Лабораторная работа № 16
Производство валяной обуви.
Ценные свойства валяной обуви объясняются особой структурой ее стенок, которые состоят из компактной массы перепутанных и сцепленных друг с другом волокон шерсти. Малая теплопроводность вещества шерсти – каротина, наличие воздушных включений внутри волокон шерсти и пространства, занимаемого воздухом между волокнами шерсти в стенках валяной обуви, обусловливают способность последней служить надежной защитой ног от переохлаждения и перегрева.
Производство валяной обуви.
В основе производства валяной обуви, так же как и других валяных изделий, лежит использование способности шерсти свойлачиваться и сваливаться при механических воздействиях в кислой среде в присутствии влаги и при повышенной температуре. При этом извитые волокна шерсти тесно переплетаются, образуя сплошную войлокообразную массу, которая в процессе валки уплотняется, уменьшается в размерах и объеме.
Производство валяной обуви складывается из следующих основных процессов: подготовки сырья, составления смеси шерсти, ее расщипывания и чесания, изготовления основы валяной обуви, валки основы, крашения, сушки и отделки.
Технологическая схема производства валяной обуви на механизированных валяльно-войлочных предприятиях приводится на рис. 1.
Сырье для производства валяной обуви
Сырьем для изготовления валяльно-войлочных изделий служит шерсть овец, крупного рогатого скота, коз и других животных.
Качество валяльно-войлочных изделий зависит от тонины, извитости, длины, крепости и упругости исходной шерсти. Важнейшим технологическим свойством шерсти является ее валкоспособносгь, т. е. способность в большей или меньшей степени уплотняться при свойлачивании и валке. Объективных количественных показателей валкоспособности шерсти нет; на валяльно-войлочных предприятиях валкоспособность шерсти оценивают по десятибальной системе.
Для изготовления грубошерстной валяной обуви используют натуральную овечью грубую шерсть с добавлением заводской овечьей и коровьей шерсти, отходов мехового и овчинно-шубного производства, регенерированной шерсти и обратов производства.
Овечьей грубой шерстью называют неоднородную шерсть, состоящую из смеси волокон разного типа. Ее получают от овец всех грубошерстных пород, а также от некоторых, преимущественно первого поколения, помесей от скрещивания грубошерстных овец с баранами тонкорунных и полутонкорунных пород. Ее содержание в смеске может быть 47— 80%.
Валкоспособность грубой шерсти, помимо породы овец, в большой степени обусловливается временем их стрижки. По времени стрижки все виды грубой шерсти подразделяются на поярковую, весеннюю и осеннюю. Поярковая шерсть состригается с ягнят; эта шерсть более мягкая и извитая, чем шерсть осенних и весенних стрижек с этих же животных. Осенняя шерсть отличается меньшей загрязненностью и длиной волокна по сравнению с весенней, содержит меньше пуха, обладает высокой валкоспособностью и поэтому является наиболее ценным сырьем для производства грубошерстной валяной обуви. Каждая партия натуральной овечьей шерсти, поступающая на валяльно-войлочные предприятия, в обязательном порядке должна сопровождаться ветеринарным свидетельством о незараженности овец.
Заводскую шерсть получают в качестве побочного продукта при переработке кожевенного сырья на кожевенных заводах. Для изготовления валяной обуви используют зольную и намазную шерсть. Зольную шерсть удаляют с крупного кожевенного сырья после его обработки в зольниках растворами извести с добавлением сернистого натрия. Намазную шерсть получают при обезволашивании мелкого кожевенного сырья намазыванием мездряной стороны густым раствором извести и сернистого натрия. Из зольной шерсти наилучшей является коровья. Она обладает высокой валкоспособностью, придает валяльно-войлочным изделиям плотность и прочность. Из намазной шерсти лучшей считается овечья хребтовая: она, в отличие от овечьей боковой шерсти, относительно мало повреждена сернистым натрием и по качеству незначительно уступает натуральной овечьей шерсти. Содержание заводской шерсти в смеске — 10—21%.
Овечью шерсть в виде отходов мехового и овчинно-шубного производства получают при стрижке шкур и их расчесывании в процессе выделки овчин, а также путем варки в растворе серной кислоты мелкого лоскута, непригодного к использованию в качестве меха.
Регенерированную, или восстановленную, шерсть получают при разработке, т. е. расщипывании лоскута новых и бывших в употреблении шерстяных, тканей и войлока; в регенерированной шерсти волокно короче, чем в натуральной, обладает меньшей крепостью и меньшей способностью сволачиваться. Содержание восстановленной шерсти в смеске — 7—13%.
Обраты представляют собой внутрипроизводственные отходы, полученные на различных стадиях изготовления валяльно-войлочных изделий (6—12%). Наряду с обратами своего производства в валяльно-войлочной промышленности используют также отходы шерстопрядильных предприятий (8— 20%).
Фетровую валяную обувь изготовляют из натуральной овечьей полугрубой шерсти (отличающейся от грубой шерсти значительно меньшим содержанием остевых волокон) с добавлением отходов козьего пуха (козьей шерсти, освобожденной от ости), очесов шерстопрядильных фабрик и обратов производства, а также в ряде случаев штапельного вискозного волокна. Содержание полугрубой шерсти в смеске составляет 42—56%, козьего пуха — до 14%.
Рис. 1. Технологическая схема производства валяной обуви
Подготовка сырья
Поступающая на валяльно-войлочные предприятия шерсть неоднородна по длине и толщине и имеет различный цвет волокон. Кроме того, в шерсти содержатся засоряющие примеси. Наиболее вредной примесью в натуральной шерсти является репей: при попадании последнего в валяную обувь и последующем выкрашивании из нее на стенках обуви образуются глубокие впадины и сквозные отверстия.
Для правильного использования сырья и обеспечения необходимого качества валяной обуви шерсть, поступающую на валяльно-войлочные предприятия, подвергают специальной подготовке; она заключается в разборке шерсти по цветам, отделении посторонних примесей и загрязнений, разрыхлении шерсти и т. д.
Разбирают и сортируют главным образом натуральную овечью шерсть; заводская шерсть обычно поступает на валяльно-войлочные предприятия в рассортированном виде. Шерсть, засоренную репьем, обрабатывают на репье-очистительных машинах. Удаление пыли из шерстяного лоскута достигается обработкой на пылевыколачивающих машинах. Очищенная от загрязнений и разрыхленная шерсть поступает на составление смеси.
Составление смеси, расщипывание и чесание шерсти
Валяную обувь вырабатывают из смесей, составленных из различных видов шерсти. Применение одного какого-либо вида шерсти для изготовления валяной обуви нецелесообразно по техническим и экономическим соображениям. Лишь правильный подбор компонентов смеси обусловливает хороший внешний вид валяной обуви, ее плотность, прочность, малую теплопроводность и другие необходимые свойства. При составлении смеси учитываются: вид обуви и требования, предъявляемые к ее качеству, особенности каждого вида шерсти (длина волокна, упругость, крепость, способность к свойлачиванию и т. д.). Состав смеси для изготовления валяной обуви устанавливается действующими техническими условиями на эту обувь.
Процесс составления смеси шерсти состоит в образовании более или менее однородной по волокнистому составу массы путем последовательного наслоения (настилки) одного вида шерсти на другой и дальнейшего перемешивания всех слоев. При настилке слоев чередуют шерсть с различной длиной волокна, крепостью и валкоспособностью: на слой длинноволокнистой шерсти настилают слой коротковолокнистой, а на слой валкоспособной шерсти — слой менее валкоспособной. После настила вручную 30—40 слоев шерсть отбирают в вертикальном направлении сверху вниз, перемешивают и перекидывают на новое место, пока волокнистая масса не станет однородной. На крупных валяльно-войлочных предприятиях настилка слоев шерсти, отбор смеси по вертикали и перемешивание шерсти осуществляются при помощи соответствующих механизированных установок.
Полученную смесь перед поступлением в дальнейшую обработку замасливают. Шерсть замасливают для предохранения волокна от разрыва, уменьшения потерь волокна и его повреждения при последующем расщипывании и расчесывании, а так же для того, чтобы облегчить выполнение этих операций. Для замасливания смеси используют эмульсии, содержащие минеральное масло, мыло, соду и воду, в последнее время стали применять эмульсии, в которые входят эмульгирующая паста, триэтаноламин, минеральное масло и др.
Приготовленная смесь шерсти поступает на щипальные машины, в которых одновременно с разделением шерсти на более мелкие клочки происходит дальнейшее- перемешивание шерсти и удаление посторонних примесей. Разрыхление смеси на щипальных маслинах способствует меньшему повреждению шерстяных волокон при последующем чесании.
При чесании шерсть разделяется на отдельные волокна и окончательно перемешивается. Производится эта операция на чесальных машинах различной конструкции. В процессе прохождения через чесальную машину шерсть многократно обрабатывается движущимися игольчатыми поверхностями. С чесальной машины шерсть сходит в виде рыхлой ваты, однородной по характеру волокна, толщине и плотности; волокна шерсти удерживаются в вате благодаря их извитости и способности взаимно сцепляться. При расчесывании шерсти одновременно происходит ее тщательная очистка, так как растительные примеси разрушаются игольчатыми поверхностями и отделяются от шерсти. Шерсть, сходящая со съемного барабана чесальной машины, навивается на конусообразные или фигурные валики (патроны), а также на ватный барабан. Снимаемая с ватного барабана чесальной машины вата служит для изготовления пластов и для заростки основы валяной обуви.