Плоские бинты могут изготовляться из эластомерной нити, оплетенной предварительно окрашенным или суровым сырьем; в зависимости от этого изменяется последовательность технологических этапов их производства.
Для определения оптимальной технологической цепочки были изучены возможности однотонного крашения полиуретановых нитей в сочетании с полиамидными и другими, крашения и отделки бинтов на имеющемся в промышленности оборудовании, для чего разработаны рецептура и режимы крашения сырья и бинтов. Рассмотрим технологическую сущность отдельных этапов.
Подготовка сырья к вязанию
Контроль и хранение сырья, а также все остальные операции, предшествующие вязанию, идентичны тем же операциям при изготовлении лечебных чулок.
Вязание на плоскофанговых машинах
В соответствии с рекомендациями лаборатории шовных и перевязочных материалов ЦНИИТО все опытные партии бинтов изготовлялись шириной 120 мм, а для проведения механических испытаний - 50 мм (ГОСТ 3844-58).
Бинты и ленты для испытаний из полиуретановых нитей, оплетенных хлопчатобумажной пряжей (7,41 тексХ2) и эластиком (5,00 тексХ2), производились соответственно на 156 (по 78 в каждой игольнице) и 64 (32X2) иглах; 168(84X2) и 70(35X2) иглах.
Вязание из резиновых нитей, оплетенных хлопчатобумажной пряжей, осуществлялось на 124 (62x2), а эластиком - на 160 (80X2) иглах.
Для провязывания резиновых нитей диаметром 0,35 мм на машине 7 кл. глубина кулирования устанавливалась равной 2,5 мм, а величина зева - 3,7 мм. При вязании полиуретановых нитей - интерспана сечением 0,28X0,45 мм (25,6 текс) и лайкры сечением 0,27x0,38 мм (31,3 текс) на машине 10 кл. глубина кулирования устанавливалась равной 3,0 мм, а величина зева - 2,54 мм. Скорость движения каретки равна 0,8 м/с.
Как указывалось выше, для нормального процесса петлеобразования необходимо соблюдать оптимальные условия подачи нити.
Правильность ее осуществления можно обеспечить выполнением следующих требований:
минимальное, но постоянное натяжение для уменьшения обрывности и получения равномерной петельной структуры;
автоматическое регулирование натяжения для устранения возможных дефектов;
оттягивание излишка нити при возвратно-поступательном перемещении игольных замков;
оптимальное взаимодействие рабочих органов с нитью, т. е. надежность захватывания последней крючками игл, а также отсутствие защемления нити и ударов о нее язычков игл.
Выполнение последнего требования обеспечивается конструктивными параметрами игл и петлеобразующего механизма машины, а остальных - специальным механизмом.
В процессе вязания без принудительной подачи нити длина ее в петле может самопроизвольно меняться в значительных пределах. В случае большого запаса нити - минимальном натяжении, величина петли возрастает вплоть до образования прессовых петель. Если натяжение увеличивается, возрастает плотность полотна и может произойти прорубка (обрыв) эластомерной нити. Причем эти изменения величины петли происходят при неподвижном кулирном клине, что еще раз подтверждает необходимость принудительной подачи.
Было бы неверным считать, что кулирный клин совершенно не влияет на размер петли. Он определяет натяжение в рабочих органах в процессе петлеобразования. Однако вследствие высокой растяжимости эластомерных нитей это натяжение не является критическим.
Известно, что чем больше угол кулирования, тем меньше перегибов и меньше натяжение нити, находящейся непосредственно в рабочих органах: кроме того, уменьшается возможность защемления нити. Недостаточный угол кулирования создает неблагоприятные условия для выполнения процесса петлеобразования. В то же время его увеличение приводит к быстрому износу и полому пяток игл.
Оптимальным углом наклона кулирного клина будет, очевидно, угол 60°, так как он позволяет изготовлять клинья без применения износостойких материалов.
Высказанные положения целесообразно дополнить проведением специальных исследований, которые позволили бы определить зависимость величины и формы петли, перетяжки нити, а также равномерности структуры полотна от натяжения нити, положения и конфигурации кулирного клина и усилия оттяжки.
Итак, необходимость принудительной подачи эластомерной нити на плоскофанговой машине совершенно очевидна. Для этих целей был создан ряд механизмов, большинство из которых работает по принципу накопителей или компенсаторов и широкого распространения не получило. Например, один из вариантов предусматривает с увеличением натяжения нити смещение точки ее подачи к большему диаметру конуса. При этом увеличится
количество подаваемой к иглам нити и произойдет выравнивание натяжения. Но если возрастает скорость подачи нити, то увеличится длина петли, а именно это и приведет к неравномерности структуры трикотажа.
На основании проведенных исследований было подготовлено технологическое задание на проектирование автомата для изготовления плоских высокоэластичных бинтов (автомат для изготовления медицинских бинтов, трехручейный 10 кл.).
Автомат оснащен следующими механизмами: принудительной подачи эластомерной нити; самоостановом при ее обрыве или задержке схода с бобины, а также при появлении узла или утолщения; расправки сукрутин. Вязальная система представляет собой трехсекционную каретку с замками, перемещающуюся под действием цепного привода электромагнитной муфтой, и обеспечивает вязание глади, а также ластика различных раппортов.
Отделочные операции
Предфиксация - паровая обработка изделий с целью предупреждения образования на них заломов*. Эта операция способствует также снятию внутренних напряжений в сырье, которые возникают в процессе прядения, оплетки, вязания, и тем самым способствует его равномерному окрашиванию. Предфиксация предотвращает дальнейшую усадку на последующих технологических этапах. Она осуществляется на специальном аппарате.
* Заломами называют фиксированные, устойчивые изгибы, складки и узкие полосы различной длины, образующиеся при мокрых обработках и резко выделяющиеся на общем фоне полотна, изделия.
** Для подвешивания целесообразно использовать тесьму или другой ленточно-шнурочный материал, не допуская соприкосновения бинтов с металлическими стержнями, так как в этом случае появляются устойчивые заломы.
Бинты навешиваются петлями длиной 0,7-0,8 м на специальные металлические стержни** в каретке, которая обеспечивает ввод и вывод бинтов из аппарата. Рабочий цикл обработки бинтов состоит из следующих операций.
Загрузка
Создание вакуума
Обработка паром при температуре 120° С
Подсушивание в вакуумной камере
Выравнивание давлений
Выгрузка
За один цикл обрабатывается 10 кг бинтов.
Крашение производится в барабане, предназначенном для штучного трикотажа. Аппараты являются универсальными, имеют возможность осуществлять замочку, отварку, беление, крашение, аппретирование изделий из различного сырья. Для лучшей очистки от грязи и замасливателей необходимо увеличить по сравнению с обычными изделиями время отварки изделия в растворе смачивателей и моющих веществ.
Повышенная склонность эластичных бинтов к образованию заломов требует тщательного соблюдения температурного режима. В процессе крашения нагревание и охлаждение рабочего раствора должно производиться медленно. Бинты, сложенные по спирали, должны укладываться в марлевые мешочки, концы которых зашивают. Такая укладка способствует лучшему прокрашиванию и меньшему образованию заломов. Большое значение имеет количество загружаемых бинтов в каждую секцию аппарата.
Отжим осуществляется в центрифуге. Для уменьшения возможности образования заломов время отжима целесообразно сократить до 2 мин. Мешочки с бинтами при их укладывании в корзину центрифуги следует расправлять.
Сушка может производиться на четырехзонной сушильной машине с перфорированными барабанами и в трехпольной короткопетлевой сушилке.
Каландрирование. Основная цель - разгладить образовавшиеся в процессе сушки мелкие складочки. Операция производится с одновременным подпариванием изделий на каландре. Полотно, прижатое сукном к барабану, не испытывает напряжения, равномерно пропаривается, усаживается и становится более эластичным, приобретая мягкость и блеск.
Необходимо учитывать, что многие сушильные машины и отделочный каландр могут быть предназначены для широких трикотажных полотен. Для отделки бинтов, очевидно, следует изготовить такого же типа малогабаритные машины. При этом необходимо будет внести некоторые конструктивные изменения в механизм запуска и выхода ленты из машины.
Можно использовать также каландр, разработанный для сплошных трубчатых эластичных бинтов.
В заключение следует заметить, что оптимальным вариантом крашения и отделки бинтов является непрерывный метод на аппарате проходного типа, сагрегированного с вакуум-отсосной машиной и вакуум-сушильными барабанами.
Такая технология позволила бы получить изделия высшего качества (без заломов и заминов, вытяжки и потери эластичности). При этом гарантируется высокая производительность труда и хорошие санитарно-технические условия работы. Агрегаты такого типа имеются для отделки других видов изделий, например, линия для крашения лент, которая могла бы в красильно-промывной части быть использована для бинтов. Могут быть использованы вакуум-отсосные машины и вакуум-сушильные барабаны, применяемые для отделки трикотажного полотна. Разумеется, все это оборудование требует специальных изменений в конструкции с целью приспособления для крашения и отделки бинтов.
Заключительные операции
Сортировка определяет степень пригодности бинтов к использованию и разделяет их на I и II сорт. Во II сорте можно допустить отдельные утолщения или утонения, малозаметные или штриховые, возникающие от неровноты пряжи. Сумма указанных дефектов не должна превышать 200 мм на 1000 мм длины бинта при ширине 80 мм. Допускаются также малозаметная зебристость, отдельные прессовые и расширенные петли. Ко II сорту следует также относить бинты, ширина которых на 10% и длина на 20% меньше минимально допустимой нормы (соответственно 80 и 2000 мм).
В бинтах I и II сортов нельзя допускать: групповые разрывы эластомерных нитей, одноместную штопку длиной более 15 мм, надорванную кромку, групповой набор петель вдоль петельного столбика или ряда*.
* На один метр длины бинта можно допустить две штопки и два обрыва эластомерной нити.
Маркировка, упаковка и хранение должны производиться в соответствии с ГОСТ 3897-65 и рекомендациями по хранению полиуретановых и резиновых нитей. Каждый бинт нужно скатывать в рулончик и упаковать в полиэтиленовую пленку (ГОСТ 10354-63) с приложением паспорта, в котором необходимо указать предприятие-изготовитель, его подчиненность, ГОСТ, сорт, линейные размеры и тип бинта. Комплектовать бинты следует партиями (все количество - одного артикула, подлежащее одновременной сдаче и оформленное одним документом). Перед маркировкой и упаковкой каждая партия бинтов должна пройти испытания, образцы для которых отбираются согласно ГОСТ 8844-58.
Линейные размеры, плотность и заправочные данные надо определять по ГОСТ 9174-59, разрывную прочность и удлинение полоски при разрыве - по ГОСТ 8847-64, остаточные деформации - на разрывной машине для одиночной нити. Образцам задают последовательно растяжение на 30 и 50% от первоначальной длины. Показания нагрузки снимают по шкале прочности. Остаточные деформации при однократном растяжении определяют сразу после снятия образца с крючка динамометра. При многократном растяжении их целесообразно определять по ГОСТ 8847-64 на машине для многократного растяжения резины. Предварительное растяжение - 0,10 и 30%; число циклов - 100 000; скорость 250 об/мин.
Таким образом, разработанная технология изготовления плоских высокоэластичных бинтов, специальная плоскофанговая машина и проект технических условий могут служить базовым материалом для организации массового производства указанных бинтов.