Прядіння - це заключний процес виготовлення пряжі з стрічки чи рівниці. Прядіння здійснюється на прядильних машинах.
Залежно від способів прядіння розрізняють веретенні (кільцеві) та безверетенні (пневмомеханічні та аеромеханічні) прядильні машини.
На кільцевих прядильних машинах здійснюється витягування, крутіння та намотування пряжі.
Витягування застосовують для потоншення рівниці, яка надходить в машину, чи стрічки до певної лінійної щільності та подальшого розпрямлення і паралелізації волокон. Витягування здійснюється у витяжному приладі, який складається з декількох витяжних пар.
Крутіння застосовують так само, як на рівничній машині. На відміну від рівничної машини на кільцевій прядильній машині продукту надається крутка значно більшої величини.
Крутку визначають за тими ж формулами, за якими визначають крутку рівниці.
Намотування пряжі на патрон або дерев'яну шпулю, встановлену на веретені, здійснюється за рахунок різниці в частоті обертання веретена та бігунка, який рухається по кільцю. Співвідношення швидкостей випуску пряжі витяжним приладом та її намотування на шпулю чи патрон виражається першим рівнянням намотування, що має такий вигляд:
, (6.1)
де nб – частота обертання бігунка, об/хв;
nвер – частота обертання веретена, об/хв;
vв – лінійна швидкість випуску пряжі, м/хв;
Ку – коефіцієнт укрутки пряжі;
dн – діаметр намотування пряжі.
Пряжа розкладається вздовж осі патрона за рахунок зворотно-поступального переміщення кільцевої планки. Щільне укладання витків пряжі забезпечується правильним вибором швидкості переміщення кільцевої планки, яка визначається за другим рівнянням намотування:
, (6.2)
де: vк.п. – швидкість переміщення кільцевої планки;
h – крок витків пряжі на починку.
На бавовнопрядильних фабриках встановлені кільцеві прядильні машини різних марок: ПУ-66-5М6, П-68-5М6, П-70, П-75-Л, П-76-5М6, П-83-5М4.
Технологічна схема кільцевої прядильної машини наведена на рис. 6.1. До складу машини входять: рівниця з котушок (1), напрямні прутки (2), вічко водила (3), витяжний прилад (4), випускна пара вальців витяжного приладу (5), веретено (6), бігунок (7), головний барабан (8), патрубок (9) і повітровід (10).
Рис. 6.1. Технологічна схема кільцевої прядильної машини
Продуктивність прядильної машини визначається за формулою, кг/год:
, (6.3)
де Тпр – лінійна щільність пряжі, текс;
N – кількість веретен;
К – крутка пряжі, кр/м;
Кк.ч. – коефіцієнт корисного часу.
На відміну від кільцевого способу прядіння за пневмомеханічним способом здійснюється три нових процеси: дискретизація живильного продукту - стрічки, транспортування дискретного потоку волокон і циклічне складання з метою формування волокнистої стрічки.
Процес дискретизації полягає в роз’єднанні живильного продукту на окремі волокна, у відносному змішуванні та розподіленні їх на великій довжині.
Інтенсивність дискретизації характеризується витяжкою між дискретизуючим валиком і живильним циліндром.
, (6.4)
де vд.в. – швидкість дискретизуючого валика, м/хв;
vж.ц. – швидкість живильного циліндра, м/хв.
У процесі транспортування дискретний потік витягується за рахунок відносного зміщення волокон, яке найбільшою мірою виявляється в зоні між виходом пневмоканалу та жолобом камери. Витяжка при транспортуванні визначається за формулою:
, (6.5)
де vк - лінійна швидкість жолоба прядильної камери, м/хв.
Сутність циклічного складання полягає в пошаровому укладанні дискретного потоку волокон на кільцеву клиноподібну волокнисту стрічку. Кількість шарів дискретного потоку волокон в точці знімання стрічки дорівнює:
, (6.6)
де vв.ц. - лінійна швидкість випускного циліндра, м/хв.
Сутність та мета крутіння залишаються тими ж, що й на кільцевій прядильній машині. Абсолютна інтенсивність крутіння характеризується круткою, що визначається за такою формулою:
, (6.7)
де Кз - заправна чи розрахункова крутка, кр/м;
Кд - додаткова крутка, обумовлена зніманням стрічки з жолоба камери та зміною довжини продукту в процесі крутіння, кр/м.
Відносна інтенсивність крутіння характеризується коефіцієнтом крутки в системі текс:
, (6.8)
У вітчизняній промисловості безверетенний спосіб прядіння здійснюється на машинах БД-200, БД-200М, БД-200-R, БД-200-R3.
До складу технологічної схеми цієї машини (рис. 6.2) входять: стрічка (1), живильний циліндр (2), живильний столик (3), дискретизуючий валик (4), канал (5), прядильна камера (6), ротор прядильної камери (7), вивідна трубка (8), гачок самозупинника (9), випускні валики (10), мотальний барабан (11) і бобіна (12).
Рис. 6.2. Технологічна схема пневмомеханічної прядильної
машини БД-200
Для виробництва апаратної вовняної пряжі використовуються безбалонні кільцеві прядильні машини: ПБ-114Ш, ПБ-114-Ш1 і ПВ-132Ш.
Для виробництва гребінної пряжі у вовняній промисловості застосовують кільцеві прядильні машини П-76-ИГ-114, П-76-ШГ2, П-76-ШГ3 Костромського заводу "Текстильмаш" та машини ПХ-2А, ПХ-2 фірми "Віфама" (Польща).
Головною особливістю цих машин порівняно з кільцепрядильними машинами, які застосовують в прядінні бавовни та інших системах прядіння, є конструкція витяжного приладу, що пов'язано з великою неоднорідністю вовни за довжиною.
Зараз у вовняній промисловості застосовують нові способи прядіння: пневмомеханічний - для одержання апаратної напіввовняної пряжі малої лінійної щільності; роторний - для виробництва апаратної пряжі великої лінійної щільності з відходів прядильного виробництва. Розроблено самокрутний спосіб для виробництва гребінної пряжі.
У льонопрядильному виробництві застосовують кільцеві рогульчасті та центрифугальні прядильні машини. Крім того, прядильні машини поділяються на машини мокрого способу прядіння, призначені для виробництва пряжі малої лінійної щільності та машини сухого способу прядіння, призначені для виробництва пряжі великої та середньої лінійної щільності.
Для виробництва пряжі з чесаного льону застосовують машини ПС-100-Л, ПС-100-ЛО, ПС-105-Л1 (сухий спосіб прядіння); ПМ-88-Л1, ПМ-88-Л3, ПМ-88-Л5, ПМ-88-Л8 (мокрий спосіб прядіння); ПЦ-176-Л, ПЦМ-176-Л (центрифугальне прядіння).
Для виробництва лляної пряжі розроблена і впроваджена пневмомеханічна прядильна машина ППМ-240-Л.
У тонкогребінному шовкопрядінні застосовують кільцеві прядильні машини, які відрізняються від машин, що застосовуються в бавовнопрядінні, витяжним приладом, який дає можливість переробляти волокна завдовжки 50-240 мм.
Для виробництва апаратної шовкової пряжі використовують обладнання, яке застосовують в апаратному прядінні вовни.