Spinnen AustriaWiki în forumul Austria

fii nebun înseamnă, pe de o parte, „filarea” fibrelor discontinue în fire (denumit în mod colocvial și fir) în industria textilă, pe de altă parte „filarea” filamentelor (fibrelor continue) din polimeri naturali și sintetici, precum și a materiilor prime nepolimerice din industria fibrelor chimice. Filarea fibrelor sintetice sau artificiale se mai numește Păianjeni primari, filarea în industria textilă ca Păianjeni secundari desemnat. [1] [2]

Reprezentare mai detaliată

La fel ca țesutul, filarea este una dintre cele mai vechi tehnici cunoscute de om. Procesele s-au rafinat treptat în timp și au apărut noi tehnici pentru realizarea firelor. Prin urmare înseamnă fii nebun trei lucruri astăzi:

  • Inseamna intregul proces producția de fire dintr-o masă de fibre de lungime finită: cu curățarea, amestecarea și așezarea paralelă a fibrelor, precum și formarea firului prin deformare și răsucire, inclusiv înfășurarea ulterioară.
  • Adesea înseamnă doar asta Subproces deformarea și răsucirea fibrelor. Fibrele pot fi despărțite aproape direct de mână și filate cu ajutorul unei roți rotative. Pentru filarea mașinii, fibrele trebuie să fie deja aliniate într-un fir uniform, cureaua de tragere. Desenul și răsucirea determină numărul și rezistența dorită a firelor.
  • Din motive istorice, producția de fibre sintetice sau naturale prin presarea unei mase lichide din duze se numește „filare”. Se vorbește aici despre Smalț-, Umed- sau Filare uscată, în funcție de modul în care masa a fost produsă sau lichefiată. Fibrele rezultate sunt întinse, dar nu răsucite. Astfel de fibre nesfârșite (filamente) sunt adesea apoi tăiate în bucăți. Se vorbește apoi de fibre discontinue sau fibre discontinue. Acestea sunt filate în fire.

  • Fibrele vegetale precum bumbacul, inul sau cânepa
  • Fibrele sintetice, cum ar fi poliamida, PET
  • Fibrele animale, cum ar fi lâna sau mătasea, și în trecut chiar părul uman
  • Fibrele minerale precum azbestul

Produsul în filare se numește fire. Expresia fir nu este folosit pentru aceasta. În plus față de fibra utilizată, cei mai importanți parametri ai unui fir filat sunt greutatea pe lungime (numărul de fire) și rezistența (alungirea de referință/rezistența la tracțiune). Limita de centrifugare trebuie respectată aici. Practic: cu cât firul este mai fin, cu atât fibrele utilizate sunt mai fine și procesul de filare este mai complex. Prin urmare: cu cât firul este mai fin, cu atât este mai scump.

Multe tipuri de fibre pot absorbi cantități semnificative de umiditate. O parte din această umiditate se pierde în timpul filării. Prin urmare, se definește o suprataxă comercială pentru comerțul cu fire. Din greutatea netă măsurată și umiditatea măsurată (sau presupusă), se determină o greutate brută a firului pentru facturare.

Calitatea fibrelor utilizate și modul în care sunt filate sunt decisive pentru multe proprietăți ale materialului textil rezultat.

Firul filat finit este prelucrat într-o mare varietate de moduri, de ex. B.:

  • sub forma unui rafinament suplimentar al firului prin răsucire și vopsire
  • prin conversie în suprafețe textile prin țesut, tricotat și tricotat cu urzeală
  • ca material de lucru pentru cusut și broderie

poveste

Filarea manuală se făcea fie cu mâinile goale, fie cu un fus de mână. Filarea manuală în Europa a început încă din 6000 î.Hr. Vârtejele din cultura Sesklo din Grecia neolitică timpurie și cultura Starcevo-Körös se referă la aceasta. Verticile de filare sunt, de asemenea, frecvente în cultura ceramică liniară. Acestea au fost găsite deosebit de numeroase în Bad Nauheim-Nieder-mörlen, ceea ce, potrivit lui Schade-Lindig, poate indica o importanță deosebită a locului. [3] Nu este sigur dacă fibrele animale (lână) sau fibrele vegetale (in) au fost filate. Oaia de lână era încă necunoscută, dar cultivarea inului este documentată, dar semințele care conțin ulei ar fi putut fi folosite și aici. Descoperirile textile din așezarea neolitică a zonei umede Arbon-Bleiche din Elveția arată că fibrele de in nu au fost filate, ci doar răsucite la capete. [4]

Stâncile au fost documentate încă din epoca fierului. Fibra brută a fost atașată la o piatră („Kunkel”). O mână trage un pachet de fibre din magazin pe fustă, în timp ce cealaltă întoarce fusul. Dacă firul a devenit atât de lung încât brațul filatorului nu mai este suficient, îl înfășoară pe fus. Imaginile cu vaze grecești arată că fusta era foarte scurtă și ținută în mână. Abia mai târziu s-a prelungit astfel încât să poată fi ascuns sub axilă, lăsând o mână liberă.

Un alt dispozitiv pentru filarea manuală este roata de filare, care a început dezvoltarea filării mecanice. Este menționat într-o cronică a lui Speyer din 1298 și apare în diferite alte regiuni europene în secolul al XIII-lea. Originea sa poate fi găsită în China. Primele referințe la roata de aripă se găsesc în cartea casei familiei princiare Waldburg-Wolfegg din 1480. Invenția acestei roți de filare, atribuită lui Jürgen von Wolfenbüttel, ar trebui să fie o legendă. În jurul anului 1500, Leonardo da Vinci a construit, de asemenea, o roată rotativă cu palete.

austria
A Prima roată de tors în Muzeul pentru Industrializare timpurie din Wuppertal Auto-actor reactivat (construit în 1897) în fabrica de pânză Müller (Muzeul industrial LVR din Euskirchen)

Puncte importante în dezvoltarea filării mecanice:

  • 1738 Prima mașină de filat Lewis Lewis și John Wyatt
  • 1750 Prima mașină de împletit mecanică din Elberfeld (acum Wuppertal)
  • 1764 Spinning Jenny de James Hargreaves
  • 1769 Waterframe de Richard Arkwright - prima mașină de filare industrială la scară largă cu tracțiune pe apă
  • 1771 Prima fabrică de filare mecanică din Cromford de Richard Arkwright
  • 1779 Spinning Mule de Samuel Crompton. Combină elementele de producție ale Spinning Jenny și Waterframe
  • 1781 prima, în cele din urmă nereușită, filare cu filare Jennys și cadre hidraulice alimentate de cai în loc de energie electrică la Berlin la Pariser Platz („Unitatea de filare a bumbacului englezesc”), fondată de producătorul Johann Georg Sieburg [5]
  • 1783 Johann Gottfried Brügelmann a fondat în Ratingen prima fabrică de filare mecanică de dimensiuni din fabrică pe continentul european [6]
  • 1785 Mașina cu aburi este utilizată în moara de filare, inițial pentru alimentarea roților de apă, iar un an mai târziu ca motor de acționare
  • 1810 Mașină de filat Philippe Henri de Girard
  • Mașină de filat 1828 de John Thorp
  • 1830 Selfactor de Richard Roberts
  • 1955 Prezentarea primei mașini de filare funcționale a rotorului dezvoltată de Julius Meimberg la Expoziția Internațională a Mașinilor de Textile din Bruxelles.

Astăzi există doar câteva fabrici de filare în țările industrializate. Majoritatea fabricilor de filare se află în Asia, și anume în China și India. Multe dintre mașinile pentru filare și pentru toate etapele preliminare provin încă din Europa Centrală astăzi.

Filare industrială

Fabricarea firelor din fibre discontinue

Întregul proces de filare pentru prelucrarea fibrelor discontinue este împărțit în multe etape individuale de lucru. Pașii pregătitori sunt:

  1. Deschideți baloții cu un deschizător de baloți.
  2. Curățarea fibrelor brute de murdărie și reziduuri de grăsime din lână sau de reziduurile păstăilor de semințe din bumbac și pentru îndepărtarea prafului.
  3. Amestecarea fibrelor într-o cameră de amestecare sau într-un mixer multiplu pentru a egaliza materialul din fibre sau în cazul amestecării balotului pentru a produce fire mixte din diferite materii prime (de exemplu, bumbac/poliester).
  4. Alinierea sau paralelizarea fibrelor cu cardul pentru a forma o bucată de card pentru bumbac (cardare). Cu lână, același proces se efectuează pe card (cardare).
  5. Combinarea și întinderea mai multor fante de cărți pe o singură linie pentru a crește uniformitatea sau în amestecarea de fâșii pentru a produce fibre mixte. Întinderea se face de obicei de două ori.
  6. Centura elastică poate fi, de asemenea, pieptănată pentru a produce fire inelare de înaltă calitate. Acest lucru are ca rezultat un fir și mai uniform. În orice caz, fâșia extensibilă trebuie să fie filată pe o mașină rotativă, cunoscută și sub numele de fluturaș, într-o rotativă, „siguranța”.

Abia atunci vine filarea efectivă. Filarea inelului și rotirea rotorului sunt cele mai importante procese.

Alte procese sunt procesul de filare cu aer, procesul de filare compact, procesul de filare prin frecare și procesul de filare înfășurat.

Inelul se învârte

Cea mai răspândită este filarea inelului, în care siguranța este întinsă cu un factor de aproximativ 15–80. Bucata subțire este apoi imediat răsucită uniform. Un cerc mic de metal, călătorul inelului, se rotește în jurul unui fus pe un ghid circular, inelul care se rotește și înfășoară firul pe un tub și formează polițistul. O răsucire este introdusă în fire pentru fiecare rotație a inelului. [7]

Fire inelate au un denier de la 4 tex la 2000 tex. [8] În timp ce denierul grosier este produs sub formă de fire cardate sau fire semi-pieptănate, principala zonă de aplicare în filarea bumbacului (filarea scurtă a fibrelor) este între 4 tex și 120 tex. [9]

La prelucrarea fibrelor naturale, viteza de producție este limitată de fricțiunea dintre inelul de călătorie și inelul de filare. Se pot atinge viteze de alergare de la 50 m/s la 60 m/s. [10] Cu toate acestea, viteza deplasării inelului în funcționare practică este limitată la maximum 42 m/s. [11] Viteza rezultată a fusului este de până la 25.000 rotații pe minut și livrarea până la aproximativ 40 m/min. Când se prelucrează fibre sintetice, fricțiunea dintre fire și componentele de ghidare a firului și căldura de frecare asociată limitează viteza călătorului inelului în jurul valorii de 25 m/s la 32 m/s, în funcție de fibră. [12] Mașinile de filat cu inel au până la 1824 de poziții de filare.

O condiție importantă la limită pentru proces, în funcție de materialul filat, este umiditatea din camera de producție.

După rotirea inelului, mai multe bobine sunt răsucite pe o bobină mai mare (bobină transversală). Acest lucru se face pe o mașină de înfășurat, care în timpul procesului de înfășurare verifică de obicei firul optic sau capacitiv în același timp și elimină orice defecte sau murdărie.

Filatoarele mari sunt acum echipate cu până la 100.000 de poziții de filare. Mașinile moderne au procese automatizate pentru schimbul bobinelor, pentru transportul lor către mașina de înfășurat, pentru monitorizarea optică a rupturilor de fir și pentru achiziționarea datelor de operare.

Rotirea rotorului

The rotor spinning (de asemenea: OE rotor spinning, engl. Opix end) a fost introdus pentru prima dată în 1955 de Julius Meimberg și este mai puțin frecvent decât filarea inelului. Aproximativ 20% din firele din lume fabricate din fibre discontinue sunt produse pe mașini de filat cu rotor. În mod tradițional, firele cu rotor cu o cotă de piață de 44% sunt fabricate în America de Nord sau în Europa, cu o cotă de piață de 37% în partea de vest și 76% în partea de est. [13] Comparativ cu filarea inelului, procesul de filare este mult mai rapid și, prin urmare, mai ieftin.

Procesul de centrifugare a rotorului este utilizat în principal pentru fibrele mai scurte, cum ar fi bumbacul de bază scurt și tăieturile sau bumbacul de bază mediu, precum și pentru fibrele artificiale. În domeniul principal de aplicare, în comparație cu filarea inelului, se produc fire de aproximativ 200 tex la 30 tex (bumbac scurt de bază), 15 tex (bumbac mediu de bază) și 10 tex (fibre artificiale). Cu o rată de livrare de până la 350 m/min, productivitatea unei filare cu rotor este semnificativ mai mare decât cea a unei filare cu inel. Automatizarea atașamentului filetului este larg răspândită în mașina de filat cu rotor.

Nu este nevoie de pre-filare pe fluturaș, mașina poate fi livrată direct cu șnurul cadrului de tragere sau, pentru firele grosiere, cu șlețul de card. Fâșia este mai întâi împărțită în fibre individuale de o rolă de deschidere care se rotește cu până la 10.000 rotații pe minut, iar fibrele sunt transportate de un flux de aer într-un tambur rotativ foarte rapid cu un perete înclinat spre interior - rotorul rotativ - a cărui viteză este de până la 175.000 rotații pe minut sume. Datorită accelerației fibrelor de pe peretele rotorului și a forței centrifuge care acționează asupra fibrelor, fibrele ajung în canelura rotorului.

Un fir de alimentare este necesar pentru fragmentare. Capătul este aspru și ascuțit. Apoi, firul de alimentare este ghidat prin duză în canelura rotorului, unde fibrele colectate acolo sunt înfășurate în jurul firului de alimentare. O sincronizare precisă a alimentării benzii de întindere, introducerea firului de alimentare și îndepărtarea imediată a noului fir asigură faptul că punctul de atașare este cât mai subțire posibil, dar stabil. Masa firului rezultă din cantitatea de bandă de întindere trasă și viteza de retragere a firului. Pentru o filetare uniformă și fermă, numeroși alți parametri, cum ar fi viteza rotorului, trebuie coordonați cu precizie. Firul este înfășurat direct pe un pachet - nu este nevoie să derulați înapoi.

Rotoarele rotative utilizate pentru fibrele discontinue au un diametru de 26 mm până la 66 mm. Desenul este de până la 400 de ori pe mașina de rotit cu rotor. Un fir rotor are o rezistență cu aproximativ 10% până la 20% mai mic decât un fir inelar. [14] Alegerea rotorului și a duzei poate influența semnificativ volumul și părul firului rotorului. Mașinile de filat cu rotor au până la 600 de poziții de filare.

Producerea de filamente (fibre continue) din topituri de polimer sau soluții

Procesele convenționale pentru filarea fibrelor artificiale pot fi împărțite în:

1. Procesele de filare a soluției, care includ procesele de filare umedă și procesele de filare uscată,

2. Topiți și procesul de filare

3. Procesul de filare a dispersiei (denumit și procesul de filare a matricei). [15] [16]

În filarea soluției, masa de filare este creată prin dizolvarea polimerului sau a unui derivat al acestui polimer într-un solvent adecvat. Această masă de filare este presată prin găurile dintr-o filă. Jeturile de soluție de filare rezultate sunt transformate în filamente în procesul de filare umedă prin deplasarea solventului într-o baie de filare sau într-o baie de filare. Aceasta include procesul de viscoză pentru producția de [fibră de viscoză] n. (Abreviere: CV), dar și fibre cupro (CUP) și poliacrilonitril -Fibrele (PAN) sunt realizate prin filare umedă. În procesul de filare uscată, formarea filamentului are loc prin evaporarea solventului. După aceea, z. B. Fibre de acetat (CA). Electrospinning pentru nanofibre poate fi, de asemenea, considerat ca un proces special.

Filarea prin topire se referă la producerea de filamente sintetice dintr-un topit de polimer. Un lichid, deoarece este fierbinte, polimerul este presat printr-o filă cu mai multe găuri, întins, răcit și înfășurat. Pentru a oferi acestor filamente structuri tridimensionale speciale, ele pot fi, de asemenea, texturate. Filamentele (fibre nesfârșite), care sunt, în principiu, infinit de lungi, sunt, de asemenea, tăiate în fibre discontinue și filate în conformitate cu metodele utilizate în industria textilă. Sunt produse de ex. B. fibre de poliamidă (PA), poliester (PES) și polipropilenă (PP). Procesele speciale pentru formarea fibrelor din topituri sunt procesul centrifugal, procesul de suflare cu jet și procesul de tragere a tijei.

Cu filarea prin dispersie (cunoscută și sub denumirea de filare matricială), filamentele sunt produse din polimeri infuzibili și insolubili, care sunt emulsionate sau suspendate în soluția unui agent de filare. După formarea filamentelor, agentul de filare este eliberat, topit, evaporat sau descompus. Filamentul rămas este solidificat prin sinterizare. Fabricat ulterior z. B Fibre de politetrafluoretilenă (PTFE) și fibre ceramice.

mitologie

Învârtirea joacă adesea un rol în mit și este atribuită mai multor zeițe ale sorții - cum ar fi greaca clotho (comparați Moiren, Parzen). Filarea și țesutul sunt considerate a fi invenția zeiței Athena. Arahna muritoare, pe care zeița a vrut să o depășească în arta filării și țesutului, a transformat-o în păianjen ca pedeapsă. Arachnida este și astăzi denumirea științifică pentru arahnide. În mitologia germanică, Norns învârte firele sorții.

În basme, filarea este o dovadă a diligenței sau a proceselor de maturare internă și funcționează adesea ca test de căsătorie pentru femeie. Deci, în următoarele povești pentru copii și case (KHM) ale fraților Grimm: Cei doisprezece frați (KHM 9), Cei trei filatori (KHM 14), Maica Hulda (KHM 24), Cele șase lebede (KHM 49), frumoasa adormită (KHM 50), Rumpelstiltskin (KHM 55), Allerleirauh (KHM 65), Cei doisprezece vânători (KHM 67), Sirena de apă (KHM 79), Leneșul spinner (KHM 128), Nămolul (KHM 156), Sirena din iaz (KHM 181), Fata de gâscă de la fântână (KHM 179), Ax, navetă și ac (KHM 188), sau în saga vieneză Spinner pe cruce.