Министерство образования Российской Федерации

Ивановская государственная текстильная академия

И.В.Фролова, докт.техн.наук

МЕТОДЫ И СРЕДСТВА КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ТЕКСТИЛЬНЫХ ВОЛОКОН, ПРЯЖИ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ

ТРИКОТАЖНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

ТЕКСТ ЛЕКЦИЙ

Иваново 2001

2 УДК 677.494.677 Фролова И.В. Методы и средства контроля качества текстильных волокон, пряжи на

предприятиях трикотажной промышленности: Текст лекций. -Иваново: ИГТА, 2001, 41с. Текст лекций является дополнением к основному учебному материалу и предназна-

чен для студентов технологического факультета специальности 280300 �Технология тек-стильных изделий�, в частности, при изучении специальных дисциплин �Технология трикотажа�, �Текстильное материаловедение�, �Прядение шерсти и химических воло-кон�.

Рецензент: Ген.директор ОАО �Куровской текстиль�, д.т.н., профессор Сапрыкин

Д.Н. Научный редактор доц.Зимин С.П. ISB Ивановская государственная текстильная академия, 2001

3КАКИЕ ПРИБОРЫ КОНТРОЛЯ, ТАКОЕ И КАЧЕСТВО

Все более строгие требования к качеству продукции, которые диктует рынок, за-

ставляют предприятия текстильной и легкой промышленности обращать внимание на новинки испытательно-диагностического и контрольно-измерительного оборудования. Предлагаем вниманию инженеров и студентов мнение по этому поводу доктора техниче-ских наук, директора фирмы �МЕТРОТЕКС� Виктора Киселева.

Вот уже больше 10 лет фирма выпускает текстильные приборы, постоянно расширяя их ассортимент. В настоящее время производится и поставляется более 70 видов экс-прессных и лабораторных приборов, испытательного оборудования для текстильной, легкой, химической и нефтехимической промышленности. В 2001 г. в �МЕТРОТЕКСЕ� проводится комплекс работ по подготовке предприятия к сертификации системы качест-ва по ИСО 9002.

Ряд объективных причин существенно тормозит увеличение объема продаж и рас-ширение ассортимента текстильных приборов. Наиболее важные из них:

• на предприятиях практически не ведется замена существующего устаревшего тех-нологического и испытательного оборудования. Перечень разработок и предлагаемых приборов нашей фирмой существенно превышает имеющийся уровень спроса со сторо-ны текстильных предприятий России и стран СНГ. Они в основном оснащены техноло-гическим и испытательным оболрудованием, которое эксплуатируется десятками лет.

• отсутствие государственной поддержки существенно ограничивает совершенство-вание и гармонизацию действующих государственных стандартов с международными, стандартами ИСО, которые ориентированы на принципиально новое современное испы-тательное и измерительное оборудование. Устаревшие государственные стандарты на методы испытаний, испытательное и измерительное оборудование создают существен-ные преграды для применения предприятиями новейшего оборудования.

Наиболее разумных в этих условиях мы для себя посчитали выйти с продукцией фирмы на динамичный, быстро развивающийся, весьма крупный потребительский рынок текстильных предприятий южно-азиатского региона. Реализация этой задачи позволяет с минимальными издержками обеспечить развитие и совершенствование текстильных приборов и перейти к выпуску испытательного оборудования, соответствующего совре-менным международным требованиям.

Наиболее интересен с этой точки зрения рынок Китая (свыше 50000 предприятий), срок амортизации оборудования на которых достигает 5-7 лет. В рамках реализации это-го проекта фирма принимала участие в выставках текстильного машиностроения в горо-дах Женьшень и Гуанчжоу (октябрь 2000 г. и февраль 2001 г.). Мы планируем принять участие в выставках в Пекине и Сингапуре (Международная выставка ИТМА-2001). В Гуанчжоу - центре южного Китая - организован филиал �МЕТРОТЕК-СА�, ориентиро-ванный на сборку приборов из поставляемых из России блоков, предпродажную подго-товку и гарантийное обслуживание приборов.

В 2000 г. мы участвовали в федеральных выставках России (ВВЦ), Международных выставках в Москве (ИНЛЕГМАШ-2000), а также в Бельгии и Китае. На основе анализа направлений развития ведущих зарубежных приборостроительных фирм в �МЕТРОТЕКСЕ� определены и реализуются следующие направления дальнейшего рас-ширения и модернизации парка текстильных приборов:

4• комплекс приборов контроля качества замасливателей, шлихты и связующих, ис-

следования поверхностных свойств волокон, нитей, тканей; • комплекс приборов контроля строения и геометрических свойств нитей; • комплекс приборов контроля механических свойств; • комплекс приборов контроля физических свойств. В ближайшее время мы продолжим публикацию материалов о новейшем контроль-

но-измерительном оборудовании.

1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ О КОНТРОЛЕ КАЧЕСТВА СЫРЬЯ ДЛЯ ТРИКОТАЖНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

На трикотажных предприятиях перерабатывают пряжу одиночную и крученую из

натуральных, химических волокон и смешанную, суровую, крашеную, получаемую раз-личными способами прядения и имеющую разные свойства и внешние эффекты, а также нити химические отечественного и зарубежного производства.

Применяемые пряжа и нити должны обладать определенными свойствами, которые обусловливают изготовление высококачествен-ной трикотажной продукции, высокую производительность труда и оборудования при их переработке, минимальную массу от-ходов в производстве.

Основные технические требования к пряже и нитям для трикотажного производства устанавливаются в нормативно-технических документах различных категорий: государ-ственных и отраслевых стандартах, технических условиях.

Проверка соответствия пряжи и нитей установленным техническим требованиям осуществляется в процессе технического контроля. Под техническим контролем следует понимать систему постоянно действующих на предприятии организационных и техниче-ских мероприятий, обеспечивающих выпуск готовой продукции в полном соответствии с требованиями нормативно-технических документов (НТД).

Технический контроль является неотъемлемой частью технологического процесса и разрабатывается вместе с технологическим процессом.

Требования технического контроля для производства трикотажных изделий уста-новлены в отраслевых стандартах на типовой технологический процесс изготовления продукции, в типовых технологических режимах производства, в технологических ре-жимах производства на предприятии.

По этапам производства различают следующие виды технического контроля: вход-ной, операционный, приемочный; по полноте охвата контролем - сплошной, выбороч-ный, непрерывный, периодический, летучий.

Проверка пряжи и нитей, поступивших на предприятие для использования при изго-товлении трикотажных изделий, осуществляется при входном контроле. Организацию и порядок проведения входного контроля регламентируют в стандартах предприятия, которые разрабатывают с учетом основных положений о входном контроле по ГОСТ 24297-87, отраслевых нормативно-технических документов, а также условий производ-ства и ассортимента продукции, выпускаемой на предприятии.

При регламентации входного контроля на предприятии устанавливают объекты кон-троля, контролируемые признаки, виды и периодичность контроля, методы и средства контроля, допускаемую погрешность измерений.

5Объектами входного контроля сырья для трикотажного производства являются пря-

жа и нити, единицы продукции (моток, початок, бобина и др.), контролируемыми при-знаками - показатели физико-механических, химических, геометрических свойств, а так-же пороки намотки и внешнего вида, скрытые пороки. Вид контроля по полноте его ох-вата - сплошной, выборочный.

Контролируемые признаки устанавливают на основе технических требований к пряже и нитям, регламентированных в НТД, с учетом регламентированных методов и средств измерений, испытаний, необходимых для проведения контроля, а также конкрет-ных условий производства и ассортимента выпускаемой трикотажной продукции.

Периодичность контроля определяют в зависимости от влияния контролируемого параметра на технологический процесс переработки пряжи и нитей, на показатели каче-ства трикотажных изделий и технико-экономические показатели производства (произво-дительность труда и оборудования, массу отходов производства, сортность выпускаемой продукции и др.).

Термины и определения, применяемые при контроле и испытании продукции, должны соответствовать ГОСТ 16504-81, единицы физических величин ГОСТ 8.407-1.

2. НОМЕНКЛАТУРА ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ПРЯЖИ И НИТЕЙ ДЛЯ ТРИКОТАЖНОГО ПРОИЗВОДСТВА.

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ Качество продукции - это совокупность свойств, обусловливающих пригодность

продукции удовлетворять определенные потребности в соответствии с ее назначением. Показатель качества продукции - количественная характеристика одного или не-

скольких свойств продукции, составляющих ее качество, рассматриваемая применитель-но к определенным условиям ее создания и эксплуатации или потребления.

Под оценкой уровня качества продукции понимают совокупность операций, вклю-чающую в себя выбор номенклатуры показателей качества оцениваемой продукции, оп-ределение значений этих показателей и сопоставление их с базовыми.

Пряжа и нити для трикотажного производства характеризуются большим разнообра-зием по внешнему виду, а также структурным, геометрическим, физико-механическим, химическим и другим свойствам. Однако наличие информации о большом числе харак-теристик пряжи еще не является определяющим фактором для эффективного ее исполь-зования, управления качеством и ассортиментом выпускаемой продукции.

Выбор номенклатуры показателей качества, минимально необходимой для досто-верного суждения о реальном качестве пряжи, всегда имеет актуальное значение для производства. С развитием ассортимента пряжи и изделий из нее, с повышением требо-ваний к готовым изделиям значимость выбора рациональной номенклатуры возрастает.

Номенклатуру показателей качества пряжи устанавливают с учетом назначения и условий применения пряжи, требований потребителя (заказчика), основных требований к показателям качества, областей применения показателей качества пряжи.

Основными областями применения номенклатуры показателей качества нитей яв-ляются технические задания на научно-исследовательские работы по определению пер-спектив развития группы однородной продукции и на опытно-конструкторские работы,

6государственные стандарты общих технических требований, технические условия, карты технического уровня в качестве продукции.

Основным критерием выбора следует считать информативность номенклатуры по-казателей качества при минимальном ее составе. Основными задачами выбора могут быть следующие:

- выявление показателей, оказывающих существенное влияние на возникновение пороков в выпускаемой продукции;

- сокращение трудовых и материальных затрат при проведении контрольных опера-ций;

- обеспечение объективного и достоверного контроля качества продукта; - возможность получения числового значения показателя путем измерения техниче-

скими средствами; - возможность получения числового значения показателя непосредственно в процес-

се производства; - возможность автоматизации процессов контроля. При выборе показателей качества нитей для нормирования проводят анализ их зна-

чимости (весомости) как показателей, обеспечивающих использование нитей по назначе-нию и определяющих нормальный технологический процесс их переработки. Для этого осуществляют предварительный отбор показателей качества; оценивают их значимость, используя существующие методы определения весомости показателей; наиболее значи-мые показатели в минимально возможном составе включают в нормативно-технический документ.

Для определения номенклатуры показателей качества продукции, а также коэффи-циентов весомости показателей применяют экспертные методы как самостоятельные или совместно с другими методами.

Экспертный метод оценки качества продукции основан на использовании суждений экспертов. Этот метод используют при нецелесообразности или отсутствии возможности по конкретным условиям оценки (из-за недостаточной информации, необходимости раз-работки специальных технических средств, оценки эстетических показателей и т.д.) при-менять расчетные или измерительные методы.

При экспертной оценке используют данные опроса специалистов-экспертов, кото-рые для предварительно выбранных показателей качества продукции дают ранговую оценку их значимости. Результаты экспертной оценки записывают в таблицу, которая служит для расчетов коэффициентов весомости показателей качества и определения со-гласованности экспертных оценок. Опрос производят с помощью анкет, которые сопро-вождают пояснительной запиской. В пояснительной записке указывают цель опроса и порядок проведения оценки значимости показателей.

Порядок установления номенклатуры показателей качества групп однородной про-дукции и требования к установлению основных показателей качества групп однородной продукции изложены в РД 50-64-84.

Экспертные методы оценки качества промышленной продукции регламентированы ГОСТ 23554.0-79 и ГОСТ 23554.1-79.

При необходимости определения показателей, оказывающих наиболее сильное влияние на уровень нормируемых показателей качества, применяют математические ме-тоды планирования эксперимента, устанавливающие связь между входными факторами

7(например, показателями структуры, сырьевого состава пряжи) и выходными параметра-ми (показателями качества пряжи и нитей).

Экспериментальные методы позволяют в значительной степени исключить интуи-тивный подход, заменить его научно-обоснованной программой проведения эксперимен-тального использования, включающей в себя объективную оценку результатов экспери-мента на всех этапах исследования.

Основное преимущество методов планирования эксперимента - возможность коли-чественно оценить влияние каждого отдельного фактора, получить более полную ин-формацию об изучаемом параметре при меньших затратах по сравнению с традицион-ными методами.

В настоящее время номенклатура показателей качества пряжи и нитей зафиксирова-на государственными стандартами: для чистошерстяной и полушерстяной - ГОСТ 4.7-79, хлопчатобумажной и смешанной - ГОСТ 4.8-68, пряжи из химических волокон - ГОСТ 4.56-79, нитей химических - ГОСТ 4.128-84.

Установленные в стандартах показатели качества разделяются на общие (обязатель-ные для всех видов нитей) и дополнительные (обяза-тельные для отдельных видов нитей в зависимости от их назначения). Показатели объединяются в следующие основные группы: показатели назначения, показатели однородности, показатели технологичности, эстетические показатели.

Показатели назначения характеризуют свойства нити, определяющие основные функции, для выполнения которых она предназначена, и обусловливает область ее при-менения. К ним относятся линейная плотность, разрывная нагрузка, удлинение при раз-рыве, число кручений на 1м, усадка, устойчивость окраски и др.

К показателям однородности относятся коэффициенты вариации по разрывной на-грузке, удлинению при разрыве, линейной плотности, числу кручений на 1 м и др.

Показатели технологичности характеризуют свойства пряжи, определяющие ее при-способленность к достижению минимальных затрат при производстве для заданных зна-чений показателей качества продукции, объема выпуска и условий выполнения работ. К ним относятся влажность, массовая доля жировых веществ, неравновесность, пороки внешнего вида и скрытые пороки, ворсистость пряжи и др.

Эстетические показатели характеризуют информационную выразительность формы, целостность композиции и совершенство производственного исполнения. К ним отно-сятся: соответствие моде, колористичность оформления и др.

3. МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ТЕХНИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ПРЯЖИ И НИТЕЙ ДЛЯ ТРИКОТАЖНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

3.1. Методы и средства, применяемые для контроля

качества в лабораториях предприятий Общие технические требования к пряже и нитям для трикотажного производства

регламентированы государственными и отраслевыми стандартами, техническими усло-виями, в том числе ГОСТ 17511-83, ГОСТ 18621-73, ГОСТ 8871-84, ГОСТ 26300-84, ГОСТ 7054-76, ГОСТ 13644-84, ОСТ 17-198-87 и др.

8Методы испытаний пряжи и нитей установлены в соответствующих государствен-

ных и отраслевых стандартах, в том числе определение показателей физико-механических свойств - в ГОСТ 6611.1-73, ГОСТ 6611.4-73, ГОСТ 23362-78, ГОСТ 23364-78, ГОСТ 23365-78, ОСТ 17-359-85, ОСТ 17-750-83 и др., устойчивость окраски - в ГОСТ 9733-83, массовая доля жировых веществ - в ГОСТ 4659-79, ГОСТ 22324-77.

Методы определения скрытых пороков указаны в НТД технических требований (ус-ловий) на пряжу и нити. Специфические свойства новых видов пряжи и нитей, методы их испытаний установлены в НТД на эти виды пряжи и нитей.

Ниже приведены известные в настоящее время методы и средства, применяемые для контроля пряжи и нитей в лабораторных условиях на отечественных предприятиях и за рубежом.

Методы определения толщины и неравномерности линейной плотности тек-стильных нитей. Прямыми характеристиками толщины нити служат диаметр и площадь поперечного сечения, косвенной характеристикой - линейная плотность. На практике пользуются в основном косвенной характеристикой, прямые характеристики применяют реже вследствие сложности их определения. Диаметр пряжи необходимо знать для рас-чета заправочных параметров мотальных и вязальных машин, а также для оценки качест-ва самой пряжи.

До настоящего времени диаметр поперечного сечения нити измеряли на проекцион-ных микроскопах типа МБИ, МБД и др. или с помощью микрофота 5ПО.

В ЛатНИИЛП для определения диаметра пряжи создан автоматизированный прибор ПОД-1, основанный на фотоэлектрическом принципе, который позволяет измерить диа-метр любой пряжи. Прибор дает возможность значительно (в 10-20 раз) сократить время на проведение испытаний по сравнению с традиционными способами. Так, продолжи-тельность испытаний для 5 ед, продукции с использованием ПОД-1 составляет 20 мин, на микроскопе - 200 мин, с применением микрофота - 420 мин.

Прибор может быть использован в качестве составной части комплекса для опреде-ления линейной плотности текстильных нитей по ГОСТ 6611.1-73 (прибор ПОД-1, мото-вило, весы, бобина пряжи).

Техническая характеристика прибора ПОД-1

Диапазон измерения диаметра, мм 0,15-1,5 Время определения среднего диаметра, с, 15 не более Относительная погрешность измерения, %, 3 не более Габарит прибора, мм 220X280X400 Масса, кг, не более 12 Потребляемая мощность, Вт, не более 25 Цена, руб. 3000

Метод определения линейной плотности нити регламентирован ГОСТ 6611.1-73.

Сущность метода заключается в отматывании нити определенной длины в виде пасмы или отрезка и определении ее массы.

В соответствии со стандартом для отматывания нити заданной длины применяют мотовила с параметром 1000±2 мм. Для этой цели могут быть использованы мотовила

9типа МПА-1М (СССР), а также моделей FY-14B, FY-30, FY-38 (ВНР) и др., у которых погрешность периметра кроны соответствует установленной в стандарте.

Для определения фактической линейной плотности или результирующей фактиче-ской линейной плотности нити все пасмы или отрезки нитей взвешивают вместе, после чего вычисляют по формуле:

T mф = 1000Σ / (ln) или T mRф = 1000Σ / (ln) ,

где Σm - общая масса пасм или отрезков, г; l - длина нити в пасме или длина отрезка, м; n - число пасм или отрезков.

Для взвешивания применяют лабораторные весы (ГОСТ 24104-80) весы торси-онные, квадранты весовые и др., имеющие погрешности взвешивания не более указанной в стандарте.

Зарубежные фирмы Sartorius (ФРГ), Mettfer (Швейцария) и другие практически пол-ностью перешли на выпуск комплектов, состоящих из электронных лабораторных весов, микропроцессорных систем с широким набором унифицированного периферийного обо-рудования, а также комплекса приспособлений и насадок для выполнения всевозможных анализов.

Представляет интерес автоматическое устройство AUT-NUM-METER модели FY-42 (ВНР). Устройство предназначено для наматывания заданного числа мот-ков нити определенной длины, измерения их массы, определения линейной плотности нити, сбор данных и их обработки методами математической статистики. Устройство имеет электронную измерительную систему, микропроцессорное управление.

Техническая характеристика устройства AUT-NUM-METER

Диапазон линейной плотности испытуемых нитей, 5-500 текс Число устанавливаемых початков 10 Длина пряжи в мотках 50;100;200 Периметр измерительного колеса, мм 1000±2 Скорость наматывания, м/мин 100 Диапазон установки предварительной нагрузки, 0-250 сН Диапазон измерения массы, г 0-25 Площадь, занимаемая устройством вместе, с рамкой, 950х1250 мм Масса устройства, кг, 18 Плащадь, занимаемая микропроцессорным 450х480 терминалом, мм Общая масса комплекса, кг 185

В Великобритании фирмой Heals Electronics Ltd. создан прибор Betacount, предна-

значенный для определения линейной плотности ленты, ровницы и пряжи. Прибор по-зволяет определять линейную плотность в тексах денье. Он имеет чашу весов диаметром 125 мм, на которую укладывается испытуемый образец заданной длины. Погрешность измерения не более 0,5 %. Результат может быть напечатан на ленте печатающим уст-ройством, которым снабжен прибор. Масса прибора 7,25 кг, габарит 142х373х415 мм.

10Пряжа, предназначенная для трикотажного производства, должна обладать повы-

шенной равномерностью линейной плотности, так как неравномерность этого показателя отражается на качестве трикотажных полотен и изделий, вызывает появление дефекта, называемого зебристостью (зебристость значительно снижает сортность изделий).

В настоящее время в отечественной промышленности для оценки неравномерности текстильных нитей по линейной плотности (массе отдельных пасм или отрезков) приме-няют коэффициент вариации (ГОСТ 6611.1-73). Для его определения взвешивают каж-дую пасму или каждый отрезок нити в отдельности, после чего вычисляют по формуле:

C M= ⋅σ 100 / , где C - коэффициент вариации, %; σ - среднеквадратическое отклонение; M - средне-арифметическое результатов испытаний.

В практике отечественных предприятий все шире используется нестандартизиро-ванный инструментальный метод определения неравномерности нитей по линейной плотности на коротких отрезках.

С точки зрения стабильности работы и точности получаемых результатов заслужи-вает внимания прибор Uster Tester II модели В фирмы Zellweger Uster (Швейцария), ос-нованный на емкостном принципе измерения. С использованием прибора для определе-ния неравномерности пряжи и нитей по линейной плотности затрачиваемое время со-кращается в 5 раз по сравнению с весовым методом.

Техническая характеристика прибора Uster Tester II модели В

Линейная плотность материала, текс 4-80х103 В том числе пряжи 4-160 Скорость движения материала, м/мин 4; 8; 25; 50 100; 200; 400 Чувствительность, % ±100; ±50; ±25; ±12,5 Диапазон анализируемых длин волн, см 0,8-4000 Диапазон измерения неравномерности, % 0,5-40

Прибор включает в себя собственно прибор для определения неравномерности; са-

мописец, записывающий колебания поперечного сечения на диаграммную бумагу, сум-мирующий отклонения и показывающий среднюю неравномерность за определенное время; спектрограф с самописцем для быстрого и точного распределения периодических колебаний в зависимости от того, на какой длине нити они имеются, и записи кривой.

Фирмой Zellweger Uster выпущен прибор для анализа равномерности ленты, ровни-цы и пряжи модели Uster Tester III, который имеет ряд преимуществ по сравнению с пре-дыдущей моделью прибора. Результаты, полученные в разных сериях измерений, могут сравниваться по ряду характеристик, а итоги сравнения выводятся на экран с высокой разрешающей способностью. Алфавитно-числовая клавиатура существенно облегчает нумерацию и идентификацию образцов и серий испытаний. Расширены также возможно-сти графического и статического анализа. Испытания могут проводиться партиями до 24 паковок без вмешательства оператора, а их результаты - передаваться в центральную систему информации.

Заслуживает внимания электронный прибор YET моделей FY-26, FY-27, FY-28 (ВНР) для измерения и записи неравномерности продуктов прядения. Прибор размещен

11на собственной тележке и снабжен такими монтажными механизмами, которые позволя-ют проводить испытания не только в лаборатории, но и непосредственно в производстве. Прибор состоит из собственно прибора для определения неравномерности, цифрового интегратора и волнового анализатора. В комплект может входить приставка Filaroll мо-дели FY-28 для испытаний комплексных нитей. Линейная плотность испытуемых про-дуктов от 4 до 30 текс.

Методы определения пороков внешнего вида и скрытых пороков текстильных нитей. В соотвествии с современными требованиями НТД чистоту пряжи чистошерстя-ной, полушерстяной, из химических волокон характеризуют пороки внешнего вида и скрытые пороки, чистоту хлопчатобумажной пряжи - класс пряжи, а нитей химических - пороки внешнего вида и скрытые.

К порокам внешнего вида относят узелки (плотные скопления волокон, выступаю-щие на поверхности пряжи), утолщения и утонения, непропряды, сорные примеси, поро-ки намотки или упаковки (перетертые нити на поверхности бобины, замасленные и гряз-ные нити, нити разной линейной плотности на одной бобине, вработанные цветные ни-ти). Их определяют визуально при входном контроле.

Скрытыми называются пороки, выявляемые в процессе переработки пряжи и нитей. К ним относятся спутанные и оборванные нити, сукрутины, оборванные элементарные нити, непропряды, утолщения, утонения, шишки, щетинки и др.

При переработке нитей с большим числом пороков увеличивается число обрывов, снижается производительность вязального оборудования и ухудшается качество полотна и готовых изделий.

Метод определения скрытых пороков чистошерстяной и полушерстяной пряжи опи-сан в ГОСТ 17511-83. Это метод заключается в контрольной переработке пряжи у потре-бителя совместно с изготовителем, при этом пряжу на початках предварительно оцени-вают по обрывности. Контрольную переработку проводят в случае установления потре-бителем снижения сортности трикотажных полотен и полуфабрикатов из-за скрытых по-роков пряжи. По результатам контрольной переработки принимают решение о сорте пар-тии пряжи. Перерабатывают 10 % массы партии; число скрытых пороков вычисляют по формуле на 100 км пряжи.

Чистоту хлопчатобумажной пряжи определяют инструментально. Методы опреде-ления пороков и класса по внешнему виду хлопчатобумажной и смешанной пряжи рег-ламентированы ГОСТ 15818-70 и ГОСТ 10208-74.

ГОСТ 15818-70 устанавливает метод определения класса хлопчатобумажной пряжи по внешнему виду, предусматривающий сравнение пряжи, намотанной на доску контра-стного цвета с фотоэталонами; для наматывания пряжи на доску применяют приборы ти-па МОК и ЧФ.

Метод определения пороков в хлопчатобумажной и смешанной пряже установлен ГОСТ 10208-74. Для проведения испытаний применяют элетронно-оптический прибор типа ЭОППП-1 или его модификации: автоматизированный дискриминатор пороков пряжи типа АДПП-3 или автоматизированный определитель пороков нити типа АОПН-5У.

Скрытые пороки в химических нитях определяют на экранном мотовиле-сериплане, число пороков пересчитывают на 10000 м нити (ГОСТ-8871-84 и др.).

Существующие методы определения скрытых пороков очень трудоемки и недоста-точно объективны.

12В настоящее время ЦНИХБИ разработан информационно-вычис-лительный ком-

плекс ИВК, который включает в себя прибор АОПН-5У и микроЭВМ �Электроника-60М�. Комплекс дает возможность подсчитать пороки, классифицировать их по толщине и длине. В соответствии с программой, разработанной ВНИПИАСУлегпромом, комплек-сом в автоматизированном режиме проводится построение спектрограммы, а также рас-считываются автокорреляционная функция и градиент неравномерности пряжи по тол-щине.

Комплекс не может быть использован для контроля и классификации пороков хими-ческих комплексных нитей, так как нить не проходит через вытяжные валики, имеющие-ся на приборе АОПН-5У, а проскальзывает. Результаты, полученные на этом приборе в МТИ при испытании вискозных комплексных нитей линейной плотности 13,3 текс, не дали объективной оценки о наличии на нити пороков, их числе и виде.

За рубежом для определения пороков в текстильных нитях применяют специальные приборы, основанные на емкостном или фотоэлектрическом принципе. Прибор для оп-ределения неравномерности линейной плотности пряжи Uster Tester II модели В фирмы Zellweger Uster (Швейцария) имеет приставку для определения числа пороков в пряже. С помощью прибора может быть подсчитано число утонений, утолщений и шишек. Счет-чик пороков имеет четыре диапазона чувствительности для каждого вида порока. Счет-чик утонений производит подсчет числа утоненных мест, линейная плотность которых на 30, 40, 50 и 60 % меньше средней линейной плотности испытуемой пряжи. Счетчик утолщений регистрирует число утолщений, линейная плотность которых на 100, 70, 50 и 35 % превышает среднюю линейную плотность пряжи. Счетчик шишек регистрирует число шишек, диаметр которых больше среднего диаметра испытуемой пряжи на 400, 280, 200 и 140 %.

В настоящее время названная выше фирма выпускает прибор модели Uster Tester III, который с большей точностью фиксирует расположение отдельных пороков. Прибор Uster Klassimat этой же фирмы рассортировывает пороки на 9 классов по видам и разме-рам.

Методы определения крутки текстильных нитей. Число кручений на единицу длины нити оказывает значительное влияние на плотность, жесткость, разрывные харак-теристики нити и ее внешний вид. Нити с чрезмерно высоким числом кручений хуже пе-рерабатываются на вязальных машинах, вызывают сбросы. Переработка одиночной пря-жи с большим числом кручений в некоторых переплетениях приводит к перекосу пе-тельных столбиков в полотне, что портит внешний вид изделий и придает полотну по-вышенную жесткость. Нормативы числа кручений для трикотажной пряжи регламенти-рованы НТД на пряжу и нити для трикотажного производства.

Методы определения числа кручений, укрутки пряжи и нитей, подсчета коэффици-ента крутки установлены ГОСТ 6611.3-73. Для проведения испытания применяют крут-комер с качающимся или скользящим левым зажимом типа КУ-1, иглу препарационную и лупу увеличительную.

Число кручений нити может быть определено двумя методами: методом непосред-ственного раскручивания до полной параллелизации волокон или нитей и методом удво-енного кручения. Методом удвоенного кручения устанавливают число кручений одиноч-ной хлопчатобумажной пряжи и пряжи из химических волокон линейной плотности 84 текс и менее. Для всех других видов пряжи и нитей используется метод непосредствен-ного раскручивания.

13На круткомере с качающимся или скользящим левым зажимом типа КУ-1 можно

определять число кручений обоими методами, указанными выше. За рубежом на текстильных предприятиях для определения числа кручений пряжи и

нитей широко применяются полностью автоматизированные круткомеры. Представляет интерес автоматический круткомер одиночной и крученой пряжи

Тwistomat модели FY-39 (ВНР). Круткомер имеет электронную систему измерения и управления, микропроцессорную систему сбора, обработки и записи результатов измере-ний.

Техническая характеристика круткомера Тwistomat модели FY-39

Диапазон линейной плотности продуктов 10-200 прядения, текс Диапазон измерения числа кручений на 1 м 200-1500 Погрешность, кручений на 1 м ±1 Номинальная длина раскручиваемого 20 участка, мм Скорость подачи нити, м/мин 1 Занимаемая площадь, мм механическим узлом 480х220 электронным узлом 480х400 Общая масса, кг 46

В настоящее время за рубежом широкое распространение получил автоматический

круткомер модели D-301 фирмы Zweigle (ФРГ). Прибор имеет вычислительное устрой-ство, которое управляет работой прибора по заданной программе и автоматически рас-считывает характеристики пряжи в соответствии с показаниями прибора. Принцип дей-ствия прибора основан на определении изменения длины пряжи при ее раскручивании и скручивании. При каждом обороте зажима вычислительное устройство контролирует по-ложение второго перемещающегося зажима. В зависимости от способа измерения авто-матически устанавливается предварительное натяжение образца. Печатающее устройство записывает среднее значение числа кручений пряжи, среднеквадратическое отклонение, дисперсию, коэффициент вариации, погрешность определения среднего значения числа кручений и значение критерия Фишера.

Сравнивая значение критерия Фишера с табличным, определяют, случайно или за-кономерно происходит изменение числа кручений в пряже, взятой с разных початков. При отклонении режимов работы прибора от заданных в программе прибор останавлива-ется и включается сигнализация, показывающая причину останова. Пряжа заправляется в зажимы автоматически с помощью рычага с магнитными зажимами.

Методы определения прочности и удлинения текстильных нитей. При перера-ботке на вязальных машинах и эксплуатации изделий нить претерпевает воздействие всевозможных усилий, что может повлечь за собой ее обрыв. Поэтому для оценки спо-собности текстильных нитей воспринимать растягивающие нагрузки без разрушения вводятся показатели разрывной нагрузки и удлинения при разрыве.

Методы определения разрывной нагрузки, удлинения при разрыве нитей и подсчет удельной разрывной нагрузки нитей установлены ГОСТ 6611.2-73. Сущность методов

14заключается в растяжении нити до разрыва и определении в этот момент нагрузки и уд-линения.

Для проведения испытаний применяют разрывные машины маятникового типа с по-стоянной скоростью деформирования, обеспечивающие погрешность измерения разрыв-ной нагрузки не более ±1 %, удлинения не более ±1 мм.

Наибольшее распространение получили разрывные машины типа РМ-3-1, РМ-30-1 (СССР) и моделей FY-33/1, FY-33/2, FY-36 (ВНР). Разрывные машины маятникового ти-па наиболее просты в эксплуатации. Однако результаты измерений на них имеют недос-таточную точность вследствие преодоления сил трения и инерции при движении маятни-ка, что является причиной неравномерного возрастания нагрузки в процессе растяжения пробы. Эти недостатки устранены в разрывных машинах, работающих с постоянной ско-ростью растяжения.

Необходимость проведения большого числа испытаний при определении разрывных характеристик текстильных нитей в настоящее время требует автоматизации процесса испытаний с последующей обработкой результатов измерения, а необходимость опреде-ления показателей физико-механических свойств нитей, получаемых при испытании на растяжение и характеризующих их поведение в процессе эксплуатации, - унификации приборов, в основе работы которых лежит одинаковый принцип действия.

Современные разрывные машины зарубежных фирм с постоянной скоростью растя-жения оснащены управляющими микропроцессорами, которые с помощью стандартных программ обрабатывают результаты испытаний. Обычно электрические измерительные приспособления у этих машин делают сменными, используют механические зажимы раз-личных видов, а также пневматические, благодаря чему одну и ту же машину можно ис-пользовать для измерения нагрузок широкого диапазона, что позволяет проводить испы-тания волокон, нитей и полотен.

Интерес представляет разрывная машина модели Statimat M фирмы Textechno (ФРГ) для испытаний на растяжение пряжи и нитей. Машина может быть использована для од-ноцикловых и многоцикловых испытаний.

По числу измерений в единицу времени автоматическая машина способна заменить S неавтоматизированных разрывных машин.

Разрывная машина модели Statimat M оснащена механизмом для автоматической за-правки образца, пневматическими зажимами, отсасывающим устройством для удаления разорванных нитей, а также приспособлением для настройки на испытание проб различ-ной длины (от 50 до 500 мм), регулятором, обеспечивающим бесступенчатое изменение скорости подвижного зажима от 10 до 10000 мм/мин. При зажимной длине 100 мм могут быть определены удлинение до 1000% и разрывная нагрузка до 1000 Н. Возможно по-следовательное испытание 50 паковок нитей при их автоматической смене. Продолжи-тельность разрыва пробы 20 с. Можно проводить ускоренные испытания (в течение ме-нее 1 с).

Микропроцессор регистрирует зажимную длину нити, скорость растяжения, число испытаний для одной паковки. Программирующее устройство HP-JB-BUS позволяет считывать средние значения величин с коэффициентами вариации по отдельным паков-кам.

Машина может подключаться к ЭВМ, образуя измерительную систему Testkontrol, которая рассчитывает средние значения разрывной нагрузки и удлинения, коэффициент

15вариации, доверительный интервал, максимальное и промежуточное значения разрывной нагрузки и удлинения.

Машина позволяет рассчитывать и автоматически вычерчивать усредненную кри-вую нагрузка-удлинение, диаграмму распределения и печатает протокол испытаний. Ре-зультаты испытаний могут записываться на магнитную ленту или диски и обрабатывать-ся по мере необходимости. Предусмотрена возможность подключать к машине элек-тронные весы для определения линейной плотности пряжи и нитей, по которой можно рассчитывать удельную разрывную нагрузку.

Автоматическое устройство для испытания пряжи на растяжение не требует допол-нительного обслуживания с момента его запуска.

Исследования свидетельствуют о том, что текстильные нити как при переработке, так и в процессе эксплуатации изделий испытывают нагрузки значительно меньше раз-рывных и, как правило, подвергаются натяжению в течение некоторого времени, а затем находятся в свободном состоянии. Поэтому для характеристики нитей и пряжи исполь-зуются данные одноцикловых (цикл: нагрузка, разгрузка, отдых) и многоцикловых испы-таний. В этих случаях могут быть определены составные части деформации, которые ха-рактеризуют выносливость текстильных нитей, их долговечность.

Для одноцикловых испытаний используют приборы - релаксометры типа ПР-2, а для многоцикловых - пульсаторы ПК-3 системы Г.Н.Ку-кина, ПН-5 и др.

С этой же целью могут быть использованы разрывные машины, например, модели 1510 фирмы Zwick, модели Statimat M фирмы Textechno (ФРГ) универсального примене-ния, позволяющие проводить не только испытания на разрыв и определять разрывные характеристики пряжи, но и испытания при знакопеременной нагрузке для получения характеристик усталостных и релаксационных свойств пряжи. Эти виды испытаний в отечественной промышлености не получили еще широкого распространения из-за отсут-ствия приборов и используются только при проведении исследований.

Методы определения неравновесности нити. Неравновесность проявляется в стремлении нити к самопроизвольному раскручиванию и образованию сукрутин вслед-ствие реактивного крутящего момента нити при нарушении ее временного равновесия.

Нить, обладающая значительной неравновесностью, вызывает затруднения в про-цессе вязания. Образование сукрутин в нити при временном ослаблении ее натяжения приводит к обрыву нити, поломке игл, образованию дыр в полотне, причем в более упру-гих нитях неравновесность оказывает большее влияние на процесс вязания, чем в менее упругих.

Метод определения неравновесности пряжи установлен ОСТ 17-359-85. Сущность метода заключается в определении числа витков в сукрутине длиной 0,25 м, образовав-шейся из свободной петли, и вычислении числа витков, отнесенного к длине 1 м.

Для определения неравновесности применяют прибор ПОН-1, разработанный Лат-НИИЛП и серийно выпускаемый Рязанским экспериментальным механическим заводом (системы Минлегпрома СССР).

16Техническая характеристика круткомера прибора ПОН-1

Расстояние между зажимами, мм максимальное 500±2 минимальное 2±1 Диапазон скоростей сведения зажимов, м/с 0,06-0,09 Диапазон частот раскручивания, мин-1 0-200 Диапазон расстояний между осью зажима нити 270-285 и устройством раскручивания, мм Дискретность измерения числа кручений на 1 м, 0,1 не более Предварительное натяжение нити, сН 10; 20; 30; 50 Натяжение нити при формировании петли, сН 1; 2; 3; 4; 6; 8 Относительная погрешность предварительного ±4 натяжения нити и натяжение при формировании петли, %, не более Габарит, мм 700х350х550 Масса, кг, не более 28 Потребляемая мощность, кВт 0,06

Методы определения ворсистости пряжи. В современном ассортименте пряжи для

трикотажного производства значительная доля приходится на виды пряжи, структура ко-торых отличается от традиционных своей рыхлостью и ворсистостью. К ним относятся высокообъемная пряжа из синтетических волокон и полушерстяная, а также пряжа, по-лучаемая нетрадиционными способами прядения и кручения. Ворсистость пряжи суще-ственно влияет не только на внешний вид изделий, но и на процессы переработки ее на вязальных машинах, вызывая в том числе и значительные затруднения.

В связи с этим, правильная оценка этого свойства пряжи может оказать значитель-ную помощь при выборе оборудования и ассортимента вырабатываемых изделий.

В настоящее время в отечественной промышленности отсутствует стандартизиро-ванный метод определения ворсистости пряжи. Все существующие методы оценки вор-систости пряжи можно разделить на следующие группы: оптические, фотографические, метод электрической проводимости, метод поперечного сканирования пряжи с помощью телевизионной камеры или аналогичных устройств.

Из всех фотоэлектрических приборов на практике за рубежом в настоящее время используются лишь приборы Shirley Hairiness Meter фирмы Shirley (Великобритания), Hairiness Counter и F-Indeks Tester (Япо-ния).

На приборе Shirley Hairiness Meter исследуют достаточно большой сектор поверхно-сти пряжи (70°) и подсчитывают число ворсинок, длина которых превышает заданную длину (от 0 до 10 мм), а также контролируют колебания ворсистости пряжи с помощью вычислительного устройства и самописца.

В приборе Hairiness Counter измерительное устройство отделено от остальной его части, что позволяет проводить измерения непосредственно на прядильной машине. Прибор дает возможность определить распределение ворсинок по длине, так как фото-электрический датчик прибора может перемещаться.

17В приборе F-Indeks Tester сканирование пряжи производится световым лучом, па-

раллельным оси пряжи, на определенном расстоянии от ее поверхности. Число пересече-ний ворсинок пряжи с образованной световым лучом плоскостью определяет индекс вор-систости.

Метод электрической проводимости пряжи используется для измерения ее ворси-стости при испытании на приборе Kriter-Dam 1 фирмы Superba (Франция). В результате измерения получают показатель ворсистости пряжи, пропорциональный силе электриче-ского тока, протекающего через пряжу. Недостатком прибора является возможность под-счета числа тех ворсинок, длина которых превышает 2,5 мм. Число более коротких вор-синок не подсчитывается, не определяется и длина ворсинок.

Для определения ворсистости пряжи методом поперечного сканирования фирмой Shirley (Великобритания) создан прибор Digital Hairiness Tester. Принцип действия этого прибора основан на проведении оптического анализа изображения пряжи, проецируемо-го на чувствительный приемник. Прибор состоит из телевизионного блока, блока управ-ления и трех вычислительных устройств. Число измерений и скорость перемещения пря-жи через прибор выбираются в соответствии с программой испытаний.

Программа работы прибора предусматривает проведение 5000 считываний и 10 из-мерений образца пряжи при скорости ее движения 0,65 м/мин. Это значит, что считыва-ние производится каждые 20 с, причем за одно считывание сканируется участок пряжи длиной 21,7 см, т.е. полная длина образца пряжи составляет 2,17 м. После серии испыта-ний определяют показатель ворсистости, равный среднему числу пересечений ворсинок с линией сканирования, а также длину и диаметр ворсинок.

Методы определения усадки нитей. Контроль усадки нитей, поступающих для пе-реработки в трикотажное производство, способствует изготовлению изделий, у которых изменения линейных размеров в процессе мокрых обработок не превышают допустимых.

ГОСТ 16294-79 устанавливают метод определения линейной усадки химических ни-тей, применяемых в текстильной и трикотажной промышленности, которая возникает под действием кипящей воды, последующей сушки и выдерживания нитей в необходи-мых климатических условиях.

Для измерений длины при испытаниях применяют мотовило с периметром 1000±2 мм, вертикальную стойку с измерительной линейкой длиной 500 мм по ГОСТ 427-75 и крючком диаметром 2-3 мм, верхняя образующая которого совмещена с нулевым деле-нием шкалы линейки.

Линейную усадку нитей У, %, вычисляют по формуле:

Y L LL

= −0 1

0100

где L0 - среднеарифметическая длина проб до обработки, мм; L1 - среднеарифметиче-ская длина проб после обработки, мм.

Метод определения линейной усадки пряжи шерстяной, полушерстяной и из хими-ческих волокон установлен ОСТ 17-750-83. Усадку определяют путем испытаний пряжи пасмами. Для отматывания пасм используют мотовило с периметром 1000±2 мм.

Полупериметр пасмы пряжи до и после влажно-тепловой обработки при определен-ном нагружении пасмы измеряют по внутреннему контуру на стойке конструкции Лат-НИИЛП.

18Техническая характеристика стойки

Пределы измерения, мм 250-550 Погрешность измерения, мм ±1 Диапазон измерения массы грузов 450-1675 предварительной нагрузки, г Погрешность предварительного нагружения, % 1 Габарит, мм 140х140х700 Масса, кг 4

Числовое значение линейной усадки находят расчетным путем по формуле, приве-

денной выше.

3.2.Методы и средства, применяемые для контроля качества на технологическом оборудовании

Повышение эффективности управления качеством вырабатываемой пряжи и нитей

требует замены существующих длительных и трудоемких методов лабораторных испы-таний, измерений современными методами неразрушающего контроля пряжи непосред-ственно на технологическом оборудовании в процессе производства. Внедрение такого контроля качества пряжи, в свою очередь, требует разработки новых критериев оценки качества, новой номенклатуры показателей качества, важной особенностью которых яв-ляется возможность инструментальной оценки непосредственно на оборудовании.

Выбранные показатели должны обеспечить возможность не только измерения, но и управления качеством в процессе производства. Должна существовать обратная связь процесса измерения с технологическим процессом для оперативного влияния на качество пряжи.

Высокая эффективность применения систем оперативного управления за рубежом достигается в основном путем применения высокоэффективных специализированных управляющих вычислительных машин и других средств автоматизации. При этом пер-спективным является применение микропроцессоров и микроЭВМ.

Стоимость систем оперативного управления прядильными машинами составляет 20-30 % стоимости оборудования в зависимости от сложности решаемых ими задач.

В настоящее время наиболее полно разработаны методы и аппаратура для оценки утонений и утолщений пряжи при одновременном контроле обрывности непосредствен-но на машине, поскольку считается, что именно эти пороки в основном определяют про-ходимость пряжи на последующих технологических переходах и качество готового изде-лия. Основой автоматизированного контроля качества продукции служит четкая класси-фикация пороков, представляющая возможность их количественной оценки.

Непосредственный контроль качества продукции в прядении особенно важен при использовании высокоскоростных прядильных машин новых способов прядения: пнев-момеханических, самокруточных и др.

В современных конструкциях прядильных и мотальных машин для контроля качест-ва продукции и управления им применяются специальные следящие устройства элек-тронного типа. Эти устройства включены в измерительную контролирующую цепь, свя-заны с центральным пультом управления и вычислительным блоком. Для настройки сис-

19темы используются разработанные различными зарубежными фирмами классификации пороков пряжи и цифровой ее оценки.

Электронные очистительные устройства для очистки пряжи состоят из измеритель-ного датчика, цепи усиления, детекторов уровня, механизма обрыва, блоков питания, ре-гулирования и контроля.

В применяемых в настоящее время нитеочистителях используются оптические или емкостные датчики, контролирующие наличие пороков в пряже. Оптический датчик как более точный рекомендуется использовать в тех случаях, когда предъявляются высокие требования к качеству очистки пряжи.

В производственных условиях наибольшее распространение в настоящее время по-лучили нитеочистители емкостного типа Uster Automatik и фотоэлетрические типа Ditmat Rejer, Loepfe моделей FR-3 и FR-30 (Швейцария).

В отечественной промышленности распространены электронные нитеочистители фирмы Zellweger Uster (Швейцария), устанавливаемые на мотальных автоматах. Эти приборы позволяют удалять пороки пряжи на заданной длине и толщине нити при по-мощи режущего устройства. Электронный нитеочиститель Uster на мотальных автоматах размещается, как и контролирующая щель, за натяжным прибором.

Принципы действия электронного нитеочистителя основаны на емкостном измере-нии движущейся нити, проходящей через измерительное устройство. Настройка нитео-чистителя зависит от вида нити (состав сырья), ее линейной плотности, толщины и дли-ны порока, который необходимо вырезать, а также скорости перематывания. Пределы чувствительности - от 1 до 4 средних диаметров сечения пряжи (от 50 до 300 %). Длина вырезаемого порока до 10 см. Скорость движения нити до 1200 м/мин.

Прибор может быть использован при перематывании пряжи линейной плотности до 100 текс любого сырьевого состава.

При выборе технологических параметров заправки электронного нитеочистителя следует учитывать дальнейшие условия переработки и использования пряжи (вид вя-зального оборудования, переплетения, ассортимент полотен и требования к качеству из-делий).

В нашей стране Московским интитутом радиотехники, электроники и автоматики (МИРЭА) создан прибор �Элекон-М� для радиочастотного контроля толщины нити на мотальных автоматах, который по эффективности действия не уступает зарубежным ни-теочистителям, а в ряде случаев превосходит их по качеству контроля. Стоимость экспе-риментальных образцов прибора вдвое ниже, чем применяемых в настоящее время зару-бежных электронных нитеочистителей.

Прибор может быть использован при перематывании нитей линейной плотности от 5 до 100 текс любого сырьевого состава. Он позволяет обнаруживать и удалять поро-ки,сечение которых по размеру на 100-300% превосходит сечение нити на длине 1-10 см. При этом скорость движения нити может находиться в пределах 300-1200 м/мин. Устра-нение �распределенных� пороков обеспечивается на длине нити более 1 м.

Прибор выполнен на современной отечественной элементной базе с применением микросхем.

Для контроля качества пряжи на пневмопрядильных машинах представляет интерес автоматическая система Polyguard фирмы Zellweger Uster (Швейцария). Эта система обеспечивает контроль качества пряжи, вырабатываемой каждым прядильным устройст-вом, непрерывно с помощью емкостных датчиков. Критерии оценки качества: толщина,

20длина порока, коротковолновая неровнота, вызывающая появление муарового эффекта. При появлении пороков в пряже автоматически прекращается подача ленты. Автомати-ческое устройство очищает прядильную камеру от пыли, пуха, ликвидирует обрыв, уда-ляя дефектный участок.

Если вырабатываемая пряжа содержит большое число пороков (например, 4 порока на 8 см пряжи), система включает световой сигнал, предупреждающий о том, что прису-чивание пряжи возможно лишь после проверки прядильного устройства оператором; сигнал выключается после устранения неисправности.

Печатающее устройство позволяет получать отчеты о работе системы, которые со-держат данные, характеризующие линейную плотность вырабатываемой пряжи, число пороков на 1000 прядильных камер в 1 ч. или на 1000 км пряжи, число простаивающих прядильных камер и число пороков в пряже, вырабатываемой каждым прядильным уст-ройством.

При подключении системы Polyguard к центральной системе Rotordata появляется возможность оценивать работу всех пневмомеханических прядильных машин фабрики.

Фирма Stube (ФРГ) выпускает оптико-электронное устройство для контроля качест-ва пряжи на пневмомеханических прядильных машинах. Оптико-электронная измери-тельная головка состоит из источника света и фоточувствительного элемента. Нить про-ходит между источником света и фотоэлементом, который измеряет не заполненный ни-тью промежуток светового потока. Изменение поперечного сечения пряжи влияет на из-менение измеряемого фотоэлементом светового потока и его силы. В процессе контроля датчик регистрирует изменения поперечного сечения нити. При этом на точность изме-рения не влияют атмосферные условия, как это наблюдается при использовании емкост-ной измерительной головки на приборе Uster Klassimat.

4. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ПРЯЖИ И НИТЕЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ Коренное улучшение качества продукции и приведение ее ассортимента в соответ-

ствие с потребительским спросом наиболее эффективно в короткие сроки может быть достигнуто путем внедрения автоматизированных методов и средств контроля качества и испытания продукции как составной части технологических процессов. Для этого лабо-ратории текстильных предприятий необходимо оснастить автоматическими приборами, позволяющими с высокой скоростью и достоверностью определять не только качествен-ные показатели полуфабрикатов и готовой продукции, но и своевременно устранять на-рушения технологического процесса.

Значительные успехи в технологии производства вычислительной техники, достиг-нутые в последние годы, позволили текстильной промышленности воспользоваться теми преимуществами, которые открываются при использовании микроЭВМ. Эти машины компактны и обладают огромными вычислительными возможностями, а потому могут быть внедрены в производственные процессы, использованы для управления производ-ством, анализа данных о технологических процессах и автоматизации лабораторного контроля качества продукции.

21Форма сбора и формирования данных в текстильной лаборатории будет оптималь-

ной в том случае, когда используется полностью автоматизированный измерительный прибор, данные измерения выводятся в форме, пригодной для ввода в вычислительную машину, а обработка данных осуществляется с помощью программируемого электронно-го вычислительного устройства.

Использование микропроцессоров в современной измерительной аппаратуре расши-ряет ее функциональные возможности по сравнению с обычными приборами, реализо-ванными на �жестких� логических схемах. В данном случае заметно уменьшаются аппа-ратурные затраты при заданных технических возможностях устройства, так как основные функции прибора реализуются программным способом.

В производственных процессах различают две главные формы контроля: контроль физико-механических свойств продукта, который проводится в специализированных ла-бораториях; контроль за ходом производственного процесса, т.е. контроль всех факто-ров, которые влияют на производительность труда и качество выпускаемой продукции.

Наиболее характерной тенденцией в развитии текстильного приборостроения явля-ется автоматизация подготовки образцов, смены паковок, регистрации показаний прибо-ров, а также статической обработки полученных результатов.

Следует отметить, что на текстильных предприятиях СНГ количество и номенкла-тура лабораторных автоматизированных приборов с микропроцессорами крайне ограни-чены.

Усилия российских специалистов должны быть направлены на осуществление опе-ративного контроля качественных показателей полуфабрикатов и готовых изделий по-средством создания отечественных быстродействующих приборов с устройствами для обработки результатов испытаний и измерительных систем, дающих возможность одно-временно получать комплекс показателей. Это обеспечит более широкие возможности управления качеством продукции и позволит быстрее устранить причины, вызывавшие ухудшение качества.

В настоящее время в нашей стране разработаны автоматизированные комплексы (прибор + ЭВМ) для лабораторного контроля качества пряжи: информационно-вычислительный комплекс ИВК, установка КЛА-1.

Информационно-вычислительный комплекс ИВК включает в себя прибор АОПН-5У, представляющий собой датчик аналогового сигнала, и микроЭВМ �Электроника-60М�. Комплекс предназначен для экспрессной объективной оценки неравномерности пряжи по толщине на основе спектральных и статистических характеристик. Он разрабо-тан при участии ЦНИХБИ.

В ЦНИИЛВ разработана установка для контроля неравномерности текстильных ни-тей по линейной плотности и обработки информации с документированием результатов контроля. Установка дает возможность контролировать нити в диапазоне линейных плотностей от 8 до 5⋅104 текс; погрешность вычислений составляет 0,5 %.

За рубежом в области лабораторного контроля качества широко используется ком-бинация измерительных приборов с вычислительными устройствами в сочетании с пре-образователем сигналов. Существует два вида подобных систем. Одна из них характери-зуется прямой связью прибора с вычислительным устройством, работа которого заранее программируется. Такое устройство применяют при обслуживании нескольких рабо-тающих одновременно приборов. Если нецелесообразно сразу производить обсчет ре-зультатов (например, при большой длительности одного измерения), используют систе-

22му, в которой осуществляется лишь регистрация результатов измерения, а затем они под-вергаются обсчету на отдельной установке.

В ВНР создана система Autolab автоматического управления приборами, сбора, пе-реработки, регистрации и хранения информации при испытании текстильных материа-лов. Система позволяет снизить затраты рабочего времени на проведение испытаний на 70 % и на обработку результатов на 83 % по сравнению с традиционным способом. В этой системе данные измерений передаются первичными измерительными преобразова-телями непосредственно в ЭВМ, где подвергаются обработке по ранее разработанной программе.

Система включает в себя микроЭВМ МGR-80, монитор РК-80 с клавиатурным управлением, блок памяти Dual Floppy Momflex 3200, питающее устройство DZM-180 и 12 терминальных устройств. В ЭВМ запрограммировано 119 методов испытаний воло-кон, полуфабрикатов прядильного производства, плоских текстильных изделий, а также гигиенических свойств материала. К первой группе методов относится определение та-ких физико-механических показателей волокон, как линейная плотность, диаметр, длина, разрывная нагрузка, удлинение и др. Вторая группа включает в себя определение линей-ной плотности ленты и пряжи, неравномерности линейной плотности, разрывной нагруз-ки и удлинения пряжи, числа кручений на 1 м и др. К третьей группе относятся измере-ния таких параметров, как поверхностная плотность текстильных материалов, разрывная нагрузка, прочность на продавливание и др.

К четвертой группе методов относятся измерения влажности, гигроскопичности тек-стильных материалов.

Система Autolab рассчитывает среднее значение показателей, дисперсию, абсолют-ное и относительное значения доверительного интервала при нескольких испытаниях, проводит разбивку показателей на классы и построение гистограмм. Результаты испыта-ний печатаются в виде протокола, в котором фиксируются метод испытания, характери-стика образца, основные данные, измеренные и рассчитанные значения показателей.

К системе могут быть подключены автоматизированные приборы, имеющие стан-дартный выход: прибор для контроля неравномерности продуктов прядения Uster Tester II модели В фирмы Zellweger Uster (Швейцария), разрывная машина Statimat M фирмы Textechno (ФРГ), круткомер Twistomat модели FY-39 (ВНР), прибор для определения ли-нейной плотности продуктов прядения Betacount фирмы Electronics Ltd (Великобрита-ния) (см.п.3), отечественные приборы из автоматизированных комплексов ИВК и КЛА-1.

Представляет интерес информационно-измерительная система для оценки качества пряжи Uster Labdata фирмы Zellweger Uster (Швейцария). Система включает в себя сле-дующие приборы: Uster Autosorter 3, который определяет среднюю, минимальную и мак-симальную линейную плотность пряжи, а также коэффициент вариации по линейной плотности; Uster Tester II, определяющий неравномерность пряжи, число утоненных и утолщенных участков и узелков на 1 км пряжи, а также статистические характеристики этих показателей; Uster Klassimat 2, который рассортировывает пороки на 9 классов; раз-рывную машину Uster Tensorapid, позволяющую устанавливать абсолютную и относи-тельную разрывные нагрузки, работу разрыва, а также статистические характеристики этих показателей.

Фирма Superba (Франция) разработала конструкцию автоматического испытателя пряжи Jarntester модели RTF. Прибор полностью автоматизирован и управляется с по-мощью компьютера. Цель создания такого прибора - повышение качества готовой про-

23дукции, благодаря своевременному и быстрому получению результатов испытаний пря-жи существенном снижении трудозатрат и значительном сокращении парка лаборатор-ного оборудования для выполнения испытаний.

Прибор позволяет определять в автоматическом режиме следующие параметры: линейную плотность одиночной или крученой пряжи в пределах 8-200 текс; крутку пря-жи, полученную по любой системе прядения, включая безверетенные способы производ-ства с числом кручений до 2000 на 1 м; неравномерность пряжи (спектральный анализ) на отрезках от 40 мм до 262 м; разрывную нагрузку и удлинение при разрыве одиночной или крученой пряжи с максимальным усилием разрыва до 8000 сН и максимальным уд-линением до 40 %.

Результаты испытаний автоматически обрабатываются с помощью компьютера и распечатываются в виде протокола, в котором обозначаются: линейная плотность, нерав-номерность пряжи, пороки (тонкие и толстые места, непсы), разрывная нагрузка, удли-нение.

С помощью прибора можно воспроизводить отдельные результаты, повторять неко-торые испытания, менять программу испытаний в зависимости от производственной не-обходимости.

Прибор может работать при отсутствии оператора. Время испытаний сокращено вследствие одновременности их проведения. Результаты каждого испытания статистиче-ски обрабатываются. Фактически единственной ручной операцией является загрузка пи-тающих шпулярников паковками с пряжей, предназначенной для испытаний.

Анализ деятельности зарубежных приборостроительных фирм показал, что опти-мальной формой сбора и формирования данных в лаборатории является использование систем автоматического управления приборами, сбора, обработки, регистрации и хране-ния информации при испытании текстильных материалов.

Предприятия легкой промышленности России в настоящее время не имеют возмож-ности своевременно получать полную информацию для управления качеством продук-ции из-за крайне ограниченного количества и номенклатуры автоматизированных при-боров с микропроцессорами.

Разработка отечественных автоматизированных приборов со стандартным выходом, которые могут быть подключены к ЭВМ, создает предпосылки для разработки отечест-венной системы автоматического управления приборами.

Контрольные вопросы и задания

1. Дайте определение техническому контролю продукции. 2. Назовите виды технического контроля по этапам процесса производства и по пол-

ноте охвата контролем. 3. Какими нормативно-техническими документами регламентируются требования

технического контроля для производства трикотажных изделий? 4. Дайте определение входному контролю продукции. Перечислите основные требо-

вания, установленные для входного контроля. 5. Как выбирают показатели качества пряжи для нормирования? 6. Какие методы оценки значимости отдельных показателей применяют при опреде-

лении номенклатуры показателей качества?

247. Назовите методы и средства, применяемые для определения линейной плотности

пряжи, неравномерности линейной плотности, числа кручений, разрывной нагрузки и удлинения при разрыве.

Перечислите стандарты, в которых они регламентированы. 8. Дайте краткую характеристику приборов, используемых для контроля качества

пряжи за рубежом. 9. Назовите существующие методы определения скрытых пороков чистошерстяной

и полушерстяной, хлопчатобумажной и смешанной пряжи, химических нитей. 10. Назовите методы и средства для определения усадки пряжи и нитей. 11. Дайте обоснование необходимости контроля качества пряжи на технологическом

оборудовании. 12. Укажите преимущества контроля качества пряжи с использованием измеритель-

ных систем.

5. НОВЫЕ ПРИБОРЫ ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Специалисты отмечают следующие основные направления развития приборострое-

ния для текстильной промышленности: - разработка полностью автоматизированных приборов; - использование микропроцессорных систем управления работой приборов; - применение ЭВМ с дисплеями и печатающими устройствами, позволяющими по-

лучить результаты испытаний в виде чека; - создание автоматических измерительных комплексов для испытания волокон и

пряжи. Приведем краткую характеристику некоторых интересных приборов, представлен-

ных на выставке. Фирма �Zweigle� экспонировала: - автоматический круткомер модели D 312, оснащенный числовым дисплеем и под-

ключаемый к мини-ЭВМ для статистической оценки результатов. На приборе определя-ют крутку однониточной и крученой пряжи кольцевого и пневмомеханического способов прядения различными методами, что позволяет сравнивать полученные результаты;

- автоматический круткомер модели 302, снабженный микропроцессором и неболь-шим дисплеем. Статистическая оценка результатов измерений производится в цифровой и графической формах;

- информационно-измерительную систему Texdata, используемую для полуавтома-тических испытательных приборов, на которых статистическая обработка результатов осуществляется вручную. К системе можно подключать 8-16 различных приборов, она содержит цветной дисплей и печатающее устройство, фиксирующее результаты испыта-ний в виде таблиц и графиков.

Автоматический прибор Autocount фирмы �Textechno H.Stein� (ФРГ), соединяемый с автоматической разрывной машиной Statimat, служит для определения линейной плот-ности пряжи. На приборе осуществляется автоматическое отматывание отрезка пряжи заданной длины и его взвешивание.

25На приборе Betacount МК2 фирмы �James H.Heal� (Великобритания) определяется

линейная плотность ленты, ровницы, пряжи и поверхностная плотность тканей; преду-смотрена автоматическая распечатка результатов исследования.

Прибор Rhoburn той же фирмы, снабженный печатающим устройством, позволяет оценивать воспламеняемость тканей для гардин, драпировок и одежды. Фирма выпускает также переносной влагомер Deltamost МК2.

На приборе ТYТ фирмы �Lawson-Hemphil� (США) определяются длина и число сплетенных участков на 1 см текстурированной нити, на приборе СТТ, работающем по методу постоянного нагружения, - структурная неровнота текстурированной нити, кото-рая оценивается по диаграмме удлинения нити. Прибор ВСР той же фирмы предназначен для определения свойств объемной ковровой пряжи.

Фирма �Lenzing� (Австрия) показала: - прибор Vibroskop для измерения методом резонансного колебания линейной плот-

ности волокон в диапазоне 0,04-20 текс (погрешность менее 1 %); - разрывную машину Vibrodyn для определения прочности волокон в диапазонах 0-

100 и 0-500 сН при постоянной скорости увеличения деформации (погрешность 1 %); - прибор Vibrоtex для изучения извитости волокон линейной плотности до 0,1 текс.

Испытуемое волокно растягивается до распрямления извитости и возвращается в исход-ное положение; извитость рассчитывается путем экстраполяции значений записываемой кривой;

- прибор Lister для исследования водоупорности текстильных полотен с покрытием. На покрытие с помощью магнитного вентиля подается определенное количество жидко-сти и с помощью электронного часового устройства замеряется время промокания (по-грешность до 0,01 с).

Фирма �Zellweger Uster Tester� (Швейцария) представила: - неровнотомер Uster Tester 3, позволяющий также определять ворсистость пряжи,

для чего предусмотрен оптоэлектронный датчик. Прибор снабжен автоматическим шпу-лярником на 24 початка, печатающим устройством и дисплеем, который показывает ре-зультаты измерений;

- прибор Uster Autosorter 3 для измерения линейной плотности полуфабрикатов пря-дения, пряжи и поверхностной плотности ткани; оснащен электронными весами и вы-числителем;

- электронный прибор Uster Classimat 2 для подсчета и классификации пороков в пряже;

- прибор Uster Visotex для распознавания, маркировки и протоколирования пороков ткани. Его устанавливают на стригальных, чистильных или на специальных перекатных машинах;

- центральную информационно-измерительную систему Labdata, обслуживающую подключенные к ней приборы Uster Tester, Tensorapid и др., а также отдельные термина-лы для ввода данных. Емкость памяти вычислительной машины составляет 30 Мбайт.

Прибор модели ЕТ 500 фирмы �Toray Ltd� (Япония) позволяет изучать структурные характеристики текстурированной нити. Для этого в нить вводят иглу и вращают в раз-ных направлениях. К прибору подключаются мини-ЭВМ, дисплей и питающее устройст-во.

Измерительный комплекс Garntester RTF фирмы Superba (Франция) служит для ав-томатического выявления неровноты и числа пороков в пряже, ее линейной плотности,

26крутки, прочности и удлинения. Результаты испытаний обрабатываются с помощью ЭВМ, управление работой отдельных частей системы производятся на дисплее и печа-тающем устройстве.

Измерительный комплекс NYJ фирмы �Siegfriеd Peyer� (Швейцария), предназначен-ный для оценки качества хлопковых волокон, был показан впервые. Комплекс обеспечи-вает автоматическую подготовку проб, определение линейной плотности, длины, проч-ности и удлинения волокон, а также их цвета и содержания примесей. Аналогичный комплекс экспонировала фирма �Spinlab� (США).

Полностью автоматизированные приборы позволяют проводить длительные испы-тания текстильных материалов в ночное время и выходные дни в отсутствие обслужи-вающего персонала. После окончания испытаний приборы автоматически отключаются.

5.1. Оптическая система контроля качества пряжи Королаб 7

Оптико-электронная система контроля качества пряжи Королаб проверяет каждый

миллиметр выпускаемой пряжи и гарантирует, что на паковку поступает пряжа только безупречного качества.

Рис.1. Принцип работы системы Королаб 7 При этом пользователь может свободно варьировать параметры настройки системы,

с тем, чтобы качество пряжи полностью соответствовало требованиям покупателей.

Принцип измерения системы Королаб Излучатель генерирует луч света, который проходит через измерительное поле к

приемнику. Одновременно часть излучения попадает на опорный приемник. Находящаяся в измерительном поле нить отбрасывает на приемник тень, в то время

как опорный приемник всегда принимает полное количество света. Интенсивность излу-чения, принимаемого двумя приемниками, постоянно сравнивается между собой. По по-лученному в результате разностному сигналу система Королаб рассчитывает диаметр пряжи с разрешающей способностью 0,01 мм. За счет постоянного сравнения указанных сигналов в процессе производства пряжи система Королаб распознает все неравномерно-сти пряжи и обеспечивает требуемую степень очистки.

Разработав последнюю версию системы - Королаб 7 - фирма Шлафхорст существен-но расширила ее возможности. Это относится в первую очередь к обнаружению колеба-ний номера пряжи и шишек. Кроме того, можно отметить наличие режима виртуальной очистки и интеграцию меню управления системой Королаб 7 в Информатор Автокоро 288.

27Обнаружение шишек

Шишки - это короткие, узловидные утолщения на пряже, которые становятся хоро-

шо различимыми прежде всего на окрашенной ткани. Эти пороки возникают очень редко и нерегулярно, поэтому их чрезвычайно сложно обнаружить во время процесса пряде-ния. Система Королаб 7 распознает эти короткие утолщения и останавливает прядиль-ную камеру, если на отрезке нити длиной в 20 см количество шишек, диаметр которых превышает предельно допустимое значение, достигло заданного. Величина превышения диаметра может задаваться в диапазоне 0,05-1,7 мм. Соответствующая функция выдачи аварийного предупреждения блокирует прядильную камеру при частых остановках, на-пример, при 5 остановках из-за обнаружения шишек на 1000 м пряжи. За счет этого об-служивающий персонал получает указание на необходимость вмешательства в работу заблокированной прядильной камеры.

Обнаружение колебаний номеров пряжи

Эта функция системы позволяет очень точно контролировать номер выпускаемой

пряжи. Если, например, на последнем переходе ленточной машины одна из шести лент от-

сутствует, и это не выявляется системой контроля качества ленты, то в результате на-блюдается уменьшение диаметра производимой пряжи на 8,7 % на длине отрезка нити более 10 м. Определение утолщений и утонений волокнистой ленты основано, однако, на обнаружении вариации диаметра пряжи в пределах 2-30 % относительно опорного зна-чения. Обычные алгоритмы контроля качества волокнистой ленты не могут обнаружить отсутствие одной ленты.

Поэтому Королаб 7 имеет отдельную функцию обнаружения колебаний диаметра пряжи, в которой среднее значение диаметра рассчитывается на отрезке длиной от 10 до 1000 м.

Процентное отклонение диаметра пряжи от опорного значения может быть задано в диапазоне от 1 до 10 %. В результате отсутствие ленты обнаруживается надежно и без снижения коэффициента полезного действия машины.

Виртуальная очистка

Используя функцию виртуальной очистки, можно моделировать влияние заданной

степени очистки пряжи на производительность (коэффициент полезного действия) и ка-чество (количество срезов). Для моделирования используются данные смены. На основе сохраненных в памяти данных смены можно моделировать различную степень очистки путем вариации активизированных полей матрицы очистки и таким образом индивиду-ально определить оптимальную степень очистки.

28

Рис.2. Виртуальная очистка

Интеграция интерфейса Интеграция графического интерфейса в систему Информатор Автокоро 288 упроща-

ет управление за счет использования единой техники меню и устранения повторяющихся вводов. Графическое представление результатов очистки в виде спектрограмм или гисто-грамм может быть оформлено в удобном для восприятия виде. Управление системой Ко-ролаб 7 может осуществляться по выбору на немецком, английском, французском, италь-янском, португальском, турецком или испанском языке.

5.2. Автоматическое испытание пряжи и волокон

Еще совсем недавно испытания сводились к однообразным ручным операциям. Но-

мер пряжи вычислялся намоткой на бобину пряжи определенной длины с последующим ее взвешиванием. Связь между длиной и весом помогала установить номер пряжи.

Скрутку определяли зажимом пряжи определенной длины с последующим полным раскручиванием, проверяемым под лупой. Таким образом получали данные, дававшие возможность рассчитать число поворотов на дюйм или метр.

Точно также в случае материалов - тканых и трикотажных - над материалом уста-навливали крошечное подсчетное увеличительное стекло, основание его являлось на-чальной точкой (например, квадрата 1х1 дюймов) с кропотливым подсчитыванием нитей основы и утка или - в трикотаже - числа рядов, с получением, при учете номера пряжи, плотности и других данных.

Разумеется, подсчитать то, что сегодня называют коэффициентом переменчивости номера пряжи, было невозможно.

Рис.3. Компьютер контроля процесса Р810 швейцарской фирмы Peyer A.G. из Во-лерау, который используется для диалога с измерительным оборудованием для волокон

texLAB., выпускаемым компанией. Лишь большие утолщения пряжи устранялись простым приспособлением, состоя-

щим из двух металлических пластин, через которые пряжа проходила в процессе намот-ки. Их открывали в соответствии с нужной толщиной пряжи (номером) с захватом или обрывом пряжи при ее превышении. После этого в месте обрыва делался узел и намотка продолжалась.

29

Электронное сканирование Сегодня пряжа проходит через прибор электронного сканирования, измеряющий ее

диаметр. В случае появления нежелательного толстого или тонкого отрезка автоматиче-ские ножницы обрезают пряжу с последующим соединением и получением, в результате, равномерной пряжи. При проходе через устройство сканирования пряжа контролируется, а собранные данные анализируются и преобразуются в гистограммы и т.д. так что с од-ного взгляда можно установить распределение всех вариаций. Компьютеры намного уп-рощают сбор и расшифровку любой относящейся к пряже информации.

Таким образом, причем очень быстро, можно сравнивать качество двух или более видов пряжи, что стало возможным благодаря компьютеризованной электронике и авто-матизации испытаний. При старых ручных методах вмешательство человека приводило к зависимым от него результатам даже на одном и том же оборудовании,так как от челове-ка, например,зависело,при взгляде на десятичную запятую,решить об округлении числа вверх или вниз. При скрутке также момент полного выравнивания нитей может выгля-деть по-разному в глазах разных людей.

Устранение связанных с человеческим фактором изменений

Данные вариации были, в основном, устранены благодаря современному скорост-

ному автоматическому испытательному оборудованию. Благодаря автоматизации стало возможным также произвести намного больше испытаний в заданный промежуток вре-мени и получить намного больше данных и более ясное представление об определенной партии продукции.

Новейшая разработка фирмы Zellweger Schaffner Technologies дает возможность за-мерять волокна при проходе их через воздушный поток. Электроника этой системы уст-роена так, что волокна в воздушном потоке, проходящие мимо точки замера, включают счетчик, продолжающий подсчитывать длину до ухода волокон. В прошлом можно было измерять лишь небольшое число волокон, теперь же можно произвести гораздо больший объем измерений. Данные, относящиеся, скажем, к тюку хлопка, стали намного точнее. Zellweger приобрела другую американскую компанию Spinlab, специализировавшуюся на измерениях, с тем чтобы улучшить методы измерений коротких волокон, в особенно-сти хлопковых, с получением данных, указывающих на способность прядения того или иного вида хлопка. Благодаря сочетанию всех этих методов, Zellweger Uster является се-годня компанией с широким набором испытательного оборудования для короткошта-пельных волокон, т.е. большей части сырья, используемого сегодня в мировой текстиль-ной промышленности. Швейцарская фирма-конкурент Siegfried Peyer разработала метод количественного анализа более длинного штапельного волокна, в особенности шерсти. В этом случае ее методы применяются для получения распределения по длинам в опреде-ленной партии шерсти, а также толщины волокон, так что имеется, фактически парал-лельная оборудованию фирмы Zellweger система, применяемая к другому типу волокон.

30Оценка отдельных волокон

Другая швейцарская компания Rothschild Instrument сконцентрировала свои усилия

на конструировании в производстве высокоточного оборудования для оценки отдельных волокон, для чего - в связи с появлением разнообразных совершенных волокон типа во-локон изарамида, углерода, стекла и других необычных материалов - нужно спецобору-дование с возможностью воспроизводства очень точных результатов по отдельным во-локнам. Именно в этой области фирма внесла значительный вклад. Кроме того, компания разработала головки измерения натяжения, которые можно расположить так, чтобы из-мерять натяжение в работе. Простые ручные трехколесные измерители натяжения ис-пользуются достаточно широко в массовом производстве, но швейцарская фирма разра-ботала сверхчувствительные приборы, которые могут быть смонтированы, скажем, на оборудовании получения тонких нитей для обеспечения равномерного натяжения и не-изменности свойств на разных позициях.

Рис.4. Улучшенная система обнаружения дефектов пряжи в линии OptiCLASS

Система OptiCLASS была разработана швейцарской фирмой Peyer A.G. и предна-

значена для большого объема информации, нужной для контроля и оценки параметров пряжи.

Фирма имеет особый опыт в области получения данных, относящихся к более длин-ным штапельным волокнам типа шерсти.

Измерение прочности на разрыв стало важной операцией в отрасли, и здесь также появились многие связанные с автоматизацией новинки.

В этой сфере имеются и спорные вопросы, связанные с измерением при постоянном удлинении, причем теперь имеется метод ускоренных измерений, когда нить удлиняется до разрыва при больших скоростях, метод это еще не признан международными органи-зациями в качестве стандартного испытания. Хоть и известно, что полученные скорост-ным методом цифры несколько отличаются от данных, полученных более традиционны-ми методами, известно также, что существует определенная корреляция с общеприняты-ми методами.

Такие компании, как немецкая ZwickGmbH & Co и швейцарская Zellweger Uster, выпускают скоростные испытательные машины, которые все чаще используются боль-шими компаниями для производственных испытаний и получения приемлемых для них данных, пока еще не признанных в отрасли стандартными.

Фирма Zwick выпустила также автоматический прибор испытания натяжения, пред-назначенный для оценки разного типа пряж и лент. Его можно использовать для одно-временного испытания 16 или 40 паковок пряжи. При работе с 40 паковками оборудова-ние будет постепенно испытывать их по порядку с получением подробных результатов, показывающих, например, число испытаний в час, в зависимости от разрывных удлине-

31ний в %, в то время как скорости удлинений на крестовине в мм/мин дают набор разных графов.

Несколько компаний выпускают испытательные приборы разрывной прочности с разными диапазонами измерений - от небольших стендов для измерения единичных во-локон до очень крупных - таких, например, как в университете Лидса, испытательных гидромеханических систем для таких изделий, как морские буксирные тросы и т.д. Уни-верситет недавно попросили испытать кабеля, которые вот уже почти сто лет подряд ис-пользуются для креплений береговых структур вдоль одного из морских рукавов в Гол-ландии.

Вопрос о том, можно ли быть определенным в отношении такого рода задач, остает-ся открытым, но испытания, тем не менее, были проведены. Чаще же всего используют приборы испытания на разрыв систем Instron и Lloyds для испытаний растяжения тканей стандартного размера при разрыве, а это - гораздо более легкая задача.

Ткани нарезают на заданные полосы, скажем, 2 см ширины, и устанавливают без проскальзывания в специальных зажимах на определенном расстоянии друг от друга. После этого зажимы начинают раздвигать, ткань растягивается и рвется. Требуемая для разрыва сила измеряется датчиками натяжения, расстояние, проходимое зажимами, так-же регистрируется. Испытания данного типа многократно и рутинно проводятся по все-му миру.

Современная компьютеризация позволяет собирать вместе данные, полученные в серии такого рода испытаний, так что можно получить хорошо обоснованные средние значения для определенных видов тканей, а также гистограммы, позволяющие визуально определить вариацию значений, при отдельных вертикальных линиях, соответствующих каждому испытанию.

Аналогичная ситуация существует и в области разных пряж. Может случиться, что в некоторых случаях бывает необходимость получения данных по внешнему, центрально-му и внутреннему слою пряжи в паковке, причем все они могут быть разными, в связи с разным натяжением при ее получении - чрезмерного сжатия внутренних слоев из-за чрезмерного натяжения. Это, в свою очередь, легче может повлиять на способность ок-раски изделий, полученных из пряж, вплетенных в окрашиваемую впоследствие ткань, причем может случиться ситуация, при которой уток при одном проходе дает нить с кон-ца одной паковки, а при следующем - с гораздо менее сжатого начала второй. При окра-ске вследствие этого могут появиться полосы.

Британская компания Dent Automation, Колн, является ведущим изготовителем оп-тоэлектронных датчиков пряжи другого оборудования. Строго говоря, оборудование это не столько испытательное, сколько контрольно-измерительное, но оно играет важную роль в обеспечении качества изделий ввиду сбора и анализа информации с головок дат-чиков.

Рис.5. Оборудование швейцарской фирмы Zellweger Uster A.G.

32Автоиспытание однокольцевой паковки пряжи с использованием совершенного

оборудования швейцарской фирмы Zellweger Uster A.G., которое дает подробную распе-чатку параметров пряжи и позволяет получить полную картину, так что можно, напри-мер, обнаружить какой-то периодический дефект, приводящий, скажем, к муаровому эф-фекту ткани. После настройки оборудования оно в дальнейшем уходе нуждаться не бу-дет, работая на пряже или заданной длине ее автоматически, не нуждаясь в дальнейшем внимании персонала и выдавая на дисплей, а также распечатку значения вариаций.

Одно из основных применений датчика Vigilo находят при работе со стекловолок-ном, где, как считают, британская компания обеспечивает мировой рынок на 90 %.

Датчики представляют собой встроенные узлы с чувствительным элементом и уси-лителем в одном корпусе для максимальной гибкости при установке в качестве головок, причем усилитель смонтирован в канале, который может включать также проводку и ре-заки пряжи. Датчики основаны на инфракрасном принципе и могут работать почти в лю-бых условиях.

Оборудование используется совместно с резаками, разработанными швейцарской фирмой Zellweger Uster и выпускаемыми фирмой Dent по лицензии.

Новейшим развитием в этой области является техника непрерывной оценки с непре-рывным сбором и обработкой данных многопозиционных машин, которые могут исполь-зоваться также для комплексного управления.

Система может собирать данные с 32768 позиций - данные относительно скоростей подачи, времени запуска и останова, смен, эффективности производства, обрывов пряжи, прогнозируемой эффективности производства, измерений веса или длины, положения в многопозиционных прядильных машинах, веса паковок, длин и разных других функций. При строжайшем контроле качества в индустриально развитых странах, фирмы, занятые в текстильном производстве, обязаны фактически использовать очень скоростное произ-водственное оборудование - прядильное или ткацкое - и при малейшем отклонении от стандартов должны быть в состоянии немедленно обнаружить отклонение и исправить его, так как иначе количество низкосортной пряжи или ткани быстро достигнет неприем-лемого уровня.

Это означает, что испытание не только является важной операцией, но и то, что ко-личественная характеристика отклонения от нормы должна быть связана с постоянным контролем производственных параметров с тем, чтобы, с одной стороны, скорректиро-вать отклонения, лежащие в допустимых пределах, а с другой - быть в состоянии немед-ленно отключить систему при появлении серьезных неисправностей, чтобы не получить чрезмерного количества отходов.

То же относится и к окраске, которая должна быть однородной по всей длине и ши-рине окрашиваемой ткани.

В настоящее время имеется очень сильная организация по контролю и управлению процессами окраски, в которую входят швейцарская Datacolor и британская ISC с актив-ным участием авмериканской Hunterlab, так что теперь можно получить все связанные с цветами и окраской системы из одного источника.

Сюда входят системы испытания цвета, определения, когда, например, оттенок не-сколько отличается от требуемого и выработки точной цветной процедуры для окраши-ваемой или набивной ткани и пряжи.

В нашу эпоху компьютеризации эти рецептуры связаны с возможными альтернатив-ными рецептурами, а также демонстрацией цены компонент для получения определенно-

33го уровня стойкости или коррекции на возможный метамеризм окончательного изделия. Это важно, так как, если ткани определенной окраски и кажущихся одинаковыми оттен-ков, используют для шитья одежды, может случиться, что при другом освещении цвета могут резко измениться и привести к полностью непримемлемой одежде.

Это можно предсказать математически и принять соответствующие меры в красиль-ном цеху.

При окраске ковров постоянное сканирование набегающего материала обеспечивает однородность окраски по длине и ширине. Это тоже своего рода непрерывное испыта-ние. Каждый шаг в производстве качественных текстильных изделий связан с точными испытаниями, при этом также важны постоянные результаты, получаемые со все боль-шей скоростью и в больших объемах.

Нет смысла видеть тот или иной дефект после того, как материал поставлен заказчи-ку. К счастью современное, выпускаемое теперь несколькими фирмами оборудование, может обеспечить все, что в настоящее время нужно.

Список литературы

1. ГОСТ 16504-81. СГИП. Испытания и контроль качества продукции. Основные

термины и определения. Введ. 01.01.82. 2. ГОСТ 8.417-81. ГСОЕИ. Единицы физических величин. Введ. 01.01.82. 3. ГОСТ 4.7-79. СПКП. Пряжа чистошерстяная и полушестяная. Номенклатура пока-

зателей. Введ. 01.01.80. 4. ГОСТ 4.8-68. СПКП. Пряжа хлопчатобумажная и смешанная. Номенклатура пока-

зателей. Введ.01.01.70. 5. ГОСТ 4.56-79. СПКП. Пряжа из химических волокон. Номенклатура показателей.

Введ.01.07.80. 6. ГОСТ 4.128-84. СПКП. Нити химические. Номенклатура показателей.

Введ.01.01.86. 7. Перечень средств измерений, испытаний и лабораторного оборудования для

предприятий трикотажной подотрасли. -М. -1988. 8. Соловьев А.Н., Кирюхин С.М. Оценка и прогнозирование качества текстильных

материалов. -М.: -1984.

34

Учебное издание

Ирина Вениаминовна Фролова

МЕТОДЫ И СРЕДСТВА КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ТЕКСТИЛЬНЫХ ВОЛОКОН, ПРЯЖИ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ ТРИКОТАЖНОЙ

ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Текст лекций

Научный редактор д-р техн.наук Д.Н.Сапрыкин Редактор Т.В.Федорова Корректор М.В.Белых _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ЛР № от 2001. Подписано в печать Формат 1/16 60х84. Бумага писчая. Плоская печать. Усл.печ.л. Уч.-изд. л. Тираж экз. Заказ № _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ Редакционно-издательский отдел Ивановской государственной текстильной академии Ротапринтный участок ИГТА 153000 г.Иваново, пр.Ф.Энгельса, 21