Ватное производство

Ватное производство

ВАТНОЕ ПРОИЗВОДСТВО, один из видов текстильных производств, вырабатывающий вату. По номенклатуре вата подразделяется на: 1) одежную (бумажную и шерстяную), употребляемую для верхней одежды, одеял, в Туркестане - для халатов, 2) клееную - для подкладки в картузах и при шитье костюмов и 3) медицинскую: гигроскопическую, представляющую химически чистую целлюлозу и служащую в качестве материала, который впитывает в себя жидкие вещества, и компрессную, служащую для компрессов. Сырьем для одежной бумажной, клееной и компрессной ваты служат: 1) хлопок - для высших сортов бумажной и компрессной ваты, 2) разного рода хлопчатобумажные угары с бумагопрядильных (очесы, орешки, прядильная подметь) и ткацких фабрик (концы уточные и шлихтованные, путанка, ремиза, ткацкая подметь), 3) линтер хлопковый и маслобойный (с хлопкоочистительных и маслобойных заводов), 4) чахбут, т. е. старая вата из халатов и одеял узбеков (Средняя Азия), 5) обрезки бумажные с швейных фабрик и мастерских, 6) отваренное и отбеленное старое тряпье и марлевые бинты для так называемой тряпичной ваты.

Наконец, при выработке низших сортов ваты употребляют еще разного рода льняные угары (очес, охлопок, пакля, нитки и др.) в облагороженном (котонизированном) виде. Компрессная вата представляет лучший сорт бумажной одежной ваты. Гигроскопическая вата вырабатывается или из чистого хлопка (глазная вата) или из смеси с высокосортными угарами, как-то: самочесы, кольчики, линтер хлопковый 1-го сорта. Шерстяная вата вырабатывается или из чистой натуральной шерсти («шленка» из мериносовой, козий пух, верблюжья шерсть) или из смеси с разными шерстяными угарами, как, например, очесами, искусственной шерстью, т. е. расщипанным тряпьем и концами. Для придания шерстяной вате большей пышности и упругости обычно прибавляют коротковолосые китайские хлопки местных семян, жесткие и по своему виду схожие с шерстью. Для имитации дорогих сортов ваты (козий и верблюжий пух) обычно подкрашивают разные сорта угаров в соответствующий цвет. Большой ассортимент сырья позволяет производить большие манипуляции со смесками при выработке того или иного сорта ваты. Характерные смески для основных сортов приведены в табл. 1, 2 и 3.

Смески для медицинской ваты

Смески для одежной бумажной ваты

Смески для одежной шерстяной ваты

Процесс производства ваты заключается: 1) в предварительной обработке сырья и в чесании и упаковке, причем сырье для гигроскопической ваты помимо механической очистки подвергается и химической обработке. Предварительная механическая обработка сырья состоит из разрыхления, очистки и расщипки разных степеней в зависимости от характера сырья, его засоренности и сорта вырабатываемой ваты. Хлопок и линтер хлопковый разрыхляют и очищают на крейтоне одностояковом или двухстояковом в зависимости от засоренности. Орешки очищают на специальном пыльном волчке (willow), периодически загружаемом сырьем, которое при помощи специального регулятора может подвергаться очистке в большей или меньшей степени. Чахбут можно очищать и разрыхлять на крейтоне, но лучшую очистку получают на спиральной трепальной машине, легко разрывающей Чахбут, который поступает в машину в виде плотного, слежавшегося ватного холста (фиг. 1).

Трепальная машина

Линтер маслобойный, как коротковолокнистый материал, пропускают только через ординарную трепальную машину с двумя билами (фиг. 2).

Трепальная машина

Жесткие угары подвергают расщипке на специальных щипальных машинах; полученный продукт называется «щипкой», щипаным хлопком. Так, уточную путанку, основные концы и новые бумажные обрезки пропускают через многобарабанные щипальные машины. Для предварительной грубой расщипки пропускают сначала через однобарабанную машину с грубыми и редко насаженными на планки колками, так называемый русский щипок; цель его не только грубо расщипать, растащить концы и тем самым повысить производительность остальных барабанов, но и, в виду того, что в жестких угарах часто попадаются гайки, гвозди и другие железные части, избежать поломки барабанов многобарабанных щипальных машин.

В зависимости от номера пряжи ординарная и крученая нитки пропускаются через 6—10 барабанов. Так, путанку из пряжи бязевых номеров пропускают через 6 барабанов, а путанку высоких номеров, и к тому же крученую, приходится пропускать через 9—10 барабанов. Для получения равномерно расщипанной нитки необходимо отдельно сортировать крученку, бязевые номера, миткалевые и т. п. Обычно на фабриках употребляют 3-или 6-барабанные машины (фиг. 3).

Обычно на фабриках употребляют 3-или 6-барабанные машины

Старое бумажное тряпье щиплют на специальных сдвоенных волчках, которые сконструированы таким образом, что нерасщипанные кусочки тряпья собираются в специальном отделении, откуда и выбираются для дощипки. Для окончательной расщипки сырье поступает на 3-барабанный щипок. Натуральная шерсть очищается и растрепывается на спиральной трепальной, а коротковолокнистые очесы, не сильно засоренные, - на пыльном волчке (willow) или на несколько упрощенной «американке». Жесткие шерстяные угары, концы и шерстяное тряпье расщипывают на однобарабанном волчке, в результате чего получают так наз. искусственную шерсть. Высокосортные мериносовые камвольные или саксонские концы, или трикотажные обрезки после грубой расщипки расчесывают на грубой чесальной машине, так называемой друссете (фиг. 4), имеющей предварительный для растаскивания форрейс-аппарат, барабан и валики которого обтянуты пилозубчатой лентой, или так называемой проволокой Гарнетта, затем сырье поступает на обтянутую кардолентой № 16—18 чесальную с валиками.

Друссета

Друссета дает возможность получить наиболее длинное, неперебитое, а, следовательно, наиболее дорогое волокно. После очистки разные сорта сырья в определенных пропорциях смешиваются сначала вручную, а затем на специальных волчках механически (барабан и валики волчков обиты кривыми железными колками); смеска для лучшего промешивания может пропускаться два раза, но для низких сортов ваты достаточно и одного раза. Часто смешивающий волчок соединен с питателем. Смешение на фабриках производят и на крейтоне и на спиральной трепальной, но первая машина дает лучшие результаты. В таблице 4 показаны основные технические данные по очистительным машинам.

Основные технические данные по очистительным машинам

Для выработки гигроскопической ваты сырье после предварительного разрыхления и очистки подвергают отварке в котлах для удаления жировых веществ. Бучильные котлы загружают сырьем и одновременно заливают раствором каустика (едкого натра, NaOH) 2,5—3° Bé, с прибавкой контакта (1% от веса сырья); давление в котле доводится до 3—4 atm; сырье отваривается в продолжение 8—9 ч. Во время процесса отварки происходит омыление жиров и воска природного происхождения. После варки сырье промывается сначала в котле для удаления продуктов омыления (известковых, железных, глиноземных и других мыл), а затем и на специальной промывной овальной машине (фиг. 5).

Промывная овальная машина

После промывки в черной мойке отваренное сырье загружается в деревянные или бетонные баки, где сначала «кислуется» в течение 1,5 часа раствором серной кислоты 0,2° Вé, затем подвергается промывке в продолжение 1,5 ч., отбелке хлорноватистокислым натрием (NaCIO) в 0,2—0,3° Вé в течение 12 часов, далее опять промывке водой, второй кисловке серной кислотой 0,7—0,8° Вé и тщательно промывается в овальной мойке. В результате этих операций получается совершенно чистый продукт слегка желтоватого цвета; обычно для получения чистого белого оттенка вату подсинивают. Своеобразное суждение рынка о высоком качестве гигроскопической ваты по ее хрусту заставляет фабрики обрабатывать товар горячим раствором (0,6—0,7%) мыла в продолжение 1ч., что производится в бетонном баке. Хруст получается при последующей промывке в белой мойке с уксусной кислотой (0,1 г на 1 л).

«Мокрый щипок»

Под влиянием кислоты происходит разложение мыла с образованием жирной кислоты, которая и дает хруст. Далее обработанное сырье идет на растрепку в «мокрый щипок» (фиг. 6), оттуда - в сушилку (фиг. 7).

Сушилка ваты

Соответственным образом очищенное и смешанное сырье в виде готовой смески (сортировки), а для гигроскопической ваты после отбелки, поступает на ватные чесальные машины. В качестве таковых пользуются валичными машинами, позволяющими перерабатывать совместно неоднородные по длине волокна. Обычно употребляли старые валичные чесальные с бумагопрядильных фабрик с рабочей шириной по кардоленте в 1000 мм и с производительностью за 8 ч., в зависимости от сорта ваты, в 50—70 кг. Настил на решетку производится или вручную, или с холстов. Новейшие ватные машины являются уже более мощными благодаря тому, что их строят более широкими (до 1800 мм). На фиг. 8 представлен разрез ватной машины с настилом смески на решетку помощью самовеса.

Разрез ватной машины с настилом смески на решетку помощью самовеса

Последний представляет собой питатель, в котором с помощью вертикальной решетки А и сбрасывающего валика Б смеска насыпается в двухстворчатое корыто В. Имеющийся регулятор позволяет установить тот или другой вес сбрасываемого сырья. Через определенные промежутки корыто автоматически раскрывается, и сырье падает на питающий столик Г ватной машины.

При этом с помощью вертикального скребка Д и угольника Е смеска уплотняется и далее подводится к приемным рифленым валикам. Через питающий валик 3 смеска подводится к главному барабану К, рабочим валикам Р и курьерчикам С, в системе которых и происходит процесс чесания и некоторой параллелизации волокон. С барабана волокна снимаются пеньером, или вальяном, Л, перед которым помещается бегун (летун, фанец), который своими длинными иглами кардоленты поднимает волокна изнутри кардоленты барабана и тем облегчает переход волокон на пеньер. Под барабаном обычно ставится колосниковая решетка, сквозь которую проваливается сор, но на которой задерживаются от падения хорошие волокна. Валики и бегун от пыли прикрыты крышками. С пеньера ватка в виде тонкого слоя  снимается гребенкой, имеющей качательное движение. На ватной машине с двумя леньерами ватки с каждого пеньера складываются в одну, и производительность такой машины выше на 70—80%. Двухпеньерные машины применяются при выработке одежной бумажной и шерстяной ваты, гл. обр. низких и средних сортов, однопеньерные - при выработке высших сортов медицинской и хлопковой ваты. В случае, если вату вырабатывают из концов, тряпья и прочих жестких угаров, расщипать которые очень хорошо не представляется возможным без того, чтобы не испортить хорошего волокна, применяют т. н. форрейс-аппараты (предварительные щипки), которые устанавливают перед главным барабаном и все валики которых обтянуты пилозубчатой проволокой или лентой Гарнетта; попадающееся плохо расщипанное сырье с помощью пилки растаскивается, раздирается, чем предохраняется кардолента от преждевременной порчи и износа. Снимаемая гребенкой ватка навивается на обыкновенный барабан, с которого одной и той же определяемой на глаз толщины холст ваты снимается вручную, или же навивается на деревянный барабан с автоматически раскрывающейся стенкой, которая разрезает ваточный холст и навивает его на скалку. Толщина холста устанавливается счетчиком, соединенным с регулятором, открывающим стенку барабана. Высшие сорта одежной шерстяной и медицинской ваты обычно работаются в два прочеса, т. е. пропускаются через чесальную два раза, прочие же сорта ваты получают один прочес. Чтобы избежать излишней работы по снятию ватного холста и накладыванию его на столик 2-й ватной машины, в настоящее время применяют более сложные ватные машины, состоящие из форрейс-аппарата, обтянутого лентой Гарнетта, затем авантрена и основной чесальной. Авантрен отличается от основной чесальной только меньшим диаметром барабана и меньшим числом пар рабочих валиков, обтянутых кардолентой. Употребительные номера кардоленты (по немецкой нумерации) приведены в табл. 5.

Употребительные номера кардолент

Основные технические данные по ватным машинам приведены в табл. 6 (для завода Гартман в Хемнице).

Основные технические данные по ватным машинам

Снятые с барабанов ватных машин холсты (планки) ваты поступают в упаковочную для паковки в кипы по 32 кг для одежной бумажной ваты, что производится на специальных прессах с механическим или электрическим приводом; производительность пресса от 150 до 250 кг/ч. Одежную шерстяную вату упаковывают в пачки по 0,5 кг, а последние - в фанерные ящики по 20 кг. Гигроскопическую вату упаковывают или в пачки по 2 кг или же в пачки по 500, 250, 100 и 50 г; для этой цели служат специальные машины: т. н. рулонная (фиг. 9) свертывает гигроскопическую вату с прослойками белой бумаги в длинные пачки различной толщины в зависимости от веса упаковки, затем на резальной машине эти длинные пачки режутся на более короткие соответственно требуемому весу.

Рулонная машина свертывает гигроскопическую вату с прослойками белой бумаги в длинные пачки различной толщины в зависимости от веса упаковки

В СССР на бумажную одежную вату имеются стандарты в числе семи, в основание коих положены цвет, засоренность, сцепленность. Установить для стандартов определенные смески чрезвычайно затруднительно в виду того, что манипуляцией самых различных угаров возможно получить в общем однотипные сорта ваты. Вата I стандарта, сработанная из чистого хлопка, представляет совершенно чистый, белый, без засоренности продукт, пышный и легкий. Последний стандарт обнимает ваты, сработанные из низкосортных маслянистых угаров, темного цвета, сильно засоренные, тяжелые по весу, легко мнущиеся. Одежная шерстяная вата стандартов не имеет. Наибольшим спросом на рынке пользуется вата верблюжий пух, выработанная из верблюжьего очеса с примесью или мериноса, или саксонских концов в высших сортах, а как имитация - сработанная из расщипанных фильтр-прессных салфеток с примесью крашеного хлопка. Вата козий пух принадлежит к высшим сортам и работается из козьего пуха, очищенного от грубого волоса - песики. Средние сорта ваты вырабатываются из искусственной шерсти (кашемир, тибет - 70%) и с примесью китайского хлопка местных семян, делающего вату пышной и упругой. Основные требования, предъявляемые к вате одежной: малая теплопроводность, упругость, пышность, хорошая сцепляемость волокон, немасляничность, чистота, легкость. Все эти качества зависят главным образом от сортов сырья, из которых сработана вата. Хороший прочес также повышает чистоту ваты и делает ее более пышной. Гигроскопическая вата подразделяется на глазную, сработанную из высокосортного хлопка, и обыкновенную - из хлопка с линтером. Как клинический материал она должна обладать максимальной способностью к смачиванию, водоемкости и водопроницаемости. При этих условиях посторонние вещества не могут перейти на организм, а, наоборот, будут всасываться в вату. Гигроскопическая вата д. б. приготовлена из длинноволокнистого материала с хорошо расщипанными концами, совершенно очищена от коробочек и сора и не должна пылить; допускается содержание свободной кислоты не более 0,08%, жира не более 0,03% и золы не более 0,3%. Пачечная вата в виде тонких слоев перекладывается бумагой. Для гигроскопической ваты особенно серьезны следующие пороки: перетравливание при отбелке, вследствие образования окси- и гидроцеллюлозы, причем волокно делается хрупким и пылит; плохая промывка, в результате чего остается серная кислота; к числу пороков надо, с медицинской точки зрения, причислить и хруст, требуемый, однако, рынком.

По данным промышленной переписи 1910— 1912 годов, всего в пределах СССР было выработано 15500 т одежной бумажной ваты. В 1925/26 году государственной синдицированной и несиндицированной промышленностью было выработано 10496 т, в 1926/27 г. - 16600 т одежной и 1000 т гигроскопической ваты, при этом было израсходовано 21800 т сырья. Всего в СССР имеется около 900 ватных машин, из них на бумагопрядильных фабриках 334 машины, остальные на специальных ватных фабриках. Крупнейшие специальные ватные фабрики сосредоточены в трестах: Московском вигоневом (фабрика в Серпухове) и Спас-Клепиковском (Рязанской губ.). Ватные отделы при бумагопрядильнях вырабатывают вату исключительно из своих фабричных угаров, а специальные ватные фабрики - гл. обр. из хлопка, линтера, чахбута, тряпья и в меньшей мере из мягких и жестких фабричных угаров. Средняя калькуляция ваты слагается из элементов себестоимости в следующих процентных соотношениях (табл. 7).

Средняя калькуляция ваты

Техника безопасности. В ватном производстве применяются пыльные волчки, концетрепальные и настилочно-трепальные машины и чесальные машины валичной системы. Новейшие пыльные или сорные волк-машины снабжаются загрузочными и выпускными автоматически действующими аппаратами, и мощными эксгаустерами для удаления пыли; в волчках старой конструкции необходимо устраивать автоматическое приспособление, препятствующее попаданию рук рабочего в пальцы вращающегося барабана. В трепальных машинах настильной системы самое опасное место - било, или трепало, - должно быть ограждено крышкой с автоматическим запором, а перед приемными рифлеными цилиндрами должен находиться деревянный предохранительный валик, ограждающий руки рабочего при заправке холста. Кроме того, д. б. устроены защитные приспособления против повреждения рук при заправке холста под навивающую скалку, против попадания рук под плющильные валы передка машины и под колосники.

В концещипальных машинах доступ к быстровращающимся кольчатым барабанам д. б. огражден крышками с автоматическим запором, а приемные рифленые цилиндры должны иметь приспособление для быстрого останова и обратного хода их при попадании в них рук рабочего. В чесальных машинах опасные части - приемный валик (задний вальян), барабан, передний вальян, рабочие валики и бегунки - должны быть закрыты ограждающими крышками (деревянными), открывание которых на ходу машины не должно допускаться; приемный валик наглухо закрывается крышкой. Чистильный валик, бегун, или волчок, спереди барабана д. б. в виду опасности (800 об/мин.) закрыт глухим футляром. При питании чесальных не холстами, а внастилку, вручную (что иногда встречается), опасным является подсовывание смески под приемные валики (иногда покрытые игольчатой кардой), а потому валики д. б. ограждены по длине особыми предохранительными щечками. В новых чесальных ваточных машинах должны быть автоматически действующие ограждающие передний вальян крышки. В ватном производстве опасными являются работы по прочесыванию вальяна (а если нет бегуна, то и по прочесыванию барабана) особыми чистильными щетками; эти работы м. б. поручаемы только вполне опытным рабочим-чесалям. Кроме того, во всех машинах ватного производства все опасные зубчатые, ременные, веревочные передачи и все выступающие концы быстровращающихся валов должны ограждаться футлярами, решетками и колпаками, надежно укрепленными на местах.

 

Источник: Мартенс. Техническая энциклопедия. Том 3 - 1928 г.