ЭСБЕ/Бумагопрядение
Бумагопрядение — I. Техническая часть. Хлопчатая бумага — важнейший материал мануфактурного производства. Сортировка начинается уже во время сбора хлопка, при чем откидывается все незрелое и испорченное. Хлопок затем просушивается на воздухе и после этого подвергается первой машинной обработке на месте его произрастания. Обработка эта имеет целью отделить волокно от орешков и коробочек и ведется на так называемых джинах, или хлопкоочистительных машинах, которые в настоящее время строятся двух систем: пильной и ножевой. Пильный джин (фиг. 1 табл. «Бумагопрядильные машины») имеет следующее устройство: на оси а насажен цилиндр, состоящий из стальных круглых пил, разделенных деревянными кружками меньшего диаметра и шириною около ¾ дюйма. На цилиндр наложена сверху решетка, состоящая из изогнутых железных полос с с, между которыми просовываются пилы. Эта решетка подвижна около шарниров o и устанавливается произвольно помощью винтов е. В приемник о с k накладывают хлопок. Пильный цилиндр вращается против часовой стрелки, причем зубья пил захватывают волокна, а орешки, коробочки и сор скопляются внизу приемника и сквозь щель k по пластинке d падают на пол. Под двумя валами находится перегородка, отделяющая помещения, в которые тоже скопляется сор, отделяемый центробежной силой вращения валов. Такой джин с 80-ю пилами, при паровой работе, дает в продолжение десяти часов 625—675 кг (38—42 пуд.) из 2500 кг (155 пуд.) сырого материала. Пильный джин применяется преимущественно при хлопках короткого волокна, так как длинное волокно на нем легко портится. Волокно меньше страдает на гребенном джине (фиг. 2), кот. устройство следующее: А — вал, обтянутый мягкой буйволовой кожею, вращается по направлению стрелки, при чем захватывает волокна хлопка, орешки же и всякий крупный сор удерживается ножом и проваливается сквозь колосники i. Отделению волокна помогают два ножа b и b, насаженные на концах рычагов с и приводимые в быстрое качание помощью эксцентриков с тягами d и d. Сырой хлопок накладывается на бесконечное полотно, приводимое в движение двумя барабанами r, проходит под рифленым валом h, и валом S с колючками, бросается в приемник H J, откуда подается к валу А качающимся гребнем J. С вала А хлопок снимается быстро вращающимся рифленым валом О и кидается в приемники. Подобного устройства джин фирмы Platt Br-s & С° in Oldham (только с некоторыми усовершенствованиями) очищает около 60100 кил. (3,7—6 пуд.) хлопка в час. Очищенный от орешков хлопок сжимается гидравлическими прессами в тюки около 12 пудов весом и в таком виде является на рынок, как один из наиболее важных товаров всего промышленного мира (статистические данные см. Волокнистые вещества).

Цвет хлопка или снежно-белый, или желтоватый, синеватый, красноватый, даже сероватый. Только так называемый нанкин отличается желто-бурой окраской (из него обыкновенно фабрикуется нанка). Отдельное волокно под микроскопом представляет собою прозрачную трубочку, сплюснутую и свитую жгутом; его средняя длина 13—36 мм и толщина 0,011—0,041 мм. Состоит хлопок почти из чистой целлюлозы-клетчатки. Достоинство хлопка определяется его длиною и тониною, цветом и лоском, крепостью и упругостью. В продаже имеются следующие сорта хлопка. 1. Североамериканские: Си-Эйлэнд, иначе называемый длинный Георгия, — самый ценный; Луизиана, Алабама, Флорида, короткий Георгия, Теннеси; 2) Южно-американские: а) бразильские: Пернамбуко, Цеара, Багиа, Марангам; б) гвианские: Суринам, Демерара, Бербице, Кайенна; в) колумбийские: Варинас, Барселона, Картахена; г) перуанские: Лима и Паита; 3) Среднеамериканские (вест-индские): Гаити, Порторико, Гвайанилла, Куба; 4) ост-индские: Сурат, Бомбай, Броч, Доллера, Манилла, Сингапур, Бенгаль, Мадрас; 5) левантинские: Македонские, Смирна, Левантинский (собственно); 6) африканские: Бурбон, Сенегал, египетский. 7) Европейские: а) испанский — Мотрил; б) итальянские: Кастелламаре, Бьянка-вилла, сицилийский. 8) Кавказские: эриванский, тифлисский, кутаисский. 9) Среднеазиатские: ташкентский, кокандский, мервский, бухарский, хивинский, персидские. По получении хлопка в тюках на фабрике, тюки вскрывают, затем разные сорта между собою смешивают, сообразно с ценою и свойством пряжи, которую требуется получать. После этого хлопок разрыхляется и выколачивается от сора на выколачивающей волк-машине, иначе называемой виппером, в которой под деревянной крышкою быстро вращаются две горизонтальные оси с пальцами. При вращении осей, пальцы одной оси проходят в промежутки между пальцами другой оси, а кроме того, в промежутках между ними помещаются неподвижные пальцы.

Хлопок подается бесконечным полотном с двумя вальцами. На фиг. 4 представлен другой рыхлитель, так называемый опенер, или щипальная машина, состоящий из четырех валов с зубьями, которые своим вращением разрыхляют хлопок с помощью другого неподвижного ряда зубьев. Снизу помещена колосниковая решетка, через которую проваливается сор. Разрыхленный хлопок проходит потом по окружности двух обтянутых мелкою сеткою барабанов, изнутри которых воздух высасывается вентиляторами, чем и отчищается хлопок от мельчайшей пыли и от слишком коротких негодных волокон. После этого хлопок поступает на трепальную машину, самую важную из подготовительных машин, в которой хлопок окончательно разрыхляется действием бил (см. фиг. 7 табл. «Хлопчатобумажные машины»). Трепальные машины старого и нового типа изображены на фиг. 5 и 6. Хлопок раскладывается на бесконечное полотно, подающее его с помощью двух рифленых валов в помещение а (фиг. 5), где он подвергается ударам бил, т. е. стальных полос, насаженных помощью ручек на быстро вращающуюся ось. Хлопок отбрасывается билами на поверхность сетчатого барабана с, из внутренности которого воздух высасывается вентилятором, затем снимается вальцами d в форме тонкого слоя ваты, который уплотняется между валами е f g h и наматывается на деревянную складку i. Для успешного отделения ваты от сетчатого барабана, внутри его устроен щит l, прерывающий в этом месте движение воздуха. Щит этот вместе с осью неподвижен, а барабан надет на ось деревянной втулкой. Фиг. 6 дает внешний вид общеупотребительной теперь трепальной машины. Затем хлопок, снимаемый с трепальной машины в виде холста или свитка, надетого на скалку, поступает на чесальную машину, где рабочими органами являются карды. Фиг. 8 и 9 поясняют действие кард. Карда — это тесьма из кожи, резины или ткани, в которую воткнуты проволочные крючки, которых свободные концы образуют род металлической щетки. Хлопок расчесывается между двумя кардными поверхностями, движущимися в разные стороны (фиг. 8). При этом волокно равномерно покрывает собою обе поверхности. Когда же нужно снять хлопок с одной поверхности на другую, то обе поверхности движутся в одну сторону, и снимающая движется быстрее (фиг. 9). Чесальные машины изображены на фиг. 10 и 11 таблицы «Бумагопрядильные машины». Главный орган — большой барабан, обтянутый на поверхности кардной лентой, захватывающей хлопок от подающих вальцов.

При вращении барабана хлопок расчесывается при помощи большого числа расположенных вблизи окружности барабана рабочих валиков, или же так называемых шляпок, т. е. дощечек, обитых снизу кардой, или совместно и валиками и шляпками (в смешанных машинах). Расчесанный хлопок снимается с барабана особым кардным валом, называемым передним вальком, с которого он очищается быстро качающимся ножом с мелкими зубчиками. Затем эта рыхлая ватка проходит через воронку, из которой выходит в виде круглой ленты или жгута и в этом виде складывается в жестяные бураки соответствующих размеров, которые вращаются так, что лента укладывается ровно. Эти машины (напр. изображенная на фиг. 11) снабжаются приспособлением для постоянной автоматической очистки кардных поверхностей.

Дальнейшая обработка расчесанного хлопка следующая: несколько лент, сложенных вместе (дублированных), для получения большей равномерности вытягиваются на машинах для того, чтобы волокна расположились параллельно вдоль. Такая вытяжная машина изображена на фиг. 12 таблицы «Бумагопрядильные машины»); в ней рабочими частями являются несколько пар валиков, расположенных параллельно и вытягивающих ленту тем, что каждая следующая пара вращается быстрее каждой предыдущей. Лента вытягивается раз в пять-шесть. Дублируется зараз несколько лент (от четырех до восьми), пускаемых одновременно в машину. Если одна из лент обрывается, то особое приспособление тотчас останавливает всю машину. Эти приспособления устраиваются различно; напр. фирма Говард и Булло (in Accrington) пользуется для этой цели электричеством, причем лента, пока цела, разобщает два электрических контакта, которые приходят в прикосновение, лишь только лента оборвалась; этим замыкается ток, и некоторый электромагнит действует на механизм, останавливающий машину. Полученные ленты снова дублируются и вытягиваются раза в два или три, что значительно облегчает следующую обработку — прядение. Прядильные машины разделяются на толстопрядильные и тонкопрядильные. На первых лента продолжает вытягиваться и вместе с тем скручиваться. Самое это кручение производится двумя различными способами: в одну сторону (постоянная крутка) и в обе стороны (ложная крутка). Машины второго рода проще; они, можно сказать, подражают скатыванию ленты между ладонями рук туда и сюда и производят это скатывание следующим механизмом: лента проходит между бесконечным кожаным ремнем и обтянутым кожею валиком. Эти два органа имеют двойное движение: во-первых, вращение, которое движет ленту от вытяжных валиков в жестяной бурак; во-вторых, движение туда и сюда перпендикулярно к длине ленты. Такие машины, производящие ложную крутку, в последнее время заменяются машинами, производящими постоянную крутку. Они разделяются на два класса: на толстопрядильные и тонкопрядильные. Толстопрядильный банкаброш изображен на фиг. 13 таблицы «Бумагопрядильные машины». В нем лента проходит прежде через вытяжные валики, потом входит в ушко, проделанное в центре вилки, вращающейся быстро на вертикальной оси (веретене), затем проходит вдоль одной ручки вилки и переходит на катушку, насаженную на ту же ось. Катушка эта имеет особое от оси (веретена) движение, которое так установлено, что на нее наматывается как раз длина ленты, подаваемой вытяжным аппаратом и скрученной. На одном банкаброше работают за раз от 40 до 100 веретен, расположенных в два ряда. Получается ровница, имеющая вид нитки толстой, рыхлой и слабо скрученной; она поступает, прямо на катушках, на тонкопрядильные машины, с которых уже получается настоящая пряжа, имеющая разную тонину, разную степень крутки и разную крепость, смотря по своему назначению. Тонкопрядильные машины тоже снабжаются вытяжным аппаратом. К ним относятся ватермашины и мюль-машины. Первые проще устройством и производительнее, но зато пригодны только для толстой пряжи. Вторые готовят и толстую, и тонкую пряжу, почему и встречаются чаще. Ватермашина, изобретенная в Америке (см. фиг. 14 таблицы «Бумагопрядильные машины», в которой, однако, рисунок не вполне верен), в общем напоминает банкаброш (фиг. 13) со следующим различием: вследствие большой крепости нитки, катушка (шпулька) здесь подтягивается самой ниткой (а не механизмом, как в банкаброше), причем трения катушки о подставку достаточно для потребного натяжения нитки. Требуя от нитки известную степень крепости, ватермашина не пригодна для выделки тонких номеров, а также рыхлой пряжи, употребляемой для вязанья. Однако, усовершенствования последнего времени направлены к тому, чтобы применить ватермашину и к этой цели; кроме того, увеличивается производительность вместе с скоростью вращения и упрощается замена катушек полных пустыми. Все это достигается на новейших кольцевых ватерах, которые в последнее время входят во всеобщее употребление. Особенность кольцевого ватера состоит в устройстве наматывающего органа (см. прилагаемую фиг. 1) и веретена (фиг. 2, 3 и 4). Наматывающий орган (фиг. 1) состоит из неподвижного кольца с толстым краем, по которому свободно скользит проволочная петелька, в ушко которой продевается нитка пряжи. Главное же преимущество этих машин заключается в том, что усовершенствованные веретена (систем Бут-Сойера и в особенности Раббета) дозволяют доводить скорость до 12000 оборотов в минуту. Веретено Раббета, изображенное на прилагаемых политипажах фиг. 2, 3, 4, устроено следующим образом: стойка D вытянута в трубку так, что веретено А становится в нее как в глубокую втулку, в которой прекрасно держится масло, не засоряясь и не испаряясь в течение целых месяцев, так что прибавлять масло приходится иногда только через полгода. На стальном веретене А насажена втулка В, оканчивающаяся снизу блоком С, служащим для приведения веретена во вращение помощью шнура. Сверху на веретено насаживается деревянная шпулька G, на которую собственно и наматывается нитка. Для того, чтобы при перемене шпульки не вытаскивалось и само веретено из втулки, укреплен крючок J. Фиг. 15-я таблицы «Бумагопрядильные машины» показывает принцип сельфактора, в старину называвшегося мюль-машиной, потому что первые фабрики приводились в движение мулами. Это наиболее совершенная из всех прядильных машин. При всем разнообразии частностей, все сельфакторы одинаковы в принципе. Принцип тот, что сначала вытягивается некоторая длина нитки (около 1,5 метра), при чем она крутится. Затем вытягивание прекращается, а кручение продолжается. Наконец и кручение кончается, а происходит наматывание готовой длины нитки на стальные веретена, имеющие форму, изображенную на фиг. 16. Все веретена одной машины (иногда до 800) помещены вместе с движущим механизмом на одной каретке, а каретка и веретена приводятся автоматически в нужные движения, т. е. каретка откатывается, и в это время веретена вертятся, нитка вытягивается и крутится. Каретка движется обратно (см. политипаж, фиг. 5), а веретена вертятся: нитка наматывается. Сельфактор снабжается вытяжными валиками w (фиг. 5). Рычажки а и b служат для натягивания и направления нити при кручении и наматывании. Наматывается нить на веретено в форме початка (см. фиг. 16 таблицы «Бумагопрядильные машины»).

Различие в работе сельфактора и ватера заключается в том, что на ватере нитка наматывается силою своего натяжения, тогда как на сельфакторе этого нет; поэтому на сельфакторе можно прясть более тонкую и более рыхлую (напр. для утка, см.) пряжу, нежели на ватере. В настоящее время машинное прядение совсем вытеснило прядение хлопчатой бумаги ручным способом. Для обозначения номерами тонкости пряжи чаще всего прибегают к английской системе, по которой номер означает число единиц длины нитки, равных каждая 40 ярдам, приходящихся на один английский фунт; иногда пользуются французской системой, где № означает число единиц длины в 500 метров ниток, приходящихся на 0,5 кг, или же так наз. международной системой с единицами в км и кг.

Источники: Дмитриев, «Бумагопрядение» (1872); его же «Бумагопрядильное производство, ч. I, трепание и чесание» (1876); Walmsley в перев. Ведринского; «Бумагопрядильное и ткацкое производства» (1886); Федоров, «Общие исследования о кардочесании хлопка» (1887); Benno Nies, «Baumwoll-Spinnerei» (1885); Herman Fritz, «Baumwollspinnerei» (1890); Otto Boshard, «Baumwoll-Zwirnerei» (1891).

.

ЭСБЕ:Технология