Загальна характеристика легкої промисловості

У структурі індустріального виробництва України легка промисловість посідає значне місце. Первинна переробка льону-дов-гунця і деяких інших луб'яних волокон та вовни, шовкомотальна, бавовняна, льняна, вовняна, шовкова підгалузі, конопледжутове, сітковязальне виробництво, текстильна галантерея нетканих матеріалів. Існує трикотажне, валяльно-повстяне, швейне виробництво, випуск натуральних та штучних шкір, штучного хутра, хутрових виробів, взуття тощо. Та більшість виробів легкої промисловості виготовляється в обсягах, які не завжди забеспечують попит населення на бавовняні, вовняні та шовкові тканини, деякі види трикотажних виробів та іншої продукції надходять з-за кордону.

У галузевій структурі легкої промисловості провідне місце належить текстильній (на неї припадає 32% промислово-виробничого персоналу легкої промисловості та 48% товарної продукції цієї галузі), швейній (відповідно 48 і 35%), шкіряній, хутровій і взуттєвій (19,9% і 18%, трикотажної — 11 і 9%. Проте ні в одній із галузей легкої промисловості Україна не має яскраво вираженої спеціалізації.

Провідне місце у виробництві тканин займають Херсонська (193,9 млн.м), Тернопільська (158,3 млн), Донецька (151,8 млн), Львівська (103,5 млн). Черкаська (101,5 млн), Рівненська (95,1 млн), Київська (85,6 млн), Волинська (83,5 млн), Одеська (50,2 млн) і Житомирська (46,5 млн м2) області.

Вовняній промисловості належить друге місце у текстильному виробництві України (на неї припадає 10% товарної продукції легкої промисловості). Виробництво вовняних тканин організовано на крупних підриємствах у Луганську і Чернігові, а також в Одексі та Дунаївцях (Хмельницька обл.).

Легка промисловість в усьому світі відноситься до числа традиційних сфер матеріального виробництва. Протягом тривалого її розвитку відбувалися значні зміни в технології виробництва одягу і взуття. Основною споконвічною сировиною були льон та привізна сировина — бавовна і шовк. Зараз широко використовується штучна сировина.

В XX сторіччі прискореними темпами почав розвиватися прогресивний спосіб виробництва текстильних матеріалів

трикотажний, зародилося виробництво нетканих матеріалів. Досить швидко збільшилося виробництво хімічних волокон для тканин і трикотажу, різних полімерних матеріалів для випуску взуття. Таким чином, почала перебудовуватися технологічна структура галузі, змінюватися сировинна база.

Легка промисловість поєднує такі галузі, як текстильна, швейна, шкіряна, хутряна, взуттєва і ін. На її підприємствах випускають тканини всіх видів (у тому числі бавовняні, вовняні, лляні, шовкові), панчішно-шкарпеткові, трикотажні і швейні вироби, взуття. Легка промисловість тісно зв'язана з усіма галузями народного господарства; її продукцію споживають скрізь — у медицині і машинобудуванні, у хімії і сільському господарстві і т.д. У той же час робота підприємств легкої промисловості багато в чому залежить від сировини, що поставляє сільське господарство і хімічна промисловость, від застосовуваного устаткування, якого потрібно тисячі найменувань.

Зараз легка промисловість споживає більш 1,3 млн. т хімічних волокон і ниток, що складає близько 30% у загальному обсязі споживання текстильних волокон. Устаткування, що застосовується в промисловості, визначає рівень технологічних процесів, продуктивність праці в галузі, якість продукції.

Розвиток легкої промисловості на базі лише будівництва нових підприємств великої потужності в даний час не ефективно. Широка реконструкція діючих підприємств на базі сучасного високопродуктивного устаткування, підвищення рівня техніки і технології, автоматизація і механізація виробництва, раціональної зміни структури розвитку окремих галузей і підгалузей цієї промисловості — от шлях у рішенні багатьох проблем легкої промисловості. А ці проблеми є у всіх її галузях, і головна — підприємства легкої промисловості не задовольняють потреби населення країни ні за якістю, ні за кількістю, ні за асортиментом.

Текстильна промисловість

Текстильна промисловість — одна з найбільш великих галузей легкої промисловості. У її склад входить ряд спеціалізованих підгалузей: бавовняна, вовняна, шовкова, лляна, пенько-джуто-ва, текстильно-галантерейна, трикотажна, виробництво нетканих матеріалів.

При класифікації традиційних підгалузей за основу бралася ознака сировини, що переробляється: для вовняної — вовна, лля-

ної — льон, бавовняної — бавовна, шовкової — шовк, конопле-джутової — льон, коноплі, кенаф і інші луб'яні волокна. Нові підгалузі текстильної промисловості (виробництво трикотажних і нетканих текстильних матеріалів) у порівнянні з ткацьким виробництвом дозволяють підвищити продуктивність устаткування, а це означає значний ріст продуктивності праці і менші капіталовкладення.

Прядильне виробництво тканини складається з прядіння, ткацтва й обробки, відповідно складає прядильне, ткацьке й оздоблювальне виробництва. Призначення прядильного виробництва — з окремих волокон, що надходять на фабрику у виді сильно спресованих стосів, одержати визначеної тонини пряжу. При цьому застосовують три основні системи прядіння: кардну, гребену чи апаратну.

При найбільш розповсюдженій кардній системі переробляють всю середньоволокнисту бавовну чи хімічні волокна довжиною до 40 мм. З бавовни різних сортів складають суміш, її розпушують і розчісують за допомогою голчастих (кардних) поверхонь, утворюють стрічку. Потім стрічку скручують і на ровнич-них машинах одержують більш тонкий продукт — ровницю. На кінцевій прядильній машині ровницю протягають через витяжний апарат, де вона стає ще тонше, а потім за допомогою швид-кообертаючого (до 18 тис. об/хв.) веретена скручується і намотується на шпулю. На одній прядильній машині, як правило, установлено до 500 веретен.

Зараз кільцеві прядильні машини веретенного прядіння заміняють безверетенними пневмопрядильними машинами. Пневмомеханічним способом виробляють більш 60% бавовняної пряжі. При цьому способі роз'єднані волокна під дією повітряного потоку подаються в швидкообертаючу прядильну голівку пневмо механічної прядильної машини, де з них формується пряжа. Пряжа пневмомеханічного прядіння більш рівномірна за властивостями, ніж пряжа з кільцепрядильних машин.

Гребену пряжу одержують з довговолокнистої бавовни. Вона тонша, міцніша і чистіша, ніж кардна. Процес гребеного прядіння відрізняється від кардного тим, що після чесальних чи стрічкових машин у нього введена операція гребеного прочосу. При цьому прочосі волокна розпрямляються, від них відокремлюються бур'янисті домішки і короткі волокна.

Апаратне прядіння застосовують для виготовлення більш товстої бавовняної пряжі з коротковолокнистої бавовни і відходів

текстильного виробництва. Волокнисту масу після чесання розділяють на смуги, що потім скачують (зсукують) у ровницю. З ровниці на прядильних машинах виробляють пряжу. Пряжа при цьому виходить менш рівною, але більш пухкою.

За волокнистим складом пряжа може бути однорідною (з волокон одного виду сировини) чи змішаною. У суміш підбирають волокна, що поліпшують властивості основного волокна. Так, добавка лавсанових волокон до бавовняного підвищує зносостійкість і водостійкість тканини.

Розрізняють однониткову, трощену і кручену пряжу. Одно-ниткову пряжу виготовляють на прядильних машинах скручуванням окремих волокон. Трощену пряжу одержують із двох більш складених, але не скручених ниток. Кручену пряжу — одно- і багатокрутну, фасонну й армовану — виготовляють на крутильних машинах. Однокрутну пряжу одержують скручуванням двох чи трьох ниток однакової тонини. Багатокрутна пряжа на відміну від однокруточної скручена більш рівномірно, тому що трохи круток зі зміною напрямку закріплюють нитки і попереджають петлеутворення. Фасонну пряжу одержують, обвиваючи серцевинну нитку ниткою більшої довжини, що створює на поверхні різні вузлики, спіралі і т.п. Армована пряжа складається із сердечника, як правило з хімічних волокон (комплексних), оповитого бавовняними штапельними чи хімічними волокнами, що захищають її від дії сил тертя, тепла й інших факторів.

Ткацьке виробництво призначене для виготовлення пряжі різних видів тканин тканням. Спочатку перед виробленням тканини на ткацькому верстаті нитки проходять визначену обробку, що додає ниткам основи гладкість і міцність. Для цього виконують кілька операцій — снування (перемотування основної пряжі з бобін на вал), шліхтування і сушіння (див. рис. 9.1).

Тканини утворюються переплетенням подовжніх ниток, що називаються основою, з поперечними нитками — утоком.

На рис. 9.2 показано схему роботи човникового ткацького верстата.

Прошліхтовану основну пряжу 2 намотують на навой /. Потім нитки основи пропускають у ремізки 3 і бердо 5. Ремізки уявляють собою рамку з двох планок, з'єднаних галевами 4, що мають вічка, в які і пропускають нитки основи. Для вироблення тканини 8 полотняного переплетення застосовують дві ремізки. При підйомі однієї з них піднімається половина ниток (напри-

клад, усі парні), а інша опускається. Між ними утворюється зів, у який і пролітає човник б, протаскуючи утокову нитку 7. Далі ремізки міняються місцями і човник пролітає через новий зев у зворотному напрямку. Бердо, що уявляє собою дерев'яну планку з металевими зубами, присуває утокову нитку до попередньої утокової нитки. І так все повторюється знову. Човникові ткацькі верстати низькопродуктивні (не більш 5 м/год). У тканин, що виробляються на них, мають різні властивості по площі. Відбувається це від того, що утокові нитки неоднаково натягаються.

Зараз освоєно нові способи одержання тканини на безчовникових ткацьких верстатах. Створені також багатозівні ткацькі верстати з одночасним прокладанням утокових ниток у декількох зівах, утворених основними нитками. На деяких верстатах утокову нитку протаскує мікрочовник — легка пластина. У результаті зниження маси човника, зменшення ширини зіва, а також збільшення швидкості прокладки утокової нитки продуктивність таких верстатів виросла до 15 м/год.

Незважаючи на ці удосконалення, застосовуваний процес тка-неоутворення не можна вважати перспективним і через недостатню продуктивність машин, і через численні витяжки пряжі в результаті яких пряжа втрачає частину своїх пружних властивостей.

Тканини, що одержують на ткацьких верстатах, називають суворими. Обробка суворих тканин складається з комплексу фізико-механічних і хімічних процесів, спрямованих на додання їм кращого зовнішнього вигляду і особливих властивостей — незминаємості, водостійкості, безусадочності й ін.

Спосіб обробки тканин залежить від природи волокна, виду матеріалу і його призначення. Процес обробки складається з трьох груп операцій: очищення і підготовки, відбілювання і фарбування чи друкування малюнка і заключної обробки.

Бавовняні тканини обпалюють над газовим полум'ям чи розпеченими плитами, вилучаючи з поверхні тканини окремі кінці волокна, що стирчать, від чого тканина стає гладкою і краще фарбується. Потім видаляють шліхту, відварюючи тканину у воді і промиваючи її. Для вилучення жирових, воскоподібних і пектинових речовин тканини відварюють у лужних розчинах.

Після відварювання тканини відбілюють окислювачами — гіпохлоритом натрію чи пероксидом водню. Деякі тканини після відварювання далі не обробляють. Для додання тканині блиску, підвищення міцності, гігроскопічності і здатності краще офарбову- 401

ватися проводять мерсеризацію — обробку тканини концентрованим водяним розчином гидроксида натрію. Для одержання ворсових тканин типу байки, фланелі, вельвету виконують ворсування.

Фарбують тканини синтетичними чи органічними барвниками в один колір (гладкофарбовані) чи наносять малюнок методом друкування.

Меланжеві тканини виготовляють із пряжі, що складає із суміші пофарбованих волокон, а строкато ткані — з використанням для основи й утоку пряжі різних кольорів. При заключній обробці тканини апретують — просочують крохмальним розчином чи спеціальними препаратами. Апрет дає тканинам гладкість, щільність, необхідну твердість. Потім тканину вирівнюють по ширині і прасують.

При обробці вовняних тканин проводять також операції стриження, декатування (усадка), просочення їх антимолевими речовинами, а також сумішами, що придають їм нежужменість.

В оздоблювальному виробництві використовують автоматичні потокові лінії (наприклад, для відбілювання і фарбування тканин). У результаті сполучення ряду процесів зростає продуктивність праці, скорочуються витрати барвників. На потокових лініях для фарбування бавовняних тканин швидкість обробки досягає 100 м/хв. Нанесення малюнка на тканину, що здійснюється зі швидкістю близько 60 м/хв., поступово замінюють високопродуктивними (до 150 м/хв.) методами фотофільмдруку, переносу малюнка з паперової транспортуючої стрічки на тканину і т.і. Для підготовки фарбувально-оздоблювальних розчинів заданих відтінків використовують системи автоматизованого програмування процесу, що забезпечують точне дотриманім задуму художника.

Трикотажне виробництво в порівнянні з ткацьким більш молоде і прогресивне. Продуктивність трикотажних машин складає до 80 м7год полотнини, що в (8... 10) разів більше, ніж виробництво тканин на ткацькому верстаті.

Виробляють трикотаж з однорідної пряжі, змішаної з натуральних і хімічних волокон, а також їх хімічних комплексних ниток. Нитки для виробництва трикотажу повинні бути однаковими за товщиною, крутою, міцністю, подовженням, не повинні мати вузлів і стовщень.

Трикотаж виробляють на круглих і плоских основов'язальних машинах. Вони можуть мати одну чи дві гольниці, і в залежності від цього вироблений трикотаж буває одинарним чи

подвійним. Гольниці теж можуть бути круглими чи плоскими. На машинах із круглою гольницею роблять трикотаж у виді рукава, а на машинах із плоскою гольницею у вигляді полотнини.

Петлеутворюючий механізм трикотажної машини складається з голок (жорстко укріплених у гольниці чи переміщуємих в її направляючих пазах), нитководів, преса і пластин.

Нитководи служать для укладення ниток на голки машини. На круглов'язальних машинах нитководи нерухомі щодо голок, а на машинах із плоскими гольницями вони переміщуються уздовж голок.

На основов'язальних машинах кожна працююча голка має свій нитковод, що уявляє собою тонку різноманітної форми сталеву пластинку, що розташована між голками і перемішує нитки і петлі в процесі петлеутворення.

Процес петлеутворення в спрощеному виді відбувається в такій послідовності. Перш ніж скинути з голки раніше утворену петлю, на цю голку наноситься нова нитка. Вона переміщується під гачок голки, що після цього закривається спеціальним замком, стара петля пересувається до кінця голки і скидається з неї, а через цю петлю протягається нова нитка, формуючи нову петлю. Як тільки стара петля скидається з голки, замок гачка відкривається і нова петля відтягається у вихідне положення. Після цього під звільнений гачок голки виноситься наступна нитка і процес повторюється.

Висока продуктивність трикотажних машин обумовлена тим, що прокладка нитки йде на довжину до 5 мм, у той час як на ткацьких верстатах — на (100... 140) см.

Однак на виробництво трикотажної полотнини витрачається на (20...30)% сировини більше, ніж при виробленні тканини з такої ж пряжі. Сучасні трикотажні машини високого класу дозволяють виготовляти тонкі і легкі матеріали з ниток малої тонини.

На трикотажних машинах можна виробляти не тільки полотнини, але й окремі деталі одягу, що потім зшивають у готовий виріб. У цьому випадку відпадають процеси розкрою матеріалів і, отже, не утворюються міжлекальні відходи.

Обробка трикотажних полотнин складається з декількох операцій: промивання, стабілізації, відварювання, біління, фарбування, друкування, ворсування, прання, чищення, ширяння, ка-ландрування, декатування. Послідовність операцій залежить від І волокнистості і призначення трикотажу. Останнім часом для об-

робки трикотажу використовують методи переносного друкування, фотофільмдрукування й інші, як і при обробці тканин.

Трикотажна полотнина в порівнянні з тканинами має більш високу розтяжність і пружність, обумовлену рухливістю петель. При розтяганні трикотажу змінюється конфігурація петель, але самі нитки розтягуються незначно. Внаслідок високої розтяжності трикотаж легко формується, добре зберігає форму, має більшу стійкість до багаторазового вигину і малу твердість в порівнянні з тканинами.

Виробництво нетканих матеріалів почато в 60-і роки XX століття. Основні переваги нетканих матеріалів перед тканинами складається в різкому скороченні трудомісткості і тривалості виробництва, кількості і видів використовуємого устаткування, у застосуванні більш дешевої і більш доступної сировини. Для виробництва нетканих матеріалів застосовують різні волокна (натуральні, синтетичні, штучні і їхні суміші), як довгі, так і короткі.

Перший етап виробництва нетканих матеріалів складається в одержанні волокнистого полотна. Для цього використовують механічний, гідравлічний, електростатичний, аеродинамічний і інший способи. Механічний спосіб складається у формуванні полотна з прочосу після чесальних машин за допомогою механічних пристроїв. Гідравлічним способом полотно формується з водяної суспензії волокон. Електростатичний спосіб полягає в наданні волокнам електричного заряду і притяганні їх до поверхні полотна зарядом протилежного знака. При аеродинамічному способі волокна розпушуються чи розчісуються струменем повітря в зоні холстоутворення й осаджуються на поверхні конденсера, що уявляє собою перфорований чи сітчастий металевий барабан.

У залежності від призначення нетканого матеріалу полотно формують з рівнобіжним, перехресним чи хаотичним розташуванням волокон. Найбільш перспективний аеродинамічний спосіб холстоутворення, яким можна одержувати полотна як з орієнтованим, так і з хаотичним розташуванням волокон. В останньому випадку можна виготовити матеріал, рівноміцний майже в усіх напрямках.

Наступний етап виробництва нетканих матеріалів — з'єднання волокон. Відомо кілька способів з'єднання волокон: клейовий, в'язально-прошивний, голкопробивний, термічний.

При клейовому способі волокнисте полотно проклеюють ла-тексами, водяними дисперсіями чи пастами полімерів, що потім

при гарячому пресуванні полотна розплавлюються і проклеюють усю масу. Клейовим способом виготовляють деякі види матеріалів переважно технічного призначення.

При в'язально-прошивному способі використовують полотна з орієнтованим розташуванням волокон поперек полотна і прошивають їх на в'язально-прошивній машині в подовжньому напрямку. Так волокнисте полотно закріплюється нитковим каркасом. Для прошивання застосовують капронові чи бавовняні нитки. При в'язально-прошивному способі весь цикл одержання нетканих матеріалів від підготовки волокнистої маси до прошивання здійснюється на одному агрегаті.

Найбільш перспективним способом з'єднання волокон є голкопробивний. Його застосовують головним чином при одержанні основ синтетичних шкір. При цьому способі волокнисте полотно прокладається спеціальними голками з зазублинами на кінцях. Полотно подається пульсуючим конвеєром. Коли він зупиняється, голки, набрані в кілька рядів, проколюють полотно, зазублини захоплюють окремі волокна, протаскують їх через полотно й зміцнюють його. Число таких проколів складає до 600 на 1 см2 полотна.

При термічному способі легкоплавкі волокна, що знаходяться в складі полотна, розплавляють, довівши їх до потрібної температури, і вони проклеюють інші волокна полотна.

Метод одержання нетканих матеріалів з водяних суспензій полімерних волокон називають мокрим на відміну від механічних і аеродинамічних методів, названих сухими. Цей метод дозволяє одержати високу продуктивність устаткування (до 1200 м/хв) і використовувати майже усі волокна довжиною від 4 до 40 мм. Мокрим методом виготовляються також деякі вироби медичного призначення і предмети гігієни.

Найбільш продуктивні — фізико-хімічні методи виробництва нетканих матеріалів. Так, при виробництві матеріалів проклеюванням основи продуктивність агрегату складає 1000 м/год, за допомогою розплавів полімерів — до 10000 м/год, папероство-рювальним способом — до 50 000 м/год (на сучасних безчовникових ткацьких верстатах — 10 м/год).

Обробка нетканих матеріалів багато в чому подібна з обробкою тканин, але має ряд особливостей. Більшість нетканих матеріалів має рухливу структуру, високу пластичну деформацію, тому в процесі обробки (особливо при промиванні і сушінні) матеріали можуть значно витягатися.

Висока продуктивність і простота технологічного виробництва нетканих матеріалів вимагає і для їх обробки найбільш простих і економічних способів. З цією метою використовують печатку пігментними барвниками, що не потребує промивання і сушіння полотнин. Застосовують також способи багатобарвного фарбування попереднім фарбуванням волокон, фарбування матеріалу декількома барвниками, що подаються послідовно і створюють роздільні колірні ефекти.

У зв'язку з високою економічною ефективністю виробництво нетканих матеріалів розвивається більш прискореними темпами в порівнянні з виробництвом тканин. Неткані матеріали широко використовують і у виробництві одягу замість бортовочних матеріалів; замінили тканини в основі штучної шкіри і клейонки. Широко застосовують їх для виготовлення спеціального одягу одноразового використання.