,5% (SL 2,5%):

( )( )

[ ];%100%5,2%50

⋅=SLSLUR

– indicele de uniformitate (UI) – raportul dintre lungimea medie (ML) şi lungimea medie a jumătăţii superioare (UHM):

[ ].%100⋅=UHM

MLUI


O deosebită importanţă pentru procesul tehnologic o prezintă procentul de fibre scurte

(P), cunoscut şi sub denumirea de indice pe pufozitate:

[ ],%100⋅=M

MP fs

în care: Mfs este masa fibrelor a căror lungime este mai mică decât o anumită valoare; M – masa probei analizate. Parametrii de lungime şi neuniformitate la care se apelează pentru aprecierea lungimii

fibrelor de bumbac depind de metodele utilizate pentru determinări. De subliniat că valorile obţinute prin diverse metode nu sunt comparabile.

Funcţie de lungimea fibrelor de bumbac se stabilesc: sistemele tehnologice de prelu-crare; parametrii de lucru (viteze, ecartamente, torsiuni etc.); caracteristicile constructive ale unor organe lucrătoare. Astfel:

– prin sistem pieptănat se prelucrează, de regulă, fibre cu lungime mare, aceasta asigură menţinerea în limite acceptabile a consumurilor specifice;

– ecartamentele la toate maşinile din filatură se stabilesc funcţie de lungimea fibrelor, pentru a se asigura menajarea fibrelor şi obţinerea de produse uniforme;

– vitezele de lucru, în fazele de destrămare – curăţire, cardare şi pieptănare, se reco-mandă să fie reduse în cazul prelucrării fibrelor lungi şi extralungi, pentru a preveni ruperea fibrelor;

– gradele de torsionare se stabilesc la valori mai mici, în cazul folosirii fibrelor cu lungime mare;

– profilul mesei de alimentare la cardă se alege funcţie de lungimea fibrelor prelucrate. Lungimea fibrelor influenţează caracteristicile firelor, astfel: – teoretic, s-a stabilit că o creştere cu 1 mm a lungimii fibrelor determină o creştere cu

1% a rezistenţei firelor. Practic, s-a demonstrat că o creştere cu 5 mm a lungimii determină o creştere a rezistenţei cu 20%. Aceasta datorită fixării mai bune a fibrelor lungi în structura firului, deci a creşterii coeficientului de utilizare a rezistenţei fibrelor în rezistenţa firului;

– limita de filabilitate este dependentă de lungimea fibrelor. Creşterea lungimii fibrelor cu 1 mm oferă posibilitatea obţinerii unor fibre mai fine cu 3 până la 10 numere metrice;

– pilozitatea firelor este cu atât mai mică cu cât fibrele sunt mai lungi; – uniformitatea densităţii de lungime a firelor, în special a celor filate prin procedeul

clasic, este influenţată de lungimea fibrelor şi de neuniformitatea acestui parametru. Fibrele scurte, care nu se fixează în structură, nu participă cu propria rezistenţă la

rezistenţa firului, mărindu-i totodată pilozitatea. Asemenea fibre sunt numite fibre de umplu-tură. În cazul bumbacului s-a constatat că fibrele cu lungimea cuprinsă între 5 şi 12,5 mm sunt fibre de umplutură, iar cele cu lungimea sub 5 mm nu intră în structura firului, ele fiind eliminate din amestec în timpul prelucrării.

Rezistenţa şi deformaţia la tracţiune. Rezistenţa la rupere a fibrelor de bumbac se

poate exprima prin: – forţă de rupere (Fr), în cN/fibră; – rezistenţă specifică (σA), în daN/mm2; – tenacitate, în cN/tex; – lungime de rupere (LR), în km; – indice Pressley (IP0, IP3,2), în libre/mg; – rezistenţă specifică Pressley (valoare Pressley, σAP), în 1000 libre/inch2. Pentru determinarea rezistenţei la tracţiune a fibrelor de bumbac se aplică metoda

solicitării în fascicul. Frecvent sunt utilizate aparatele Pressley şi Stelometru, aparate concepute special pentru bumbac. Pentru aceste aparate, proba de fibre, sub forma unei epruvete (mă-


nunchi de fibre ordonat şi segmentat la o anumită lungime, funcţie de distanţa între cleme) pregătite cu dispozitive speciale (anexe ale aparatelor), se fixează în cleme, între care distanţa poate fi „zero“ sau 3,2 mm.

Rezistenţa la tracţiune determinată cu aparatul Pressley se apreciază prin indicele Pressley sau valoare Pressley (rezistenţa specifică Pressley). Pentru indice se menţionează distanţa dintre cleme „0“ sau „3,2“, astfel:

MPIP =0 [libre/mg],

MPIP =2,3 [libre/mg],

în care: P este forţa de rupere a epruvetei, în libre; M – masa epruvetei, în mg. Valorile celor doi indici IP0 şi IP3,2 nu sunt comparabile şi nu se admit transformări. Rezistenţa specifică Pressley (σAP) se calculează cu relaţia:

12,081,10 0 −=σ IPAP [1000 libre/inch2]

Rezistenţa la trancţiune determinată cu aparatul Stelometru se apreciază prin tenacitate, care se calculează cu relaţiile:

82,11⋅=σMPr

ts [cN/tex] – pentru distanţa între clame „zero“;

9,14⋅=σMPr

ts [cn/tex] – pentru distanţa între cleme de „3,2“ mm,

în care: Pr este forţa de rupere a epruvetei, în daN; M – masa epruvetei, în mg.

Există relaţii de transformare a valorilor obţinute cu aparatul Stelometru şi Pressley:

tsAP σ=σ 5,17 – folosită în Europa;

tsAP σ=σ 86,17 – folosită în S.U.A., în care: σAP este rezistenţa specifică Pressley determinată cu distanţa „zero“ între cleme, în

1000 libre/inch2; σts – tenacitatea determinată cu Stelometru cu distanţa de „3,2“ mm între cleme, în

cN/tex. Valorile obţinute prin aceste transformări sunt orientative. Alungirea la rupere a fibrelor de bumbac se poate determina prin metoda solicitării

fibrei individuale, dar uzual se determină prin metoda solicitării în fascicul cu aparatul Stelometru.

În funcţie de valoarea rezistenţei la tracţiune se stabileşte destinaţia fibrelor, fiind cunoscut faptul că tenacitatea firelor este direct proporţională cu tenacitatea fibrelor.

Rezistenţa fibrelor nu constituie un indicator pentru stabilirea parametrilor tehnologici, dar rezistenţa scăzută va influenţa negativ procesele de prelucrare. Ruperile de fibre din ope-raţiile de destrămare şi pieptănare au repercusiuni nefavorabile atât asupra calităţii firelor (rezistenţă, uniformitate, defecte periodice, defecte rare etc.), cât şi asupra consumurilor spe-cifice şi a productivităţii utilajelor.

Maturitatea bumbacului. Maturitatea bumbacului indică gradul de dezvoltare a peretelui secundar al fibrelor. În literatura de specialitate, pentru aprecierea maturităţii bumba-


cului, se folosesc termeni ca: grad de coacere, grad de maturitate, indice de maturitate, raport de maturitate. Există numeroase metode pentru determinarea acestei caracteristici, din care cauză indicii de apreciere sunt specifici fiecărei metode.

Maturitatea fibrelor este un indicator strict, necesar pentru stabilirea calităţii bumba-cului. Un bumbac extralung şi extrafin nu indică o calitate superioară dacă gradul de maturitate nu este corespunzător.

Gradul de maturitate determină foarte multe caracteristici şi proprietăţi ale fibrelor şi prin aceasta influenţează prelucrabilitatea lor şi implicit proprietăţile produselor (fire, ţesături sau tricoturi crude şi finisate).

Fibrele cu maturitate redusă se caracterizează prin: – densitate de lungime mică (determinată prin metoda gravimetrică sau alte metode, ce

nu iau în considerare gradul de maturitate); – reactivitate necorespunzătoare (mercerizare şi capacitate tinctorială reduse); – tendinţă pronunţată de formare a nopeurilor; – număr mic de răsucituri naturale ale fibrei. Practic, s-a constatat că bumbacul cu grad mediu de maturitate prezintă cea mai bună

filabilitate, mai bună decât bumbacul complet matur. Aceasta datorită elasticităţii şi flexibilităţii mai ridicate, precum şi numărului mai mare de răsucituri naturale.

Numărul de răsucituri naturale ale fibrelor depinde de varietatea bumbacului, dar în cadrul aceleiaşi varietăţi depinde de maturitate. Frecvenţa maximă corespunde gradului mediu de maturitate.

Deci, pentru filatori, maturitatea optimă a fibrelor de bumbac corespunde maturităţii medii. În tabelul nr. III.3.2 este prezentată încadrarea bumbacului pe categorii de maturitate, în funcţie de valoarea indicatorilor obţinuţi prin diferite metode.

Tabelul III.3.2

Categoriile de maturitate ale bumbacului

Metoda de analiză Categoria de maturitate a bumbacului

complet matur maturitate optimă semimatur nematur

Cu hidroxid de sodiu Cu etaloane fotografice Cu micrometru ocular Cu microscop polarizor Causticare

> 1 5 5 90

> 82

0,8–1 4–3 4–3

81–89 76–81

< 0,8 2–1 2–1

71–80 70–75

0,2 0 0

< 70 < 70

Prelucrarea în filatură a unor loturi de bumbac cu grad de maturitate redus conduce la: – scăderea eficienţei operaţiilor de destrămare, în special a operaţiei de cardare, datorită

formării nopeurilor; – creşterea consumului specific, cauzată de rezistenţa redusă a fibrelor, deci ruperea

acestora şi creşterea conţinutului de fibre scurte; – creşterea neuniformităţii semifabricatelor; fibrele nemature şi cele moarte sunt netede,

lucioase, lipsite de răsucituri, deci cu aderenţă redusă, ceea ce favorizează apariţia laminajelor false în semifabricatele prelucrate;

– reducerea productivităţii maşinilor de filat prin creşterea numărului de ruperi, datorită rezistenţei reduse a fibrelor (firelor) şi a prezenţei nopeurilor.


Firele filate dintr-un bumbac cu grad de coacere mic se caracterizează prin calitate

scăzută, determinată de o serie de proprietăţi nesatisfăcătoare, care sunt centralizate în tabe-lul III.3.3

Tabelul III.3.3

Caracteristicile firelor filate din bumbac cu maturitate redusă

Caracteristica Cauza

Proprietăţi mecanice reduse Forţa de rupere mică a fibrelor; număr mare de nopeuri; conţinut mărit de fibre scurte.

Neregularitatea mare a forţei de rupere Neuniformitatea rezistenţei fibrelor; neuniformitatea densităţii de lungime a firelor.

Neregularitatea mare a densităţii de lungime (Uster)

Neuniformitatea semifabricatelor; conţinut mare de fibre scurte; număr mare de nopeuri.

Frecvenţa crescută a imperfecţiunilor Uster Conţinut mare de fibre scurte; număr mare de nopeuri.

Număr crescut de defecte rare Număr mare de ruperi la maşinile de filat.

În procesele de prelucrare ulterioară a firelor, în special în cele de finisare, gradul de

maturitate va influenţa calitatea operaţiilor de mercerizare şi vopsire (fibrele nemature şi cele moarte nu se mercerizează şi nu se vopsesc).

Filatorul, căruia îi revine sarcina de a determina gradul de maturitate, este obligat să prelucreze separat loturile cu maturitate redusă şi să atenţioneze pe specialistul finisor despre existenţa acestor loturi, pentru a se evita obţinerea, în final, a unor produse textile nuanţate.

Impurităţile şi defectele fibrelor de bumbac. Bumbacul puf, care constituie materia

primă a filaturilor, conţine un însemnat procent de impurităţi şi fibre defecte (1–20%), valoare ce depinde de varietatea bumbacului, de condiţiile de creştere ale plantei, dar mai ales de modul de recoltare şi egrenare al fibrelor. Principalele impurităţi sunt fragmente ale diverselor părţi ale plantei, iar ca defect de fibră sunt considerate sforicelele (fascicule de fibre răsucite), nopeurile şi fibrele moarte.

Pentru filator este strict necesară cunoaşterea conţinutului de impurităţi (pe categorii: corpuri străine; fragmente de frunze; sămânţa fărâmiţată; cojiţe cu fibre) şi de defecte de fibră, pentru stabilirea celui mai adecvat flux tehnologic de prelucrare şi a celor mai eficienţi parametri de lucru, care să asigure o bună curăţire a materialului fibros.

Fiecare categorie de impuritate impune un anumit procedeu de separare. Cel mai anevoios se îndepărtează impurităţile uşoare şi cele aderente la fibre. Din acest motiv, unele clasificări ale bumbacului consideră resturile de frunze ca principală impuritate.

Prelucrarea unui bumbac cu conţinut mare de impurităţi impune folosirea în bataj a unor maşini cu acţiune energică, precum şi adaptarea parametrilor de lucru care să asigure o curăţire eficientă (viteze mari, ecartamente strânse etc.). Toate aceste măsuri au ca efect curăţirea intensă a materialului, concomitent însă cu creşterea consumului specific (eliminarea o dată cu impurităţile şi a unui procent însemnat de fibre filabile), obosirea şi chiar ruperea fibrelor etc.

De subliniat că, o acţiune prea energică poate conduce la mărirea conţinutului de defecte, prin rularea materialului, respectiv formarea de nopeuri şi sforicele.


III.3.2.1.2. Clasificarea bumbacului Comercializarea bumbacului se face pe baza standardelor universale (americane) naţio-

nale (elaborate de principalele ţări cultivatoare de bumbac) sau private (mostre etalon oferite de comercianţi).

Clasificarea americană. Standardele americane apreciază calitatea bumbacului prin:

grad; lungimea fibrei; caracterul fibrei. Gradul este stabilit de specialiştii clasificatori funcţie de: • culoare – orice schimbare a culorii normale indică o calitate inferioară sau o degradare

a fibrelor; • conţinut de impurităţi – în principal, resturile de frunze; • preparaţie – modul de egrenare simbolizat prin r/g sau s/g, pentru egrenarea pe maşini

cu cilindrii, respectiv pe maşini cu fierăstraie. Încadrarea unui anumit bumbac într-un grad se realizează prin compararea bumbacului

respectiv cu standardele fizice (mostre etalon) sau standardele descriptive care descriu aspectul mostrei.

Standardele americane, elaborate pentru gradele bumbacului Uplan (tabelul III.3.4 ), bumbac ce deţine circa 80% din recolta S.U.A., sunt cunoscute şi sub denumirea de standardele universale [3].

Tabelul III.3.4

Standardele americane pentru bumbacul Uplan

Diviziuni ale gradelor existente

Grupe de culori

White Light

Spotted Spotted Tinged

Yellow

Stained

Light

Gray Gray

Strict Good Middling SGM – – – – – –

Good Middling GM GM* GM* GM* GM* GM* GM*

Strict Middling SM SM* SM SM SM* SM* SM*

Middling Plus* M* – – – – – –

Middlind M M* M M M* M* M*

Strict Low Middling Plus* SLM* – – – – – –

Strict Low Middling SLM SLM* SLM SLM – SLM* SLM*

Low Middling Plus* LM* – – – – – –

Low Middling LM LM* LM LM – – –

Strict Good Ordinary Plus SGO* În afară de grad

Strict Good Ordinary SGO

Good Ordinary Plus GO*

Good Ordinary GO

* Există numai standardele descriptive


Standardele fizice sunt elaborate numai pentru principalele grupe de culori, respectiv

pentru White, Spotted şi Tinged, cea mai completă grupă de culoare fiind White. În cadrul aceleiaşi grupe de culoare, gradele superioare corespund nuanţelor mai

strălucitoare, iar cele inferioare nuanţelor mai mate. Lungimea fibrei. Standardele fizice şi descriptive, elaborate pentru aprecierea calităţii

bumbacului prin lungimea stapel, determinată manual cu o precizie de 1/32 inch, nu ţin cont de alte caracteristici ale fibrelor. Pentru bumbacul cu lungimea stapel cuprinsă între 13/16 inch şi 1 1/2 inch există 23 de standarde.

Caracterul bumbacului se referă la uniformitatea lungimii, fineţe, rezistenţa fibrelor etc., apreciate organoleptic.

Principalele caracteristici ale bumbacului se determină şi cu ajutorul aparatelor, valorile obţinute, foarte utile pentru industrie, pot fi utilizate şi în tranzacţii comerciale.

Standardele americane nu cuprind asemenea valori, dar există norme după care se poate încadra bumbacul în diverse categorii, în funcţie de valorile determinate cu ajutorul aparatelor. În Textile World din 1993 se redă o astfel de încadrare (tabelul III.3.5).

Tabelul III.3.5

Categorii de încadrare a bumbacului în funcţie de caracteristicile determinate

Caracteristica Categoria de bumbac Valoarea Caracteristica Categoria de bumbac Valoarea

Lungimea UHM, inch

Scurt < 0,99

Grad de maturitate

Mort < 0,7

Cu lungime medie 0,99–1,10 Imatur 0,7–0,8

Cu lungime mare 1,11–1,26 Matur 0,8–1,0

Extralung > 1,26 F. matur > 1,0

Indice de uniformitate a lungimii, UI

Uniformitate f. scăzută < 77

Densitate de lungime, mtex

F. fin < 125

Uniformitate scăzută 77–79 Fin 125–175

Uniformitate medie 80–82 Fineţe medie 175–200

Uniformitate bună 83–85 Gros 200–250

Uniformitate f. bună > 85 F. gros > 250

Tenacitate, cN/tex

F. rezistent > 30

Alungire, %

Alungire f. mică < 5

Rezistent 26–29 Alungire mică 5–5,8

Cu rezistenţă medie 22–25 Alungire medie 5,9–6,7

Cu rezistenţă mică 18–21 Alungire mare 6,8–7,6

Cu rezistenţă f. mică < 17 Alungire f. mare > 7,6

Conţinut de impurităţi

Schirley, %

Strict Middling 2,0

Middling 2,7

Strict Low Middling 3,3

Low Middling 4,0

Strict Good Ordinary 5,2


Clasificarea bumbacului din ţările C.S.I. Clasificarea bumbacului se realizează, în

funcţie de destinaţie, în 10 grupe, iar fiecare grupă, în funcţie de caracteristicile fibrelor (exceptând lungimea), în 7 sorturi (tabelul III.3.6). Lungimea stapel (mm), simbolizată prin litere, se înscrie pe baloturi.

Tabelul III.3.6

Clasificarea bumbacului în C.S.I. şi corespondenţa orientativă cu clasificarea americană

Clasificarea C.S.I. Standardizarea americană

Sort Sarcină de rupere, cN

Coeficient de

maturitate

Impurităţi, % Umiditate, % Grad Simbol

0 ≥ 4,9 2,1 1,9 8 Middling Fair MF

I 4,4 2,0 2,1 8 Good Middling GM

II 3,9 1,8 2,6 9 Middling M

III 3,4 1,6 3,5 10 Strict Low Middling SLM

IV 3,0 1,4 5,5 11 Low Middling LM

V 2,5 1,2 8,6 12 Strict Good Ordinary SGO

VI < 2,5 < 1,2 12,5 12 Good Ordinary GO

Corespondenţa dintre lungimea stapel exprimată în inch şi cea exprimată în mm este

prezentată în tabelul III.3.7 (nu se recomandă transformarea 1 inch = 25,4 mm).

Tabelul III.3.7

Corespondenţa dintre lungimea stapel exprimată în inch şi mm

Lungimea stapel Lungimea stapel Lungimea stapel

inch mm inch mm inch mm

15/16 27/28 1 1/16 31/32 1 1/4 36/37

3/32 28/29 1 3/32 32/33 1 5/16 38/39

1 29/30 1 1/8 33/34 1 11/32 39/40

1 1/32 30/31 1 3/16 35/36 1 7/16 40/41

Clasificarea bumbacului egiptean. Principalele varietăţi de bumbac cultivate în Egipt

sunt: • bumbac cu fibră extralungă (peste 35 mm), soiurile Giza 45 (Isis), Menoufi, Karnak,

Giza 68, Giza 70, Giza 71; • bumbac cu fibră lungă (33–34 mm), soiurile Giza 47 (Lotus), Giza 67, Dendera; • bumbac cu fibră de lungime medie (28–33 mm), soiurile Giza 66, Ashmouni. Fiecare varietate de bumbac egiptean se clasifică, în funcţie de caracteristicile fibrelor

(culoare, maturitate, conţinut de impurităţi, mod de egrenare), în 7 grade pline şi 6 grade


intermediare, fiecare grad fiind reprezentat de către o mostră standard, păstrată într-o cutie specială.

În tabelul III.3.8 sunt prezentate gradele de calitate pentru bumbacul egiptean, precum şi corespondenţa cu clasificarea din C.S.I.

Tabelul III.3.8

Standardizarea egipteană a bumbacului

Grade pline şi intermediare Simbol Calitate Sort C.S.I.

Extra EX Extra 0

Fully Good to Extra FG/EX F. bună până la extra –

Fully Good FG Foarte bună 1

Good to Fully Good G/FG Bună până la f. bună –

Good G Bună 2

Fully Good Fair to Good FGF/G Medie până la bună –

Fully Good Fair FGF Medie 3

Good Fair to Fully Good Fair GF/FGF Mediocră până la medie –

Good Fair GF Mediocră 4

Fully Fair to Good Fair FF/GF Inferioară până la mediocră –

Fully Fair FF Inferioară 5

Fair to Fully Fair F/FF Ordinară până la inferioară –

Fair F Ordinară 6 Lungimea fibrelor nu constituie un criteriu pentru stabilirea gradului, dar pentru aceeaşi

varietate gradele inferioare au lungimea stapel mai mică decât gradele superioare. Încadrarea bumbacului egiptean se poate face cu o precizie de 1/8 din grad. Aceste

subdiviziuni se adaugă sau se scad din gradele pline. Exemplu: FGF + 3/8; FG + 1/4; FG – 1/43 etc.

Există experţi care pot să încadreze fibrele până la 1/16 sau chiar până la 1/32 din grad. Clasificarea bumbacului chinezesc. Clasificarea bumbacului chinezesc se face pe baza

standardelor oficiale pentru grad şi lungimea stapel, elaborate după standardele universale pentru bumbacul Upland. Denumirile coincid cu cele americane dar, în plus, s-a adăugat un număr:

I Midding Fair MF VI Strict Low Moddling SLM

II Strict Good Middling SGM VII Low Middling LM

III Good Middling GM VIII Strict Good Ordinary SGO

IV Strict Middling SM IX Good Ordinary GO

V Middling M Standardele fizice sunt elaborate numai pentru III, IV, V, VI, VII. Există şi standarde

intermediare notate cu „PLUS“ (P).


Gruparea bumbacului în România. Datorită diversităţii varietăţilor şi sorturilor de

bumbac importate de România din ţările cultivatoare, în anii 1970, Ministerul Industriei Uşoare, în colaborare cu Centrala Industriei Bumbacului au încadrat bumbacul importat în 6 grupe de calitate: Superior, Mediu I, Mediu II, Mediu III, Mediu IV, Inferior. Grupele cuprind 2 până la 9 subgrupe, pentru fiecare fiind indicată provenienţa seminţei, locul de cultură precum şi gradele sau sorturile corespunzătoare clasificărilor elaborate de ţările producătoare [27] [25].

Bumbacul importat din alte ţări cultivatoare, clasificat pe baza standardelor proprii şi care nu sunt indicate în gruparea din România, se corelează cu standardele americane pentru bumbacul Upland şi se încadrează în una dintre categoriile de calitate cuprinse în grupare.

Lungimea de fibră pe categorii de calitate este prezentată în tabelul III.3.9.

Tabelul III.3.9

Categorii de lungime de fibră pe grupe de calitate

Grupa de calitate Categorii de lungime

nr. mm inch

Superior 1 extralungă

Mediu I 2 lungă

3 medie-lungă

Mediu II

1 33/34 1 3/32

2 32/33 1 1/8

3 31/32 1 3/16

Mediu III 4 30/31 1 1/16

5 29/30 1 1/32

Mediu IV 6 28/29 1

7 27/28 31/32

Inferior 8 26/27 –

9 nespecificat –

În 1987, la noi în ţară a fost elaborat un standard (STR 29654–87) ce cuprinde o

clasificare proprie, care ţine cont de principalele caracteristici ale fibrelor. Clasificarea bumbacului cu HVI. În majoritatea ţărilor dezvoltate calitatea bumba-

cului este analizată şi apreciată cu instalaţia High Volume Instrument Testing (HVI). În 1992, pe plan mondial existau 600 instalaţii HVI, din care 225 aparţineau Departa-

mentului Agriculturii S.U.A., aceasta din urmă fiind folosite în special pentru clasificarea bumbacului [26].

Instalaţia HVI are în componenţă un complex de aparate, care permit determinarea rapidă a lungimii, indicelui micronaire, rezistenţei şi gradului fibrelor analizate. Gradul se referă la culoarea fibrelor şi la conţinutul de impurităţi. Proba este supusă analizei colori-metrice, stabilindu-i-se nuanţa de galben şi nuanţa de gri, care indică starea generală a fibrelor.


Rezultatul analizei apare sub forma unui cod format din 3 cifre, în care două indică

gradul, iar a treia subdiviziunea din grad. Cifrele gradului au următoarea semnificaţie: – prima (de la 1 la 8) se referă la conţinutul de impurităţi; – a doua (de la 1 la 5) se referă la culoarea fibrelor. Domeniile corespunzătoare gradelor din diagrama de culoare (fig. III.3.2) s-au stabilit

pe baza standardelor universale elaborate pentru bumbacul Upland, a căror codificare este cuprinsă şi în tabelul III.3.10.

De menţionat că gradele „Plus“ şi grupa de culoare „Grey“ cuprinse în standardele universale nu sunt incluse în diagrama de culoare.

Fiecare grad din diagramă cuprinde 4 subdiviziuni de calitate, numerotate cu cifrele de la 1 la 4. Cifrele mai mici indică o calitate mai bună decât cifrele mari (Exemplu: bumbacul 31–1 este superior bumbacului 31–4).

Fig. III.3.2. Diagrama de culoarea HVI: Rd – scara de gri (negru spre alb); +b – scara de galben (alb spre galben).

Aprecierea organoleptică a calităţii bumbacului poate duce la concluzii eronate. Astfel,

există loturi cu aspect frumos al fibrelor, dar a căror valoare de întrebuinţare a fost redusă printr-o curăţire şi egrenare intensivă. Metoda HVI de clasificare a bumbacului este o metodă obiectivă, care în viitorul apropiat va înlocui clasificările subiective. În S.U.A. aproape întreaga recoltă se clasifică prin această metodă, ce se caracterizează prin rapiditate, precizie şi reproductibilitate.


Tabelul III.3.10

Codificarea gradelor pentru bumbacul american

Culoare, grad Simbol Cod Culoare, grad Simbol Cod

White (alb) Spotted (pătat)

Good Middling GM 11 Good Middling GMSp 13

Strict Middling SM 21 Strict Middling SMSp 23

Middling M 31 Middling MSp 33

Strict Low Middling SLM 41 Strict Low Middling SLMSp 43

Low Middling LM 51 Low Middling LMSp 53

Strict Good Ordinary SGO 61 Sterict Good Ordinary SGOSp 63

Good Ordinary GO 71 Tinged (nuanţat, colorat)

Light Spotted (uşor pătat) Strict Middling SMTg 24

Good Middling GMLtSp 12 Middling MTg 34

Strict Middling SMLtSp 22 Strict Low Middling SLMTg 44

Middling MLtSp 32 Low Middling LMTg 54

Strict Low Middling SLMLtSp 42 Yellow Stained (galben murdar)

Low Middling LMLtSp 52 Strict Middling SMYS 25

Strict Good Ordinary SGOLtSp 62 Middling MYS 35

III.3.2.2. Fibrele chimice tip bumbac În filaturile tip bumbac se folosesc două categorii de fibre chimice: – fibre chimice din polimeri naturali (fibre artificiale); – fibre chimice din polimeri sintetici (fibre sintetice). Dintre fibrele artificiale cea mai largă utilizare o au cele din celuloză regenerată,

obţinute după principiul viscoză, cunoscute şi sub denumirea de celofibre. În funcţie de calitatea celulozei folosite ca materie primă şi a parametrilor de lucru, se produc: fibre normale (celofibre clasice); fibre cu modul înalt (HWM); fibre polinozice.

Fibrele normale, datorită gradului mic de polimerizare (circa 250), a structurii interne neuniforme (tip miez-manta) şi structurii de suprafaţă neregulate (secţiune transversală de forma unei rozete), se caracterizează prin tenacitate redusă (circa 20 cN/tex) şi diminuare pronunţată a rezistenţei la tracţiune în mediu umed (până la 60%).

Fibrele HWM şi fibrele polinozice au o structură internă cu grad avansat de orientare (tip manta), structură de suprafaţă mai uniformă (secţiune transversală aproximativ circulară), grad de polimerizare a celulozei mai mare (400–550), ceea ce determină o tenacitate mai mare şi o mai bună stabilitate în mediu ud. Rezistenţa în buclă a fibrelor polinozice (15%) este mult mai mică decât cea a fibrelor normale (30%–40%) şi HWM (70%–80%), ceea ce impune atenţia deosebită în prelucrare.

Fibrele sintetice cele mai utilizate în industria bumbacului sunt fibrele poliesterice, poliamidice, poliacrilnitrilice, polipropilenice, precum şi fibrele din aceeaşi polimeri, dar modificaţi chimic sau fizic.


Pentru îmbunătăţirea caracteristicilor negative ale fibrelor sintetice (formare pillingului,

încărcare electrostatică, higroscopicitate şi afinitate faţă de coloranţi reduse) producătorii au recurs la o serie de modificări fizice şi chimice ale polimerilor clasici. Prin tehnologii cunoscute şi din polimeri cunoscuţi se obţin noi tipuri de fibre, cu structură fizică sau chimică modificată, implicit cu caracteristici îmbunătăţite sau proprietăţi speciale.

Dintre fibrele cu structură fizică modificată se menţionează fibre: cu diferite densităţi de lungime; cu secţiuni profilate; cu diferite grade de ondulare; cu diferite grade de luciu; vopsite în masă; cu diferite contracţii; cu pilling redus; bicomponente; cu structură de suprafaţă modificată prin diferite tratamente superficiale.

Prin modificarea chimică a polimerilor clasici se poate obţine o gamă largă de tipuri de fibre, mai răspândite fiind cele pe bază de copolimeri.

În viitorul apropiat este puţin probabil să apară o nouă fibră dintr-un polimer complet nou, cu caracteristici superioare fibrelor clasice şi care să se producă la preţuri acceptabile.

Există fibre de mare performanţă, dar se produc în cantităţi mici şi sunt destinate unor domenii speciale.

III.3.2.2.1. Caracteristicile fibrelor chimice în corelaţie cu procesele

de prelucrare şi proprietăţile firelor Principalele caracteristici ale fibrelor chimice tip bumbac, cu influenţă asupra proce-

selor de prelucrare şi/sau a proprietăţilor firelor, sunt: – densitatea de lungime; – lungimea; – rezistenţa şi alungirea la rupere; – rezistenţa relativă la buclă; – conţinutul de defecte (fibre groase, lipite, cu lungimi multiple, particole coagu-

late etc.); – gradul de încreţire; – conţinutul de substanţe de avivare; – gradul de alb, culoarea, luciul. Densitatea de lungime. Dintr-un polimer se pot obţine fibre cu diferite dimensiuni şi

forme ale secţiunii transversale, în funcţie de dimensiunile şi forma orificiilor filierelor şi a parametrilor tehnologici de lucru.

Densităţile de lungime frecvent întâlnite la fibrele chimice tip bumbac sunt de: 1,2 den; 1,5 den; 1,7 den. Pentru anumite fire, respectiv pentru anumite domenii de utilizare, se fabrică şi se prelucrează fibre de 2 den; 2,5 den sau chiar 3 den.

Pe plan mondial s-au realizat şi fibre extrafine, cunoscute sub denumirea de microfibre, a căror densitate de lungime este sub 1 den. Asemenea fibre se pot prelucra în amestecuri omo-gene sau în amestec cu alte fibre, care pot avea densităţi de lungime mult mai mari. În prezent, procedeele noi de filare, precum şi noile mecanisme şi dispozitive ale sistemelor clasice, nu impun restricţii atât de severe în privinţa utilizării amestecurilor din fibre de grosimi diferite.

Densitatea de lungime a fibrelor chimice influenţează procesele de prelucrare şi proprietăţile firelor în acelaşi mod ca şi în cazul fibrelor de bumbac.

De subliniat că, utilizarea fibrelor cu secţiuni profilate, comparativ cu fibrele cu secţiune circulară (din acelaşi polimer şi de aceeaşi densitate de lungime), oferă următoarele avantaje:

– stabilitate mărită a semifabricatelor; – reducerea gradului de torsiune la semitorturi şi fire;


– fixare mai bună a fibrelor în structura firelor şi a acestora în produsele textile; – grad ridicat de acoperire al firelor; – voluminozitate şi capacitate de izolare termică mărită a produselor. Lungimea fibrelor. În filaturile tip bumbac se pot prelucra fibre cu lungimea până la 60

mm. Maşinile de tăiat incluse în liniile tehnologice de obţinere a fibrelor tip bumbac pot asigura tăierea filamentelor la lungimi nominale cuprinse între 30 şi 60 mm. Lungimile nominale cele mai solicitate de filatori sunt de 34; 36; 38 şi 40 mm.

Influenţa lungimii fibrelor chimice asupra proceselor de prelucrare şi a caracteristicilor firelor este similară cu cea descrisă la fibrele de bumbac.

Defectele de fibră. Defectele fibrelor chimice (lungimi multiple, fibre lipite, particule

compacte, fibre neetirate, nopeuri) influenţează negativ procesele de prelucrare şi caracteris-ticile calitative ale firelor, astfel:

– fibrele lipite nu se individualizează, ci se rup în procesele de destrămare, cu implicaţii asupra neuniformităţii produselor;

– particulele compacte măresc consumul specific dacă sunt eliminate în operaţiile de curăţire sau, în caz contrar, pot deteriora unele componente tehnologice (garnituri, manşoane) şi influenţa negativ calitatea firelor;

– nopeurile, de regulă, nu se defibrează, ele regăsindu-se în final în structura firului, sau se desfac prin ruperea fibrelor cu repercusiuni asupra caracteristicilor firelor;

– fibrele neetirate se caracterizează prin rezistenţă mecanică scăzută şi deformaţie plastică pronunţată, influenţând în acelaşi sens calitatea firelor. Acest defect se evidenţiază în special în operaţiile de finisare, fibrele neetirate se vopsesc mult mai intens, comparativ cu cele normale;

– lungimile multiple deranjează în mod deosebit operaţiile de destrămare şi laminare. În procesul de filare cu rotor fibrele cu lungimi multiple sunt total neacceptate, prezenţa lor conduce la întreruperea procesului.

Proprietăţile tensionale. Proprietăţile tensionale ale fibrelor se reflectă în mare măsură

în proprietăţile tensionale ale firelor. Prelucrabilitatea fibrelor nu este influenţată semnificativ de aceste caracteristici. Caracteristicile de încreţire ale fibrelor. Încreţirea (ondulaţiile) fibrelor se apreciază

prin: formă, amplitudine, frecvenţă, grad de încreţire, stabilitate. Ondulaţiile determină adeziunea dintre fibre, prin urmare stabilitatea semifabricatelor şi

unii parametrii de lucru (ecartamente, grade de torsionare), în special pe cei care contribuie la formarea câmpului forţelor de frecare.

La filarea OE cu rotor, comparativ cu filarea clasică, se recomandă utilizarea unor fibre cu un număr redus de ondulaţii pe unitate de lungime.

Caracteristicile firului care depind în cea mai mare măsură de încreţirea fibrelor sunt voluminozitatea, gradul de compactitate, capacitatea de izolare termică.

Fibrele cu stabilitate redusă îşi modifică continuu caracteristicile ondulaţiilor pe parcursul procesului tehnologic de prelucrare, datorită solicitărilor la care sunt supuse, ceea ce se va reflecta şi în caracteristicile firelor realizate.

Conţinutul de substanţe de avivare. Substanţele de avivare, prin calitate şi conţinut,

influenţează prelucrabilitatea fibrelor chimice.


O avivare necorespunzătoare conduce la: – frecvente întreruperi ale proceselor tehnologice (de exemplu, înfăşurările pe diferite

organe lucrătoare), cauzate de încărcarea excesivă a fibrelor cu sarcini electrostatice; – depuneri de pulberi pe traseul materialului fibros, datorită aderenţei slabe dintre

pelicula de avivant şi fibră sau a conţinutului prea mare de substanţe de avivare; – creşterea neuniformităţii însuşirilor fibroase, creşteri care pot fi determinate de

calitatea sau cantitatea avivantului. Datorită diversităţii substanţelor de avivare, nu se poate indica un conţinut optim gene-

ral valabil. De asemenea, un conţinut optim este determinat şi de procedeul de filare. Astfel, în cazul filării OE cu rotor, comparativ cu filarea clasică, se recomandă utilizarea unor fibre cu conţinut redus la avivant, pentru a evita depunerea substanţelor de avivare în rotor, depunere ce influenţează negativ procesul de prelucrare şi calitatea firelor.

Caracteristicile fibrelor chimice – contracţia şi rezistenţa în mediu ud – nu influenţează prelucrabilitatea fibrelor în filatură, dar prezintă o deosebită importanţă pentru procesele de finisare şi pentru caracteristicile produselor finite.

În industria bumbacului se preferă fibre cu contracţia redusă, ceea ce conferă produselor stabilitate dimensională. Pentru unele domenii de utilizare, cum ar fi aţa de cusut, se reco-mandă fibre cu contracţie nulă.

III.3.3. Procesul tehnologic de amestecare – destrămare – curăţire Operaţiile procesului tehnologic din bataj trebuie să asigure: – amestecarea componenţilor (care pot fi de natură diferită sau cu caracteristici diferite)

într-o masă fibroasă unică cât mai omogenă, din care să se obţină cantităţi cât mai mari de fire cu caracteristici uniforme;

– destrămarea aglomerărilor mari de fibre, de 3–4 kg, în ghemotoace mici, de câteva mg; – eliminarea unui procent cât mai mare de impurităţi şi fibre defecte; – formarea unui strat continuu de ghemotoace cu caracteristici prestabilite, care poate fi

alimentat direct la cardă sau transformat în pătură înfăşurată sub forma unui sul. Un agregat poate avea în componenţă maşini de diferite tipuri constructive, ce

funcţionează pe principii diferite, dar care au aceleaşi funcţii: destrămare, amestecare, curăţire. Maşinile ce intră în componenţa agregatului, în funcţie de operaţia tehnologică

predominantă pe care o îndeplinesc, se pot clasifica în: – maşini sau instalaţii de alimentare a agregatului; – maşini de destrămare şi curăţire preliminară; – maşini de amestecare şi omogenizare; – maşini de destrămare şi curăţire intensivă; – maşini de formare a stratului de fibre ce va fi alimentat la cardă. Toate tipurile de agregate dispun şi de: instalaţii pentru transportul pneumatic al mate-

rialului fibros; instalaţii de filtrare a aerului; instalaţii sau dispozitive de control şi reglare a debitului de material fibros; instalaţii speciale pentru eliminarea prafului; instalaţii de detectare şi separare a metalelor şi eventualelor scântei etc.

Funcţie de natura şi calitatea materiei prime, se pot constitui diverse variante pentru liniile de destrămare – batere. Astfel, prelucrarea în bataj a fibrelor chimice presupune doar amestecarea şi destrămarea, curăţirea nefiind necesară; din acest motiv se pot folosi linii


tehnologice cu 1 sau 2 puncte la lovire. Pentru prelucrarea bumbacului sunt necesare 3–6 puncte de lovire, funcţie de calitatea acestuia:

– 5–6 puncte de lovire pentru bumbacul corespunzător standardelor Good Ordinary – Low Middling;

– 4–5 puncte de lovire pentru bumbacul Middling – Strict Middling; – 3–4 puncte de lovire pentru bumbacul Strict Middling şi superior; – 2–3 puncte de lovire pentru bumbacul superior cu conţinut redus de impurităţi şi fibră

cu lungimea 34–40 mm. Faţă de cele prezentate pot apărea modificări, în sensul reducerii punctelor de batere, în

funcţie de eficienţa destrămării şi curăţirii asigurate de utilajele folosite. III.3.3.1. Maşini şi instalaţii de alimentare Pregătirea materialului fibros pentru alimentarea agregatului de destrămare – curăţire –

amestecare presupune: – dezambalarea, operaţie ce se realizează manual sau cu instalaţii speciale; – relaxarea şi condiţionarea într-un microclimat cu temperatura de 22°...24° C şi umidi-

tatea relativă a aerului de 40–50%. Alimentarea agregatului se poate efectua prin intermediul lăzilor alimentatoare-ames-

tecătoare sau desfăcătoarelor automate de baloturi.

III.3.3.1.1. Lăzi alimentatoare – amestecătoare Aceste maşini pot fi alimentate manual sau automat de către desfăcătoarele de baloturi.

O linie de destrămare cu alimentare manuală cuprinde 2–7 asemenea maşini, din care una destinată alimentării cu retururi şi/sau deşeuri.

Se recomandă ca retururile să se introducă în amestecurile din care provin în proporţie de maximum 5–8%.

Deşeurile, după o prealabilă curăţire, se reintroduc în amestecuri inferioare. În practică sunt frecvent folosite lăzi alimentatoare – amestecătoare de tipul celei

prezentate în fig. III.3.3.

Fig. III.3.3. Lada alimentatoare-amestecătoare MBK 6010 (Hergeth-Hollingsworth): 1, 2 – masă de alimentare; 3 – pânză înclinată cu cuie; 4 – placă de nivel; 5 – cilindru egalizator; 6 – cilindru curăţitor; 7 – cilindru detaşor; 8 – conductă de aspiraţie; 9 – clapetă.


Gradul de destrămare a materialului fibros este dependent de ecartamentul şi de

viteza relativă dintre pânza înclinată şi cilindrul egalizator. Funcţie de materialul prelucrat şi recomandările constructorului de utilaj se stabilesc valorile practice pentru parametrii de lucru.

Pe maşinile destinate prelucrării bumbacului, prin reglaje adecvate, se pot prelucra şi fibre chimice, dar există şi maşini speciale pentru acestea.

Agregatele ce cuprind lăzi alimentatoare-amestecătoare (alimentate manual sau auto-mat) sunt mai flexibile în privinţa materiilor prime şi mărimii loturilor, comparativ cu cele care cuprind numai desfăcătoare automate. Din acest motiv, constructorii de utilaje au diversificat şi perfecţionat lăzile alimentatoare.

Spre exemplificare, în tabelul III.3.11 sunt prezentate variantele de lăzi alimentatoare realizate în ultima perioadă de firma Trützschler.

Tabelul III.3.11

Variante de lăzi alimentatoare Trützschler

Denumirea maşinii

Tipul maşinii

Lăţimea de lucru

Alimentarea Capacitatea camerei de

amestec (m3)

Producţia* max.

(kg/h) manuală automată

Ladă alimentatoare–amestecătoare

BO

BO

CS

1200

1600

1000

+

+

+

–

–

–

1,5

2,0

1,5

1000

1300

300

Preamestecător

BOA

BOA

BOAL

BOAL

1200

1600

1200

1600

+

+

+

+

+

+

+

+

3,0

4,0

4,5

6,0

1000

1300

1000

1900

Ladă retururi AS 1000 + – 1,0 100

* – depinde de proprietăţile materialului prelucrat

Tipurile BO sunt lăzi alimentatoare obişnuite, cu alimentare manuală, destinate lotu-

rilor mici. Tipurile BOA şi BOAL au, în plus, unul respectiv două buncăre alimentate automat.

Se pot utiliza pentru: – loturi mari, prin alimentarea automată a buncărelor cu fibre la prima utilizare şi

alimentarea manuală a mesei transportoare cu retururi; – loturi mici, numai prin alimentarea manuală a mesei transportoare. Lada alimentatoare CS, special construită pentru fibre chimice, poate fi agregată cu un

destrămător fin, asigurând astfel alimentarea directă a unui mic grup de carde.


La lada pentru retururi AS, cilindrul egalizator a fost înlocuit cu o pânză egalizatoare,

iar producţia poate fi redusă până la 5 kg/h, deci se poate asigura introducerea retururilor în amestec în mod uniform şi cu cantităţi mici.

Lăzile alimentatoare pot fi prevăzute cu cântare automate, a căror precizie de ± 1 g asigură respectarea reţetelor de amestec.

Dozarea componenţilor se poate realiza şi prin intermediul camerelor (buncărelor) de rezervă, prevăzute cu cântare dozatoare.

În fig. III.3.4 este prezentată una dintre posibilităţile de amplasare a lăzilor alimen-tatoare – amestecătoare (cu şi fără cântar) şi a buncărului dozator într-o linie de prelucrare a amestecurilor de bumbac cu fibre chimice.

Fig. III.3.4. Mod de amplasare a lăzilor alimentatoare-amestecătoare alimentate automat:

1 – fibre chimice; 2 – bumbac; 3 – desfăcător automat; 4 – ladă alimentatoare-amestecătoare; 5 – ladă alimentatoare cu cântar dozator; 6 – destrămător; 7 – buncăr dozator; 8 – amestecător; 9 – multiamestecător; 10 – masă trans-portoare-colectoare; 11 – traseul fibrelor de bumbac; 12 – traseul fibrelor chimice; 13 – traseul amestecului de bumbac cu fibre chimice.

III.3.3.1.2. Instalaţii automate pentru alimentarea din baloturi Instalaţiile automate pentru alimentarea liniilor de amestecare-destrămare-curăţire,

numite şi desfăcătoare automate de baloturi, sunt prevăzute cu dispozitive speciale de desfacere şi preluare a ghemotoacelor din baloturi (cilindri sau cleşti) şi sisteme de transport pneumatic a


materialului fibros dislocat. Asemenea instalaţii, în funcţie de mişcarea relativă a organelor de preluare faţă de baloturi, sunt de următoarele tipuri:

– cu dispozitive de preluare fixe şi baloturi mobile (instalaţii neperformante); – cu dispozitive de preluare mobile şi baloturi fixe; – cu dispozitive de preluare mobile şi baloturi mobile.

Desfăcătoarele cu baloturi mobile şi dispozitive de preluare fixe (de exemplu: Trützchler MZA, Rieter-Karusel) prezintă următoarele dezavantaje:

– număr redus de baloturi care pot fi prelucrate simultan (14–16 baloturi, la MZA; 12 baloturi, la Karusel);

– fiabilitatea redusă (ruperea frecventă a arcurilor lamelare din care sunt fabricaţi cleştii – la MZA; frecvente înfăşurări pe cilindrii de preluare – la Karusel);

– frecvente întreruperi ale procesului pentru reîncărcarea desfăcătoarelor. Desfăcătoarele automate cu dispozitive mobile şi baloturi fixe sunt de diverse tipuri

constructive, dar principiul de funcţionare este acelaşi (fig. III.3.5). Prelucrarea este asigu-rată atunci când capul de preluare 1 este coborât până la nivelul baloturilor (aşezaţi pe platformele 7 şi 8) şi se realizează în ambele sensuri de deplasare a căruciorului 3.

Fig. III.3.5. Desfăcător automat cu dispozitiv de preluare mobil din baloturi fixe: 1 – cap de preluare; 2 – turn rotitor; 3 – cărucior rulant; 4 – canal de absorbţie; 5 – cale de rulare; 6 – tablou comandă; 7–8 – spaţiu pentru aşezarea baloturilor.

Există desfăcătoarele cu turnul 2 fix, care pot prelua ghemotoacele de material dintr-o

singură platformă de baloturi şi instalaţii cu turn rotitor sau cu cap de preluare rotitor (Crosrol),


care pot prelua material din două şiruri de baloturi, şiruri aşezate de o parte şi de alta a desfă-cătorului.

Numărul total de baloturi şi numărul componenţilor ce se pot prelucra simultan depind de tipul acestora şi de dimensiunile constructive ale desfăcătorului.

Capul de preluare poate avea în componenţă 1 sau 2 cilindri de dislocare – preluare (discuri dinţate montate pe un ax), care extrag ghemotoacele de material din baloturi, arun-cându-le într-o hotă, de unde sunt transportate pneumatic spre maşinile de destrămare–curăţare.

În general, desfăcătoarele automate de baloturi sunt prevăzute cu sisteme de senzori, pentru detectarea înălţimii baloturilor, începutului şi sfârşitului platformei de lucru, prezenţei unor obiecte sau persoane în zona de lucru, comandând, după caz oprirea sau pornirea automatului.

Desfăcătoarele automate cu dispozitive de preluare mobile şi baloturi mobile funcţio-nează pe acelaşi principiu cu cele prezentate anterior, deosebirea esenţială constă în faptul că baloturile sunt aşezate pe benzi transportoare care alimentează continuu zona de lucru, iar preluarea materialului se face tridimensional.

Acest mod de preluare – după un plan înclinat – asigură amestecarea ghemotoacelor dislocate din partea superioară a unor baloturi, de la mijlocul altor baloturi şi de la partea inferioară a primelor baloturi alimentate. Prin aceasta se asigură o bună uniformitate a mărimii ghemotoacelor pe tot parcursul prelucrării lotului.

În cazul utilizării acestor desfăcătoare nu apar aşa numite „tăieri“ în producţie la terminarea baloturilor de pe platformă, fenomen inevitabil la celelalte tipuri de automate.

Asemenea desfăcătoare preiau material numai dintr-o singură platformă de lucru şi sunt concepute pentru loturi mari şi omogene de bumbac sau fibre chimice. Nu există posibilitatea prelucrării simultane a doi sau mai mulţi componenţi.

Un avantaj ce merită de subliniat este faptul că aceste desfăcătoare pot fi agregate cu instalaţiile de transport, dezambalare şi alimentare continuă cu baloturi a platformelor de lucru.

La desfăcătorul automat Trützschler BDT 020 (fig. III.3.6), capul de preluare este prevăzut cu posibilitatea de înclinare treptată faţă de turn, până la atingerea pantei normale de lucru de 4...10°, timp în care benzile transportoare încărcate cu baloturi staţionează. După obţinerea pantei normale, benzile transportoare pornesc, asigurând alimentarea continuă a zonei de lucru cu baloturi. La terminarea lotului, benzile trans-portoare se opresc, iar capul de preluare revine treptat la orizontală, preluând întreaga cantitate de material.

Desfăcătoarele automate FLEXIMIX şi MO IV ale firmei Hergeth-Hollingsworth sunt lipsite de turn, capul de preluare culisează pe şine înclinate, montate deasupra platformei cu baloturi. Deosebirea între cele două tipuri constă în faptul că la desfăcătorul MO IV (fig. III.3.7) întreaga zonă de lucru este închisă, iar canalul de transport este telescopic.

Caracteristicile tehnice şi tehnologice ale lăzilor alimentatoare amestecătoare, precum şi ale desfăcătoarelor automate de baloturi construite de firmele consacrate în domeniu, sunt prezentate în tabelele III.3.12 şi respectiv III.3.13. Din datele tehnice se pot deduce posibilităţile de amplasare şi utilizare. Spre exemplificare, în fig. III.3.8 se prezintă posibilităţile de utilizare a desfăcătorului automat Trützschler BDT 019.


Fig. III.3.6. Mod de lucru al desfăcătorului Trutzschler BDT 020 – cu dispozitiv de preluare şi baloturi mobile:

a – aşezarea baloturilor pe benzile transportoare; b, c, d – preluarea materialului prin înclinarea treptată a capului de preluare; e – poziţie normală de lucru; f, g, h – preluarea materialului prin revenirea treptată a capului de preluare.

Fig. III.3.7. Desfăcător automat Hergeth Hollingsworth MO IV – cu dispozitiv de preluare şi baloturi mobile:

1 – cap de preluare; 2 – şine de glisare; 3 – canal de transport; 4 – apărători; 5 – bandă transportoare a zonei de lucru; 6 – benzi transportoare ale containerului.


Fig. III.3.8. Posibilităţi de utilizare a desfăcătorului automat Trützschler BDT 019: I – Agregat pentru prelucrarea simultană a 3 tipuri de amestec:

A, B, C – tipuri de bumbac; II – Agregat pentru prelucrarea amestecurilor din bumbac cu fibre sintetice:

A – bumbac; S – fibre sintetice; III – Agregat pentru prelucrarea amestecurilor din bumbac:

1 – desfăcător BDT 019; 2 – platformă cu baloturi; 3 – SECUROMAT; 4 – distri-buitor cu două căi; 5 – distribuitor cu trei căi; 6 – curăţitor AXIFLO; 7 – multiames-tecător MCM 10; 8 – desprăfuitor DX; 9 – multiamestecător MCM 4 şi curăţitor CVT 4; 10 – buncăr de alimentare PWSE; 11 – amestecător FM; 12 – lada alimenta-toare amestecătoare cu cântar BOWA; 13 ladă alimentare deşeuri AS; 14 – multia- mestecător CMC 6 şi destrămător TFV 1.

14

III

14 14

Tabelul III.3.12

Lăzi alimentatoare. Caracteristici tehnice şi tehnologice

Caracteristica

UM

Firmă şi tip utilaj

Hergeth-Hollingsworth Rieter Crosrol Marzoli

MBK MBK/W ABK ABK/W B 3/41) B 3/4R2) B 3/4S3) B 3/31) B 3/3R2) B 3/3S3) B 10/1 B 11/1 B 22/1

Dimensiuni de gabarit

L m 4,95 6,26–12,25 4,74–7,247,38–11,3 7,27 7,08–11,08

l m 1,5; 1,75 1,5; 1,75; 2,0 1,6 2,1 1,5 1,25 1,5

H m 2,36 2,56 2,49 2,56 3,5 2,27 2,1 1,95 2,7

Lăţime de lucru m 1,0; 1,25; 1,5 1,2 1,5 1,0 0,75 1,0

Tip de fibre prelucrate Bumbac şi fibre chimice cu

lungimea ≤ 80 mm Bumbac, fibre chimice cu 1 ≤ 60 mm, amestecuri

Tip de alimentare Manual Manual şi/sau pneumatic Manual Manual

Putere instalată kw

3,85;

4,25

5,75

5,8;

7,15

7,85

4,25;

4,25

5,75

5,8;

7,15

7,85

2,4 7,0 7,0 7,9 12,5 12,5 3,55 3,7 1,5 3,7

Observaţii Cu cântar

Pentru deşeuri şi

retururi

Pentru deşeuri

cu cântar

Cu punct de

destrămare şi curăţire

Cu punct de

destrămare

Cu punct de

destrămare şi curăţire

Cu punct de

destrămare

Pentru deşeuri şi

retururi

Cu cântar

1) pentru fibre chimice cu adeziune mică; 2) pentru bumbac; 3) pentru fibre chimice greu destrămabile.

Tabelul III.3.13

Desfăcătoare automate de baloturi. Caracteristici tehnice şi tehnologice

Caracteristica U.M.

Firmă şi tip de utilaj

Hergeth-Hollingsworth Rieter Unifloc Marzoli Crosrol

Trutzschler

OPTOMIX FLEMIX MO A 1/2 A 1/2–2000 B 12 BDT 013 BDT 019 BDT 20


Lungime m 52,753 21; 27 9,12 11,5–41,5 11,5–41,5 15–45 15–100 12,5 10,67–50,27 15,62–32,945

Lăţime m 5,15; 6,35; 7,95 2,46; 3,16 2,105 5,14 6,32 6,29 5,164; 6,32 3,346

Înălţime m 2,95 3; 3,4 3,711; 3,8 2,75 2,75 3,05 3,32 2,9 3,2

Dimensiuni de lucru

Lungime m max. 50 18–24 5,5; 8,5 7,3–37,3 7,3-37,3 10,94–40,94 7,5 5,31–45,41 10,76–25,61

Lăţime m 1,7; 2,3; 3,1 1,6; 2,3 1,6 1,6 2,19 1,7; 2,25 1,55 1,6; 2,2 1,6

Înălţime m max. 1,75 1,4; 1,8 1,6 1,6 1,75 1,7 1,7 1,7

Tip desfăcător Baloturi fixe Baloturi mobile Baloturi fixe Baloturi fixe Baloturi fixe Baloturi

mobile

Cilindri preluare nr. 2 2 2 1 1 2 2 1 2 2

Platforme nr. 2 1 1 2 2 2 2 1 2 1

Baloturi nr. max. 200 max. 36 95 15 130; 180 60

Sortimente prelucrate 1; 2 1 1 1; 2 1; 2 1; 2 1 3 1

Producţia kg/h 1000; 1500; 2000 500; 700 800;

1000 750; 800 800; 1200 800; 1100 1300 600 1500 1000

Putere instalată kw 6,38 3,57 10,5 7,53 9,33 5,18 16,5 6,4 10,6; 12,6 11,9

Tir de fibre prelucrate Bumbac şi fibre chimice 60 mm Bumbac şi fibre chimice 60 mm Fibre

chimice Bumbac şi

fibre chimice Bumbac


III.3.3.2. Maşini pentru destrămarea şi curăţirea preliminară În liniile tehnologice din bataj, destinate prelucrării bumbacului, aceste maşini se am-

plasează imediat după cele care alimentează agregatul. Maşinile pentru destrămarea şi curăţirea preliminară funcţionează pe principiul baterii

ghemotoacelor în stare liberă şi au rolul de a destrăma ghemotoacele mari şi de a elimina impurităţile grosiere, fără fărâmiţarea lor. Din această categorie fac parte curăţitoarele în trepte şi curăţitoarele orizontale (cu 1, 2 sau 3 tambure), cu alimentare şi debitare pneumatică a materialului.

Curăţitorul în trepte (fig. III.3.9), recomandat în special pentru linii de destrămare cu alimentare manuală, asigură eliminarea impurităţilor mari cu aderenţă mică la fibre. Principalul parametru de lucru – mărimea deschiderii grătarului amplasat sub primii 5 cilindrii – se stabileşte în funcţie de conţinutul de impurităţi din materialul prelucrat şi cantitatea de fibre filabile eliminate în deşeuri.

Fig. III.3.9. Curăţitor în trepte – Marzoli B 51/1.


Curăţitoarele orizontale pot fi cu un tambur (Riter B 4/1; B1), cu 2 tambure (Trützschler

– AXI FLO AFC; Marzoli B 31/1; Hergeth WR) sau cu 3 tambure (Crosrol 3 RC). În practica industrială sunt frecvent întâlnite curăţitoarele cu 2 tambure (fig. III.3.10).

Eficienţa lor de curăţire este maximă, dacă sunt alimentate cu ghemotoace mici, de aceea firmele constructoare recomandă amplasarea lor după un curăţitor preliminar, cum ar fi curăţitorul în trepte sau după desfăcătorul automat de baloturi.

Fig. III.3.10. Curăţitor cu două tambure, Trützschler AXI FLO AFC: 1 – conductă de alimentare; 2 – tamburi; 3 – placă deflectoare; 4 – grătar; 5 – piesă de dirijare

a ghemotoacelor; 6 – dispozitiv de eliminare a impurităţilor; 7 – conductă de evacuare. La aceste maşini materialul este alimentat şi debitat pneumatic. Curentul de aer se

reglează astfel încât să transporte spre debitare numai ghemotoace mici. Prelucrarea pe aceste maşini prezintă şi alte avantaje:

– destrămare eficientă, în special în zona de interacţiune a tamburelor, datorită aceluiaşi sens de rotaţie al acestora;

– tendinţă redusă de formare a nopeurilor, datorită turaţiei reduse a tamburelor – 300–400 rot/min;

– menajarea fibrelor, datorată vitezelor reduse ale tamburelor cât şi a prelucrării şi dirijării imediate (chiar de la alimentare) spre debitare a ghemotoacelor mici.

Destrămătorul MTO – Hergeth–Hollingoworth (fig. III.3.11), cu rol predominant de curăţire şi destrămare preliminară, funcţionează după un nou principiu – destrămare cu garnituri speciale. Această maşină este indicată pentru destrămarea preliminară a ghemotoa-celor de fibre care urmează să intre în amestec cu alte componente.

Destrămătorul MTO este destinat prelucrării tuturor tipurilor de bumbac, iar prin adaptări simple (înlocuirea cuţitelor şi a segmentului cardator cu o placă curbată) poate fi utilizat şi pentru prelucrarea fibrelor chimice.

Există următoarele posibilităţi de amplasare: – pentru prelucrarea bumbacului – după desfăcătorul automat de baloturi sau după

destrămătorul preliminar cu 2 tambure; – pentru prelucrarea fibrelor chimice – după desfăcătorul automat, ca unic destrămător.

Tabelul III.3.14

Maşini pentru destrămare şi curăţire. Caracteristici tehnice şi tehnologice

Caracteristica U.M.


Hergeth-Hollingsworth Trützschler Marzoli Crosrol

WRZ MTO B 4/1 Uniclean B1 SRS 6x AXI FLO B 51/1x B 34 B 31/1


Lungime m 2,253 1,93 1,48 2,40 2,25 1,7 3,32 1,58 1,36 2,16

Lăţime m 1,25 1,864 1,095 1,6 1,16 1,37 1,67 1,70 1,37 2,1

Înălţime m 2,253 1,60 2,0 3,905 2,095 3,55 4,0 4,0 1,5

Lăţime de lucru m 1,25 1,25 1,2 1,00 1,0 1,0 1,0 1,20 1,28 1,5

Tamburi nr. 2 1 1 6 2 6 2 2 3

Tip fibre Bumbac şi

fibre chimice

Bumbac deşeuri

60 mm

Producţie kg/h 1000 800 600 300 (1000) 750 900 600 800 600

Putere instalată kw 2,2 10 3–4 3,0 2,45 2,2 1,3 2,2 4,0

x – curăţitor în trepte.


Fig. III.3.11. Destrămător Hergeth MTO C: 1 – cuţite; 2 – cilindrii destrămători; 3 – cilindru egalizator; 4 – cilindru alimentator; 5 – cilindru destrămător; 6 – cameră de amestec; 7 – cameră de deşeuri; 8 – conductă

evacuare; 9 – segment cardator. Caracteristicile tehnice ale maşinilor pentru destrămare şi curăţire preliminară sunt

prezentate în tabelul III.3.14. III.3.3.3. Maşini pentru amestecare şi omogenizare Un amestec intim de fibre se obţine numai prin amestecarea componenţilor încă din

primele faze ale procesului tehnologic din filatură. În acest scop, în liniile de destrămare curăţire se includ:

– multiamestecătoare, cu rol numai de amestecare; – amestecătoare–dozatoare (utilaje relativ noi), cu rol de dozare şi amestecare preliminară. Multiamestecătoarele, indiferent de tipul constructiv (cu 4, 6, 8 sau 10 compartimente),

funcţionează pe acelaşi principiu: alimentarea succesivă (Trützschler, Hergeth) sau aliatoare (Rieter, Crosrol) a compartimentelor şi debitarea simultană a materialului din toate compar-timentele.

Numărul compartimentelor este impus de calitatea amestecului şi de producţia liniei din care face parte multiamestecătorul.

Posibilităţile de amplasare sunt următoarele: – pentru amestecuri monocomponente – după desfăcătorul automat sau maşinile de

curăţire preliminară; – pentru amestecuri multicomponente – câte unul pentru fiecare component la începutul

liniei şi unul după dozarea şi amestecarea preliminară a componenţilor. Firma Crosrol consideră că amestecarea este mai eficientă în cazul utilizării într-o linie

a două multiamestecătoare cu câte 4 compartimente, faţă de cazul folosirii unui singur multi-amestecător cu mai multe compartimente.


În prezent, firma Hergeth Hollingsworth construieşte instalaţii speciale de amestecare

(amestecătorul LCB) bazate pe un nou principiu de funcţionare (fig. III.3.12). Aceste instalaţii înlocuiesc multiamestecătoarele dintr-o linie (vezi fig. III.3.14).

Fig. III.3.12. Instalaţia de amestecare Hergeth LCB: a – desfăcător automat de baloturi;

b – alimentarea componenţilor; c – debitarea amestecului:

1 – separator AFS-T; 2 – buncăr; 3 – cilindru de presare; 4 – pânză înclinată cu cuie; 5 – cilindru detaşor.

Principiul de funcţionare constă în: – alimentarea buncărului prin depunerea ordonată a componenţilor de către un separator

(tip AFS) a cărui funcţionare este sincronizată cu maşina de la care preia materialul; – debitarea simultană a componenţilor de către o pânză urcătoare cu şipci cu cuie.

Amestecătoarele-dozatoare se introduc în linia de destrămare-batere în scopul dozării şi amestecării preliminare a componenţilor. Funcţie de natura şi calitatea componenţilor, amestecarea se realizează în diferite puncte ale agregatului:

– la alimentare, prin lăzi alimentatoare-amestecătoare cu cântar dozator, în situaţia în care componenţi se pot prelucra în bataj după acelaşi flux tehnologic;


– după o prealabilă curăţire, prin lăzi şi buncăre cu cântare dozatoare (vezi fig. III.3.4)

sau prin instalaţii speciale, în cazul în care componenţii au un conţinut diferit de impurităţi şi necesită prelucrări pe linii tehnologice distincte;

Amestecătorul MASTERBLEND MAB al firmei Hergeth-Hollingoworth (fig. III.3.13) este destinat dozării precise a două tipuri de fibre. Poate fi programat să alimenteze simultan până la 4 linii de carde cu capacităţi diferite şi care prelucrează amestecuri cu diferite cote de participare a celor doi componenţi.

Fig. III.3.13. Amestecătorul Hergeth MASTERBLEND MAB. Amestecătorul MAB asigură dozarea componentelor după o prealabilă amestecare şi

curăţare a acestora. Spre exemplificare, în fig. III.3.14 se prezintă un agregat ce prelucrează simultan două

amestecuri. Amestecătorul Contimeter (Rieter) poate doza amestecuri cu până la 4 componenţi.

Pentru fiecare component este prevăzută câte o unitate de dozare, formată dintr-un buncăr, din care se debitează un strat de fibre pe o masă transportoare cu rol de cântărire. Materialul cântărit, după o prealabilă desfacere, este debitat într-un canal de amestec, unde se reuneşte cu componenţii dozaţi de celelalte 3 unităţi.

Producţia unei unităţi dozatoare este reglabilă între 3–300 kg/h, ceea ce permite realizarea nu numai a cotelor de participare clasice dar şi a proporţiilor extreme.

Posibilităţile de utilizare şi amplasare sunt: – pentru amestecuri cu până la 4 componenţi; – poate fi inclus în liniile clasice sau moderne, după o prealabilă amestecare şi curăţire a

fiecărui component. Pentru introducerea într-un amestec a unui component cu cotă de participare redusă

(3–5%), se pot utiliza cântare electronice (KW-Trützschler; WZG-Hergeth), ca elemente adiţionale la lăzile alimentatoare. Materialul fibros se depune manual pe banda transportoare a


cântarului, care la atingerea greutăţii programate îl transferă pe masa transportoare a lăzii. Asemenea cântare sunt foarte utile şi pentru dozarea amestecurilor cu un număr mare de componenţi.

Fig. III.3.14. Agregat destinat prelucrării simultane a două tipuri de amestec: B – bumbloc; S – fibre sintetice;

1 – desfăcător automat; 2 – separator AFS-T; 3 – amestecător LCB; 4 – curăţitor cu 2 tamburi; 5 – amestecător-dozator MAB; 6 – destrămător MAC; 7 – trasee spre cardă. În tabelul III.3.15 sunt prezentate caracteristicile tehnice şi tehnologice ale multiameste-

cătoarelor şi amestecătoarelor dozatoare.

Tabelul III.3.15

Multiamestecătoare şi amestecătoare dozatoare. Caracteristici tehnice şi tehnologice

Caracteristica U.M.

Firma şi tip utilaj

Hergeth-Hollingswortgh Rieter Crosrol Trutzschler

AML 6.110

AMW 6.110 L.C.B. 6.108 MABx

6.120 Unimixxx

B 7/3 Contimeter

BO/1 MCM/MPM


Lungime m 6,8 6,6 3,22 3,377xxx 6,974 6,25 2,155 2,96 1,43 3,633–6,633

Lăţime m 1,69; 2,44 3,114 5,665 1,264 1,60 1,28 1,9 2,1 1,864/2,264

Înălţime m 1,67–7,47 2,96 4,640 3,83 3,935 3,265 4–6 4–5 3,5–5,0

Dimensiuni de lucru

Lungime m 4,8 0,6

Lăţime m 1,25; 2,0 2,5 2,5 0,64 1,20 1,5 1,5 1,2 / 1,6

Înălţime m 0,2–6,0 cu paşi de 0,25 3,50

0,160/0,2;

0,56/0,66

Compartimente nr. 8 – 6 – 4 4; 6; 8; 10

Tip fibre Bumbac şi fibre

chimice cu lungime până la 80 mm

Bumbac şi fibre sintetice cu lungime până la 120 mm

Bumbac, fibre

chimice şi amestec

Bumbac şi fibre

chimice cu lungime 60

mm

Bumbac şi fibre chimice

Producţia kg/h 650; 1000 800; 1200 1500 1500 1500 600 3–30 v.I

30–300 v.II1000 800

400/580;

700/840

Putere instalată 5,75; 9,11 5,75; 8,99 4,873 5,766 6,22 3,3; 7,2 2,6 4,37 1,87 3,8–6,4 x – amestecător-dozator; xx – cu cil. de desfacere; xxx – cu separator AFS.


III.3.3.4. Maşini pentru destrămarea şi curăţirea intensivă Aceste maşini, cunoscute şi sub denumirea de destrămătoare fine, sunt utilizate ca

puncte finale de lovire din cadrul unui agregat de destrămare-curăţire. Organele de destrămare (volant cu liniale cu ace, volant Kirschner, cilindri cu garni-

tură), de regulă, sunt înconjurate pe o anumită porţiune cu grătare şi acţionează asupra materia-lului în stare ţinută.

În fig. III.3.15 este prezentat destrămătorul fin Hergeth-Hollingworth tip FF destinat prelucrării bumbacului, fibrelor chimice şi amestecurilor.

Fig. III.3.15. Destrămător fin Hergeth FF: 1 – masă alimentatoare; 2 – cilindrii de presiune; 3 – pedale; 4 – cilindru alimentator;

5 – conductă debitare; 6 – volant destrămător; 7 – priză aer; 8 – grătar.

La destrămătorul Crosrol, asemănător cu destrămătorul FF, există posibilitatea înlocuirii

organului de destrămare în funcţie de materialul prelucrat, astfel: – pentru curăţire grosieră – volant cu 6 liniale cu cuie sau volant Kirschner; – pentru destrămare intensivă – cilindru cu garnitură specifică bumbacului sau fibrelor

chimice. Şi la destrămătorul Rieter ERM (fig. III.3.16) garnitura cilindrului se alege în funcţie de

caracteristicile materialului prelucrat. Destrămătorul Hergeth Hollingsworth, model MAC (fig. III.3.17), este destinat, în

special, prelucrării tuturor categoriilor de bumbac, inclusiv deşeurilor de bumbac, precum şi amestecurilor de bumbac cu fibre chimice. Acest destrămător este considerat de firmă cel mai flexibil şi eficient utilaj din bataj. Introducerea destrămătorului MAC într-o linie permite:

– reducerea punctelor de lovire – poate înlocui 2–3 destrămătoare clasice; – îmbunătăţirea calităţii firelor – prin destrămare şi curăţirea eficientă a materialului

concomitent cu menajarea lungimii fibrelor; – reducerea cantităţii de fibre filabile (l > 1/2 inch) eliminate în deşeuri.


Fig. III.3.16. Destrămător Rieter ERM: 1– conductă alimentare; 2 – condensator; 3 – buncăr de alimentare; 4 – cilindru neted; 5 – tambur sită; 6 – cilindrii de alimentare; 7 – grătar; 8 – cilindru-destrămător; 9 – cameră deşeuri; 10 – motor; 11 – priză aer; 12 – evacuare material; 13 – evacuare aer.

Fig. III.3.17. Destrămător Hergeth MAC:

1 – conductă alimentare; 2 – buncăr cu pereţi perfo-raţi; 3 – cilindru alimentator; 4 – cilindru de desfacere; 5 – ventilator; 6 – sistem detectare metale; 7 – con-ductă absorbţie deşeuri; 8, 9 – cilindrii destrămători; 10 – conductă evacuare; 11 – segmente cardatoare; 12 – cuţite; 13 – cilindru alimentator; 14 – cuţit detaşor.

Curăţitoarele Cleanomat Trützschler au ca organe principale de lucru cilindrii cu cuie,

cu ace, cu garnituri grosiere, medii sau fine. Funcţie de numărul (1, 3, 4) şi modul de combinare a cilindrilor se obţin mai multe tipuri constructive de destrămătoare (fig. III.3.18). La toate tipurile principiul de funcţionare este acelaşi:

– destrămarea materialului ca rezultat al interacţiunii dintre garnituri – segmente cardatoare şi garnituri–cuţite;

– curăţirea materialului – evacuarea imediată a deşeurilor, impurităţilor şi chiar a prafului prin conductele de absorbţie locală.


Fig. III.3.18. Curăţitor Trützschler CLEANOMAT: a – tip CVT sau CNT 1 funcţie de garnitura cilindrului;

b – tip CVT 3 sau CNT 3 funcţie de garniturile cilindrilor; c – tip CVT 4;

1 – cilindri alimentatori; 2 – cilindri destrămători; 3 – segmente cardatoare; 4 – cuţite şi dispozitive de absorbţie; 5 – conductă de debitare.

Pentru curăţitoarele CLEANOMAT, destinate prelucrării bumbacului, posibilităţile de

amplasare într-o linie sunt prezentate centralizat în tabelul III.3.16. Principalele caracteristici tehnice şi tehnologice ale maşinilor de destrămare şi curăţire

intensivă sunt prezentate în tabelul III.3.17.


Tabelul III.3.16

Tipuri constructive şi modul de utilizare a curăţitoarelor CLEANOMAT

Tip curăţitor Nr. cilindri Nr. puncte

de curăţare Tip garnitură Recomandări de utilizare

CVT 1 1 2 Cuie – Destrămător preliminar pentru eliminarea impurităţilor grele

CNT 1 1 2 Ace – Destrămător final pentru bumbac lung şi extralung precedat de CVT 1 sau AXI FLO

CVT 3 3 4 I – ace II – rigidă grosieră III – rigidă fină

– Ca unic destrămător în liniile pentru bumbac cu conţinut mediu de impurităţi

CNT 3 3 4 I – ace II – rigidă medie III – rigidă fină

– Destrămător final, precedat de AXI FLO

CVT 4 4 5

I – ace II – rigidă grosieră III – rigidă medie IV – rigidă fină

– Unic destrămător – Destrămător final, precedat de AXI FLO

III.3.3.5. Instalaţii speciale pentru siguranţa funcţionării agregatului

de amestecare-destrămare-curăţire Agregatele de amestecare-destrămare-curăţire sunt prevăzute cu instalaţii speciale

pentru depistarea, captarea şi eliminarea corpurilor străine şi pentru localizarea incendiilor. Se amplasează la începutul liniei, după desfăcătoarele automate şi pot fi de sine stătătoare sau înglobate într-o instalaţie modulară, aşa cum sunt instalaţiile SECUROMAT SC – fig. III.3.19, SECUROMAT SCF – fig. III.3.20 (Trützschler) şi OPTISCAN (Zellweger Uster).

Fig. III.3.19. Instalaţia SECUROMAT SC: 1 – clapete de protecţie contra incendiilor; 2 – condensator; 3 – detector metale;

4 – separator particule grele; 5 – desprăfuitor; 6 – conductă evacuare praf; 7 – sistem de eliminare a metalelor.

Tabelul III.3.17

Destrămătoare fine. Caracteristici tehnice şi tehnologice

Caracteristica U.M.

Firma şi tip utilaj

Hergeth-Hollingsworth Rieter Trützschler-Cleanomat Crosrol

FF 6062 MAC 6072 ERM B 5/5 CVT 1 CNT 1 CNT3; CVT3 CVT4

Lungimea m 1,55 1,2 1,000 1,165 1,165 2,455 2,995 1,3

Lăţime m 1,45; 1,6

1,95 1,864 1,600 1,864/2,264 1,864/2,264 1,864/2,264 1,864/2,64 2,1

Înălţimea m 1,07 4,156 3,975 1,250 1,250 1,250 1,250 1,2

Lăţime utilă m 1,065; 1,2

1,55 1,20 1,000 1,200/1,600 1,200/1,600 1,200/1,600 1,200/1,600 1,5

Tip fibre

Bumbac, fibre

chimice şi amestec

Bumbac, deşeuri

bumbac şi amestec

bumbac cu sintetice

Bumbac şi fibre

chimice

Producţia kg/h

25 kg/h pe fiecare cm din lăţimea

utilă

450 500 525/700 450/570 450/570 450/570

600–cil. cu ace

800–cil. cu sârmă

Putere instalată kw 3,5; 4,55

6,05 11,323 1,5 3,61 3,61 11,2 13,7 6


Fig. III.3.20. Instalaţia SECUROMAT SCF: 1 – detector scântei; 2 – detector metale; 3 – cameră de luat vederi;

4 – iluminare specială; 5 – clapetă separatoare; 6 – cameră colectoare.

Instalaţia SCF este echipată cu senzori pentru depistarea particulelor metalice, corpu-

rilor străine, fibrelor străine şi a scânteilor. Toţi senzorii sunt conectaţi la un singur punct de separare şi colectare. Senzorul de scântei comandă separarea materialului aprins şi oprirea maşinilor. Sensibilitatea detectorului de metale este reglabilă – se poate programa mărimea minimă a particulelor eliminate. Fibrele străine sunt depistate de 4 camere de luat vederi, care vizualizează din două direcţii ghemotoacele puternic iluminate. Materialul ce conţine fibre cu aspect diferit de cel normal este separat.

Instalaţia SCF poate controla până la 1000 kg/h şi poate fi amplasată într-o linie existentă. Spaţiul de amplasare (L = 2150 mm; l = 1670 mm; h = 3980 mm) şi puterea instalată (0,5 kw) sunt relativ mici.

Instalaţia Optiscan Uster destinată detectării şi extragerii corpurilor străine se recoman-dă să se amplaseze după destrămarea preliminară.

Materialul (ghemotoacele relativ mici şi corpurile străine) transportat pneumatic este scanat, iar un computer evaluează semnalele primite şi comandă deschiderea clapetelor din dreptul corpului străin depistat. Schimbarea direcţiei de transport a materialului favorizează eliminarea impurităţilor grele, fără pierderi substanţiale de fibre filabile.


III.3.3.6. Instalaţii de desprăfuire Tehnologiile neconvenţionale de filare şi necesităţile ecologice impun prelucrarea de

materiale lipsite de praf şi chiar de micropraf. Dispozitivele de desprăfuire incluse în liniile moderne constau din plăci perforate mon-

tate în conductele de transport (de exemplu desprăfuitorul Trützschler LTR – fig. III.3.21) sau din camere special concepute pentru desprăfuire (fig. III.3.22).

Fig. III.3.21. Desprăfuitor Trützschler LTR: 1 – material alimentat; 2 – placă perforată; 3 – clapetă reglabilă;

4 – material debitat; 5 – absorbţie praf.

Fig. III.3.22. Desprăfuitor Trützschler DUXTEX DX:

1, 7 – ventilator; 2 – conductă alimentare; 3 – clapetă separare a materialului; 4 – placă perforată; 5 – pâlnie de absorbţie; 6 – priză de aer; 8 – debitare material; 9 – absorbţie praf; 10 – absorbţie deşeuri; 11 – conductă eliminare deşeuri şi praf.


III.3.3.7. Maşini şi instalaţii pentru formarea stratului de fibre Procesul de destrămare-curăţire se finalizează cu formarea unui strat de fibre (necesar

alimentării cardei) de către maşinile bătătoare (în liniile clasice) sau de către alimentatoarele automate ale cardelor.

Maşinile bătătoare, punctul final de destrămare-cutăţire dintr-o linie, sunt prevăzute cu sisteme automate de reglare a grosimii păturii, scoaterea şi cântărirea automată a sulurilor, înregistrarea producţiei etc.

Alimentatoarele automate ale cardelor (Crosrol, Hergeth, Trützschler – fig. III.3.23) sunt formate din două camere: camera superioară de rezervă şi camera inferioară, pentru formarea stratului de fibre. Transferul continuu al fibrelor din camera superioară spre cea inferioară este realizat de doi cilindri (alimentator şi destrămător) cu viteze programabile, în funcţie de producţia cardei şi reglate automat, în funcţie de uniformitatea stratului de fibre alimentat la cardă.

Fig. III.3.23. Alimentator automat Trützschler EXACTAFEED 533: 1 – conductă alimentare; 2, 5 – ventilatoare; 3 – perete perforat; 4 – cameră superioară; 5 – ventilator; 6 – cilindru alimentare; 7 – cilindru destrămător; 8 – sistem de control; 9 – reglarea presiunii de lucru; 10 – reglarea vitezei de bază; 11 – traductor de presiune; 12 – camera inferioară; 13 – zonă de con-densare (absorbţie aer); 14 – cilindrii de debitare; 15 – cilindru alimentator al cardei; 16 – tahometru.

Un curent de aer detaşează fibrele din garnitura cilindrului destrămător şi le repartizează

uniform pe toată lungimea camerei (egală cu lăţimea de lucru a cardei). Condensarea


materialului (formarea stratului) se realizează în urma eliminării excesului de aer prin pereţii perforaţi ai camerei inferioare (fig. III.3.23).

III.3.3.8. Sisteme automate de reglare şi control În liniile clasice de destrămare-curăţire, controlul şi reglarea automată a maşinilor se

rezumă la reglarea debitului de material fibros, reglare ce asigură continuitatea proceselor tehnologice şi uniformitatea stratului de material debitat. Debitul de material este reglat cu un sistem automat de tip „cascadă“ în sens invers fluxului tehnologic, prin intermediul elemen-telor de control (plăci oscilante, fotocelule), montate în buncăre sau camere de rezervă şi care transmit comenzi elementelor de execuţie, pentru oprirea sau repornirea alimentării respec-tivelor camere.

În liniile moderne întregul proces este programat, controlat şi reglat de o unitate centrală ce comunică permanent cu sistemele automate ale fiecărei faze de proces. Toate maşinile din linie sunt echipate cu sisteme proprii cu o largă gamă de senzori, ce asigură un control precis al tuturor parametrilor. Valorile reale ale parametrilor reglabili sunt transmise unităţii centrale, care le compară cu cele normale şi transmite în sens invers unităţilor individuale comanda de modificare (corectare) a parametrilor urmăriţi.

Toate datele cu privire la producţie şi parametrii de lucru (viteze, presiuni din con-ductele de transport, înălţimea de umplere a buncărelor etc.) pot fi urmărite pe un display al sistemelor individuale sau pot fi redate sub formă de text sau grafic pe monitorul unităţii centrale.

III.3.4. Cardarea bumbacului

III.3.4.1. Procesul tehnologic la carda cu capace După ce în procesul de destrămare-curăţire ghemotoacele de bumbac sau fibre chimice

au fost micşorate la o masă medie de aproximativ 0,5–1,0 mg şi impurităţile – în cazul bumbacului – au fost eliminate în proporţie de 70–80%, acestea sunt supuse unui nou proces de destrămare şi curăţire, de o intensitate mai mare, numit proces de cardare.

Cardarea constituie unul dintre cele mai importante procese din filatură, cuprinzând următoarele operaţii:

– destrămarea ghemotoacelor până la individualizarea fibrelor; – îndreptarea şi paralelizarea parţială a fibrelor; – amestecarea intimă a fibrelor; – uniformizarea stratului de material fibros; – eliminarea unui anumit procent de fibre scurte; – laminarea stratului de material fibros cu obţinerea unui văl subţire; – condensarea vălului sub forma de bandă şi depunerea benzii în cană. Schema tehnologică a cardei Unirea 4C este prezentată în fig. III.3.24.


Fig. III.3.24. Schema tehnologică a cardei Unirea 4 C: 1 – sul cu pătură; 2 – cilindru desfăşurător; 3 – masă de alimentare; 4 – cilindru alimentator; 5 – rupător; 6 – cuţit; 7 – grătar; 8 – tambur; 9 – placă din spate; 10 – liniale; 11 – cuţit detaşor; 12 – perie; 13 – placa din faţă; 14 – perietor; 15 – grătar; 16 – cilindru detaşor; 17 – cilindri de preluare; 18 – cilindri Crosrol; 19 – pâlnie de condensare; 20 – tren de laminat; 21 – conducător de bandă; 22 – cilindri debitori; 23 – pâlnie de condensare; 24 – taler superior; 25 – cană; 26 – taler inferior.

III.3.4.2. Garnituri de cardă Garnituri rigide. Garniturile rigide sunt utilizate pe cilindrul rupător, tambur şi perietor.

Garnitura rigidă este o bandă metalică, confecţionată prin trefilare, din sârmă rotundă. Pe una din părţi, de secţiune trapezoidală, sunt ştanţaţi dinţii, iar cealaltă parte, cu secţiune dreptunghiulară, constituie elementul de rezistenţă şi baza de aşezare pe organul de lucru. (fig. III.3.25).

Fig. III.3.25. Caracteristicile dimensionale ale garniturilor rigide. Caracteristicile dimensionale ale garniturii (tabelul III.3.18) depind de organul de lucru

pe care-l îmbracă şi de tipul şi proprietăţile fibrelor care se prelucrează.


Tabelul III.3.18

Caracteristicile dimensionale ale garniturilor rigide

Organul de lucru

Înălţimea garniturii H (mm)

Înălţimea dintelui h2 (mm)

Grosimea la bază B (mm)

Pasul dinţilor t (mm)

Unghiul de

cardare α (grade)

Vârfuri/cm2

Bumbac Fibre chimice

Rupător 5,5–6,0 2,5–5,5 1,1–1,6 7,1–5,5 75°–100° 8–15 5,8–6,5

Tambur 2,6–3,5 0,6–1,3 0,63–0,9 2,5–1,27 66°–82° 80–120 100–150

Perietor 4,0–5,0 2,2–3,5 2,2–3,5 3,0–1,8 65°–75° 50–70 40–65

Există mai multe firme care s-au specializat în fabricarea garniturilor rigide, diferenţa

calitativă între acestea constă, în principal, în tipul materialului întrebuinţat, în tratamentul termic şi în precizia executării lor. Dintre cele mai cunoscute amintim: Graff, Platt Freres, Platt, Kanai, Flaro etc.

Garnituri semirigide. Garnitura semirigidă este asemănătoare cu cea elastică, dar are fie

ace rigide (obţinute prin segmentarea unei sârme plate şi îndoite în formă de U) fie ace fără genunchi, înfipte într-un suport întărit (6–7 straturi textile vulcanizate, iar la suprafaţă un strat de cauciuc sintetic). Sârma rotundă din care erau confecţionate acele garniturii semirigide s-a înlocuit cu sârmă având secţiunea eliptică, în cazul bumbacului, cu raportul axelor de 1,3–1,4 şi cu sârmă plată, cu secţiune dreptunghiulară, pentru fibre chimice.

Principalele elemente dimensionale ale garniturilor pentru prelucrarea bumbacului sunt prevăzute în tabelul III.3.19.

Tabelul III.3.19

Caracteristicile dimensionale ale garniturilor semirigide

Raportul axelor [mm/mm]

Raportul diametrelor(numerotare engleză) Destinaţia Densitatea

ace/cm2

0,53/0,38 25/29 Bumbac inferior şi mediu III şi IV 45–55

0,48/0,355 26/30

0,43/0,33 27/31 Bumbac mediu II şi mediu I 50–60

0,405/0,305 28/32

Bumbac superior 70–85 0,38/0,28 29/32

0,355/0,255 30/34

Există şi în acest caz firme specializate în fabricarea garniturilor semirigide şi anume:

– firma Graff produce garnituri Cresta, Diamant, Rappo Top Fein; – firma Platt Freres produce garnituri Plattflex, Eureca; – firma Peter Wolters produce garnituri Nissex, Nissex-special; – firma Kanai; – firma Flaro etc.

Notă: Date privind unele elemente constructive ale garniturilor rigide şi semirigide pot fi urmărite

în capitolul III.1.3.


III.3.4.3. Acţiunea organelor de lucru în zona de alimentare, precardare,

cardare şi a perietorului III.3.4.3.1. Mecanismul de alimentare Acest mecanism cuprinde cilindrul desfăşurător, suporturi laterale pentru ghidarea

vergelei sulului cu pătură, masa de alimentare şi cilindrul alimentator. Masa de alimentare trebuie să satisfacă două condiţii: – să asigure o acţiune progresivă a dinţilor

rupătorului asupra stratului fibros, ceea ce se realizează printr-o înclinare a suprafeţei active a mesei faţă de verticală cu un unghi α = 15–25°, (fig. III.3.26);

– să evite pericolul de rupere a fibrelor la acţiunea de lovire a acestora de către dinţii rupătorului, în timp ce ele sunt prinse la un capăt de cilindrul alimentator.

Indicaţii privind lungimea activă a mesei de ali-mentare (a + b) şi a unghiului de înclinare a muchiei active α, funcţie de lungimea fibrelor prelucrate sunt date în tabelul III.3.20.

Tabelul III.3.20

Caracteristicile meselor de alimentare la carde funcţie de lungimea fibrei Lungimea fibrei

[mm] Lungimea activă a mesei

(a + b) [mm] Unghiul de înclinare a

suprafeţei active

25/26 – 28/29 25 25°

31/32 – 35/37 28 20°

38/39 – 43/44 32–35 15°

Cilindrul alimentator este confecţionat din oţel, are diametrul de 80 mm şi este prevăzut

cu caneluri longitudinale cu adâncimi de 1,2–2,6 mm, pentru o mai bună prindere a stratului de material fibros. Controlul alimentării păturii este asigurat prin presarea cilindrului alimentator cu 2–2,5 daN, prin intermediul unor greutăţi cu pârghii sau arcuri elicoidale (fig. III.3.27). fkP ⋅= [daN] (III.3.1)

3

4

8 DndGk⋅⋅

⋅= (III.3.2)

unde: k este constantă elastică a arcului; f – săgeată, în cm; G – modul de elasticitate transversal pentru oţel 8⋅105, în kg/cm2; d – diametrul sârmei, în cm; D – diametrul spirei, în cm; n – numărul de spire.

La cardele moderne de mare productivitate, la care alimentarea se realizează prin intermediul unor instalaţii pneumatice, mecanismul de alimentare diferă. Astfel, firma Rieter a conceput un nou sistem de alimentare pentru carda C4-A (fig. III.3.28).

Fig. III.3.26. Profilul mesei de

alimentare.


Fig. III.3.27. Presiunea pe cilindrul alimentator:

1 – masa de alimentare; 2 – cilindrul alimentator; 3 – arc spiral; 4 – piuliţă; 5 – microîntrerupător.

Fig. III.3.28. Mecanismul de alimentare al cardei C4-A Rieter: 1 – cilindru alimentator; 2 – cilindru rupător;

3 – sistem pentru presarea stratului fibros alimentat. În noua variantă, cilindrul alimentator şi cilindrul rupător au acelaşi sens de deplasare în

zona de interacţiune, lucru care conduce la menajarea fibrelor şi evitarea înfăşurărilor pe cilindrul alimentator.

Firma Trützschler echipează carda DK 803 cu un sistem de alimentare similar, la care deasupra cilindrului alimentator sunt amplasate 10 plăci independente. Aceste plăci realizează o presare uniformă a stratului de material fibros alimentat pe toată lăţimea de lucru a maşinii şi controlează variaţiile de grosime. Corectarea variaţiilor de grosime ale stratului de material fibros se realizează cu ajutorul sistemului de autoreglare CORRECTAFEED ICFD, comandat prin microordinatorul CARDCOMMANDER (fig. III.3.29).


Fig. III.3.29. Sistemul de autoreglare CORRECTAFEED CFD: 1 – cilindrul de alimentare; 2 – masa de alimentare; 3 – levier cu plăci de control; 4 – dispozitiv de sesizare a oscilaţiilor;

5 – regulator; 6 – electromotor. În cazul cardei DK 760, sub cilindrul alimentator sunt montate, pe toată lăţimea de

lucru, plăci de măsurare, încorporate în masa de alimentare (fig. III.3.30).

Fig. III.3.30. Sistemul de autoreglare CORRECTAFEED ICFD: 1 – cilindru de alimentare; 2 – masă de alimentare; 3 – dispozitiv de sesizare a

oscilaţiilor; 4 – regulator; 5 – motor pentru antrenarea cilindrului alimentator; 6 – levier. Variaţiile de grosime ale stratului de material fibros alimentat sesizate de aceste plăci

sunt transmise într-o unitate de memorie a microordinatorului CARDCOMMANDER şi corectate cu ajutorul sistemului de autoreglare CORRECTAFEED CFD.

III.3.4.3.2. Mecanismul de precardare Mecanismul de destrămare şi curăţire (precardare) este format din cilindrul rupător, cuţitul

(cuţitele) şi grătarul acestuia şi are rolul de a pregăti materialul fibros pentru operaţia propriu-zisă de cardare. Gradul de destrămare poate fi influenţat de viteza de alimentare, viteza cilindrului rupător, gradul de destrămare a materialului fibros în bataj, garnitura folosită şi alţi factori.


Cilindrul rupător este construit din fontă şi are diametrul de 228–250 mm. Axul poate fi

întreg sau format din două bucăţi, fixate la fiecare capăt în flanşe. Lagărele sunt montate pe rulmenţi bine capsulaţi în casetele suporturilor, ce au poziţii reglabile faţă de tambur. Cilindrul rupător este echipat cu garnitură rigidă, montată în canale elicoidale, cu lăţimea de 1–2 mm şi 6–8 începuturi, în cazul prelucrării fibrelor de bumbac scurte şi medii, respectiv 1–2 începuturi, pentru bumbacul cu fibre lungi şi fine.

La cardarea aceluiaşi bumbac, în aceleaşi condiţii de lucru, se constată că intensitatea de destrămare depinde numai de turaţia cilindrului rupător. Rezultatele unor cercetări arată cum se micşorează procentul de ghemotoace ce ajung pe tambur la creşterea turaţiei rupătorului (tabel III.3.21).

Tabelul III.3.21

Influenţa turaţiei cilindrului rupător asupra procentului de ghemotoace ce ajunge pe tambur

Turaţia rupătorului (rot/min) % de ghemotoace ce ajung pe tambur

450 26–29

610 24,7–26,7

900 16,2–18,2

Cuţitul este construit din oţel, având o secţiune triunghiulară sau trapezoidală, fiind

montat în suporturi laterale fixate în batiul maşinii, ce permit reglaje ca distanţă şi ca înclinaţie faţă de poziţia cilindrului rupător. Funcţie de varianta constructivă a cardei, acestea pot fi în număr de unul sau două.

Grătarul, aşezat sub cilindrul rupător, la carda Unirea 4C este format dintr-o tablă curbată, cu posibilităţi de reglare la ambele capete.

Notă: Detalii privind operaţia de destrămare în stare ţinută şi operaţia de curăţire sunt date în

capitolul III.1.2. Pentru asigurarea unui grad de destrămare şi curăţire cât mai eficient, mecanismul de

precardare a suferit numeroase modificări. Mecanismul de precardare al cardei Trützschler DK 760 este alcătuit dintr-un cilindru

rupător, sub care se află un segment cardator şi două cuţite, prevăzute cu tubulaturi, pentru evacuarea impurităţilor (fig. III.3.31). Funcţie de conţinutul de impurităţi, se reglează poziţia clapetelor 6 direct de la panoul de comandă al sistemului CARDCOMMANDER.

În cazul prelucrării fibrelor chimice, clapetele sunt închise, evitându-se pierderile inutile de fibre.

Aceeaşi firmă echipează carda DK 803 cu un mecanism de precardare, alcătuit din trei cilindri rupători, fiecare cilindru fiind dotat cu un segment cardator şi dispozitiv de curăţire (cuţit, clapete reglabile, sistem de evacuare a impurităţilor).

Primul cilindru rupător este acoperit cu ace scurte şi are rolul de a îndepărta impurităţile grosiere, iar ceilalţi doi cilindri sunt prevăzuţi cu garnitură rigidă, cu fineţe crescătoare şi elimină impurităţile mai fine. Turaţia cilindrilor rupători este crescătoare, realizându-se o destrămare progresivă cu menajarea fibrelor.

Mecanismul de precardare al cardei Marzoli CX 400 cuprinde un cilindru rupător, două segmente cardatoare şi două cuţite (montate sub rupător), pentru asigurarea unui grad avansat de destrămare şi curăţire (fig. III.3.32).


Fig. III.3.32. Mecanismul de precardare al cardei CX 400:

1 – cuţite; 2 – segmente cardatoare; 3 – rupător.

Fig. III.3.31. Mecanismul de precardare al cardei DK 760:

1 – alimentator; 2 – rupător; 3 – tambur; 4 – masă de alimentare; 5 – plăci de măsură şi control; 6 – cla-pete; 7 – segmente cardatoare; 8 – cuţite de separare cu hote de aspiraţie a impurităţilor şi prafului.

III.3.4.3.3. Mecanismul de cardare propriu-zisă Acest mecanism, care realizează cardarea propriu-zisă, cuprinde două organe principale:

tamburul şi linealele şi ca organe secundare: placa din spate, plăcile din faţă şi grătarul de sub tambur.

Tamburul este organul principal al cardei, în jurul căruia sunt montate, celelalte mecanisme ale acestei maşini. Este confecţionat dintr-o tolă de fontă sau din tablă de oţel sudată, cu diametrul de 1280 mm, aşezată la capete pe 2 sau 3 roţi cu spiţe, montate pe un arbore, ce se roteşte în lagăre cu bile. Turaţia tamburului variază între 300 şi 450 rot/min. Tamburul este îmbrăcat cu garnitură rigidă, de fineţe mult mai mare decât cea a cilindrului rupător. Pentru o bună funcţionare, tamburul trebuie să fie corect echilibrat static şi dinamic (excentricitatea maximă admisă este de 0,02 mm).

Linealele pot fi, în funcţie de tipul constructiv al cardei, în număr de 100–110. Ele sunt confecţionate din fontă, cu sec-ţiunea în formă de T, îmbrăcate cu garni-tură semirigidă (fig. III.3.33), montate la ambele capete pe două lanţuri. În zona de cardare, linealele (în număr de 40–45) se reazemă cu capetele lor şi alunecă pe două segmente de arc din oţel, montate pe pereţii laterali ai cardei, prin intermediul unor dis-pozitive de reglaj al ecartamentelor .

Caracteristicile dimensionale princi-pale ale linealului sunt: lungimea de lucru, egală cu lăţimea de lucru a tamburului (1016 mm) şi lăţimea linealului, de 32–35 mm. Lungimea de lucru a linealului este limitată de săgeata acestuia care, deşi are o valoare mică, influenţează realizarea unui ecartament uniform între lineale şi tambur.

Fig. III.3.33. Lineal de cardă: 1 – cap de prindere pe lanţ; 2,2' – suprafeţe de contactcu calea de rulare; 3 – garnitură semirigidă lineal; 4 – garnitură rigidă tambur; α – unghi de admisie.

2'


Fig. III.3.34. Plăcile din faţă ale tamburului: 1 – placă de reglare a cantităţii de capete; 2 – placă pentru deburare; 3 – placă pană.

Săgeata linealului se calculează cu relaţia:

IE

lGf⋅⋅

⋅⋅=

3845 3

[cm], (III.3.3)

în care: f este săgeata linealului, în cm; G – masa linealului (3–4 kg); l – lungimea linealului între reazeme, în cm; E – modulul de elasticitate (pentru fontă E = 106 daN/cm2); I – moment de inerţie al secţiunii transversale a linealului (5–7 cm4). Pentru a facilita intrarea progresivă a stratului fibros sub lineale, garnitura acestora

formează cu tangenta la tambur un unghi de 0,8°–1,5°. Viteza de deplasare a linealelor variază de la 80 la 150 mm/min, sensul de deplasare fiind, la majoritatea cardelor, acelaşi ca al tam-burului.

Placa din spate. Zona dintre cilindrul rupător şi lineale este acoperită cu o placă, ce are triplu scop: menţine stratul de fibre pe garnitura tamburului, dirijează curentul de aer creat de tambur şi constituie apărătoare de protecţie. Placa se reglează faţă de tambur, la intrare 0,3–0,4 mm şi la ieşire spre lineale 0,2–0,25 mm.

Plăcile din faţă (fig. III.3.34). Prima placă, denumită şi cuţitul din faţă, are muchia superioară ascuţită şi pătrunde în spaţiul liber dintre tambur şi ultimul lineal activ, acoperind tamburul pe un arc de 150–200 mm. Ecartamentul dintre placă şi gar-nitura tamburului reglează cantitatea de fibră ce trece în deşeu. La apropierea cuţitului de tambur, procentul de deşeu de la lineale scade. Placa a doua se deschide manual pentru operaţia de deburare şi şlefuire a tamburului, în timpul funcţionării cardei fiind blocată. Placa a treia, construită sub formă de pană, acoperă tamburul până la locul cel mai apropiat dintre el şi cilindrul perietor.

Grătarul de sub tambur este format din bare triunghiulare fixate de rame laterale. La capete, pentru a putea fi introdus între spaţiile înguste dintre tambur şi perietor, respectiv între tambur şi rupător, grătarul se termină, pe o anumită porţiune, cu o placă din tablă. Pentru o mai uşoară manipulare, grătarul este format din două părţi demontabile.

Notă: Detalii privind operaţia de cardare propriu-zisă, amestecare, uniformizare şi transfer a

fibrelor prin acţiunea garniturilor la cardă sunt date în capitolul III.1.3. Încercările de modernizare a mecanismului de cardare s-au orientat, la majoritatea

firmelor constructoare, către echiparea cardei cu lineale staţionare, pentru precardare şi post-cardare şi cu un sistem de absorbţie a impurităţilor şi fibrelor scurte în zona acestora. Linealele staţionare, situate înaintea linealelor mobile, continuă precardarea stratului de material fibros, preluat de tambur de pe cilindrul rupător, iar cele situate după linealele mobile continuă ope-raţia de cardare, realizând o îndreptare şi paralelizare suplimentară a fibrelor.

Firma Trützschler echipează cardele DK 760 şi DK 803 cu 3 lineale fixe de precardare, 2, 3 lineale fixe de postcardare, cuţite pentru eliminarea impurităţilor şi conducte de aspiraţie în zona acestor lineale fixe (fig. III.3.35). Eliminarea prafului sub tambur este realizată de siste-mul WEBCLEAN 4. La carda DK 803 este utilizat un lineal de măsură FLATCONTROL


TRÜTZCHLER FCT, care este utilizat în locul a trei lineale normale. El măsoară distanţa exactă dintre lineal şi garnitura tamburului cu o precizie de 1 µm.

Fig. III.3.35. Mecanismul de cardare al cardei Trützschler: 1 – conductă aspiraţie; 2 – lineale fixe de precardare;

3 – lineale fixe de postcardare. Carda MK 5 a firmei Crosrol este prevăzută, pentru bumbac, atât în zona de precardare,

cât şi în zona de postcardare, cu un lineal de control, o placă de control, un cuţit pentru eliminarea impurităţilor şi trei lineale fixe (fig. III.3.36). Pentru fibre chimice, zona de precardare are 9 lineale fixe, cu creştere progresivă a desimii garniturii, iar zona de postcardare are 3 lineale fixe (fig. III.37). Fiecare lineal poate fi reglat individual în 4 puncte pe lăţimea cardei.

Fig. III.3.36. Mecanismul de cardare al cardei Crosrol

pentru bumbac: 1 – tambur; 2 – lineale staţionare; 3 – cuţit pentru

impurităţi; 4 – eliminare aer şi impurităţi; 5 – placă de control; 6 – admisie aer; 7 – lineal de control.

Fig. III.3.37. mecanismul de cardare al

cardei Crosrol pentru fibre chimice: 1 – lineale staţionare de precardare; 2 – lineale staţionare de postcardare.

Carda CX 300 a firmei Marzoli are 5 lineale fixe la intrare şi 6 lineale fixe la ieşirea din

zona de cardare propriu-zisă. La ieşire poate avea, opţional, 5 lineale fixe şi un cuţit pentru


eliminarea impurităţilor. Linealele mobile sunt antrenate de motor propriu şi au acelaşi sens de deplasare cu al tamburului. Grătarul de sub tambur este format din două elemente, reglabile în trei puncte. Pornirea lentă a tamburului este obţinută prin intermediul unui ambreiaj mecanic, iar, prin intermediul unei frâne pneumatice, tamburul se poate opri în 60 de secunde.

Firma Rieter a echipat carda C4-A cu 4 lineale fixe în zona de precardare şi 4 în zona de postcardare, sensul de deplasare al linealelor fiind invers celui al tamburului.

III.3.4.3.4. Mecanismul de preluare şi detaşare a vălului Acest mecanism, la carda Unirea 4C, cuprinde perietorul, un cilindru detaşor şi o

pereche de cilindri de preluare. Transferarea fibrelor de pe tambur pe perietor se datorează mai multor factori şi anume:

înclinaţia dinţilor şi vitezele relative ale celor două organe de lucru, forţa elastică a fibrelor din garnitura tamburului, forţa centrifugă a fibrelor de pe tambur, curentul de aer care, scăpând din zona îngustă a plăcilor din faţă, expandează în zona de transfer.

Perietorul este fabricat din fontă, cu diametrul de 680 mm şi turaţia 10–40 rot/min. Perietorul este îmbrăcat cu garnitură rigidă şi este reglabil faţă de tambur.

Cilindrul detaşor, îmbrăcat cu garnitură rigidă cu dinţi radiali, cu diametrul de 89 mm, detaşează vălul de pe cilindrul perietor şi îl predă unei perechi de cilindri de preluare metalici, netezi.

Cardele DK 760 şi DK 803 ale firmei Trützschler sunt prevăzute cu dispozitivul de formare a benzii WEBSPEED care transformă vălul în bandă şi o alimentează la pâlnia de măsurare. Geometria poziţiei cilindrilor permite o conducere complet automată a vălului de la perietor la WEBSPEED.

La carda MK 5 a firmei Crosrol condensarea vălului şi formarea benzii se realizează prin intermediul a două benzi transportoare orizontale (fig. III.3.38), debitarea făcându-se lateral, iar la carda CX 300 a firmei Marzoli condensarea vălului se face tot cu două benzi transportoare, însă verticale, care se deplasează în sensuri opuse.

Fig. III.3.38. Condensarea vălului la carda Crosrol. III.3.4.3.5. Mecanismul de strivire a impurităţilor din văl Acest dispozitiv are rolul de a zdrobi impurităţile vegetale din văl, resturi de seminţe

şi de plantă, care cad liber de pe fibre prin uşoara scuturare a vălului sau în procesele următoare.


La carda Unirea 4C se utilizează dispozitivul Crosrol-Varga (fig. III.3.39), format

dintr-o pereche de cilindri cu axele încrucişate, pentru a mări eficacitatea de zdrobire, cu diametrul de 76 mm şi cu sistem de presare cu pârghii cu greutăţi. Valoarea forţei de apăsare (80–140 daN) depinde de materia primă utilizată şi de conţinutul de impurităţi.

Fig. III.3.39. Dispozitiv de zdrobire Crosrol-Varga:

1 – cilindru superior; 2 – cilindru inferior; 3 – braţ pentru exercitarea presiunii. Exercitarea corectă a presiunii pe cilindri este indicată de deşeurile eliminate de cuţitul

superior. Când presiunea este prea mică, deşeurile se adună pe mijlocul cuţitului, iar când presiunea este prea mare, deşeurile se adună pe părţile laterale ale cuţitului. Presiunea cuţitelor pe cilindri este relativ mică (3–4 daN) şi se exercită cu ajutorul arcurilor.

Alte două variante constructive diferă faţă de precedentul dispozitiv prin diametrele cilindrilor şi modul de exercitare a presiunii şi anume:

– dispozitiv cu cilindri de formă convexă Trash-Masher-Lummus (fig. III.3.40) cu presare prin arcuri;

– dispozitiv cu presiune magnetică şi cilindri cu axe paralele (fig. III.3.41).

Fig. III.3.40. Dispozitiv Trash-Masher-Lummus: a – în stare liberă; b – sub presiune.

Fig. III.3.41. Cilindri de strivire cu presiune magnetică.

III.3.4.3.6. Trenul de laminat La carda Unirea 4C, trenul de lami-

nat (fig. III.3.42) este tipul 2/3, putând rea-liza un laminaj între 1,04 şi 2,8. Introdu-cerea trenului de laminat la carda de bum-bac a permis să se lucreze cu o viteză mai redusă la perietor, ceea ce uşurează deta-şarea vălului de pe acesta şi a determinat mărirea gradului de îndreptare şi parale-lizare a fibrelor din bandă, care creşte, de la aproximativ 55% la 65%.

Fig. III.3.42. Tren de laminat la carda Unirea 4C.

a

b


III.3.4.3.7. Mecanismul de depunere a benzii în cană

Este format din pâlnia de condensare, cilindrii debi-

tori la cană, talerul superior prevăzut cu canal excentric şi talerul inferior (fig. III.3.43). Depunerea benzii în cană se face în spire cicloidale, cu diametrul spirei mai mare decât raza cănii şi se realizează datorită următorilor factori:

– poziţia excentrică a canalului talerului superior; – excentricitatea dintre axele de rotaţie ale celor

două talere; – viteza mai mare a talerului superior faţă de cea a

talerului inferior. Stabilirea diametrului optim al pâlniei prezintă im-

portanţă deosebită pentru o condensare maximă. Un dia-metru prea mic determină înfundări frecvente, iar la un diametru prea mare condensarea este slabă. Astfel, funcţie de fineţea benzii, diametrul pâlniei se calculează cu relaţia:

tTd 1,2≈ [mm], (III.3.4) în care d este diametrul pâlniei, în mm;

Tt – densitatea de lungime a benzii, în ktex. Cantitatea de bandă depusă în cană, funcţie de

dimensiunile cănii, este prezentată în tabelul III.3.22.

Tabelul III.3.22

Dimensiunile şi capacitatea cănilor la cardă

D inch 12 14 16 18 20 24 26 30 36 40

mm 305 355 405 457 508 610 660 762 914 1000

H mm 914 914 914 1067 1067 1219 1219 1219 1219 1000

M kg 5–4 8–10 10–12 17 20 36 41 52 72 100

III.3.4.3.8. Sisteme de autoreglare a fineţii benzii La carda DK 760 a firmei Trützschler (fig. III.3.44), sistemele de autoreglare a fineţii

benzii pe porţiuni scurte, CORRECTAFEED CFD şi pe porţiuni lungi, CORRECTACARD CCD, sunt comandate prin microprocesorul CARDCOMMANDER FBK, care uniformizează grosimea stratului fibros alimentat la cardă.

Sistemul de autoreglare a fineţii benzii pe porţiuni scurte CORRECTAFEED CFD măsoară în permanenţă grosimea stratului de ghemotoace prin intermediul unor plăci de măsurare, montate sub cilindrul alimentator. Variaţiile de grosime ale stratului de material fibros alimentat determină oscilaţii ale plăcilor de măsurare, care sunt transformate în semnale electrice şi transmise la sistemul CARDCOMMANDER. În cazul în care sunt abateri faţă de valoarea nominală, se comandă modificarea vitezei cilindrului alimentator.

Sistemul de autoreglare a fineţii benzii pe porţiuni lungi CORRECTACARD CCD măsoară variaţiile de grosime ale benzii în pâlnia de condensare. Aceasta este prevăzută cu un palpator, care oscilează la variaţiile de grosime ale benzii debitate. Oscilaţiile sunt transformate

Fig. III.3.43. Schema mecanis-mului de depunere a benzii în cană: 1 – pâlnie de condensare; 2 – cilin-dri debitori la cană; 3 – canal ex-centric; 4– taler superior; 5 – cană; 6 – taler inferior.


în semnale electrice şi transmise la CARDCOMMANDER, care le compară cu valoarea nominală a fineţii şi, funcţie de abateri, comandă modificarea vitezei cilindrului alimentator.

Carda C4-A a firmei Rieter este prevăzută cu sisteme de autoreglare pe porţiuni lungi şi scurte. Grosimea benzii debitate este palpată de două role.

Carda CX-300 a firmei Marzoli poate fi echipată cu autoregulator SLT-4, care acţio-nează asupra cilindrului alimentator, pentru a obţine o uniformitate bună a benzii.

Fig. III.3.44. Sisteme de autoreglare la carda Trützschler: 1 – condensator de bandă; 2 – reglarea vitezei alimentatorului; 3 – plăci de măsurare; 4 – presiunea în camera de formare a păturii; 5 – reglarea vitezei alimentatorului la buncăr; 6 – dispozitiv de reglare EXACTAFEED FBK; 7 – dispozitiv de reglare CORRECTAFEED CFD; 8 – sistem de reglare CORRECTACARD; 9 – microordinator CARDCOMMANDER.

III.3.4.4. Reglaje la cardă III.3.4.4.1. Fineţea benzii debitate Fineţea benzii debitate se reglează prin schimbarea roţii de laminaj:

;1

LLmt R

CL ⋅= ;pmtR LLL ⋅= ;td

tdR T

TNmNmL α

α== ;

100100

pLp −

=

Laminajul mecanic total are valori între 50 şi 238. Practica a dovedit că la cardarea sorturilor inferioare şi medii de bumbac laminajul optim este cuprins între 90 şi 100, iar pentru bumbac cu fibră fină se practică un laminaj peste 100.


III.3.4.4.2. Ecartamentele între organele de lucru Factorii mai importanţi care impun modificarea ecartamentelor sunt următorii:

natura fibrelor care se prelucrează, lungimea şi fineţea fibrelor, gradul şi calitatea operaţiilor de destrămare şi curăţire la bataj, tipul de garnitură folosit şi starea tehnică generală a maşinii.

Pentru reglarea ecartamentelor, literatura de specialitate indică valori orientative, dar pentru obţinerea unei calităţi cât mai bune a benzii este necesar să se testeze diferite reglaje.

Valorile ecartamentelor pentru carda Unirea 4C sunt prezentate în tabelul III.3.23.

Tabelul III.3.23

Ecartamente la carda Unirea 4 C

Nr. crt. Ecartamente

Valoare


1 Tambur–grătar intrare 3 mm 3,5 mm

2 Tambur–grătar îmbinare 22/1000" 22/1000"

3 Tambur–grătar mijloc (12–22)/1000" (12–22)/1000"

4 Tambur–grătar ieşire 12/1000" 12/1000"

5 Rupător–grătar intrare 2 mm 2 mm

6 Rupător–grătar ieşire 1 mm 1 mm

7 Rupător–tambur 6/1000" 6/1000"

8 Rupător–cuţit 10/1000" 10/1000"

9 Masă alimentare–cilindru alimentator intrare 5/1000" 5/1000"

10 Masă de alimentare–cilindru alimentator ieşire 3/1000" 3/1000"

11 Vârful mesei de alimentare–cilindru rupător

40–60/1000" ghemotoace 32–40/1000"

pătură

40–60/1000" ghemotoace 32–40/1000"

pătură

12 Placă spate–tambur intrare 1 mm 1 mm

13 Placă spate–tambur ieşire 22/1000" 22/1000"

14 Placă spate–rupător 20/1000" 20/1000"

15 Lineale–tambur intrare 10/1000" 15/1000"– sintetice 12/1000"– celofibră

16 Lineale–tambur stânga, mijloc, dreapta şi ieşire 8/1000"

12/1000"– sintetice 10/1000"– celofibră

17 Placă superioară faţă–tambur intrare 1,5–2 mm 10–12/1000"

18 Placă superioară faţă–tambur ieşire 8/1000" 1–1,5 mm

19 Placă inferioară faţă–tambur ieşire 10–12/1000" 10–12/1000"

20 Tambur–perietor 3/1000" 3/1000"


III.3.4.4.3. Deşeurile, retururile şi pierderile tehnologice la cardă Deşeurile, retururile şi pierderile tehnologice la cardă sunt prezentate în tabelul III.3.24.

Tabelul III.3.24

Deşeuri, retururi şi pierderi tehnologice la carda cu capace (valori orientative, în %)

Materia primă Bumbac

Fibre chimice Superior–

mediu I Superior II– Mediu III

Mediu IV– Inferior

Deşeuri totale 3,5–5,5 4,0–6,0 4,5–7,5 2–5

recuperabile 2,8–4,4 3,9–4,9 3,3–5,1 1,4–3,8

Retururi capete pătură 1,8–2,4 2,2–2,8 2,6–3,2 2–2,6

capete bandă 0,6–1,2 0,8–1,4 1–1,6 0,8–1,4

Pierderi 2,5–4,0 2,7–4,8 3,0–6,5 0,6–1,8

III.3.4.5. Performanţele cardelor moderne În cadrul capitolului III.3.4.3, corespunzător fiecărui mecanism din dotarea cardelor

unor firme de marcă, au fost prezentate performanţele constructive. Caracteristicile tehnice ale unor carde moderne sunt prezentate în tabelul III.3.25.

Tabelul III.3.25 Caracteristicile tehnice ale cardelor moderne

Caracteristica

Firma şi tipul utilajului

Rieter Crosrol Marzoli Trützschler

C4–A MK 5 Single CX–300 DK 760

0 1 2 3 4

Viteză de debitare, m/min 250 250 300 300

Laminaj 80–300 80–250 57–304 70–300 Densitatea de lungime a benzii debitate, ktex 3,5–6,5 3,5–6,5 3,5–16 3,5–6,5

Autoreglare da da da da

Producţia, kg/h max. 80 20–75 100 100

Dimensiuni cană mm sau inch

Diametru 600; 1000 24"; 30"; 36"; 40"

16"; 18"; 24"; 30"; 36"; 40" 450–1000

Înălţime 1300 42"; 48" 40"–52"

Rupător

Diametru, mm 253 – 350 250

Turaţie, rot/min 600–1150 660–1150 348–1393 900: 950–

1240 bumbac 600 fb. ch.



0 1 2 3 4

Tambur Diametru, mm 1290 – 1290 1290

Turaţie, rot/min 250; 360; 450 425–680 300–600 350; 450 bbc 280 fb. ch.

Perietor Diametru, mm 680 – 760 700

Turaţie, rot/min 10–75 40–80 7–79 până la 96

Lineale

Nr. total 110 101 100 80

Nr. în lucru 43 37 38 30

Viteza, mm/min 95; 137; 171 – 70–241 120–360

Puterea instalată, kW 10,5 8,02 11,63 10,82

Lungimea totală, mm 3778 3873 6600 pt. φ cană 40"

5935 pt. φ cană 900 mm

Lăţimea totală, mm 3425 2557 3940 3635

Greutatea netă, kg 7400 4329 6600 7300

Dispozitiv de schimbare automată a cănilor da da da da

III.3.5. Laminarea şi dublarea benzilor

III.3.5.1. Aspecte generale privind laminarea şi dublarea benzilor în filatura de bumbac

Laminarea benzilor din fibre tip bumbac constituie una dintre cele mai importante faze ale

procesului tehnologic de realizare a firelor, deoarece fenomenele care apar în timpul laminării influenţează caracteristicile de bază ale semifabricatelor din fazele ulterioare, respectiv caracte-risticile firelor. În general, laminorul de benzi îndeplineşte următoarele funcţii principale:

– descreţirea şi îndreptarea fibrelor, pentru a fi aşezate în poziţii paralele cu axa geometrică a benzii, în scopul unei contribuţii mai eficiente a fibrelor la uniformitatea şi rezistenţa firului ce urmează a fi obţinut;

– dublarea benzilor alimentate, în vederea reducerii neuniformităţii densităţii liniare a benzilor alimentate şi omogenizării fibrelor în secţiunea transversală de-a lungul benzii debitate;

– amestecarea unor tipuri diferite de fibre sub formă de benzi, obţinute pe linii tehno-logice separate, în scopul menţinerii unor cote de participare cât mai apropiate de valorile prestabilite.

Dezvoltarea filaturilor tip bumbac din ultimele patru decenii a impus diverse modificări constructive şi de concepţie la laminoare, în special în ceea ce priveşte randamentul, exprimat prin viteza de debitare şi producţie şi calitatea benzii obţinute.

Schema tehnologică a laminorului Unirea LB este prezentată în fig. III.3.45.


Fig. III.3.45. Schema tehnologică a laminorului Unirea LB: 1 – cană; 2 – bandă; 3 – role de tragere; 4 – cilindri de tragere; 5 – placă de ghidare; 6 – cilindri inferiori ai trenului de laminat; 7 – cilindri superiori ai trenului de laminat; 8 – braţ de presiune; 9 – sistem de absorbţie; 10 – jgheab de condensare; 11 – pâlnie de condensare; 12 – cilindri debitori la cană; 13 – canal excentric; 14 – taler superior; 15 – cană; 16 – cană de rezervă.

Notă: Noţiuni privind operaţiile de laminare şi dublare a benzilor sunt prezentate în capitolul III.1.4. III.3.5.2. Trenuri de laminat. Soluţii constructive După 1970, S.C. „Unirea“ S.A. Cluj-Napoca produce, în serie, laminorul Unirea LB

după licenţa laminorului Ingolstadt SB-82, destinat pentru prelucrarea benzilor din fibre tip bumbac cu lungimea de 27–60 mm. Trenul de laminat este de tip 3/4 (fig. III.3.46), cilindrii fiind montaţi în lagăre cu posibilităţi de reglare. Asupra cilindrilor superiori, prevăzuţi cu manşoane de cauciuc sintetic, cu duritate de 75–80° Sh, sunt exercitate forţe de apăsare de 30 daN, prin arcuri elicoidale. Forţele de laminare au o mare stabilitate în ambele câmpuri, datorită cilindrului intermediar superior, care presează puternic cilindrii intermediari inferiori, realizând un flux curbat al înşiruirii de fibre, care determină o creştere a intensităţii câmpului forţelor de frecare.

Fig. III.3.46. Trenul de laminat al laminorului Unirea LB.


Laminorul Globe Platt existent în unele filaturi din ţară are un tren de laminat tip 3/3 cu

bară de presiune (fig. III.3.47) şi prezintă perfecţionări importante în privinţa comenzilor pentru deservire. Particularităţile constructive ale trenului de laminat şi, în special, prezenţa barei de presiune, asigură nu numai controlul mai bun al fibrelor, ci şi posibilitatea efectuării unor reglaje rapide pentru ecartament, când este vorba de o gamă largă de lungimi de fibră. Prin deplasarea punctului de prindere dintre cilindrii superiori şi cei inferiori se asigură un control mai bun al fibrelor cu lungimi între 19 şi 44,5 mm (tabelul III.3.29). De asemenea, prezenţa aspiratorului deasupra şi sub cilindrii trenului de laminat permite reducerea timpului de staţionare a maşinii pentru curăţirea acestora şi diminuează tendinţele de înfăşurare a fibrelor pe suprafaţa cilindrilor. Forţele de apăsare asupra cilindrilor superiori ai trenului de laminat sunt exercitate prin arcuri elicoidale, montate în casete rabatabile, care asigură pe fiecare capăt al cilindrului o încărcare de 22,7 daN.

Fig. III.3.47. Trenul de laminat al laminorului Globe Platt.

După prezentarea la Târgul Internaţional BITME 1993, laminorul VOUK, în

diferite variante constructive, există astăzi în dotarea unor filaturi ca: OLTFIL-Olteniţa, IAŞITEX-Iaşi, ROMALFA-Câmpulung Moldovenesc, FILBAC-Tg. Lăpuş, Filatura de bumbac din Botoşani etc.

Acest laminor are trenul de laminat de tipul 3/4 (fig. III.3.48). Cilindrii inferiori au diametrele 28–22–22–32 mm, pentru fibre de la 25 la 63,5 mm, cu

bară de presiune care asigură controlul fibrelor scurte (de la 15 la 25 mm). Cilindrii de presiune superiori sunt prevăzuţi cu manşoane de cauciuc cu diametrele de 34–45–45 mm. Într-o altă variantă, cilindrii trenului de laminat au diametrele de 34–22–32–34 pentru fibre chimice de la 38 la 63,5 mm şi cilindrii superiori cu diametrele corespunzătoare manşoanelor de cauciuc, de 38–45–45 mm. Presiunea pe cilindrii superiori se exercită cu arcuri montate în braţe pendulare.

Pentru realizarea unui amestec intim de fibre, firma Vouk a construit un laminor amestecător VSM, care are în componenţă 5 trenuri de laminat de tipul 3/4 cu bară de control în câmpul principal de laminare. Dintre aceste trenuri de laminat 4 sunt alimentate cu câte 6 benzi, iar înşiruirile laminate rezultate sunt reunite prin suprapunere şi alimentate la cel de-al 5-lea tren de laminat. Astfel, dublajul total practicat este de 24, uniformitatea bună a benzii


debitate permiţând eliminarea din fluxul tehnologic a unui pasaj de laminor. Acest laminor este utilizat ca pasaj I pentru prelucrarea amestecurilor bicomponente. Prin reglarea individuală a laminajelor în trenurile de laminat, se pot obţine cotele de participare dorite.

Fig. III.3.48. Trenul de laminat al laminorului Vouk SH 800. Laminorul Rieter RSB 851/SB 851 are un tren de laminat de tipul 3/3, cu bară de

presiune în câmpul principal de laminare. Cilindrul debitor inferior are diametrul mai mare (40 mm) decât cilindrii alimentator şi intermediar (30 mm) şi este poziţionat mai jos decât aceştia cu 12 mm. Cilindrul alimentator superior este deplasat în spate cu 5 mm faţă de cel inferior, iar cilindrul debitor superior este deplasat în faţă cu 3 mm faţă de cilindrul debitor inferior. Duritatea manşoanelor cilindrilor superiori este de 83° Sh şi forţa de apăsare la capetele lor de 32 daN. Laminorul RSB 851 este prevăzut cu sistem de autoreglare a densităţii de lungime a benzii pe porţiuni scurte, medii şi lungi.

III.3.5.3. Reglaje tehnologice la laminor Desfăşurarea procesului de laminare, respectiv calitatea benzii obţinute, depinde în mare

măsură de modul de funcţionare al mecanismelor maşinii, de reglajele efectuate şi de parametrii tehnologici de lucru.

III.3.5.3.1. Laminaje La laminoarele ce prelucrează fibre de bumbac şi tip bumbac se practică un laminaj

aproximativ egal cu dublajul. Prin urmare, laminorul nu contribuie direct la producţie în filatură, ci numai la îmbunătăţirea calităţii produsului.

Pentru laminorul Unirea LB, laminajul mecanic total are valori în jurul mărimii dublajului, respectiv 6 sau 8. Pentru laminajul preliminar valorile sunt: 1,46, pentru primul pasaj după cardă şi 1,06, pentru pasajele II şi III şi pasajul I, după maşina de pieptănat.

La laminorul Globe, valorile laminajului mecanic total sunt cuprinse între 3,75 şi 10 iar valorile laminajului preliminar sunt 1,71; 1,65, pentru pasajul I şi 1,02; 1,03 pentru pasajele II şi III.


La laminorul Vouk, laminajul mecanic total are un domeniu de reglaj de la 2,9 la 11,6,

valorile recomandate de constructor funcţie de tipul fibrei prelucrate fiind prezentate în tabe-lul III.3.26. Sunt prezentate în tabel şi valorile laminajului preliminar, atunci când laminorul lucrează ca pasaj I.

Tabelul III.3.26

Valorile laminajelor recomandate de firma constructoare

Materia primă Laminajul mecanic total Laminajul preliminar Roata de laminaj

preliminar (Z)

Bumbac fibră scurtă 4 1,13–1,36 35–39

Bumbac fibră medie 6–8 1,36–1,46 29–27

Bumbac fibră lungă 6–8,5 1,19–1,27 33–31

Fibre sintetice 6–8,5 1,41–1,58 28–25

Bumbac cu fibre sintetice 6–8,5 1,36–1,46 29–27

La laminorul Rieter, indicaţii privind valorile recomandate de firmă, pentru laminaje pe

tipuri de amestecuri prelucrate, sunt prezentate în tabelul III.3.27.

Tabelul III.3.27

Valorile laminajelor şi ecartamentelor recomandate pentru laminoarele Rieter

Amestec Lungimea

fibrei, mm

Pasaj DublajTktex

alimentatLaminaj Laminaj

preliminar

Ecartamente, mm

Câmp principal

Câmp prelimin.

Bumbac cardat 34 I SB 6 5 5–5,5 1,32 37,5 39

II RSB 6 5 5–5,5 1,14 37,5 42

Bumbac pieptănat 36

I RSB 6 4,2 7,1 1,32 38 42

II RSB 8 4,2 9,5 1,14 43/44 44

50% bumbac pieptănat

50% celofibră 38/39

I/II SB 8 5 8 1,45/1,32 44 48/52

III RSB 8 5 8 1,32–1,45 42 50

50% bumbac cardat 50% celofibră

38 I/II SB 8 4 8 1,45 41 46

III RSB 8 4 8 1,32 45 48

100% celofibră

(1,3/40 mm) 38

I SB 8 4,9 9 1,45 45 52

II RSB 8 4,7 8,3 1,45 44 51

100% PAN

(1,3/40 mm) 38

I SB 6 4,6 6,8 1,77 44 48

II RSB 6 4 6,7 1,77 44 48

100% PES

(1,3/38 mm) 38

I SB 6 3,8 6,4 1,77 44 50

II RSB 6 3,6 6,4 1,77 44 49


III.3.5.3.2. Ecartamente La laminorul Unirea LB, reglarea ecartamentelor se face în funcţie de lungimea stapel a

fibrelor, fineţea benzii, tipul fibrelor şi numărul pasajului, avându-se în vedere recomandările date în tabelele III.3.28 şi III.3.29.

Tabelul III.3.28

Valorile ecartamentului şi laminajului preliminar Pasaj I

Material prelucrat Densitatea de lungime Valoarea laminajului preliminar

Ecartament (E2) alimentator-intermediar

(mm)

Bumbac pieptănat 3,3–5,5 ktex 1,06 x + (16÷14)

Bumbac cardat şi fibre chimice

4,1–5,5 ktex 3,3–4,1 ktex

1,46 1,46

x + (12÷10) x + (10÷8)

Pasaj II

Densitatea de lungime Valoarea laminajului preliminar Ecartament (E2)

alimentator-intermediar (mm)

3,3–5,5 ktex 1,06 x + (16÷14)

x – lungimea stapel (3÷5% din diagrama lungimii fibrelor)

Tabelul III.3.29

Ecartamentul câmpului principal

Densitatea de lungime Ecartament cilindru transportor-debitor (mm) - E1

4,1–5,5 ktex x - (1÷3)

3,3–4,1 ktex x - (2÷4)

Pentru laminorul Globe Platt, valorile deplasărilor cilindrilor superiori funcţie de pasaj

şi lungimea fibrelor sunt date în tabelul III.3.30.

Tabelul III.3.30

Valorile deplasărilor cilindrilor superiori funcţie de pasaj şi lungimea fibrelor

Lungimea fibrei (mm)

Pasaj 1 Pasaj 2

Cil. alim. Cil. interm. Cil. debitor Cil. alim. Cil. interm. Cil. debitor

19,1–25,4 + 10...+ 8 + 3 0 + 10...+ 8 + 3 0

25,4–31,8 + 8...+ 4 + 2 0 + 8...+ 4 + 2 0

31,8–38,1 + 4...0 + 1... 0 + 1...+ 2 + 4...0 + 1 + 1

28,1–44,5 0... - 4 0...- 4 0...+ 3 0...- 4 0 + 3


La laminorul Vouk, modificarea ecartamentelor, în funcţie de lungimea de fibră, se

realizează prin deplasarea cilindrilor inferiori, conform fig. III.3.49. Recomandări cu privire la ecartamente sunt prevăzute în tabelul III.3.31.

Fig. III.3.49. Schema de reglare a ecartamentelor la laminorul Vouk SH 800.

Tabelul III.3.31

Ecartamente recomandate pentru laminorul Vouk

Lungimea fibrelor (mm) Ecartamentul 1° A Ecartamentul 2° B

27 34 2 41 8

28 35 3 42 9

30 37 5 44 11

32 39 7 46 13

34 41 9 48 15

36 43 11 50 17

38 45 13 52 19

40 47 15 54 21

40 44 12 58 25

60 66 34 81 48


La laminorul Rieter, modificarea ecartamentelor se face prin deplasarea cilindrilor

inferiori. Recomandări privind valorile ecartamentelor în cele două câmpuri de laminare sunt date în tabelul III.3.27. Reglarea ecartamentelor se face cu ajutorul unor calibre (fig. III.3.50), a căror mărime, în funcţie de valoarea ecartamentului, este dată în tabelul III.3.32.

Fig. III.3.50. Schema de reglare a ecartamentelor la laminorul Rieter.

Tabelul III.3.32

Mărimea calibrelor funcţie de valoarea ecartamentului

Câmp preliminar Câmp principalCalibru Ecartament Calibru Ecartament

a A b B2,5 36 10 403,5 37 12 424,5 38 14 445,5 39 16 466,5 40 18 487,5 41 20 508,5 42 22 529,5 43 24 5410,5 44 26 5611,5 45 28 5812,5 46 30 6013,5 47 32 6214,5 48 34 6415,5 49 36 6616,5 50 38 6817,5 51 40 7018,5 52 42 7219,5 53 44 7420,5 54 46 7621,5 55 48 7822,5 56 50 8023,5 57 52 8224,5 58 54 8425,5 59 56 8626,5 60 58 88


III.3.5.3.3. Condensatorul de bandă

La laminorul Unirea LB, la depunerea benzii în cană, pâlnia de condensare, cu profil aproximativ hiperbolic, se termină cu o secţiune circulară, care conduce banda în apropiere de punctul de prindere a cilindrilor debitori la cană. Diametrul pâlniei este dependent de fineţea benzii şi natura fibrelor, alegerea corespunzătoare a acestuia evitând trecerea porţiunilor groase şi a aglomerărilor de scamă, prin înfundarea pâlniei. În tabelul III.3.33 sunt recomandate valorile diametrului pâlniei de condensare, funcţie de fineţea benzii debitate şi natura fibrelor prelucrate.

Tabelul III.3.33 Diametrul pâlniei de condensare, în mm

Tipul fibrelor Densitatea de lungime a benzii debitate

5 ktex 4 ktex 3,33 ktex

Bumbac cardat 3,8; 4,0: 4,2 3,4; 3,6; 3,8 3,0; 3,2; 3,4

Bumbac pieptănat 3,6; 3,8; 4,0 3,2; 3,4; 3,6 3,0; 3,2; 3,4

Fibre chimice cu lungimea până la 40 mm 3,6; 3,8; 4,0 3,2; 3,4; 3,6 3,0; 3,2; 3,4

Fibre chimice cu lungimea până la 60 mm 3,4; 3,6; 3,8 3,0; 3,2; 3,4 3,0; 3,2; 3,4

III.3.5.3.4. Producţia Modificarea producţiei se face prin schimbarea vitezei de debitare. Viteza maximă

depinde de tipul materiei prime. La laminorul Unirea LB, viteza de debitare este reglabilă, între 150 şi 350 m/min, în

trepte din 50 în 50 m/min. Pentru laminorul Globe Platt, viteza de debitare a benzilor în căni poate fi reglată în

trepte de 50 m/min. La laminorul Vouk, viteza de debitare maximă poate ajunge la 800 m/min. Pentru laminoarele Rieter, viteza de debitare recomandată pe tipuri de amestecuri este

dată în tabelul III.3.34. Tabelul III.3.34

Viteza de debitare recomandată de firmă la laminoarele Rieter

Amestec Bumbac pieptănat

50% bumbac + 50% fb. sintetice

Amestecuri de deşeuri cu fb.

scurte

Bumbac cardat şi celofibră

100%

Fibre sintetice 100%

vds/min 300–350 350–450 250–400 400–600 300–500

III.3.5.4. Sisteme de control şi reglare a fineţii benzii Dispozitivul autoregulator Uster este un traductor pneumatic sub formă de pâlnie de

condensare activă, montată la ieşirea din trenul de laminat, echipat electronic pentru schimbarea laminajului principal. Măsurarea fineţii se bazează pe măsurarea rezistenţei opuse de înşiruirea fibroasă la trecerea unui curent de aer cu o anumită presiune. Rezistenţa opusă la trecerea unui curent de aer este transformată într-un semnal electric, care se transmite în unitatea 4 (fig. III.3.51).


Fig. III.3.51. Schema de principiu a laminorului VOUK cu sistem de autoreglare tip USC: 1 – pâlnie; 2 – dispozitiv de măsurare; 3 – amplificator; 4 – unitate electronică; 5 – mecanism de reglare; 6 – alimentare motor; 7 – turaţie constantă; 8 – turaţie variabilă; 9 – laminaj preliminar; 10 – cilindri alimentatori şi intermediari; 11 – cilindri debitori; 12 – laminaj principal; 13 – cilindri calandri; 14 – dispozitiv de măsurare; 15 – distanţa dintre punctul de control şi reglare; 16 – tahometru; 17 – unitate de putere; 18 – microterminal.

Valoarea reală a fineţii benzii este comparată cu valoarea nominală, iar dacă apar

diferenţe, se transmite comandă electromotorului, care, prin intermediul mecanismului diferenţial c), va modifica viteza cilindrilor alimentatori şi intermediari ai trenului de laminat. Se modifică astfel laminajul principal al trenului de laminat, realizându-se uniformizarea fineţii benzii debitate. Coeficientul de variaţie a benzilor obţinute ajunge până la 1,5–1,75%, datorită unei lungimi de corecţie cu valori foarte mici, de ordinul milimetrilor. Pâlnia pneumatică este curăţată automat cu aer comprimat la fiecare schimbare de cană.

Sistemul de autoreglare a fineţii benzii la laminorul Rieter se bazează pe măsurarea variaţiilor de grosime a benzilor la intrarea în trenul de laminat cu ajutorul unor role palpatoare şi modificarea vitezei cilindrilor alimentatori şi intermediari ai trenului de laminat. Lăţimea canalului rolei palpatoare şi presiunea pe aceasta se reglează funcţie de densitatea de lungime a benzilor alimentate, tipul materiei prime prelucrate şi viteza de alimentare. Recomandările firmei constructoare privind aceste reglaje sunt date în tabelul III.3.35.

Tabelul III.3.35

Reglaje ale rolei palpatoare a sistemului de autoreglare

Materie primă Lăţimea canalului rolei palpatoare, mm Presiunea pe rola palpatoare,

daN Densitatea de lungime, ktex Viteză de alimentare, m/min

15–28 26–40 37–52 până la 350 350 Bumbac cardat 5 6,5;8 8; 10 120 120 (140) Bumbac pieptănat, fb. artificiale 5 6,5 8 120 (140) 120 (140)

Fibre sintetice 6,5 8; 10 10; 12 140 160 (180)


III.3.5.5. Performanţele laminoarelor moderne Eforturile constructorilor de laminoare au fost îndreptate în două direcţii principale: – creşterea productivităţii în condiţiile menţinerii exigenţelor de calitate impuse; – automatizarea şi agregarea laminoarelor între ele şi cu maşina următoare. În acest sens se pot menţiona următoarele performanţe: – creşterea vitezelor de debitare până la 1000 m/min; – echiparea laminoarelor cu sisteme de reglare a fineţii benzii debitate; – îmbunătăţirea controlului fibrelor în trenul de laminat şi a sistemului de absorbţie a

prafului; – schimbarea automată a cănilor la debitare şi transportul automat la următorul pasaj de

laminor sau la maşina de filat cu rotor. În acest sens, firma Rieter a realizat, pentru transportul cănilor între două pasaje de laminor, sistemul CANlink şi, pentru alimentarea maşinii de filat cu rotor, sistemul CUBIcan, la care benzile sunt depuse în căni rectangulare, iar firma Trützschler foloseşte sistemul CONNY, pentru transportul cănilor între două pasaje de laminor.

– controlul computerizat al operaţiei de laminare (parametri tehnologici, date de producţie şi de calitate).

Principalele caracteristici tehnice şi tehnologice sunt prezentate în tabelul III.3.36.

Tabelul III.3.36

Caracteristicile tehnice şi tehnologice ale laminoarelor moderne

Caracteristica Firma şi tipul utilajului

Vouk Trützschler Rieter Toyota Hara Zinser SH 801/2E HRS 1000 RSB 951 DYH 800C DX 800 730

Lungimea de fibră prelucrată, (mm)

22–80 < 63 < 80 < 76 < 76 < 63

Viteza de lucru, max. (m/min) 800 1000 900 800 800 1000

Laminajul total 4–10 4–11 3,5–10,1 4–14 4–14 4–12 Dublajul 8 6 sau 8 4–8 6–8 6–8 6–8

Tipul trenului de laminat

3/4 cu bară de presiune








Nr. capete debitare 1 (2) 1 1 1 cu debitare

în 2 căni 1 cu debitarea

în 2 căni 1 (2)

Sistem de autoreglare a fineţii benzii

da USC

USTER

Fără sau cu SERVO DRAFT

Da Da

USC USTERDa

USC USTER

DA SERVO DRAFT

Secţiunea cănilor Circulară

Circulară φ 250–

1000 mm Rectangulară 920×220 mmH = 1075 mm


1000 mm Rectangulară


1016 mm H = 1067–1270 mm


1016 mm H = 1067–1270 mm

Circulară


III.3.6. Pieptănarea bumbacului

III.3.6.1. Sisteme de pregătire a benzilor pentru pieptănare Calitatea pieptănării şi buna desfăşurare a procesului de pieptănare depind în mare

măsură de calitatea păturilor alimentate. O pregătire bună a păturilor pentru pieptănare poate să conducă la o economisire a materiei prime cu 2–3% prin scăderea procentului de pieptănătură, fără diminuarea calităţii pieptănării.

Cel mai utilizat sistem de pregătire pentru pieptănare este format dintr-o trecere de laminor şi un reunitor. Acest sistem de pregătire prezintă avantajul unui flux tehnologic scurt, dar prezintă şi dezavantajul că fibrele cu cârlige în spate din banda de cardă nu vor fi îndreptate pe laminor, iar la maşina de pieptănat efortul de desfacere a acestor cârlige va fi mare. Pregătirea păturilor prin trei treceri de laminor şi un reunitor de benzi elimină acest dezavantaj, asigurându-se o mai bună paralelizare a fibrelor pe laminoare, deci o pierdere mai mică a fibrelor lungi în pieptănătură.

Tendinţele actuale în privinţa reunitoarelor de benzi relevă următoarele aspecte: – atingerea unor viteze de debitare de până la 130 m/min.; – montarea pe maşina a unor sisteme automate de măsurare a lungimii de pătură

înfăşurată, care declanşează sistemul de scoatere a sulului de pătură. – realizarea unor formate mari la debitare (greutate sul de pătură, maximum 28 kg); – curăţirea prin absorbţie a trenului de laminat şi a zonei cilindrilor calandri; – transportul şi alimentarea automată a maşinii de pieptănat cu suluri cu pătură. Caracteristicile principale ale reunitoarelor produse de diverse firme constructoare sunt

date în tabelul III.3.37. Tabelul III.3.37

Caracteristicile tehnice ale reunitoarelor

Caracteristica Firma constructoare şi utilajul

Rieter UNILAP

Marzoli SR-80

VOUK RD-300

Chemnitzer Hara SL 100

Toyota TL 100 1578 1579

Viteza de debitare (m/min) 80–120 max. 125 max. 120 max. 130 max. 130 max. 100 max. 100

Dimensiuni cană, ф×H (mm) 600×1200 600×1200

600×12001000×1200

500×1200 500×1200600×1200

600×1200 600×1200

Densitatea de lungime a benzii (ktex) 3,3–5 max. 5 max. 5 max. 5 4–4,5 4–5 4–5

Nr. unităţi laminare 2 2 2 sau 3 2 sau 3 1 3 3

Dublaj total 2×(12–16) 2×(12–16)2×(12–16)3×(12–16)

2×(12–16)3×(12–16)

24 3×12 3×12

Tip tren de laminat 3/4 2/3 3/4 3/5 2/3 3/2 3/2 Laminaj 1,2–2,24 1,4–2,3 1,5–5 1,34–2,95 1,0–1,5 2–4 2–4 Dimensiuni sul pătură, φ × lăţime, (mm) 650×300 600×300 600×300

600×265 600×300

600265 630×300 630×300

Greutate sul pătură (kg) 25 28 25 24 21 25 25

Densitate de lungime a păturii (ktex) max. 80 max. 80 max. 80 60–80 60–80 max. 75 max. 75


III.3.6.2. Procesul tehnologic la maşina de pieptănat Perfecţionările constructive la maşina de pieptănat sunt orientate spre următoarele

direcţii: – îmbunătăţirea calităţii vălului; – creşterea turaţiei pieptenului circular (350–400 rot/min). Cele mai întâlnite maşini de pieptănat, în filaturile de bumbac din ţara noastră, sunt cele

produse de firma Textima, model 1531/1. Schema tehnologică a acestei maşini este prezentată în fig. III.3.52.

Fig. III.3.52. Schema tehnologică a maşinii de pieptănat Textima:

1 – cilindri desfăşurători; 2 – sul cu pătură; 3 – placă de ghidare; 4 – cilindri alimentatori; 5 – falca inferioară a cleştelui; 6 – falca superioară a cleştelui; 7 – pieptene circular; 8 – pieptene rectiliniu; 9 – cilindri detaşori; 10 – placă de ghidare pentru văl; 11 – pâlnie de condensare; 12 – cilindri debitori la masă; 13 – masă de reunire a benzilor; 14 – conducător bandă; 15 – tren de laminat; 16 – pâlnie de condensare; 17 – cilindri calandri; 18 – conductor de bandă; 19 – taler superior; 20 cilindri debitori la cană; 21 – pâlnie de condensare; 22 – cană; 23 – taler inferior.


Cilindrii desfăşurători au caneluri longitudinale, pentru a evita alunecările sulurilor de

pătură şi sunt foarte bine lustruiţi şi lăcuiţi, pentru a nu agăţa fibrele de bumbac din pătură. Cilindrii alimentatori au caneluri, pentru o bună apucare a păturii şi se rotesc intermitent, cu ajutorul unei roţi de clichet, montată pe axul fiecărui cilindru superior.

La maşinile de pieptănat moderne s-a introdus transportul şi alimentarea automată a sulurilor de pătură de dimensiuni mari, lucru care influenţează favorabil calitatea prin redu-cerea numărului de legări la schimbarea sulurilor şi prin nedegradarea suprafeţelor acestora în timpul transportului (Rieter, Zinser, Hara). Astfel, firma Rieter dotează maşinile de pieptănat E 70R cu sistemul automatizat de schimbare a sulurilor şi legare a păturilor ROBOlap, care asigură reducerea neregularităţii benzii corespunzătoare zonei îmbinate, de la CV = 6,4%, în cazul lipirii manuale, la CV = 3,9%. Schimbarea sulurilor şi lipirea păturilor se realizează simultan la toate cele 8 capete de pieptănare ale maşinii.

La maşina de pieptănat Textima, cleştele primeşte mişcare alternativă după un sistem Nasmith nou. Distanţa dintre linia de apucare şi strângere a păturii de către fălcile cleştelui şi linia de prindere a cilindrilor detaşori, când cleştele se află în poziţia cea mai înaintată, determină procentul de pieptănătură. Cu cât această distanţă este mai mare cu atât şi procentul de pieptănătură este mai mare.

Firma Rieter a conceput o geometrie specială a cleştilor, care face posibilă reducerea distanţei dintre cilindrii detaşori şi cilindrul alimentator, prin schimbarea poziţiei cilindrului alimentator, determinând scăderea procentului de fibre lungi din pieptănătură.

Firma Zinser a modificat mecanismul cleştilor prin introducerea unei piese suplimentare articulate la falca superioară care, împreună cu falca inferioară, formează o nouă linie de prindere, plasată între alimentator şi detaşori. Linia suplimentară de fixare a înşiruirii în timpul pieptănării cu pieptenele rectiliniu determină creşterea calităţii şi reducerea cantităţii fibrelor lungi din pieptănătură.

Pieptenele circular, la maşina de pieptănat Textima, are diametrul de 152 mm (peste vârful acelor), are 14 barete cu ace cu secţiune rotundă, de fineţe şi desime crescătoare, corespunzătoare la 3 diagrame:

– diagrama cu ace groase (2,2–26 ace/cm), pentru procente mici de pieptănătură, în cazul prelucrării sorturilor de bumbac cu fibre scurte;

– diagrama cu ace medii (2,2–26) ace/cm), pentru diferite procente de pieptănătură, în cazul prelucrării sorturilor medii de bumbac;

– diagrama cu ace fine (2,2–34 ace/cm), pentru procent mare de pieptănătură, în cazul prelucrării sorturilor fine de bumbac.

În general, la pieptenele circular se folosesc ace cu secţiunea rotundă şi cu lungimi de 11 mm sau 9,5 mm, dar pot fi folosite şi ace plate, care sunt mai rezistente. Numerotarea acelor rotunde este unitară în toate ţările, de la nr. 20 până la nr. 32 (tabelul 3.38).

Tabelul III.3.38

Numerotarea şi dimensiunile acelor rotunde

Numărul acului Diametrul acului (mm) Numărul acului Diametrul acului (mm)

20 0,860 27 0,400

21 0,780 28 0,370

22 0,711 29 0,330

23 0,630 30 0,310

24 0,559 31 0,280

25 0,500 32 0,260

26 0,457 33 0,240


La acele plate, numerele mai des întâlnite sunt: 20/26, 22/28, 22/30, 22/32, 24/30,

24/31. Acest sistem de numerotare oferă, de exemplu pentru acul nr. 22/30, următoarele infor-maţii: înălţimea secţiunii egală cu diametrul acului rotund nr. 22 şi lăţimea secţiunii egală cu diametrul acului rotund nr. 30.

În tabelul III.3.39 sunt prezentate elementele caracteristice ale acelor pieptenelui circular de la maşina de pieptănat Textima.

Tabelul III.3.39

Elementele caracteristice ale acelor rotunde tip TGL 8904

Bereta Nr. ace/cm Număr ac × lungime ac Lungimea activă a acului

(mm)

gros mediu fin gros mediu fin gros mediu fin

1 2,2 22×11 5

2 2,2 22×11 5

3 4,4 22×11 5

4 4,4 22×11 4,5

5 8,8 22×11 4,5

6 11,3 24×11 4

7 13,6 24×11 3,5

8 16,9 26×9,5 3

9 16,9 26×9,5 3

10 22,6 30×9,5 2,5

11 22,6 26 30×9,5 31×9,5 2,5 2,5

12 22,6 26 28 30×9,5 31×9,5 31×9,5 2,5 2,5 2,5

13 22,6 28 32 30×9,5 31×9,5 33×9,5 2,5 2,5 2,5

14 26 32 34 31×9,5 33×9,5 33×9,5 2,5 2,5 2,5

La unele maşini moderne (Vouk, Hara), pieptenele circular îşi păstrează echiparea părţii

active cu barete cu ace, iar la altele cu sectoare dinţate de tipul UNICOMB (Vouk, Chemnitzer) sau PRIMACOMB (Rieter). Sectoarele dinţate PRIMACOMB, oferite de firma Graf pentru echiparea pieptenelui circular, sunt formate din 3–5 secţiuni, cărora le corespunde o suprafaţă de pieptănare de 84°–111°. Ca şi în cazul baretelor cu ace, desimea este progresivă, iar aranjamentul special asigură pieptănarea eficientă pe toată lăţimea de lucru.

Pieptenele rectiliniu este dotat cu ace având secţiunea eliptică şi desime de 18 sau 26 ace/cm, funcţie de procentul de pieptănătură. Adâncimea de pătrundere a pieptenelui rectiliniu în fasciculele de fibre este reglabilă. În tabelul III.3.40 sunt prezentate caracteristicile acelor pentru pieptenele rectiliniu de la maşina de pieptănat Textima.

Cilindrii detaşori execută în timpul unui ciclu de pieptănare două mişcări: o mişcare de înaintare, pentru extragerea fibrelor printre acele pieptenelui rectiliniu şi o mişcare de recul, pentru realizarea lipirii fasciculelor pieptănate. Cilindrii detaşori sunt acţionaţi de un mecanism diferenţial cu saşiu mobil, la care mişcarea variabilă este transmisă de la un excentric montat pe arborele principal.


Tabelul III.3.40

Caracteristicile acelor tip TGI 6904 BL2

Pieptene rectiliniu Nr. ace/cm Ace eliptice

Număr de lungime Lungimea activă a

acului (mm)

Gros 18 22×32×9,5 5,3

Mediu 26 2×32×9,5 5,3

La maşina de pieptănat Textima, trenul de laminat este de tipul 2/2 şi permite realizarea

unui laminaj cuprins între 6 şi 13. Maşinile de pieptănat moderne au trenuri de laminat cu câmpuri curbate, care asigură un control eficient al fibrelor.

Notă: Date privind operaţia tehnologică de pieptănare sunt dezvoltate în capitolul III.1.5. III.3.6.3. Reglaje şi calcule tehnologice la maşina de pieptănat III.3.6.3.1. Laminajul mecanic total

;L

Lda

a

d

a

dmt R

ciDD

vvL =⋅== → ;pmtR LLL ⋅= ;

100100

pLp −

=

DTT

DNmNm

Ltd

ta

a

dR ⋅=⋅=

unde: Lmt este laminajul mecanic total; vd, va – viteză de debitare, respectiv de alimentare; Dd, Da – diametrul cilindrului debitor, respectiv alimentator; ia→d – raportul de transmisie de la cilindrul alimentator la debitor; cL – constantă de laminaj; RL – roată de laminaj; Nmd, Nma – fineţea benzii debitate, respectiv fineţea păturii alimentate; D – dublajul; p – procentul de pierderi. Procentul de pieptănătură variază între 10 şi 25%, ceea ce duce la laminaje ale

pierderilor cu valori între 1,11 şi 1,33. Modificarea laminajului mecanic total se face prin schimbarea roţii de laminaj,

conducând la modificarea fineţii benzii debitate. III.3.6.3.2. Reglaje de sincronizare a mişcării organelor de lucru Reuşita şi eficienţa operaţiei de pieptănare sunt strâns legate de sincronizarea perfectă a

tuturor mecanismelor, respectiv a organelor de lucru ale maşinii, pe baza diagramei de sincronizare. Pentru efectuarea reglajelor, la capătul maşinii se află montat, pe arborele principal, un disc gradat în 40 de diviziuni, care se pot repera cu ajutorul unui indicator fixat la batiul maşinii. Pentru o rotaţie completă a arborelui principal, în diagrama de sincronizare sunt


marcate diviziunile corespunzătoare începutului şi sfârşitului mişcării pentru organele princi-pale de lucru ale maşinii. În continuare este prezentată diagrama de sincronizare pentru maşina de pieptănat Textima, model 1531/1.

Diagrama de sincronizare a maşinii de pieptănat Textima

Cleşte Se retrage 17 Înaintează 40

Închiderea cleştelui 8 Cleşte închis Deschiderea

cleştelui 34

Pieptene circular 8,1 piaptănă 13,1

Pieptene rectiliniu Înapoi (se ridică) 20 Înainte (coboară) 40

Cilindri detaşori 1,5 Detaşare lentă 15 Retur 26 Repaos 28 Detaşare rapidă

Cil. detaşor superior poterior Se rostogoleşte înapoi 20 Se rostogoleşte înainte 40

Alimentatori 30,5 Alimentează 40

III.3.6.3.3. Reglaje de distanţă Reglajele de distanţă se efectuează cu ajutorul diagramei de sincronizare şi a unui set de

lere puse la dispoziţie de fiecare firmă constructoare. Un reglaj de distanţă foarte important este ecartamentul între falca inferioară a cleştelui şi cilindrul detaşor inferior posterior, care determină procentul de pieptănătură. La maşina de pieptănat Textima, acest ecartament se efectuează la gradaţia 40, cu ajutorul calibrului nr. 4, poziţionat ca în fig. III.3.53. Pentru mărimea ecartamentului există următoarele valori orientative:

E = 6,5–7,5 mm, circa 10% pieptănătură; E = 9,5–10,5 mm, circa 20% pieptănătură.

Fig. III.3.53. Reglarea ecartamentului între falca inferioară a cleştelui şi cilindrul detaşor:

1 – calibru; 2 – şurub de fixare; 3 – şurub de reglare.

21


Dacă, după efectuarea ecartamentului general pe maşină, unele capuri de pieptănare se

abat de la procentul planificat, se trece la reglarea capurilor respective, individual după cum urmează: se desfac şuruburile de fixare 2 şi cu ajutorul şuruburilor de reglare 3, se obţine distanţa necesară procentului de pieptănătură optim impus.

Stabilirea procentului de pieptănătură ce urmează a fi reglat depinde de fineţea şi destinaţia firelor prelucrate, precum şi de caracteristicile calitative ale păturii alimentate, dintre care mai importante sunt: procentul de fibre scurte, conţinutul de impurităţi şi nopeuri şi coeficientul de îndreptare a fibrelor.

Reglarea procentului de pieptănătură se poate face separat, pentru fiecare cap de pieptănare, precum şi centralizat, pentru întreaga maşină.

Determinarea cantităţii procentuale de pieptănătură se poate face direct, cu o balanţă specială, sau prin calcul, cu ajutorul relaţiei:

100⋅=p

b

MMp [%],

în care: Mb este masa benzii prelucrate într-o anumită perioadă de timp, în g; Mp – masa pieptănăturii corespunzătoare benzii prelucrate, în g. Procentul de pieptănătură recomandat pentru fire pieptănate este cuprins între 10 şi

25%, iar pentru fire semipieptănate între 5 şi 9%. Dintre celelalte reglaje de distanţă sunt de menţionat: reglarea distanţei de la vârful

fălcii inferioare a cleştelui la vârful acelor pieptenelui circular (0,3 mm, pentru bumbac fin şi 0,5 mm, pentru bumbac mediu); reglarea periilor circulare faţă de pieptenele circular (periile pătrund 3–4 mm în acele pieptenelui circular); reglarea adâncimii de pătrundere a pieptenelui rectiliniu (influenţează procentul de pieptănătură); ecartamentul în trenul de laminat (între 33 şi 60 mm).

III.3.6.4. Performanţele maşinilor de pieptănat moderne Caracteristicile maşinilor de pieptănat moderne sunt prezentate în tabelul III.3.41.

Tabelul III.3.41

Caracteristicile maşinilor de pieptănat

Firma Caracteristica

Marzoli PX2 Hara VC 300 Toyoda CM 100 VOUK CM

400

Turaţia pieptenelui circular (rot/min.) max. 350 180–300 max. 300

Nr. capete × căni 8×1 8×2 8×1 8×2 8×1 8×1

Procentul de pieptănătură (%) 5–25 8–25 8–25 8–25

Tren de laminat 4/5 2/2 5/4 cu 2 zone de laminare

2/2 5/4 cu 2 zone de laminare

3/4

Lungimea alimentată la un ciclu (mm) 3,76–5,91 4,2–6,7


III.3.7. Procesul de formare a semitortului Banda de la ultimul pasaj de laminor are o bună uniformitate şi conţine fibre cu un grad

avansat de îndreptare şi paralelizare. Densitatea de lungime optimă pentru o bandă de laminor este de 3–5 ktex. Pentru transformarea unei asemenea înşiruiri de fibre în fir, se impune, în primul rând, o puternică laminare (50–1200), valoarea laminajului fiind dependentă de fineţea benzii şi a firului ce urmează a se obţine.

Capacitatea de laminare a actualelor maşini de filat cu inele este de maximum 60, iar din punct de vedere tehnologic se recomandă laminaje de circa 40. Deci, pentru obţinerea firelor clasice, între laminor şi filarea propriu-zisă trebuie introdusă o fază preliminară de pregătire a unei însuşiri de fibre cu o densitate de lungime adecvată alimentării la maşina de filat cu inele.

Cu toate inconvenientele (productivitate redusă, numeroase componente tehnologice: manşoane, cursori, distanţiere etc.), maşina de filat cu inele şi implicit flaierul sunt şi vor fi utilizate în filatura de bumbac.

Procesul de formare a semitortului, executat de flaier prin mecanismele sale, presupune următoarele operaţii: laminarea benzilor; torsionarea înşiruirii debitată de trenul de laminat (formarea semitortului); înfăşurarea semitortului.

III.3.7.1. Laminarea Trenurile de laminat ale flaierelor funcţionează pe acelaşi principiu ca şi cele de la

laminoare sau maşini de filat cu inele şi pot fi de diferite tipuri constructive: tip 4/4; 3/3; sau 3/4, cu două cureluşe sau fără cureluşe (la tipurile mai vechi).

Indiferent de varianta constructivă, cilindrii inferiori sunt metalici, cu caneluri trapezoidale. Cilindrii inferiori sunt cilindri motori şi primesc mişcarea de rotaţie printr-un lanţ cinematic (care include şi elemente de reglaj pentru laminajele parţiale şi pentru laminajul mecanic total) de la arborele principal al maşinii. Lungimea lor este egală cu lungimea flaierului (fiind formaţi din segmente îmbinate la capete cu filet), iar canelurile sunt practicate doar pe porţiunile de laminare.

Cilindrii superiori sunt formaţi din axe scurte, pe fiecare capăt fiind montată, pe rul-menţi, câte o bucşă îmbrăcată cu manşoane elastice. Duritatea manşoanelor, conform reco-mandărilor firmei SKF, trebuie să fie de 70...80° Shore [27].

Presiunea pe cilindrii superiori se exercită prin arcuri, montate în casete rabatabile, numite braţe de presiune, sau cu sisteme pneumatice, care, la oprirea maşinii, reduc automat forţa de apăsare pe cilindrii, diminuând astfel deformarea manşoanelor şi evitând deranjarea înşiruirii de fibre prinse între cilindri.

La intrarea benzii în trenul de laminat şi în câmpurile de laminare sunt montate condensatoare, în scopul conducerii cât mai grupate a fibrelor. Acestea sunt montate pe bare conducătoare, care deplasează înşiruirea de fibre evitând astfel uzura manşoanelor în aceeaşi zonă.

Trenurile de laminat cu care se echipează flaierele pot fi proprii (concepute şi realizate de constructorii de flaiere), sau ale unor firme specializate în construcţia diverselor suban-samble de maşini, cum ar fi firmele Suessen şi SKF.

În prezent, la flaiere se folosesc două mari categorii de trenuri de laminat: cu trei perechi de cilindrii şi două cureluşe – cureluşa inferioară lungă sau scurtă – şi cu patru perechi de cilindri, cu două cureluşe poziţionate în la doilea sau al treilea câmp de laminare.


În filaturile tip bumbac se mai întâlnesc flaiere echipate cu trenuri de laminat din

generaţii mai vechi (tabelul III.3.42) cum ar fi cele cu braţe de presiune PK 500, care au fost fabricate de firma SKF în perioada 1960–1970.

Firma SKF produce actualmente, pentru flaiere, trenuri de laminat cu braţe de presiune din seria PK 1500 şi PK 1600 cu dublă cureluşă [28].

În figura III.3.54 sunt prezentate ultimele trenuri de laminat ale firmei SKF, iar în tabelul III.3.43 sunt redate limitele ecartamentelor şi tipul portcureluşei, recomandate a se folosi în funcţie de lungimea şi natura fibrelor din amestecul prelucrat.

Fig. III.3.54. Trenuri de laminat SKF.

Forţele de apăsare pe cilindrii superiori se realizează prin arcuri elicoidale, cu posibi-

lităţi de reglare în trepte, pentru fiecare pereche de cilindri (tabelul III.3.44). Valorile forţelor de apăsare se reglează relativ uşor, prin rotirea unor piese excentrice cu

faţete colorate diferit, fiecare culoare indicând o anumită treaptă de presiune, astfel: – treapta I – presiune mică – culoare neagră; – treapta II – presiune medie – culoare verde; – treapta III – presiune mare – culoare roşie. Câmpul forţelor de frecare din zona cureluşelor se reglează prin limitarea distanţei

dintre acestea. Recomandările firmei SKF privind tipul de distanţier, în funcţie de fineţea semitortului, sunt prezentate în tabelul III.3.45.

Un rol important în desfăşurarea procesului de laminare îl deţin condensatoarele ce se asamblează în trenul de laminat. Acestea au ca scop înglobarea fibrelor marginale în înşiruirea fibroasă şi deplasarea controlată a acesteia. Dimensiunile condensatoarelor de la intrarea în trenul de laminat şi de la intrarea în câmpul principal sunt determinate de densitatea de lungime a benzilor, iar a celor din câmpul principal sunt determinate de densitatea de lungime a semi-tortului.


Tabelul III.3.42

Trenuri de laminat SKF


Diametrele cilindrilor (mm)

Forţe de apăsare (daN)

Ecartamente (mm) Observaţii

inferiori superiori A–I1 I1–I2 I2–D A–Dmax

PK 421–1

A 30(32) 28(30) 14 60–80

– 47–56 142 Cu dublă

cureluşă I 25(27) 25 14

D 30(32) 28(30) 21

PK 521–1

A 30(32) 28(30) 14

60–80 – 47–70 194 Cu dublă cureluşă I 25(27) 25 14

D 30(32) 28(30) 21

PK 521–2

A 30(32) 35 14

60–80 – 47–70 194 Cu dublă cureluşă I 25(27) 25 14

D 30(32) 35 21

PK 598

A 30(32) 28 11

min 30 const min 30 194 Fără cureluşă

I 30(32) 28 11

I 30(32) 28 11

D 30(32) 28 16

PK 698

A 30(32) 28(30) 11

min 30 const

56

229 Cu dublă cureluşă

I 30(32) 28(30) 11

I 25(27) 25 11

D 30(32) 28(30) 16

PK 1500–02

A 30(32) 28(30) 15–20–25

38–160– 35–157 230 Cu dublă

cureluşă I 25(27) 25 10–15–20

D 30(32) 28(30) 20–25–30

PK 1500–62

A 30(32) 35 15–20–25

30–160 – 35–157 230

Cu dublă cureluşă

I 25(27) 25 10–15–20

D 30(32) 35 20–25–30

PK 1500–40 (PK 1600–962600)*

A 30(32) 28(30) 10–15–20

35–125 35–125 35–125 195 Fără cureluşă

I 30(32) 28(30) 10–15–20

I 30(32) 28(30) 10–15–20

D 30(32) 28(30) 20–25–30

PK 1600–40

A 30(32) 28(30) 10–15–20

35–125 35–125 38–160 230 Cu dublă cureluşă

I 30(32) 28(30) 10–15–20

I 25(27) 25 10–15–20

D 30(32) 28(30) 20–25–30

* simbol nou; A – alimentator; I1 – intermediar 1; I2 – intermediar 2; D – debitor.


Tabelul III.3.43

Tipuri de portcureluşe


Tipul portcureluşei

Ecartament (mm) Lungimea maximă a fibrelor (mm)

HF VF

GFmax minim uzual

PK 1500 0962 604 PK 1500–02*

OH 514 49

40

60–80

189

45

OH 534 60 60–80 54

OH 524 76 70–90 60

OH 564 86 40 80

PK 1500 0962 602 PK 1500–62*

OH 514 49

40

60–80

189

45

OH 534 60 60–80 54

OH 524 76 70–90 60

OH 564 86 40 80

PK 1500 0001 938

OH 514 48 45 46–50 193 50

PK 1600 0926 673 PK1600–40*

OH 514 47

35

60–80

228

45

OH 534 58 60–80 54

OH 524 73 70–90 60

* Simboluri vechi

Tabelul III.3.44

Forţele de apăsare

Tipul braţului de presiune

Valorile forţelor de apăsare (daN)

1/I 2/II 3/III 4/IV

PK 1500–0962604 20–25–30 10–15–20 15–20–25 –

PK 1500–0962602 20–25–30 10–15–20 15–20–25 –

PK 1500–0001938 9–12–15 15–20–25 10–15–20 10–15–20

PK 1500–0962673 20–25–30 10–15–20 10–25–20 10–15–20

Tabelul III.3.45

Tipuri de distanţiere SKF

Fineţea semitortului Tipul distanţierului

Simbol vechi Simbol nou Culoare

mediu şi fin OLc 22 OLC 964 104 Alb

mediu şi gros OLc 24 OLC 964 106 Negru

gros OLc 26 OLC 964 108 Verde


Condensatoarele de dimensiuni prea mici strangulează înşiruirea, iar cele de dimensiuni

prea mari nu asigură condiţiile unui control eficient al fibrelor pe toată lăţimea înşiruirii. În ambele cazuri vor rezulta semitorturi neuniforme.

Recomandările firmei SKF referitoare la dimensiunile condensatoarelor în câmpul principal de laminare sunt prezentate în tabelul III.3.46.

Tabelul III.3.46

Tipuri de condensatoare SKF

Condensator Fineţe semitort (Nm) Tip Deschidere (mm) Culoare

KL 0998 282 6 Galben 15–25

KL 0998 283 9 Incolor 1–1,5

KL 0998 284 12 Negru < 1

KL 0998 285 16 Verde < 1

Laminajul total este cuprins în gama L = 4–18, valori ce permit prelucrarea unor benzi

de 3–6 ktex, dar s-a constatat practic că cele mai bune rezultate se obţin cu valori ale laminajului total cuprins între 5 şi 12 şi prin alimentarea unor benzi de 3,4–4,6 ktex.

Laminajul parţial recomandat de firmă este de aproximativ 1,15; practic, s-a demonstrat că valorile optime sunt de 1,12–1,18.

Firma Sussen [29] construieşte braţe de presiune de tipul HP-A 410 pentru flaiere de bumbac echipate cu trenuri de laminat compuse din 3 sau 4 perechi de cilindri, cu două cure-luşe, la care forţele de apăsare pe cilindri se exercită prin arcuri lamelare (tabelul III.3.47).

Tabelul III.3.47

Valorile forţelor de apăsare la braţele de presiune fabricate de firma Sussen


Forţe de apăsare pe cilindrii (daN) Câmp principal de

laminare Alim. (A) Interm. (I1) Interm. (I2) Debit. (D)

HP-A 410 tip 3/3 17,5; 22,0; 27,0 – 10,5; 13,5; 16,5 18,5; 23,0; 28,0 Între I2-D

HP-A 410 tip 4/4 17,5; 22,0; 27,0 10,5; 13,5; 16,5 17,5; 22,0; 27,0 18,5; 23,0; 28,0 Între I1-I2

HP-A 410 tip 4/4 17,5; 22,0; 27,0 17,5; 22,0; 27,0 10,5; 13,5; 16,5 18,5; 23,0; 28,0 Între I2-D

Valorile subliniate corespund reglajelor standard


O piesă situată în partea laterală a casetei permite reglarea forţelor de apăsare pe

cilindrii de la ieşirea din câmpul principal de laminare, iar pentru modificarea forţelor de apăsare pe ceilalţi cilindri este necesară demontarea casetei.

Valorile ecartamentelor (A, e, v',h',k') sunt prezentate în tabelul III.3.48.

Tabelul III.3.48

Braţele de presiune Sussen HP A 410

Tip tren de laminat 3/3 Tip tren de laminat 4/4

Ecartamente UM

A max mm 255 255 255

e min mm 56 56 56

v' min/max mm 35/164 35/129 35/129

h' min/max mm 35/165 35/129 35/129

k' min/max mm – 35/45 35/129

Braţele de presiune HP-A-410 pot fi echipate cu port-cureluşe scurte, medii sau lungi

(fig. III.3.55), în funcţie de lungimea fibrelor prelucrate (tabelul III.3.49).

Fig. III.3.55. Port-cureluşe Suessen.


Pentru trenurile de laminat destinate flaierelor, firma Suessen livrează 10 tipuri de

distanţiere de diverse culori (tabelul III.3.50).

Tabelul III.3.49

Tipuri de port-cureluşe Suessen

Port-cureluşă Tw (mm) R (mm) Dimensiunile cureluşei (mm)

Lungimea fibrelor (mm)

HPC 824 OK 23 82,5 35 37×40×0,9/1 < 40

HPC 114 OK 23 110

HPC 824 OM 23 82,5 45,1 43,5×40×0,9/1 < 50

HPC 114 OM 23 110

HPC 824 PL 23 82,5 59,9 52,7×40×1/1,2 < 60

HPC 114 OKL 23 110

Tabelul III.3.50

Tipuri de distanţiere Suessen

Culoare X (mm) Culoare X (mm)

Verde 2,50 Gri 4,00

Roz 2,75 Galben 5,00

Roşu 3,00 Albastru 6,00

Portocaliu 3,25 Bej 7,00

Maro 3,50 Negru 8,00

III.3.7.2. Torsionarea Torsionarea la flaier este generată de rotaţia furcilor şi se propagă de la capătul inferior

al braţului gol până la linia de prindere a cilindrilor debitori ai trenului de laminat.


În zona dintre capul furcii şi cilindrii debitori, înşiruirea de fibre primeşte o torsiune

suplimentară-falsă, datorită frecării acesteia de muchia bucşei. Această torsiune falsă se calculează cu relaţia:

,kdDk

dDT ⋅=⋅

⋅π⋅π

=

în care: D este diametrul bucşei, respectiv al pretorsorului; d – diametrul aproximativ al semitortului; k – coeficient de alunecare.

Fenomenul are drept rezultat consolidarea semitortului şi poate fi accentuat prin practicarea unor crestături, sau prin montarea unor pretorsoare speciale pe bucşele furcilor.

Distanţele între cilindrii debitori şi capul furcii, precum şi unghiurile sub care intră semitortul în furcă sunt diferite pentru cele două rânduri de furci, ca urmare torsiunea falsă şi implicit laminajele false din semitort au valori diferite. În scopul diminuării acestor diferenţe, se folosesc pretorsoare de dimensiuni diferite.

Coeficientul de torsiune se adoptă funcţie de lungimea, fineţea natura fibrelor şi fineţea semitortului. Valori uzuale ale acestor coeficienţi pentru bumbac cardat, bumbac pieptănat şi fibre chimice sunt prezentate în tabelele III.3.51–III.3.54.

Tabelul III.3.51

Coeficienţii de torsiune pentru semitortul din fibre sintetice (PE, PA şi PAN)

Fineţea semitortului Lungimea fibrei, 38–40 mm

Densitatea de lungime a fibrelor

Nm Ttex 1,5 den (166 mtex) 1,2 den (133 mtex)

αm αtex αm αtex

10 1000 16 505 15 475

1,1–1,6 920–640 17–22 540–695 16–20 505–630

1,8–3 560–340 18–23 570–725 17–21 540–660

3,1–5 320–200 20–25 630–790 19–23 600–725

5,1–8 200–125 23–26 725–825 22–23 695–825

8,1–10 125–100 25–30 790–945 24–28 760–885


Tabelul III.3.52

Coeficienţii de torsiune pentru semitortul din bumbac pieptănat

Fineţea semitortului Lungimea fibrei (mm)

Nm Tex 32/33 33/35 35/37 38/40

αm αtex αm αtex αm αtex αm αtex

0,6–1 1700–1000 25 790 24 760 21 668 18 570

1,1–1,3 920–760 22,5 805 24,5 775 21,5 680 18,5 585

1,31–1,5 760–680 26 820 25 790 22 695 19 600

1,6–1,9 640–520 26,5 835 25,5 805 22,5 712 19,5 615

2–2,5 500–400 27 855 26 820 23 726 20 630

2,6–3 380–340 27,5 870 26,5 835 23,5 745 20,5 645

3,1–3,5 320–280 28 885 27 855 24 760 21 660

2,5–4 280–250 28,2 890 27,2 860 24,2 770 21,2 670

3,1–4,5 250–225 28,5 900 27,5 870 24,5 775 21,5 680

4,6–5 220–200 28,7 910 27,7 880 24,7 780 21,7 690

5,1–5,5 200–185 29 915 28 885 25 790 22 695

5,6–6 180–170 29,3 920 28,3 890 25,3 800 22,3 700

6,1–7 170–140 29,5 930 28,5 900 25,5 805 22,5 710

6,1–8 140–125 30 950 29 915 26 820 23 725

8,1–10 125–100 30,5 965 29,5 930 26,5 835 23,5 740

10–12 100–84 31,5 995 30,5 965 27,5 870 24,5 775

12,1–15 84–68 32 1015 31 980 28 885 25 790

Tabelul III.3.53

Coeficienţii de torsiune pentru semitortul din celofibră

Fineţea semitortului

Lungimea fibrei, 32 mm Lungimea fibrei, 38–40 mm Densitatea de lungime a fibrelor

Nm Tex 1,5 den

(166 mtex) 1,2 den

(133 mtex) 1,5 den

(166 mtex) 1,2 den

(133 mtex) αm αtex αm αtex αm αtex αm αtex

10 1000 25 790 24,5 775 20 630 19 600 1,1–1,5 920–680 26 820 25,5 805 21 660 20 630 1,6–2 610–500 26,5 835 26 820 21,5 680 20,5 645

2,1–2,5 480–400 27 855 26,5 835 22 695 21 660 2,6–3 380–340 27,5 870 27 855 22,5 710 21,5 680

3,1–3,5 320–280 28 885 27,5 870 23 725 22 695 3,6–4 280–250 28,5 900 28 885 23,5 740 22,5 710 4,1–5 250–220 29,5 930 29 915 24,5 775 23,5 740 5,1–6 200–170 30,5 865 30 950 25,5 805 24,5 775

Tabelul III.3.54

Coeficienţi de torsiune pentru semitortul din bumbac cardat

Fineţea semitortului Lungimea fibrei, mm

26/27 27/28 28/29 29/30 31/32 32/33 33/34 34/35

Nm Tex αm αtex αm αtex αm αtex αm αtex αm αtex αm αtex αm αtex αm αtex

0,7–1

1,1–1,2

1,21–1,3

1,31–1,4

1,4–1,9

2–2,5

2,6–3

3,1–3,5

3,6–4

4,1–4,5

4,6–5

5,1–5,5

5,6–6

1400–1000

920–840

840–760

760–720

720–520

500–400

300–340

320–285

280–250

250–235

220–200

200–285

180–170

28

28,5

29

29,5

30

30,5

31

31,2

31,5

31,7

32

32,2

32,5

885

900

915

930

950

965

980

985

995

1000

1010

1015

1020

27,5

28

28,5

29

29,5

30

30,5

30,7

31

31,2

31,5

31,7

32

870

885

900

915

930

950

965

970

980

990

995

1000

1012

27

27,5

28

28,5

29

29,5

30

30,2

30,5

30,7

31

31,2

31,5

855

870

885

900

915

930

950

955

965

970

980

985

995

26,5

27

27,5

28

28,5

29

29,5

29,7

30

30,2

30,5

30,7

30,5

835

855

870

885

900

915

930

940

950

955

965

970

980

26

26,5

27

27,5

28

28,5

29

29,3

29,5

29,7

30

30,2

30,5

820

835

855

870

885

900

915

920

930

940

950

955

965

25,5

26

26,5

27

27,5

2

28,5

28,7

29

29,2

29,5

29,7

30

805

820

835

855

870

885

900

910

915

920

930

940

950

25

25,5

26

26,5

27

27,5

28

28,3

28,5

28,7

29

29,2

29,5

790

805

820

835

855

870

885

890

900

910

915

920

930

24,5

25

25,5

26

26,5

27

27,5

27,8

28

28,2

28,5

28,7

29

–

790

805

820

835

855

870

880

885

890

900

910

915


Firma Rieter recomandă, pentru semitort, torsiuni a căror valori pot fi citite din

diagramele prezentate în fig. III.3.56. Indiferent de metoda prin care se adoptă torsiunea sau coeficientul de torsiune, valorile

reale se stabilesc practic prin tatonări experimentale, astfel încât funcţionarea utilajelor şi calitatea firelor să fie corespunzătoare.

Fig. III.3.56. Valoarea torsiunii semitortului funcţie de fineţea acestuia şi materia primă

(Recomandări Rieter).

III.3.7.3. Înfăşurarea

Depunerea corectă a semitortului pe bobină impune respectarea legilor înfăşurării,

prezentate în capitolul III.1.7. Respectarea primei legi a înfăşurării (v1=vd) asigură realizarea unei tensionări constante

a semitortului pe tot parcursul levatei. Aceasta se obţine prin corecta reglare a parametrilor de înfăşurare, respectiv prin

adoptarea corectă a roţii diferenţialului (indicată de tensionarea corectă a semitortului în timpul înfăşurării primului strat) şi a roţii variatorului (aşa–zisa roată stea) sau a elementelor care


modifică raportul de transmisie dintre roata variatorului şi cremalieră (indicată de tensiunea constantă a semitortului pe tot parcursul levatei).

Roata diferenţialului se stabileşte în funcţie de diametrul mosoarelor, iar roata stea în funcţie de grosimea semitortului, care este dependentă, în principal, de fineţea acestuia şi de natura materiei prime.

Cea de-a doua lege a înfăşurării impune menţinerea unui pas constant. Specific înfăşu-rării la flaiere este depunerea spirelor una lângă alta, fără spaţii şi fără suprapuneri. În acest scop, este evident faptul că mişcarea băncii bobinelor depinde de fineţea semitortului. Reglarea vitezei băncii este posibilă prin modificarea roţii băncii.

Grosimea straturilor şi pasul spirelor se pot calcula pe baza unor relaţii empirice:

NmBnsp = [spire/cm]; NmAnst = [straturi/cm],

în care: A, B reprezintă coeficienţi de corecţie; Nm – fineţea semitortului.

În tabelul III.3.55 şi III.3.56 sunt prezentate valorile coeficienţilor de corecţie A şi B funcţie de fineţea semitortului.

Valori orientative ale grosimii straturilor şi pasul spirelor pentru semitorturi tip bumbac din diverse amestecuri sunt prezentate în tabelele III.3.57 şi III.3.58.

Conicitatea bobinelor cu semitort se adoptă funcţie de natura şi gradul de descreţire al fibrelor, de fineţea şi torsiunea semitortului. Valori orientative ale unghiului de conicitate pentru unele tipuri de semitort sunt:

– pentru bumbac cardat, θ = 45–48°; – pentru bumbac pieptănat θ = 50–55°; – pentru celofibră θ = 55–60°.

Tabelul III.3.55

Valorile coeficientului A

Fineţea semitortului (Nm) A

< 1,7 13,8

1,8–3,5 13,0

3,6–5,1 12,3

5,2–6,8 11,6

6,9–8,5 10,9

8,6–10 10,2


Tabelul III.3.56

Valorile coeficientului B

Fineţe semitort

(Nm) B

Fineţe semitort t(Nm)

B Fineţe

semitort (Nm)

B Fineţe

semitort (Nm)

B

1,0 1,84 2,0 2,24 2,9 2,53 7,0 3.25

1,2 1,92 2,1 2,27 3,0 2,54 7,5 3,30

1,3 1,96 2,2 2,30 3,5 2,75 8,0 3,34

1,4 2,00 2,3 2,33 4,0 2,85 8,5 3,38

1,5 2,04 2,4 2,37 4,5 2,95 9,0 3,14

2,6 2,08 2,5 2,40 5,0 3,02 9,5 3,44

2,7 2,12 2,6 2,44 5,5 3,08 10,0 3,47

1,8 2,19 2,7 2,47 6,0 3,14 – –

1,9 2,20 2,8 2,50 6,5 3,20 – –

Tabelul III.3.57

Grosimea stratului în funcţie de amestecul prelucrat

Nr. crt. Nm semitort

Grosimea stratului (mm)

100% bbc mediu II

67% bbc 33% cel

67% bbc 33% pes 100% celo 100% pes

1 1,1 0,873 0,739 0,631 0,807 0,553

2 1,3 0,727 0,682 0,579 0,693 0,481

3 1,5 0,655 0,621 0,528 0,605 0,467

4 1,7 0,581 0,561 0,475 0,496 0,433

5 1,9 0,552 0,561 0,475 0,496 0,433

6 2,1 0,490 0,479 0,445 0,470 0,423

7 2,3 0,467 0,462 0,428 0,428 0,390

8 2,5 0,445 0,420 0,394 0,405 0,368

9 2,7 0,419 0,390 0,380 0,403 0,347

10 2,9 0,408 0,375 0,366 0,383 0,340

11 3,1 0,384 0,365 0,355 0,378 0,334

12 3,3 0,367 0,351 0,344 0,373 0,325

13 3,5 0,348 0,341 0,333 0,362 0,318


Tabelul III.3.58

Pasul spirelor funcţie de amestecul prelucrat

Nr. crt. Nm semitort

Pasul spirelor (mm)

100% bbc mediu II

67% bbc 33% cel

67% bbc 33%pes

100% celo

100% pes

1 1,1 4,45 3,46 3,35 3,34 3,06

2 1,3 3,26 3,25 3,19 3,21 2,93

3 1,5 3,04 3,05 2,93 2,91 2,71

4 1,7 2,90 2,89 2,84 2,78 2,58

5 1,9 2,72 2,73 2,67 2,55 2,41

6 2,1 2,66 2,55 2,50 2,37 2,19

7 2,3 2,58 2,39 2,41 2,30 2,15

8 2,5 2,50 2,22 2,33 2,19 2,06

9 2,7 2,46 2,13 2,22 1,15 1,98

10 2,9 2,24 2,06 2,12 2,04 1,84

11 3,1 2,09 1,99 1,98 1,97 1,81

12 3,3 2,01 1,92 1,89 1,89 1,72

13 3,5 1,81 1,77 1,82 1,82 1,68

III.3.7.4. Performanţele flaierelor moderne Preocupările firmelor constructoare, îndreptate spre perfecţionarea flaierelor, s-au con-

cretizat prin: – creşterea turaţiei furcilor până la 1500 rot/min; – mărirea dimensiunilor bobinelor; – utilizarea furcilor din aliaje speciale, uşoare, cu profil aerodinamic şi cu antrenare la

partea superioară; – înlocuirea conoizilor cu profil hiperbolic cu conoizi cu profil drept, sau înlocuirea

variatorului cu conoizi cu servomotoare; – oprirea automată a flaierului la atingerea lungimii de semitort prestabilită, într-o

poziţie corespunzătoare a băncii bobinelor; – oprirea automată a maşinii la ruperea semitortului sau a benzii alimentate; – controlul tensiunii benzilor alimentate; – controlul şi menţinerea constantă a tensiunii de înfăşurare; – curăţarea şi absorbţia scamelor şi a prafului din principalele zone de lucru; – scoaterea semiautomată sau automată a levatei; – automatizarea transportului formatelor spre şi de la maşinile de filat; – controlul datelor de producţie şi a tensiunii semitortului, pe calculator. În tabelul III.3.59 sunt redate principalele caracteristici tehnice şi tehnologice ale

flaierelor moderne.


Tabelul III.3.59

Caracteristicile tehnice şi tehnologice ale flaierelor moderne

Caracteristica U.M.


ZINSER TOYOTA RIETER HOWA MARZOLI GROSSEN HAINER

660 FL 16 FL 100 F 4/1 F5; F 5D RMH BCX 16 BF 224

Număr fuse pe maşină – 60–120 96–120 96–120 36–120 36–120 40–120 36–120 20–120

Turaţie furci, maximă rot/min 1500 1400 1500 1300 1500 1500 1500 1500

Fineţe semitort, Nm m/g 0,8–6,0 0,8–5,0 0,8–6,0 0,76–6,0 0,76–6,6 0,8–6,0 0,76–6,6 –

Torsiuni tors/m 5–70 – – 17–96 17–96 – 17–96 –

Dimensiuni bobine

D mm 150 152 152 150 150 150 152,4 152

H mm 400 406 406 400 400 406 406,4 400

Tip tren de laminat – 3/3; 4/4 3/3; 4/4 4/4 3/3 3/3 3/3; 4/4 3/3 3/3; 4/4

Laminaj – 4–20 5–21 5–21 4–20 4–20 5–20 4–20 6–15

Lungimea fibrelor, maximă mm 63 – 76 – 65 – 60 60

III.3.8. Filarea

Produsul finit al filaturilor, firul, este alcătuit dintr-o înşiruire de fibre îndreptate, parale-lizate şi consolidate prin diverse procedee.

În funcţie de materia utilizată şi de cerinţele de calitate impuse firelor, acestea se obţin prin diverse fluxuri tehnologice, în care ultima fază este filarea.

Filarea se realizează pe maşini de filat, care efectuează următoarele operaţii: – laminarea înşiruirii alimentate (bandă sau semitort); – consolidarea înşiruirii debitate (prin torsionare sau prin alte procedee); – înfăşurarea firului pe diverse formate (ţevi sau bobine). Până la sfârşitul anilor ’60, practic, toate firele filate din fibre s-au obţinut pe maşini de

filat cu inele sau pe selfactoare. La expoziţia de maşini textile ITMA ’67, firma Investa din Cehoslovacia, a prezentat o

maşină de filat – OE cu rotor – al cărui principiu de obţinere a firelor este total diferit de cel al maşinii de filat cu inele. Ulterior, s-au conceput şi realizat şi alte tipuri de maşini de filat, ce se bazează pe noi principii de filare, pe care se obţin fire cu structuri şi caracteristici specifice. Din multitudinea de metode şi procedee brevetate până în prezent s-au impus în practica industrială următoarele:

– filarea clasică (fus, inel, cursor); – filarea cu rotor; – filarea prin fricţiune;


– filarea aerodinamică (cu vârtej staţionar, cu jet de aer etc.); – filarea prin înfăşurare; – filarea fără torsiune. O parte din aceste metode, cum ar fi: filarea cu rotor, filarea prin fricţiune (DREF 2),

filarea cu vârtej staţionar etc., poartă denumirea de „filare cu capăt liber“ OE. III.3.8.1. Filarea cu inele Procedeele noi de filare, cu toate avantajele pe care le prezintă, nu pot să înlocuiască

total filarea clasică. Pe lângă faptul că prin aceste procedee nu se poate realiza întreaga gamă sortimentală de fire necesară produselor textile, nici rezistenţa la tracţiune a noilor structuri de fire nu atinge rezistenţa firelor clasice.

Maşina de filat cu inele execută trei operaţii de bază: laminarea, torsionarea şi înfăşu-rarea. Semitortul, sau banda alimentată, este subţiat de trenul de laminat, obţinându-se o înşiruire de fibre paralele ce este torsionată şi înfăşurată de ansamblul fus-inel-cursor.

III.3.8.1.1. Laminarea Firmele constructoare de maşini de filat cu inele îşi echipează maşinile, în general, cu

trenuri de laminat de tip 3/3 cu două cureluşe, cu braţe de presiune SKF. Există însă şi constructori care au conceput şi realizat trenuri de laminat proprii.

Firma SKF – principalul producător – construieşte braţe de presiune din seria PK 2000/PK 200, pentru prelucrarea semitortului din fibre de bumbac şi tip bumbac cu lun-gimea de până la 60 mm, a căror elemente constructive şi de reglare sunt prezentate în figura III.3.57 şi în tabelele III.3.60–III.3.62.

Fig. III.3.57. Trenuri de laminat cu braţe de presiune SKF, PK 2000/PK 200.

constant 203 constant 203

constant 203constant 203


Tabelul III.3.60

Valorile forţelor de apăsare

Tipul braţului de presiune

Forţe de apăsare (daN)

pe cilindrii debitori pe cilindrii intermediari pe cilindrii alimentatori

Seria PK 2000

PK 2025–1251331

10–14–18 10–14

12–16

PK 2025–1251459 12–16

PK 2025–1251784 12–16

PK2025–1251785 18

PK 2025–1251786 18

Seria PK 200

PK 225–0037933

10–14–18

10

14

PK 225–0037935 10

PK 225–0037940 10

PK 225–0037924 14

PK 225–0037925 14

Tabelul III.3.61

Elemente constructive şi de reglare a trenurilor de laminat cu braţe de presiune PK 2000/PK 200

Tip braţ de

presiune

Tip port-cureluşă

Diametrul cilindrilor inferiori (mm)

Ecartamente (mm) Lungimea fibrelor

max. (mm) I II III HF VF VF GF PK 2025 PK 225

OH62

25/27

25/27

25/27

44

34

50–65

143

45 OH2022 44 50–65 45 OH132 53 60–70 54

OH2042 53 60–70 54 OH122 68 max 60

PK 2035 PK 235

OH62

25/27

25/27

25/27

46

34

50–65

143

45 OH2022 46 50–65 45 OH132 55 60–70 54

OH2042 55 60–70 54 OH122 70 max 60

PK 2035 PK 235

OH62

25/27

25/27

25/27

44

36

40

132

45 OH2022 44 40 45 OH132 53 50 54

OH2042 53 50 54 OH122 68 60 60

PK 2055 PK 255

OH62

25/27

25/27

25/27

46

36

40

132

45 OH2022 46 40 45 OH132 55 50 54

OH2042 55 50 54 OH122 70 60 60


Tabelul III.3.62

Recomandări pentru laminaje

Tipul materiei prime Laminajul parţial Laminajul total

Braţ de presiune PK 2025/PK 225 şi PK 2035/PK 235

Bumbac foarte scurt cardat

1,15–1,3

12–20

Bumbac cardat 20–35

Bumbac pieptănat 20–40

Bumbac/fibră chimică 25–45

Fibre chimice 25–40

Braţ de presiune PK 2055/PK255 şi PK 2065/PK 265

Bumbac

1,15–1,3

până la 50

Fibre chimice 50–70

Bumbac/fibră chimică peste 70

La braţele de presiune din seria PK 2000, pentru staţionări îndelungate există posibili-

tatea descărcării parţiale a cilindrilor debitori până la 6 daN, prin comutarea piesei hexagonale excentrice pe culoare albă.

Din 1991 firma construieşte şi braţe de presiune PK 1500/5, pentru trenuri de laminat de tip 5/5 cu două cureluşe, destinate filării direct din bandă.

Condiţiile optime de laminare se asigură şi prin reglarea corespunzătoare a distanţei dintre cureluşe, a cărei mărime se stabileşte practic funcţie de: tipul fibrelor prelucrate, densitatea de lungime a semitortului, masa fibrelor din zona principală de laminare, tipul port-cureluşei etc.

Mărimea distanţei dintre cureluşe – prezentată în tabelul III.3.63 – depinde de combi-naţia distanţier–port-cureluşă [27], [23].

Tabelul III.3.63

Distanţa dintre cureluşe

Distanţier Distanţa (mm)

Culoare Cod vechi

Cod nou OH 2022 (scurte)

OH 62 (scurte)

OH 2042 (medii)

OH 132 (medii)

OH 122 (lungi)

Roşu OLc1 0964117 – – 2,4* 2,5* 2,6

Galben OLc2 0964118 2,2* 2,2* 2,8* 3,3* 3,4*

Mov – 0017705 2,5* 2,5* 3,2 3,3 3,4

Alb OLc3 0964119 2,9* 2,9* 3,5* 3,6* 3,7*

Gri – 0017627 3,3 3,5 4,0 4,1 4,2*

Negru OLc4 0964120 3,8 3,9 4,6 4,6 4,7 * Set de distanţiere uzuale

Pentru utilizarea cât mai corectă a distanţierelor, firma SKF recomandă ca punct de

reper filarea firului Nm 34 (30 tex) [21], [27], [28]. Pentru fire mai fine decât Nm 34, este


necesară o distanţă de 2,2 mm sau 2,5 mm, iar pentru fire mai groase, o distanţă de 2,8 mm. În cazul filării fibrelor scurte, deci a utilizării port-cureluşelor OH 62 sau OH 2022, mărimile indicate se obţin cu distanţiere de culoare galbenă sau mov şi respectiv de culoare albă. Pentru fire foarte groase se recomandă distanţiere negre.

Port-cureluşele se fabrică cu diverse deschideri – corespunzătoare pasului fuselor, astfel:

– port-cureluşe scurte: – OH 62 cu deschidere de 65; 90 mm; – OH 2022 cu deschidere de 68,4; 75; 82,5 mm;

– port-cureluşe medii: – OH 132 cu deschidere de 65; 68,4; 57; 82,5; 90 mm; – OH 2042 cu deschidere de 68,4; 75 mm;

– port-cureluşe lungi: – OH 122 cu deschidere de 68,4; 75; 82,5; 90 mm.

Firma Suessen [10], pentru prelucrarea fibrelor cu lungimi până la 60 mm, construieşte trenuri de laminat – HP – de tip 3/3 cu două cureluşe şi braţe de presiune HP A 310 şi HP A 320 (fig. III.3.58).

Fig. III.3.58. Braţe de presiune Suessen HP A.

Diferenţa între cele două tipuri de braţe constă în mărimea diametrului D astfel:

HP A 310: D = 28 mm; HP A 320: D = 32 mm.

Valorile ecartamentelor pentru braţul HP A sunt: – lungimea totală a câmpului de laminare (h' + v') – 145 mm; – lungimea câmpului preliminar (v'), min/max – 31/101 mm; – lungimea câmpului principal (h'), min/max – 44/75 mm;


– distanţa A, max – 205 mm; – distanţa e, min – 60 mm. Forţele de apăsare pe cilindrii superiori sunt exercitate de arcuri lamelare, cu posibilităţi

de reglare în trepte. În cazul unei staţionări prelungite a maşinii, se fixează poziţia „descărcare parţială“, poziţie în care forţele de apăsare au valori cuprinse între 4 şi 7 daN. Prin aceasta, înşiruirea de fibre nu este deranjată şi totodată se evită deformarea cilindrilor.

Firma Rieter îşi echipează maşinile de filat cu inele [31], [32] cu trenuri de laminat de construcţie proprie, la care forţele de apăsare se exercită pneumatic, valorile maxime fiind de 20 daN. Reglarea acestora este continuă, fără trepte, şi se realizează de la un punct central. Din acelaşi loc se reduce valoarea forţelor de apăsare, în cazul staţionărilor prelungite.

Recomandările firmei Rieter cu privire la valorile laminajului total în funcţie de materia primă şi fineţea firelor sunt redate în tabelul III.3.64.

Tabelul III.3.64

Recomandări pentru laminajul total la maşina G 30

Nr. crt. Materia primă Fineţea firelor (Ne) Limitele laminajului total

1 Viscoză 100% 12–70 16–70

2 Poliester/viscoză 12–80 16–70

3 Poliester 100% 1,3–1,7 dtex 16–75 19–70

4 Poliester/bumbac 12–85 16–70

5 Bumbac lung pieptănat 64–160 36–80

6 Bumbac mediu pieptănat 20–64 16–80

7 Bumbac cardat 5–30 12–40

La maşinile cu lungimi mari (cu peste 1000 fuse) se foloseşte antrenarea bilaterală a

trenului de laminat [31], [33], [34], [35], [26]. III.3.8.1.2. Torsionarea şi înfăşurarea Torsionarea pe maşinile de filat se realizează concomitent cu înfăşurarea, prin inter-

mediul ansamblului fus-inel-cursor. Înşiruirea debitată de trenul de laminat este torsionată de către cursor, care culisează pe

un inel, fiind antrenat în această mişcare de către fus prin intermediul firului. Fusele, prin performanţele proprii şi precizia montajului (verticalitatea şi centrarea faţă

de inel), influenţează în mare măsură calitatea firelor şi productivitatea maşinii. În filaturile tip bumbac din ţară, marea majoritate a maşinilor de filat cu inele sunt echi-

pate cu fuse SKF HP, ce funcţionează practic cu turaţii cuprinse între 8500 şi 15500 rot/min. La maşinile moderne, prin utilizarea fuselor performante (cu componente din materiale

de calitate superioară şi precizie de execuţie mărită), cu diametrul nucii redus la 18,5 mm şi antrenarea tangenţială a acestora, s-au atins turaţii de 25000 rot/min.

Fusele performante se caracterizează prin funcţionarea silenţioasă şi fără vibraţii, consum de energie acceptabil (datorită menţinerii vitezelor mici la elementele de antrenare), verticalitate şi centrare faţă de inel stabile în timp.


Excentricitatea fusului faţă de inel conduce la: – creşterea numărului de ruperi, datorită variaţiei şi a creşterii valorii medii a tensiunii

în fir; – uzura prematură a cursorului şi inelului, datorită accelerării şi frânării succesive a

cursorului pe parcursul unei rotaţii în jurul fusului. În general, fusele utilizate la maşinile de filat cu inele sunt de construcţie proprie (de

regulă fabricate sub licenţă) sau fabricate de firme specializate. Principala firmă specializată în construcţia fuselor este SKF, care, pentru sectorul

bumbacului, fabrică fuse din seria HF, HZ, CS (tabelul III.3.65).

Tabelul III.3.65

Fuse SKF

Tipul fusului Lungimea copsului (mm) Turaţia maximă (rot/mi)

HF 1; HZ 1; CS 1 260 22000

HF 21; HZ 21 300 20000

CS 1 Silent 30000

HF 3; HZ 30 340 15000

Firmele Sussen şi Zinser fabrică fuse performante pentru echiparea maşinilor proprii sau

a celor realizate de alte firme, precum şi pentru modernizarea vechilor maşini de filat – situaţie în care ele pot fi achiziţionate direct de cei interesaţi.

Inelele sunt din oţel carbon, cu diverse tratamente pe suprafaţa de alunecare a cursorilor, respectiv pe flanşă.

Pentru maşinile de filat şi de răsucit, firmele specializate fabrică inele de diferite dimensiuni, profile, sisteme de fixare şi de lubrifiere.

Cele mai uzuale profile sunt: – normale (simetrice); – eliptice-Reiners & Fürst; – antiwedge (asimetrice) – Bräker; – cu pistă conică (profil J); – cu pistă verticală (profil HZ). La maşinile de filat tip bumbac, cel mai frecvent se întâlnesc primele trei tipuri, cu

diametre între 35 şi 50 mm şi cu două dimensiuni ale flanşei; 3,2 mm (flanşa 1) şi 4,0 mm (flanşa 2).

Stabilitatea procesului de filare este determinată de valoarea tensiunii în fir, dependentă de raportul între diametrul inelului şi cel al ţevii, raport ce se recomandă [37] a fi de maximum 2 (fig. III.3.59).

De asemenea, prezintă importanţă raportul dintre lungimea ţevii şi diametrul inelului. Se recomandă ca raportul celor două dimensiuni să fie circa 5 [38].

Utilizarea unor inele cu diametre mai mici permite creşterea turaţieie fuselor, în condi-ţiile menţinerii constante a vitezei cursorului, cu influenţe favorabile asupra producţiei maşinii.

Cursorii îndeplinesc următoarele funcţii: – torsionează înşiruirea fibroasă; – contribuie la înfăşurarea firului; – provoacă şi controlează tensiunea în fir.


Fig. III.3.59. Stabilitatea procesului de filare în funcţie de raportul între diametrul inelului şi cel al ţevii.

Tensiunea provocată de cursor în fir depinde de natura amestecului prelucrat fineţea

firelor, geometria de filare, dar în mod deosebit de tipul, masa şi viteza cursorului. Viteza cursorului este determinată practic de turaţia fuselor şi de diametrul inelului.

Pentru o bună desfăşurare a procesului tehnologic, turaţia fuselor trebuie să se stabilească astfel încât viteza cursorului să se încadreze în anumite limite. În fig. III.3.60 sunt redate limitele vitezelor cursorilor funcţie de fineţea firelor, tipul fibrelor prelucrate, diametrul şi flanşa inelului [37].

De remarcat este că prelucrarea amestecurilor cu conţinut de fibre sintetice reclamă viteze mai mici ale cursorilor, comparativ cu cele folosite la filarea bumbacului. Pentru fibre sintetice cu termostabilitate redusă se recomandă să nu se depăşească viteze ale cursorilor de 28–30 m/s.

Cursorii se fabrică de către firme specializate (Bräker, Reiners & Fürst, Plastex, Eadie, Kanai etc.), într-o gamă sortimentală foarte variată, funcţie de tip: formă, greutate, secţiune transversală, tratamente de suprafaţă etc.

Tipurile uzuale de cursori care se fabrică în prezent sunt: C; EL; N; J; HZ; etc. Tipul cursorului se adoptă, în principal, funcţie de tipul inelului (de exemplu cursorii tip J corespund inelelor cu pistă conică de rulare, cursorii tip HZ sunt destinaţi inelelor cu pistă de rulare verticală).

Forma – dimensiunile arcului pentru principalele tipuri de cursori este simbolizată prin litere. De exemplu, firma Reiners & Fürst fabrică cursori tip C şi EL standard sau C şi EL cu alte forme (curburi), simbolizate astfel:

T – curbură joasă; H – curbură înaltă; MT – curbură medie; W – curbură largă. E – curbură strânsă;


Fig. III.3.60. Valori optime ale vitezei cursorilor recomandate de firma Bräker.

Sunt utilizate şi combinaţii ale acestora, ca de exemplu: HW – curbură largă şi înaltă; EMT – curbură îngustă şi de înălţime medie. Secţiunile transversale şi simbolurile acestora, pentru cursorii realizaţi de firmele Bräker

şi Reiners & Fürst sunt prezentate în tabelul III.3.66. Tratamentele de suprafaţă la care sunt supuşi cursorii au rolul de a mări performanţele

procesului de filare prin creşterea vitezei, reducerea coeficientului de frecare, mărirea duratei de folosire. Astfel, firma Bräker aplică următoarele tratamente:

Saphir – tratamente de difuzie în profunzime (cursori de culoare albastră); Record – tratament electrolitic de suprafaţă – nichel-argint (cursori argintii); BLT – tratament termochimic (cursori negri); Super Polish – cursori cu suprafaţă superlustruită. În privinţa vitezei de lucru, a duratei de utilizare şi a frecării, rezultatele cele mai bune

se obţin prin folosirea cursorilor Saphir. Prin utilizarea cursorilor Record şi BLT se obţin rezultate bune, cu menţiunea că pentru rodarea inelelor nu se folosesc cursorii Record. Cursorii Super Polish sunt recomandaţi în special pentru rodarea inelelor, ceilalţi parametri (viteză, ruperi de fir, durată de utilizare, uzura inelelor etc.) se încadrează în limitele normale, fără performanţe deosebite.

Vite

za c

urso

rulu

i m/s


Tabelul III.3.66

Simbolul pentru forma secţiunii cursorilor

Forma secţiunii Simbol

Bräker Reiners & Fürst

Rotundă r r

Plată f f

Extra-plată – t tip F

Semirotund dr hr

Semirotund-înaltă drh –

Semirotund.plată drf hd

Semirotund-extraplată udr –

Rotund-plată fr rf

Masa cursorilor este simbolizată prin numere specifice fiecărei firme producătoare, sau

prin numere ISO (masa în mg a unui cursor, respectiv masa în grame a 1000 bucăţi cursori). Notarea cursorilor prin diferite simboluri indică flanşa inelului, tipul, forma secţiunea şi

numărul cursorului (specifice firmei sau specifice ISO), precum şi tratamentul de suprafaţă. Astfel, firma Bräker utilizează notaţii de forma: C1 UL udr 1/0; C2 HW dr 3/0; iar firma Reiners & Fürst, notaţii de forma: EL 1 hr H 1; C 1 hr TW 4/0.

În ambele cazuri: – primul grup de litere, majuscule, indică tipul cursorului (normal, eliptic etc.); – cifrele indică flanşa inelului; – al doilea grup de litere majuscule indică forma cursorului (joasă, înaltă etc.); – literele minuscule indică secţiunea transversală a cursorului (rotundă, semirotundă etc.); – ultimul grup de cifre indică numărul cursorului (1/0; 1 etc.). Alegerea cursorilor se efectuează funcţie de: – profilul şi flanşa inelului; – materia primă prelucrată; – fineţea firelor. Recomandările firmelor producătoare – de utilizare a cursorilor în funcţie de materia

primă prelucrată şi tipul inelului, sunt redate în tabelul III.3.67 (firma Bräker) şi în tabelul III.3.68 (firma Reiners & Fürst).

Pentru inelele cu profil special HZ şi J se pot utiliza numai cursori corespunzători, respectiv tip HZ şi tip J.

În tabelele III.3.69 şi III.3.70 sunt redate corespondenţele dintre numerele Bräker şi ISO pentru tipurile de cursori frecvent utilizate în filaturile de bumbac, în funcţie de fineţea firelor prelucrate.


Tabelul III.3.67

Cursori Bräker

Amestec Inel Cursor

Profil Flanşă Simbol tip Simbol secţiune

Bumbac Normal

1 L, MC Toate exclusiv

fr şi r 2 MC, H, N

Antiwedge 1 EL, EM C, 2 EL, EM, C, EH, N

Bumbac/fibre chimice

Normal 1 MC

r, dr, udr, fr şi f 2 MCHN

Antiwedge 1 EMC 2 EMC, EHN

Fibre sintetice Normal

1 MCN

r şi f 2 MHNC

Antiwedge 1 EMCN 2 EMN

Tabelul III.3.68

Cursori Reiners & Fürst

Inel Tip cursor (simbol) Recomandări

Profil Flanşă

Normal 1 EL, H-EL*, C

EL, H-EL*, C, N

r – pentru fibre sintetice

2 hr – pentru amestecuri de fibre sintetice cu bumbac sau celofibră

Antiwedge 1 EL, H-EL*

EL, H-EL*

rf – pentru fibre sintetice 100% în special fibre acrilice

2 f – pentru fire cu pilozitate mare

*Semieliptice

Tabelul III.3.69

Cursori tip L, EL, M, EM, C, H, EH (recomandări Bräker)

Fineţe fir (Nm)

Număr cursor Fineţe fir (Nm)

Număr cursor

Bräker ISO Bräker ISO 12 13 224 56 2/0–3/0 50–44 16 10 160 60 3/0–4/0 45–40 20 9 140 70 4/0–5/0 40–35,5 24 8 125 80 5/0–6/0 35,5–31,5 28 6 100 85 6/0–7/0 31,5–28 34 4 90 90 7/0–8/0 28–25 36 3 80 100 9/0 25 40 2 71 120 10/0 22,4 48 1–1/0 63–56 140 14/0 16 50 1/0–2/0 56–50 150 16/0 14


Tabelul III.3.70

Cursori tip N (recomandări Bräker)

100% bumbac Fibre sintetice, artificiale şi amestecuri

Fineţe fir (Nm)

Număr cursor Fineţe fir (Nm)

Număr cursor

Bräker ISO Bräker ISO

14 12–14 200–250 14 14–16 259–280

17 10–12 160–180 17 12–13 200–224

20 8–9 125–140 20 10–11 169–180

27 4–6 90–100 27 7–8 112–125

34 3–4 89–90 34 6–7 100–112

40 1–2 63–71 40 3–4 80–90

50 1/0–2/0 50–56 50 1–2 63–71

56 2/0–3/0 45–50 56 1/0–1 56–63

60 3/0–4/0 40–45 60 1/0–2/0 50–56

70 4/0–5/0 35,5–40 70 2/0–3/0 45–50

80 5/0–6/0 31,3–35,5 80 3/0–4/0 40–45

90 6/0–7/0 28–31,5 90 4/0–5/0 35,5–40

100 7/0–8/0 22–28 100 5/0–6/0 31,5–35,5

120 8/0–10/0 22,4–25 120 6/0–7/0 28–31,5

135 11/0/12/0 18–20 135 7/0–8/0 25–28

160 14/0–16/0 14–16 160 – –

Recomandările firmei Reiners & Fürst de utilizare a cursorilor în funcţie de fineţea firelor,

diametrul inelului, turaţia fuselor şi secţiunea cursorului sunt prezentate în tabelul III.3.71. În general, o secţiune plată a cursorului reclamă folosirea unui cursor mai uşor cu un

număr faţă de cursorii cu secţiune semirotundă sau semirotund-plată. La turaţii mari ale fuselor (cazul maşinilor moderne) se recomandă utilizarea cursorilor

mai uşori cu 2–3 numere. Torsionarea însuşirii debitată de trenul de laminat concură la formarea firului, prin

modificarea poziţiei fibrelor (între ele şi faţă de axa însuşirii), care determină mărirea forţelor de frecare şi, prin aceasta, fixarea fibrelor în structura înşiruirii.

Torsiunea influenţează principalele caracteristici ale firului, cum ar fi: rezistenţa la trac-ţiune; compactitatea şi rigiditatea; voluminozitatea, gradul de acoperire şi respectiv capacitatea de izolare termică; echilibrul torsional şi tendinţa de formare a cârceilor.

Valoarea torsiunii, respectiv a coeficientului de torsiune, se stabileşte funcţie de destinaţia firelor şi caracteristicile fibrelor.

Valorile orientative ale coeficienţilor de torsiune pentru firele de urzeală din 100% bumbac sunt indicate în tabelul III.3.72. Pentru firele de bătătură, valoarea acestor coeficienţi se reduce cu 10–20% [18], [19], iar pentru firele de tricotaje, cu 30–25% [38] şi chiar mai mult [40]. Pentru firele răsucite destinate urzelii, coeficienţii de torsiune se reduc cu circa 5–10% [38].


Tabelul III.3.71

Recomandări Reiners & Fürst

Fineţe fir

(Nm)

Număr cursor

Turaţia fuselor

Mare Normală

Diametrul inel

Secţiune cursor Diametrul inel

Secţiune cursor

f hd; hr f hd; hr

14

40–42

– – 57–60 12–13 16–17

17 6–7 8–10 55–57

8–9 11–13

20 4–5 6–7 6–7 8–9

24 3–4 4–5 50–55

5–6 6–7

27 1–2 2–3 4–5 5–6

30 1/0–1 1–2

48–50

3–4 4–5

34 1/0–2/0 1/0–1 2–3 3–4

40 3/0–4/0 2/0–3/0 1/0–1 1–2

44

38–42

3/0–4/0 2/0–3/0 1/0–1 1–2

48 4/0–5/0 3/0–4/0 1/0–2/0 1/0–1

50 4/0–5/0 3/0–4/0

45–50

1/0–2/0 1/0–1

54 5/0–6/0 4/0–5/0 2/0–3/0 1/0–2/0

60 5/0–6/0 4/0–5/0 2/0–3/0 1/0–2/0

64 6/0–7/0 5/0–6/0 3/0–4/0 2/0–3/0

70 7/0–8/0 6/0–7/0 4/0–5/0 3/0–4/0

80

36–40

8/0–9/0 7/0–8/0

45–48

5/0–6/0 4/0–5/0

85 8/0–9/0 7/0–8/0 5/0–6/0 4/0–5/0

90 9/0–10/0 8/0–9/0 6/0–7/0 5/0–6/0

100 10/0–11/0 9/0–10/0 7/0–8/0 6/0–7/0

120 12/0–14/0 11/0–12/0

42–45

9/0–10/0 8/0–9/0

135

36–38

14/0–16/0 13/0–15/0 12/0–14/0 10/0–12/0

160 17/0–19/0 15/0–17/0 15/0–17/0 13/0–15/0

170 18/0–29/0 16/0–18/0 16/0–18/0 14/0–16/0

180 18/0–20/0 16/0–18/0 38–42

16/0–18/0 15/0–17/0

200 20/0–22/0 18/0–20/0 18/0–20/0 16/0–18/0


Tabelul III.3.72

Valori orientative ale coeficienţilor de torsiune, pentru fire de urzeală din bumbac

Lungimea fibrei, mm

Densitate de lungime, tex (Fineţe, Nm)

62–55 (16–18)

50–36 (20–28)

30–25 (34–40)

20–16 (50–60)

14–12 (70–85)

10–8,8 (100–120)

7,2–5,8 (140–170)

Coeficient de torsiune αtex (αm)

28–29 1660–3860 (116–122)

3820–4110(121–130)

4110–4340(130–137)

– – – –

30–31 – 3570–3890(113–123)

3920–4050(124–128)

4050–4270(128–135)

4270–4430(135–137)

–

–

32–33 – – 3670–3920 (116–124)

3980–4110(126–130)

4200–4340(133–137)

– –

34–35 – – – 3700–3830(117–121)

3920–3980(124–126)

4110 (130) –

36–37 – – – – 3270–3320(107–110)

3600–3740 (114–118)

3920 (124)

38–39 – – – – 3420–3320(105–110)

3320–3640 (110–115)

3320–3800 (110–120)

Valorile orientative ale coeficienţilor de torsiune pentru firele obţinute din fibre

poliesterice în amestec cu fibre celulozice sunt prezentate în tabelul III.3.73 [39].

Tabelul III.3.73

Fineţea firului (Nm)

Coeficientul de torsiune

(αm)



(αm)



(αm)

20 100 50 112 85 117

34 107 60 112 100 117

40 110 70 112 140 118

Recomandările firmei Rieter cu privire la torsiunea firelor de urzeală funcţie de fineţea

firului, natura materiei prime şi dimensiunile fibrelor sunt prezentate grafic în fig. III.3.61. Înfăşurarea la maşinile de filat cu inele se realizează în straturi conice duble (de umplere

şi de separaţie), suprapuse decalat cu o anumită valoare, numită „salt“. O înfăşurare corectă presupune: – înmagazinarea unei cantităţi cât mai mari de fir; – asigurarea stabilităţii spirelor, obţinută de regulă la o conicitate a straturilor de

circa 26°; – asigurarea desfăşurării corespunzătoare a firului cu viteze mari.


Fig. III.3.61. Torsiunea firelor de urzeală în funcţie de natura şi dimensiunile fibrelor

(recomandări Rieter). Diametrul formatului depinde de: densitatea de lungime a firului înfăşurat; densitatea de

înfăşurare a firului (recomandat 0,45–0,48 g/cm3, pentru firele de urzeală şi 0,43–0,45 g/cm3, pentru firele de bătătură) determinată de tensiunea din fir; pasul spirelor; saltul băncii.

La schimbarea densităţii de lungime a firului prelucrat, pentru menţinerea diametrului formatului la valoarea maximă (dependentă de diametrul inelului), se impune modificarea pasului spirelor şi a saltului băncii.

Pasul spirelor se stabileşte astfel încât să se evite suprapunerea spirelor aceluiaşi strat (cazul pasului prea mic) sau întrepătrunderea spirelor din straturi suprapuse (cazul pasului prea mare). Aceasta este una dintre condiţiile ce asigură o bună desfăşurare a firului.

Valoarea pasului este determinată de lungimea firului dintr-un strat şi de dimensiunile stratului conic, dimensiuni dependente de elemente constructive ale ansamblului fus-inel, şi anume:

– înălţimea stratului: circa 0,95 din diametrul inelului; – diametrul minim egal cu diametrul ţevii, dependent de diametrul fusului; – diametrul maxim mai mic cu 3–4 mm faţă de diametrul inelului. III.3.8.1.3. Performanţele maşinilor moderne de filat cu inele Procesul clasic de filare, deşi prezintă unele dezavantaje, continuă să se perfecţioneze.

Caracteristicile de bază ale maşinilor de filat cu inele prezentate la ultimele expoziţii interna-ţionale de maşini textile sunt:

• creşterea numărului de fuse până la 1200 fuse/maşină;

Tors

iune

a (ră

suci

turi/

m)


• creşterea turaţiei fuselor până la 25000 rot/min, concomitent cu reducerea nivelului de

zgomot şi a consumului de energie; • utilizarea antrenării tangenţiale a fuselor (cu o curea pentru întreaga maşină; cu arbore

central de la care sunt antrenate grupe de 96 de fuse; cu motoare individuale pentru 96 de fuse); • antrenarea fuselor cu motoare individuale (firma SKF); • antrenarea fuselor cu motoare de turaţie reglabilă, în vederea reducerii tensiunii în fir; • reducerea tensiunilor din fir, prin optimizarea geometriei de filare; • alimentarea automată a bobinelor cu semitort; • oprirea alimentării cu semitort la ruperea firului; • lichidarea automată a ruperilor de fir; • scoaterea automată a levatei; • agregatizarea flaier – maşină de filat cu inele – maşină de bobinat; • controlul şi înregistrarea automată a datelor de producţie şi de calitate a firelor; • utilizarea inelelor mobile, ceea ce determină scăderea numărului de ruperi şi creşterea

duratei de funcţionare a cursorilor, dar care nu s-a extins, datorită complexităţii execuţiei şi a întreţinerii;

• alimentarea maşinilor de filat cu inele cu bandă de laminor; • lubrifierea automată a mecanismelor maşinii. Tabelul III.3.74 cuprinde principalele date tehnice şi tehnologice ale maşinilor de filat

cu inele moderne. Tabelul III.3.74

Caracteristicile tehnice şi tehnologice ale maşinilor de filat cu inele moderne

Caracte-ristica UM

Firma şi tipul maşinii Rieter Toyota Mafir Marzoli Süessen Zinser

G 5/2 G 5/11 RY 5 RX 100 RX 200 FB NSF 2/L RingCan Fiomax

1000 350

Turaţia fuselor rot/min 25,000 20000

max. 18000

(mecanic)25,000 25,000 20,000 25,000 25,000 25,000 25,000

Diametrul inelelor mm

36, 38, 40, 42,

45

36, 38, 40, 42, 45, (48)

38, 41, 44, 45,

47, 48, 50

36, 38, 41 35–50 38, 42,

45 35–52 35–52 38–50

Lungimea ţevii mm 180–230 180–

210 180–230 180–260 180–

260 180–260

Numărul de fuse pe maşină

max 1008 ...1008 ...960

(24/secţ) ...960 ...960 ...480 1080 (24/secţ) 96...384 96–

1056 ...1200

Lungimea fibrelor mm ...60 ...60 ...64 ...64 ...64 ...60 ...60 ...60 ...60 ...60

Fineţea firelor

tex (Nm)

4–100 (10–230)

(17–235)

Ne 10–120

Ne 10–120

Ne 10–120

(10–170)

Ne 5,5–120 (14–125) (14–

200) (6–200)

Torsiunea firelor răs/m 140–

2550 270–3300 220–

2120160–2170

225–2200

225–2200

300–3500

Laminajul ...60 (me-canic) ...70 10–45 38–430 15–63 8–70


3/3 cu 2 cureluşe

3/3 cu 2 cureluşe

3/3 cu 2 cureluşe

3/3 cu 2 cure-

luşe

3/3 cu 2 cureluşe SKF 3/3 cu 2

cureluşe3/3 cu 2 cureluşe

3/3 cu 2 cureluşe

3/3 cu 2 cure-

luşe Pasul fuselor mm 70 70; (75) 70; 75 70; 75 70; 75 70; 75 70; 75 75 70 70; 75


III.3.8.2. Filarea cu rotor Maşinile de filat cu rotor îndeplinesc următoarele funcţii tehnologice de bază: – separarea şi individualizarea fibrelor din banda de cardă sau laminor; – eliminarea impurităţilor, prafului şi particulelor străine; – aspirarea fibrelor şi transportarea lor spre rotorul de filare; – depunerea ciclică a fibrelor şi dublarea acestora în canelura rotorului; – torsionarea înşiruirii de fibre sub acţiunea unui moment de torsionare şi formarea

firului; – extragerea capătului liber de fir şi înfăşurarea firului pe un format. Organele principale ale maşinii sunt grupate în unitatea de filare (fig. III.3.62). Calitatea

firelor şi performanţele de filare rezultă din particularităţile constructive ale maşinilor, putând fi folosită o gamă largă de accesorii, în continuă perfecţionare. Deplasarea fibrelor în unitatea de filare se realizează cu viteze diferite, funcţie de zona în care se află [41], putând ajunge la valori de circa 8500 m/min în momentul depunerii pe suprafaţa de colectare (fig. III.3.63).

Fig. III.3.62. Unitatea de filare. Maşinile de filat cu rotor efectuează o amestecare foarte bună a fibrelor, deoarece

mănunchiul de fibre este desfăcut până la fibre individuale, care sunt suprapuse din nou în momentul formării firului. Factorul perturbator al procesului îl constituie vitezele foarte mari pe care le ating fibrele individualizate şi acţiunea curenţilor de aer din cutia de filare.

Pe plan mondial există câteva firme mari care produc unităţi de filare: Elitex-Rieter (Cehia), SKF (Elveţia), Suessen (Germania) etc. Unităţile de filare cunoscute sunt:

– Elitex D40 D60, pentru viteze de 40 000, 60 000 şi 75 000 rotaţii/minut la rotor (firma Elitex);

– SE 9 – SE 10 (firma SKF); – SPE 6 - SPE 12 (firma Suessen).

Cilindru defibrator


Fig. III.3.63. Fluxul de fibre, viteza fibrelor şi laminajul în diferite zone ale unităţii de filare.

Fineţea firelor prelucrate depinde de numărul de fibre din secţiunea firului, implicit de

fineţea fibrelor (fig. III.3.64). Subansamblele existente în unitatea de filare sunt descrise în continuare.

Fig. III.3.64. Fineţea firelor în funcţie de fineţea fibrelor din fir.


III.3.8.2.1. Cilindrul defibrator

Caracteristici constructive. Cilindrul defibrator asigură acţiunea de desfacere a benzii în fibre, teoretic individualizate. Prin funcţia sa, el participă la curăţarea benzii şi eliminarea impurităţilor pe care le conţine. Efectul de pieptănare, respectiv de separare, depinde de caracteristicile garniturii de pe cilindru, specifice fiecărui tip de fibră prelucrată şi fiecărei firme constructoare (tabelele III.3.75 şi III.3.76). Firma Elitex-Rieter mai pune la dispoziţie un cilindru OK 61, folosit pentru diverse fibre: bumbac, fibre chimice, amestecuri. Caracteristicile constructive sunt asemănătoare cu cele pentru OK 36. Efectul de pieptănare depinde de:

– poziţia fibrei în banda supusă pieptănării: în faţa dintelui garniturii sau lateral; – conţinutul de impurităţi din bandă; intensitatea este mai mare când banda este mai

curată; – parametrii tehnologici: viteza defibratorului – direct proporţională, iar viteza de

alimentare invers proporţională cu efectul de pieptănare. Există cilindri defibratori cu ace, care se folosesc la prelucrarea fibrelor chimice sau a

deşeurilor provenite din fire şi ţesături destrămate.

Uzura cilindrilor defibratori. Durata de viaţă a garniturilor este limitată [42] şi este determinată de mai mulţi factori:

– densitatea vârfurilor garniturii, fiind recomandate garnituri extradure (circa 900° Vickers);

– geometria garniturii, care trebuie să fie adecvată tipului de fibră prelucrat; – calitatea operaţiei de îmbrăcare; – turaţia cilindrului defibrator şi a rotorului; – densitatea de lungime a benzii de alimentare; – viteza de debitare, respectiv cantitatea de material prelucrată.

Tabelul III.3.75

Tipuri de cilindri defibratori cu garnitură rigidă ai firmei Elitex-Rieter

Tipul fibrei Tipul garniturii Caracteristici constructive ale garniturilor

Bumbac Amestecuri în care predomină bumbacul

Fibre sintetice Amestecuri în care predomină fibrele sintetice

OK 40

OK 37

Viscoză Amestecuri în care predomină viscoza Unele fibre sintetice

OK 36


Tabelul III.3.76

Caracteristici de selecţie a cilindrilor defibratori cu garnitură rigidă

realizaţi de firma Suessen

Tipul fibrei Tipul garniturii Caracteristici tehnice ale garniturilor

Bumbac, Viscoză, Bbc/Viscoză

OB-20 Defibrare intensă, elimină şi desface nopeurile

OB-20-DN La fel ca OB-20, având durata de viaţă mai mare, datorită tratamentului de suprafaţă

OB-20/4-DN

Defibrare intensă, elimină şi desface nopeurile. Pentru fineţi de fire de peste 33 tex (Nm 30, Ne 18). Tendinţă de:

– diminuarea imperfecţiunilor;

– reducerea ruperilor;

– creşterea duratei de utilizare

PAN, PA, PES

Amestecuri cu fibre naturale

Viscoză

OS-21 Acţiunea de defibrare mai blândă decât OB-20

OS-21-DN La fel ca OS-21, având durata de utilizare mai mare

OS-21/6-DN

Defibrare mai blândă decât la OB-20/4. Pentru fineţi de fire de peste 33 tex (Nm 30, Ne 18). Efecte:

– diminuarea imperfecţiunilor;

– reducerea ruperilor;

– creşterea duratei de utilizare

Tipul fibrelor prelucrate şi caracteristicile acestora influenţează de asemenea uzura

garniturilor. Dintre substanţele corosive se menţionează: – bioxidul de titan, conţinut în fibrele PES; – bioxidul de siliciu, conţinut în celofibră sau în unele avivaje; – impurităţile vegetale şi praful organic, conţinute în bumbac. Efectul cel mai puternic îl au fibrele sintetice şi în special bioxidul de titan, în acest sens

fiind recomandate fibrele lucioase. Durata de viaţă a garniturii rigide de pe cilindrul defibrator, la turaţii ale rotorului de 40 000–60 000 rot/min, se apreciază a avea, aproximativ, următoarele limite:

– bumbac şi celofibră: 24 000 ore de funcţionare; – PES lucios (0,005% TiO2) 12 000–18 000 ore de funcţionare; – PES (0,05–0,15% TiO2) + bbc 70/30: 8 000–10 000 ore de funcţionare; – PES matisat (0,2–1% TiO2): 4 000–8 000 ore de funcţionare; – PAN matisat (0,5% TiO2): 4 000–8 000 ore de funcţionare; Înlocuirea garniturii se poate face prin: – tăierea garniturii vechi şi îmbrăcarea cilindrului cu garnitură nouă, fiind necesară

realizarea ulterioară a echilibrării statice şi dinamice a cilindrului împreună cu axul său şi cu rulmentul, cu ajutorul unui aparat electronic de mare precizie (de exemplu cele oferite de firmele Schenk sau SKF din Germania). Vârful dinţilor nu trebuie să depăşească diametrul cilindrului;

– folosirea unui cilindru defibrator la care coroana pe care se montează garnitura se detaşează cu uşurinţă şi se aruncă după folosire.


III.3.8.2.2. Rotorul Rotorul are funcţia de a colecta fibrele separate de cilindrul defibrator, care sunt depuse

în canelura acestuia. Fibrele, din momentul în care sunt scoase din garnitura cilindrului defi-brator, până când se formează firul, se deplasează liber, sub acţiunea curenţilor de aer şi a forţelor create de organele în mişcare. Calitatea înşiruirii fibroase este afectată de:

– elementele active: – caracteristicile rotorului; mişcarea de debitare; – elementele pasive: suprafeţele peste care trece firul şi care opun rezistenţă mişcării sale. Elementele active au rolul determinant în ceea ce priveşte calitatea firului şi procesul de

filare. Transferul fibrelor se poate realiza în două variante constructive (fig. III.3.65): – sistem unidirecţional de deplasare a aerului tehnologic şi a fluxului de fibre care se

depune pe pereţii rotorului (Elitex-Rieter, Savio); – sistem bidirecţional de deplasare a aerului şi a fibrelor (Schlafhorst, Ingolstadt,

Schubert-Sulzer).

Fig. III.3.65. Sisteme de filare cu deplasarea aerului tehnologic şi a fluxului de fibre: a – unidirecţional: b – bidirecţional;

1 – flux de fibre; 2 – rotor; 3 – separator; 4 – aer tehnologic; 5 – fir debitat. Rotorul, prin elementele sale, este definitoriu pentru: – caracteristicile firului: rezistenţă, uniformitate, torsiune, fineţe, structură; – procesul de filare: viteza de lucru (viteza de debitare), numărul de ruperi. Caracteristicile rotorului. Rotorul se caracterizează prin: – diametru (DR); – forma secţiunii transversale. Diametrul rotorului variază de la 33 mm la 92 mm şi se alege, în principal, în funcţie de: a) Lungimea fibrelor prelucrate (lf). Aici trebuie avută în vedere relaţia [43]:

.2 RfR DlD

<<

În practică se recomandă: – pentru fibre foarte scurte:

;3,1≥R

f

Dl

– pentru fibre foarte lungi:

.1,11−≥R

f

Dl


Se admite ca limită extremă pentru fibre lungi:

.8,0≥R

f

Dl

Raportul lungimea fibrelor/circumferinţa rotorului, împreună cu nivelul de încreţire, determină numărul de înfăşurări transversale W (fig. III.3.66) [44], [45]:

R

PE

DllW

Π+

=

Fig. III.3.66. Formarea firului în rotor: lE – lungimea zonei de legare; lp – lungimea fibrei proiectată

pe canelura rotorului; la – zona de alimentare a fibrelor. b) Turaţia rotorului. Între diametrul şi turaţia rotorului, datorită conservării momentului

de inerţie, există relaţia (fig. III.3.67): const.n =RRD

S-au luat în considerare valorile practice, şi anume: nR = 70 000 rot/min şi DR = 46 mm. Turaţii mari ale rotorului corespund firelor fine şi invers (fig. III.3.68).

Fig. III.3.67. Combinaţii optime între diametrul şi turaţia rotorului.

Fig. III.3.68. Stabilirea turaţiei rotorului, nR,

în funcţie de densitatea de lungime a fibrelor (tex).


c) Fineţea firelor: – diametre mici corespund firelor mai fine; – diametre mari corespund firelor de fineţe medie şi groase. Pentru prelucrarea materiilor prime secundare şi pentru fire groase (Nm 10) se pot folosi

rotoare cu diametru 56–92 mm. Pentru prelucrarea fibrelor de bumbac bine curăţate şi desprăfuite se pot utiliza dia-

metre mici. d) Calitatea impusă firului obţinut. Uniformitatea firului este cu atât mai bună cu cât

numărul de dublări din rotor este mai mare şi implicit proporţională cu diametrul rotorului. Secţiunea transversală a rotorului este caracterizată prin (fig. III.3.69): – forma canelurii: în V sau rotunjită; – unghiul α de deschidere a canelurii; – adâncimea canelurii; – înclinarea peretelui de alunecare a fibrelor: unghiul γ; – forma peretelui frontal (pe care se formează firul): perete neted, dublu, cu sau fără

orificii de evacuare a aerului tehnologic.

Fig. III.3.69. Forma secţiunii rotoarelor: a – rotor cu canelura în forma de V, cu perete frontal dublu, canal de evacuare a aerului tehnologic (maşini BD); b – rotor cu canelura lată, perete frontal neted, canal de evacuare a aerului tehnologic (maşini Rieter); c – rotor cu canelură în formă de V, cu perete neted (maşini Suessen); d – rotor cu canelură dublă, cu perete frontal neted (maşini Suessen); e – rotor cu canelură în formă de V, perete frontal neted, canal de evacuare a aerului tehnologic (maşini Elitex-Rieter). α – unghiul de înclinare a canelurii; β – unghiul de înclinare a peretelui frontal; γ – unghiul de înclinare a peretelui de alunecare a fibrelor; 1 – canelura pentru depunerea fibrelor; 2 – perete de alunecare a fibrelor; 3 – perete frontal; 4 – canal de evacuare a aerului tehnologic.


Caracteristicile secţiunii transversale a rotorului determină: – cantitatea de praf depusă în rotor şi implicit cea antrenată de fir în mişcarea sa; – aşezarea fibrelor în fir şi compactitatea acestuia; – transmiterea momentului de torsiune şi respectiv nivelul de torsionare real în fir; – numărul de fibre legate transversal; – viteza rotorului. Tipurile principale de caneluri sunt redate în fig. III.3.70. Alegerea tipului de rotor şi

respectiv a unghiului γ de înclinare a peretelui de alunecare a fibrelor este cu atât mai dificilă cu cât turaţia rotoarelor este mai mare. Pentru turaţii mari, unghiul γ tinde să fie mai mic. Orientativ, această dependenţă este redată în fig. III.3.71. Unghiul α, de deschidere a canelurii, are de obicei valori cuprinse între 32° şi 57°. Pentru caneluri care au unghiul α mic, în formă de V, apare efectul de autocurăţare. De aceea se folosesc în special pentru fibre curate, unde procentul de praf este redus. Efectul de autocurăţare apare şi în cazul canelurilor duble (fig. III.3.69, d).

Fig. III.3.70. Diferite forme de rotoare şi

caneluri: a – canelură normală pentru fibre până la 40 mm; b – canelură dublă; c – rotor mare cu pereţi înalţi şi canelură medie pentru fibre până la 60 mm.

Fig. III.3.71. Valoare optimă a unghiului γ în

funcţie de diametrul şi turaţia rotorului. Condiţia nRDR = ct. DR = 46; 35; 30 mm.

Influenţa turaţiei rotorului asupra torsiunii. Prin condiţia nRDR = const., viteza

periferică a rotorului este constantă, indiferent dacă nR creşte. Dacă însă nR creşte, forţa centrifugă care acţionează asupra fibrelor creşte, acestea sunt mai puternic comprimate în canelură şi trebuie mărit momentul de torsiune pentru torsionarea înşiruirii de fibre. Zona lE se micşorează, filarea devine mai instabilă şi valoarea αmin [46] se deplasează spre valori superioare (fig. III.3.72). Îmbunătăţirea procesului de filare la viteze mari ale rotorului se poate realiza practic prin creşterea numărului de fibre în secţiune, care trebuie să fie > 100–125.

Uzura rotorului. În timpul utilizării, suprafaţa rotoarelor se uzează. Limita maximă

a uzurii se apreciază a fi 0,5 mm adâncime, faţă de nivelul iniţial. La depăşirea acestei limite, rotorul trebuie schimbat [47]. Rotoarele diamantate, borurate sau supuse unor tratamente combinate, se uzează mai greu. Aparatura specializată de control nedistructiv permite testarea uzurii prin înregistrarea profilului rotorului şi desenarea lui pe hârtie, la mărimea dorită.


Fig. III.3.72. Coeficientul de torsiune αm min funcţie de turaţia şi diametrul rotorului.

III.3.8.2.3. Duza şi tubul de debitare Elemente constructive. Duza de tragere (fig. III.3.73) este elementul peste care trece

firul, după formarea sa în rotor [48], [49] sub acţiunea forţei F1 de extragere a firului (fig. III.3.74). Caracteristicile dimensionale ale duzelor (fig. III.3.74) se încadrează în următoarele valori:

– diametrul exterior: 6–34 mm; – diametrul interior: 2–11 mm; – raza de curbură: 2–7 mm (mai rar 11 mm).

Fig. III.3.73. Duza de tragere a firului.

Fig. III.3.74. Forţa de extragere a firului din rotor.

Deplasarea firului, după formarea sa, este influenţată de coeficientul de frecare µ0 între

acesta şi pereţii duzei, astfel că, la ieşirea din duză, forţa F1 este: .00

01αµ= eFF

Unghiul α0 reprezintă unghiul pe care îl face firul la ieşirea din tubul de tragere (fig. III.3.75). Dacă F0 = 50 cN şi µ0 = 0,30, pentru două unghiuri α0 de înclinare diferită a tubului de tragere se obţine:

1111010 37,0cN1,8090;cN5,5830 FFFFF >+==⇒°=α=⇒°=α


Fig. III.3.75. Poziţia tubului de tragere a firului faţă de rotor: 1 – duză de debitare; 2 – tubul de tragere.

Duzele de tragere pot fi realizate din: – oţel neted; – oţel crestat (4,8 crestături sau cu crestături multiple); – ceramică; – poliuretan. Duzele din ceramică sunt mai rezistente la uzură decât cele din oţel. Pentru un fir din

bumbac, coeficientul de frecare poate avea, de exemplu, în funcţie de caracteristicile duzei de tragere, următoarele valori pentru µ0 (tabelul III.3.77). La ultima generaţie de accesorii, tuburile de tragere a firului au tratamente de suprafaţă, ca de exemplu:

– tratamentul „Durin“; – tratamentul diamant – nichel (cu particule de diamant de 4–6 µm).

Tabelul III.3.77

Tipul duzei Caracteristicile duzei

F1/F0 µ0 D, mm r/a

Oţel neted 12; 17; 34 0,79; 0,85; 0,93 0,68 0,25

Oţel cu crestături 17 0,85 0,56 0,37

Ceramică sinterizată 6; 10; 20 0,50; 0,70; 0,85 0,58 0,35

Poliuretan 12 17 34

0,79 0,85 0,93

0,30 0,26 0,22

0,77 0,86 0,96

Coeficientul de frecare fibră/metal depinde de caracteristicile fibrelor. Pentru fire 36 tex

(Nm 28) acestea sunt: – bumbac: 0,32; – acril: 0,24–0,3; – viscoză: 0,33; – PES: 0,39; – PES/bbc 75/25: 0,3.


Extragerea firului. Tensiunea în fir în rotorul de filare F0 creşte în funcţie de un singur

parametru [50], [51], care este viteza tangenţială a rotorului, VtR (m/s) respectiv de turaţia şi de diametrul rotorului (fig. III.3.76). Tensiunea specifică în rotor R0 se poate calcula cu o aproximaţie suficientă, astfel:

20000

2

0tRVR = [cN/tex].

Pentru condiţiile de filare date: fineţea firului, diametrul rotorului, coeficientul de frecare şi unghiul: α0 = const, forţa de tragere, F1, a firului din cutia de filare este (fig. III.3.77):

.21 RnaF ⋅=

Fig. III.3.76. Tensiunea F0 în fir în rotor, funcţie de turaţia rotorului (fire Nm 20).

Fig. III.3.77. Forţa de tragere a firului din camera de filare F1.


Transmiterea torsiunii. Torsiunea falsă. Torsiunea reală determinată a firelor, Td este

diferită de cea nominală de pa maşină, Tn, datorită structurii specifice. Diferenţa relativă de torsiune, Tr, este:

[%].100⋅−

=n

dnr T

TTT

Aceasta depinde de viteza rotorului (fig. III.3.78) şi de caracteristicile firului [52]. Torsiunea firului în rotor determină eficienţa maşinii şi structura firului, dar este diferită de cea a firului debitat. Firul primeşte la pâlnia de debitare o torsiune falsă, care depinde de: proprietăţile de frecare fibră/metal, caracteristicile duzei de tragere, viteza şi mărimea rotorului, torsiunea firului şi densitatea liniară a acestuia, proprietăţile firului şi probabil şi alţi factori. Prin reducerea torsiunii false, structura firului OE se apropie de cea a firului filat pe maşina cu inele [53]. Torsiunea falsă depinde în cea mai mare măsură de turaţia rotorului (fig. III.3.79) şi este o componentă a torsiunii reale a firului (fig. III.3.80). Prin creşterea nR, creşte torsiunea falsă, dar şi vivacitatea capătului de fir din canelura rotorului, astfel că torsiunea reală a firului scade. În fig. III.3.81 este prezentată diagrama pentru determinarea torsiunii, stabilită pe maşină în

funcţie de fineţea firelor şi coeficientul de torsiune Phrix 3 2mNam = . Pentru diferite tipuri de

fibre tip bumbac sunt indicate următoarele niveluri pentru coeficienţii de torsiune am:

Lungimea fibrei mm

Coeficientul de torsiune am


20 90–105

22 90–100

24 85–95

26 80–90

28 75–85

30–32 73–80 65–75

34–36 70–75 60–70

38–40 70–75 60–70

Fig. III.3.78. Diferenţa relativă de torsiune, Tr, %, funcţie de turaţia rotorului: fire din bumbac, 30 tex, αm = 140, duza de tragere ceramică, netedă,

DR = 33 mm.

Fig. III.3.79. Variaţia torsiunii false, funcţie de turaţia rotorului, pentru fire din bumbac, 30 tex, αm = 140, DR = 33 mm, duza de tragere ceramică,

netedă.


Fig. III.3.80. Torsiunea nominală şi falsă, funcţie de turaţia rotorului: 1 – torsiunea falsă; 2 – torsiunea nominală; 3 – torsiunea reală.

Fig. III.3.81. Diagrama pentru stabilirea torsiunii, funcţie de coeficientul de torsiune am. III.3.8.2.4. Formate debitate Firele obţinute la maşina de filat cu rotor se înfăşoară pe bobine cilindrice sau conice.

Referitor la acestea se fac următoarele observaţii: – densitatea de înfăşurare este de 0,2–0,44 g/cm3, în funcţie de raportul între viteza

periferică a cilindrilor debitori şi viteza de înfăşurare, care este de obicei 0,9–1,0;

14 15 16 17 18 19 20 25 30 35 40 50 60


– bobinele moi, cu densitate mică, se pot vopsi direct, fără rebobinare; deşi variaţia de

densitate poate ajunge la ±10%, se pot asigura valori de ±3%, care permit o bună prelu-crabilitate ulterioară;

– se poate realiza parafinare slabă sau puternică, pentru aceasta din urmă fiind folosit un dispozitiv de antrenare pozitivă a rolelor de parafinare, care asigură un coeficient de frecare < 0,2–0,15, adecvat pentru o bună tricotare;

– conicitatea este de 2° sau 4°20', la capătul bobinelor fiind depusă o rezervă de fir de 1–3 m, care asigură continuitatea la prelucrările ulterioare.

III.3.8.2.5. Automatizarea procesului de filare Cele mai importante elemente de automatizare [34] se referă la: Înlocuirea unor operaţii manuale: legarea firelor, curăţarea rotoarelor, efectuarea

levatei, legarea în masă a firelor. Pentru viteze ale rotoarelor de peste 60 000 rot/min, pentru fire groase, cât şi la prelucrarea bumbacului cu procent ridicat de impurităţi, automatizaerea acestor operaţii este absolut necesară. În funcţie de condiţiile reale, se pot utiliza chiar şi doi roboţi/maşină /fig. III.3.82), care pot efectua curăţarea şi legarea în mai puţin de 25 secunde (firma Elitex). Prin aceste automatizări se obţin şi efecte calitative:

– legări fără nod, îmbinările de fir având peste 80% din rezistenţa normală a firului; – eficienţă de curăţare mai ridicată cu 15–20%, fără afectarea procentului de fibre

eliminate, concomitent cu scăderea numărului de ruperi cu până la 50%; – bobine cu suprafeţe şi muchii protejate.

Fig. III.3.82. Eficienţa maşinilor de filat cu rotor funcţie de fineţea firelor şi numărul de roboţi: 224 rotoare/maşină, 3,5 kg/bobină, 200 ruperi/100 rotoare/oră.

Creşterea calităţii firelor. Dispozitivele de supraveghere a firului indică nivelul

calitativ: uniformitate, imperfecţiuni, fibre străine. Informatizarea supravegherii maşinii, include controlul vitezelor, evidenţa producţiei,

a timpilor lucraţi, a staţionărilor, în total şi pe unităţi de lucru. Există sisteme individuale, pentru fiecare maşină şi sisteme centrale, pentru zone de maşini sau secţii.


III.3.8.2.6. Performanţele maşinilor de filat cu rotor Cele mai importante perfecţionări ale maşinilor cu rotor se referă la: Creşterea turaţiei rotoarelor, datorată îmbunătăţirilor constructive privind diametrul,

geometria, materialul de bază, tratamentul de suprafaţă, îmbunătăţirea sistemului de construire a lagărului rotorului (de exemplu, lagărul Aero, cu film de aer, al firmei Rieter – Elveţia). Performanţele de producţie pentru un fir 16,7 tex (Nm 60), la un αm = 110, sunt trecute în tabelul III.3.78. Rezultatele tehnice obţinute permit utilizarea rotoarelor cu diametru mic (DR = 30 mm), pentru prelucrarea fibrelor de 38 mm lungime, acceptând o deteriorare foarte scăzută a calităţii firului (structura şi caracteristicile fizico-mecanice). Turaţia rotoarelor atinge până la 130 000 rotaţii/minut. Un rol important l-a avut apariţia fibrelor fine şi microfibrelor, care pot fi filate în bune condiţii pe rotoare cu diametre mici [35], [36].

Tabelul III.3.78

Viteza rotorului, nR, rot/min Diametrul rotorului, DR, mm Viteza de debitare, m/min

90 000 35 105

100 000 32 117

110 000 32 129

120 000 30 141

130 000 28 153

Creşterea fineţii firelor, până la 10 tex (Nm 100). Se poate folosi sistemul de pieptănare

a benzilor cât şi construcţii speciale ale cutiei de filare (de exemplu, cutia de filare Ri-Q-Box, firma Rieter din Elveţia). Foarte important este numărul de fibre din secţiune, respectiv utilizarea fibrelor fine şi a microfibrelor: PES 0,9–1,1 dtex, fibre modale şi Lyocell 1,0–1,1 dtex, Dralon 1,0 dtex etc. [57], [58].

Îmbunătăţirea calităţii firelor se datorează, în principal, îmbunătăţirilor din unitatea de filare. Laminajele totale au crescut până la aproximativ 400, obţinându-se o îmbunătăţire a aspectului (fig. III.3.83). Influenţa laminajului nu este atât de importantă în cazul firelor groase (Nm 40), ci mai ales a firelor fine. Fibrele sunt supuse acţiunii de pieptănare a cilindrului defibrator o durată de timp mai mare.

Fig. III.3.83. Influenţa laminajului asupra caracteristicilor firului 16,7 dtex (cutie de filare Ri-Q-Box), firma Rieter, Germania.


Folosirea unor benzi de laminor mai groase are şi alte avantaje: – se măreşte capacitatea de producţie a laminorului (se reduce numărul de laminoare

necesar); – uniformitatea benzilor este mai bună şi manipularea lor este mai puţin dificilă; – creşte flexibilitatea secţiei, prin utilizarea unui număr mai mic de sortimente de bandă. Perfecţionările recente permit obţinerea de fire soft cu pilozitate redusă, cât şi optimi-

zarea structurii firelor. Prin folosirea unor unităţi noi de filare, toate caracteristicile firelor se îmbunătăţesc: camera de filare SE-10, faţă de SE-9, include un nou sistem de lagăre pentru rotor (tabelul III.3.79).

Tabelul III.3.79

Caracteristicile firelor realizate pe maşina Rieter

Amestecul fibros 100% Bumbac 100% Celofibră 50% PES/50% bbc 100% PES

Fineţea firului Nm 34 Nm 50 Nm 34 Nm 50 Nm 63 Nm 40

Tipul unităţii de filare* 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2

Tenacitatea, cN/tex 12,2 12,6 11,8 12,2 14,7 14,8 10,6 10,7 14,6 15,0 21,4 21,8

Alungirea, % 5,4 5,8 6,3 6,2 9,8 9,9 11,0 11,1 7,7 8,4 11,6 11,7

Uster CV, % 13,4 12,1 15,7 14,1 13,5 13,2 15,5 15,3 18,0 17,7 13,4 13,4

Subţieri, număr/1000 m fir 3 0 49 18 4 4 40 36 248 2118 11 12

Îngroşări, număr/1000 m fir

Nopeuri, număr/1000 m fir

27

17

8

9

122

116

67

110

28

26

28

19

103

7

96

9

397

297

377

257

18

1

14

0

* 1 – unitate de filare SE-9; 2 – unitate de fiare SE-10.

Performanţe ale sistemelor de automatizare şi informatizare. Legarea automată a

firelor a permis obţinerea unei porţiuni îngroşate de maximum 40%, faţă de 80%, din diametrul nominal, iar rezistenţa nodului a crescut până la 95% din rezistenţa medie a firului (de exemplu: dispozitivul Syncrotop al firmei Rieter–Elveţia şi cel al firmei Savio–Italia). Siste-mele computerizate de control al calităţii, productivităţii şi întreţinerii şi-au mărit perfor-manţele de funcţionare:

– sunt prescrise condiţii de alarmă şi oprire la înrăutăţirea calităţii firelor sau depăşirea unui anumit număr de ruperi pe aceeaşi unitate de filare (funcţia „off-standard“);

– este monitorizată eficienţa roboţilor (Inspector–Control al firmei Savio–Italia); – se pot monta curăţitori optici sau capacitivi (Uster, Loepfe); – se pot monta dispozitive de realizare a firelor de efect, fiind asigurată reproducti-

bilitatea modelelor (pentru articole de modă). Caracteristicile tehnice şi tehnologice ale maşinilor de filat cu rotor moderne sunt

prezentate în tabelul III.3.80.

Tabelul III.3.80

Caracteristici tehnice şi tehnologice ale maşinilor de filat cu rotor moderne

Nr. crt. Parametrii principali U.M. Rieter-Elitex BT 905 Savio FRS Schlafhorst Autocoro 288 Rieter R 20

0 1 2 3 4 5

1 Turaţia rotoarelor rot/min 32 000–95 000 35 000–107 500 50 000–130 000 140 000

2 Diametrul rotorului mm 33–66 32,5–54 28–56 (din aluminiu) 28–56 (din oţel)

3 Lungimea fibrelor prelucrate mm 60 60 60 60

4 Fineţea firelor filate tex (Nm)

240–14,5 (4–70)

125–14,5 (8–70)

145–10 (7–100)

125–10 (8–100)

5 Viteza de debitare m/min

35–175 (bobine cilindrice)

35–165 (bobine conice)

200

200–220 (model SRZ) 180–190 (model SKR)

220

6 Laminajul – 18–300 16,8–250 37–350 Până la 400

7 Greutatea bobinei Diametrul bobinei

kg mm

3,3–4,15 –

– φ 540

– φ 300 (model SRZ) φ 254 (model SKR)

5,0 φ340

8 Densitatea bobinei kg/dm3 – 0,44–0,32 (bobine

cilindrice) 0,43–0,36 (bobine conice)

0,42 (bobine tari) 0,35 (bobine pentru

vopsit)

9 Fuse/maşină, max nr. 240 288 288 280

10 Putere instalată kW 46 (192 fuse) 52 (240 fuse)

– 78 (168 fuse) 106 (288 fuse)

–


0 1 2 3 4 5

11 Conicitatea bobinei grade 2°; 5°20' 3°51'; 4°20' (bobine

conice) 1°51' (bobine cilindrice)

Până la 4°20' 1°51'; 3°51'; 4°20'

12 Sisteme de automatizare – – Legarea firelor – Scoaterea levatei

– Legarea firelor TOP PIECER – Scoaterea levatei – Programarea tensiunii de înfăşurare cu Inspector Control – Epurarea firelor USTER UPG 5 (capacitiv) sau BARCO PROFILE (optic)

– Automatizarea producţiei Coropilot – Legarea firelor cu cărucior ASW – Controlul firului cu Corolab – Detectarea fibrelor străine cu Corolab ABS

– Legarea firelor – Scoaterea levatei – Epurarea firului cu UPG-5 RB pt. calitatea firului şi UPG-5 RF pentru materiale străine. – Alimentarea automată a benzii

13 Alte îmbunătăţiri – –

Prelucrează fibre tehnice Kebvlar, Nomex – Densitatea la marginea bobinei uniformă prin deplasarea axială cu 3–6 mm

– Unitate de filare Corobox SE 11 – Poate prelucra o nouă varietate de in soft – Rotoare Belcoro şi cilindri defibratori acoperiţi 3D – Model SRZ pt. bobine cilindrice conice. – Dispozitiv Torque-stop pt. reducereas torsiunii

– Unitate de filare R 20 – Lagăre AERO la rotoare (consum redus de energie electrică) – Dispozitiv Soft twist pt. reducerea torsiunii – Deplasarea axială a marginii de depunere a firului 0–5 mm – Garnitura cilindrilor defibratori tratată special pentru creşterea rezistenţei la uzură


III.3.8.3. Sisteme de filare neconvenţională III.3.8.3.1. Filarea prin fricţiune Între anii 1960–1970, mai multe firme (Schlafhorst, Elitex, Heberlein, Barmag etc.) au

brevetat principiul de filare prin fricţiune, dar cel conceput de firma dr. Fehrer din Austria, cunoscut sub denumirea Dref, s-a impus prin aplicativitatea practică.

Principiul acestei metode (fig. III.3.84) constă în alimentarea directă a maşinii de filat cu benzi de cardă sau laminor, care sunt defibrate de un cilindru defibrator îmbrăcat cu garnitură rigidă. Benzile de fibre sunt predate defibratorului de un sistem de alimentare format din două sau trei perechi de cilindri.

Fig. III.3.84. Schema de principiu a maşinii DREF 2: 1 – căni; 2 – bandă; 3 – rolă de ghidare; 4 – dispozitiv de supraveghere şi oprire automată; 5 – pâlnie; 6, 7, 8 – sistem de alimentare; 9 – cilindru defibrator; 10 – placă de dirijare a curentului de aer; 11 – canal pneumatic; 12 – zonă de formare a firului; 13, 14 – disc cu ştifturi; 15, 16 – sistem de aspiraţie cu fantă; 17 – tamburi perforaţi; 18 – aspiraţie praf; 19 – cilindri de tragere; 20 – supraveghetor fir; 21 – cilindru de înfăşurare; 22 – bobină. Fibrele individualizate sunt transportate cu ajutorul unui curent de aer şi dirijate de o

placă spre zona de tangenţă a tamburilor perforaţi. Aşezarea fibrelor în această zonă este facilitată şi de sistemul de aspiraţie, din interiorul tamburilor, cu fanta deschisă spre zona de tangenţă. Prin rotirea tamburilor în acelaşi sens, înşiruirea se răsuceşte în jurul propriei axe, torsionându-se. Firul astfel format este extras pe direcţia generatoarei tamburilor, fiind în final înfăşurat pe o bobină.

Acest procedeu de filare permite obţinerea şi a firelor cu miez, prin alimentarea în zona de tangenţă a tamburelor, pe direcţia generatoarei, a unor filamente sau fire filate.

De asemenea, prin ataşarea la capul de filare a unor dispozitive speciale, se pot obţine fire de efect. Astfel, dispozitivul „Peomatic“ [39] asigură alimentarea periodică a zonei de formare a firului cu semitort. Semitortul cu titlul 330–2 500 tex, format din fibre cu lungimi cuprinse între 20–70 mm, este laminat de 2–50 ori, fibrele fiind transportate pneumatic în zona


de formare a firului. Printr-un microprocesor se programează frecvenţa şi dimensiunile (lungi-mea şi grosimea) porţiunilor din semitort ce intră în structura firului de efect [40].

DREF 2 permite filarea tuturor categoriilor de fibre: bumbac, in, cânepă, iută, lână şi alte păruri animale, fibre sintetice, fibre regenerate etc., precum şi amestecurile acestora.

Domeniile de utilizare sunt limitate de grosimea firelor (maximum Nm 10) şi sunt determinate de proprietăţile materiilor prime folosite.

Principalele caracteristici tehnice şi tehnologice ale maşinilor de filat DREF 2 sunt: – viteza de debitare: 120–250 m/min, în funcţie de tipul fibrelor şi fineţea firelor; – laminajul maxim: 300; – lungimea fibrelor prelucrate: 10–120 mm; – densitatea de lungime a fibrelor: 1,7–10 dtex; – densitatea de lungime a firelor: 100–4 000 tex; – densitatea de lungime a unei benzi alimentate: 2,5–3,5 ktex. Maşina DREF 3 realizează fire: – cu miez din fibre stapel uzuale (bumbac, chimice) sau fibre speciale (aramidice,

poliamidice, peroxidice etc.); – cu miez din fire mono sau multifilamentare, uzuale sau speciale (cu tenacitate ridicată,

metalice, sticlă etc.). Unitatea de filare are în componenţă două trenuri de laminare: – un tren de laminat pentru fibrele din miez, care sunt alimentate pe aceeaşi direcţie cu

direcţia de debitare a firului final: – un tren de laminat pentru fibrele din înveliş, care sunt alimentate perpendicular pe

direcţia de debitare a firului final. Fibrele din miez primesc o torsiune falsă, care se regăseşte în firul final, datorită blocării

acesteia de către fibrele din înveliş, ce primesc o torsiune reală. Unitatea de filare DREF 3 [41] este alimentată cu 6 benzi; – o bandă pentru miez, care poate fi alimentată simultan şi cu un fir filamentar; – 5 benzi pentru înveliş. Firele realizate sunt destinate în special domeniilor tehnice, ca de exemplu: haine de

protecţie militare şi civile; ţesături ignifuge; filtre etc. Principale caracteristici tehnice şi tehnologice ale maşinii DREF 3 sunt: – viteza de debitare: 250 m/min; – lungimea fibrelor prelucrate:

– pentru miez: 32–60 mm, la materialele elastice până la 140 mm; – pentru înveliş: 32–60 mm;

– densitatea de lungime a fibrelor: 0,6–6,7 dtex; – densitatea de lungime a firelor: 33–667 tex, pentru fibre cu lungimea 32–60 mm şi

până la 24 tex, pentru fire din fibre cu lungimea de 140 mm; – densitatea de lungime a unei benzi alimentate: 2,5–3,5 ktex. Firele obţinute prin filarea cu fricţiune au o structură asemănătoare cu cea a firelor OE

cu rotor, dar sunt lipsite de „brâie“ şi, într-o oarecare măsură, cu cea a firelor cardate, filate clasic.

Gradul de orientare a fibrelor este redus datorită transportului pneumatic şi aşezării lor sub formă pliată sau buclată, pe suprafaţa tamburelor perforate.

Fibrele din centrul firului, datorită staţionării mai îndelungate în zona de formare, sunt mai torsionate decât cele exterioare.

Datorită structurii specifice, firele se caracterizează prin rezistenţă la tracţiune redusă, alungire la rupere mare, voluminozitate mare şi tuşeu moale.


Din punct de vedere a densităţii de lungime, firele au o bună uniformitate, datorită

formei în V a zonei de formare a acestora. Uniformizarea grosimii firului se realizează prin depunerea preferenţială a fibrelor în

zonele de formare a firului, cu mai puţine fibre în secţiune transversală. III.3.8.3.2. Filarea aerodinamică S-au conceput mai multe principii de formare a firului sub acţiunea curentului de aer,

dintre care se menţionează: – filarea cu vârtej de aer; – filarea cu jet de aer. Filarea cu vârtej de aer constă în transportul pneumatic al fibrelor individualizate într-un

tub unde, sub acţiunea unui curent de aer, sunt transformate în fir. Filarea cu jet de aer constă în transformarea unei înşiruiri de fibre paralelizate în fir, prin

intermediul unui jet rotitor de aer. Filarea cu vârtej de aer. Firele se formează într-o cameră de filare (cilindru fix) în care

sunt introduse tangenţial fibre individualizate şi un curent de aer (fig. III.3.85).)

Fig. III.3.85. Schema de principiu a filării cu vârtej de aer: 1 – cameră de filare; 2 – absorbţie de aer; 3 – admisie de aer; 4 – admisie de fibre; 5, 6 – traiectorii elicoidale a fibrelor respectiv a capătului de fir; 7 – intersecţia

traiectoriilor; 8 – conducător de fir; 9 – fir. Vârtejul de aer creat în interiorul cilindrului imprimă fibrelor o mişcare elicoidală pe

direcţia sursei de vid. Acelaşi vârtej de aer imprimă şi capătului de fir introdus în cilindru o mişcare de rotaţie în jurul axei proprii, precum şi o mişcare elicoidală în lungul cilindrului [42].

Viteza de deplasare a firului este mai mică decât viteza aerului şi din această cauză, rezultă traiectorii cu paşi diferiţi, fapt ce determină intersectarea acestora.


În zona de intersecţie a celor două traiectorii are loc formarea firului, prin preluarea

fibrelor de capătul liber de fir şi consolidarea acestora prin răsucire. Prin extragerea firului din cilindru se vor forma noi elemente de fir în jurul capătului liber, asigurându-se astfel conti-nuitatea procesului.

Dezavantajele acestui principiu sunt: randamentul redus şi pierderile mari de fibre. Fibrele din camera de filare ce nu ating capătul liber de fir sunt evacuate împreună cu aerul.

Pornind de la acest principiu şi eliminând dezavantajele, Institutul de Cercetări Textile din Łódz, Polonia, a realizat procedeul aerodinamic cu vârtej staţionar – „Vortex“. Primele maşini bazate pe acest procedeu – PF 1, au fost construite în 1975.

Maşina este alimentată cu bandă de laminor, iar principalele operaţii sunt: – laminarea până la individualizare a fibrelor (asemănătoare cu cea de la maşina cu

rotor); – transportul pneumatic al fibrelor în camera de filare, unde se formează un inel

centrifugal de fibre, sub acţiunea unui vârtej de aer staţionar; – formarea firului prin preluarea necontrolată şi centripetă a fibrelor de pe întreaga

circumferinţă a inelului, de către un capăt liber de fir, ce a fost introdus în camera de filare şi căruia acelaşi vârtej de aer îi imprimă o mişcare de rotaţie.

Camera de filare de formă cilindrică este prevăzută cu un capac-dop, sub care sunt create condiţiile de formare a vârtejului staţionar de aer, zonă în care fibrele se vor dispune într-un inel centrifugal.

Printr-un canal central al capacului se introduce un capăt de fir, care intră în contact cu inelul de fibre (fig. III.3.86).

Fig. III.3.86. Schema de principiu de formare a firului la maşina Polmatex PF 1: Vd – viteza de debitare; ωf – viteza de rotaţie a inelului de fibre;

ωF – viteza de rotaţie a capătului liber de fir. Capătul de fir va prelua fibre din inelul centrifugal, transformându-le în fir. Firul format

este extras din camera de filare şi înfăşurat pe o bobină. Firele obţinute prin procedeul Vortex se caracterizează pentr-o tenacitate mai mică decât

a firelor clasice, dar printr-o mai bună uniformitate a densităţii de lungime şi a rezistenţei. Alungirea la rupere şi voluminozitatea sunt mai mari, iar tuşeul este mai pufos, mai plăcut.


Aceste caracteristici sunt datorate modului de formare a firului – preluarea centripetă a

fibrelor, fără o îndreptare a acestora. În general, aceste fire se pot obţine cu grade de torsiune mai mici decât cele clasice. Valoarea torsiunii critice pentru firele filate cu vârtej de aer creşte o dată cu creşterea

densităţii de lungime a firului, fenomen ce se manifestă invers la firele clasice. Pe maşinile de filat Polmatex PF se realizează fire cu densitate de lungime de 18–

100 tex, din fibre chimice cu lungimea de până la 50 mm şi densitatea de lungime de până la 3,3 dtex şi din amestecuri de fibre chimice cu bumbac.

Densitatea de lungime a benzilor alimentate este de 2,5–5 ktex, viteza de filare de 100–165 m/min, iar formatul realizat de 2,5 kg.

Filarea cu jet de aer. Dintre soluţiile tehnice privind filarea cu jet de aer s-au impus, în

practica industrială, cele brevetate de firmele Murata şi Suessen. Sistemul Murata. Principiul de obţinere a firelor după sistemul MJS Murata constă în

torsionarea de către două duze a unei înşiruiri debitate de un tren de laminat, care asigură subţierea benzii alimentate de până la 200–300 ori (fig. III.3.87) [63].

Fig. III.3.87. Principiul de filare cu jet aer MJS Murata: T – zona de formare a firului; H – înălţimea triunghiului de filare;

F – lăţimea înşiruirii; C – fibre pentru miez; W – fibre pentru înfăşurare.

O parte (C) din fibrele debitate de trenul de laminat vor constitui miezul firului, iar

restul (W) se va înfăşura în jurul acestuia. În trenul de laminat fibrele sunt conduse desfăşurat, din care cauză torsiunea (falsă) imprimată de duzele N1 şi N2 nu poate cuprinde toate fibrele, ci numai pe cele din mijloc, fibrele marginale rămânând relativ libere.

Duza N1 are rolul principal de a separa cele două părţi şi de a dispune (încolăci) în jurul miezului fibrele de înfăşurare.


Jetul de aer din duza N2 aplică miezului o torsiune falsă, care se propagă până în

apropierea cilindrilor debitori. Jetul de aer din duza N1, cu sens de rotaţie invers, torsionează de asemenea miezul cu torsiune falsă, dar în sens opus şi cu o valoare mai mică. Intervenţia duzei N1 determină reducerea torsiunii pe porţiunea de miez dintre aceasta şi cilindrii debitori şi mărirea torsiunii miezului dintre cele două duze, zonă în care fibrele de înfăşurare sunt uşor dislocate. Firul în această stare este supus acţiunii jetului de aer al duzei N2, care desăvârşeşte consolidarea, astfel că la ieşirea din duză se intensifică înfăşurarea fibrelor din stratul exterior în jurul miezului, prin detorsionarea acestuia.

Structura firelor filate cu jet de aer, cu toate particularităţile sale, se aseamănă mai bine

cu structura firelor clasice decât cu cea a firelor filate prin alte procedee neconvenţionale. În structura firului MJS se deosebesc două straturi: miezul netorsionat, alcătuit din fibre

cu un grad pronunţat de orientare şi un strat exterior, format din fascicule de fibre înfăşurate în jurul miezului (fig. III.3.88, a).

Fig. III.3.88. Structura firelor filate cu jet de aer: a – structura firului filat; b – poziţia fibrelor de înfăşurare.

Fibrele de înfăşurare pot avea ambele capete libere (fig. III.3.88, c) sau un capăt parţial

înglobat în miezul firului, iar celălalt înfăşurat în jurul miezul (fig. III.3.88, b). Modul de înglobare a fibrelor înfăşurate în structură, precum şi numărul acestora, determină carac-teristicile firelor. Numărul prea mic de fibre înfăşurate şi fixarea lor predominant cu ambele capete libere determină rezistenţă scăzută şi pilozitate mărită. Un număr prea mare va deter-mina, pe de o parte, creşterea rezistenţei şi reducerea pilozităţii, iar pe de altă parte, creşterea rigidităţii. Cele mai adecvate structuri sunt cele la care fibrele de înfăşurare reprezintă 10–25% din totalul fibrelor.

Stabilitatea structurală şi caracteristicile firelor depind şi de grosimea acestora. Cu cât diametrul este mai mic cu atât fibrele de înfăşurare se fixează mai bine, fixând totodată şi fibrele din miez. Din acest motiv filarea cu jet de aer este indicată în principal pentru filarea firelor fine (Nm 17 – Nm 135).

Principalele proprietăţi ale firelor filate cu jet de aer, comparativ cu cele filate clasic, se prezintă astfel:

– uniformitatea, imperfecţiunile, pilozitatea, defectele rare, rezistenţa la abraziune sunt superioare;

– rezistenţa la tracţiune şi elasticitatea sunt inferioare calitativ; – alungirea la rupere este comparabilă.


Firma Murata produce următoarele serii de maşini: – MJS tip 802 şi 802 H, pentru obţinerea firelor unice, în gama Ne 10–Ne 80 (Nm 17–

Nm 135), din fibre scurte; – MTS tip 881 şi 882, pentru realizarea firelor dublate, în gama de fineţe Nm 17/2–

Nm 135/2, din fibre scurte, respectiv fibre lungi; – RJS destinate obţinerii firelor unice Ne 5–Ne 80 (Nm 8–Nm 135) din fibre scurte. Vitezele de debitare maxime sunt de 360–400 m/min, cea mai performantă fiind ma-

şina RJS. Maşinile Murata sunt complet automatizate, fiind prevăzute cu dispozitive de deservire,

supraveghere, evidenţa funcţionării şi de control al calităţii firelor.

Sistemul PLYFIL-SUESSEN. Firma Suessen a elaborat procedeul de filare cu jet de aer PLYFIL, prin care se obţin fire dublate, în gama de fineţe Nm 20/2–Nm 120/2. Prin acest procedeu se obţine un fir dublat direct din bandă.

Trenul de laminat, de tip 5/5 cu două zone cu cureluşe duble, are o capacitate de laminare de până la 400.

În blocul de filare se formează simultan două fire unice, ce sunt reunite şi înfăşurate pe o singură bobină. Blocul de filare are în componenţă două duze, câte una pentru fiecare fir simplu. Consolidarea firului simplu se face prin intermediul unui jet de aer, ce înfăşoară extremităţile libere ale fibrelor exterioare, elicoidal, în jurul miezului.

Se obţin fire cu o rezistenţă suficientă pentru prelucrările ulterioare. Prin acest procedeu se pot obţine şi fire cu miez filamentar, prin alimentarea miezului la

cilindrii debitori ai trenului de laminat [45]. Maşinile PLYFIL sunt complet automatizate şi pot fi agregate cu maşinile de răsucit.

Elementele de automatizare constau din: – dispozitive automate de lichidare a ruperilor de fir; – dispozitive de schimbare automată a levatei; – dispozitive de control al lungimii firului; – epuratoare electronice. Maşinile de filat PLYFIL 1 000, destinate prelucrării fibrelor scurte, au o viteză de filare

de 150–300 m/min. Fineţea benzilor alimentate este Nm 0,2–Nm 0,4, iar bobinele debitate au masa de 3,5 kg şi un diametru de 300 mm.

iii - qserver.utm.mdqserver.utm.md/.../sectiunea_iii/cap_3.pdf · 614 manualul inginerului...

Documents