Институт ковров и ковриков

Ковры ручной работы или ручного плетения возникли за несколько столетий до нашей эры в Персии. Первая в США ковровая фабрика была построена в 1791 году в Филадельфии. В 1839 году отрасль была преобразована с изобретением Эрастусом Бигелоу механического ткацкого станка. Большая часть ковров изготавливается машинным способом на современных фабриках одним из двух процессов: с хохолком or тканый.

Тафтинговый ковер в настоящее время является преобладающим методом производства ковров. В Соединенных Штатах, например, примерно 96% всех ковров изготавливается машинным стеганием, процесс, который был разработан на основе производства стеганых покрывал, сосредоточенного на северо-западе Джорджии. Тафтинговый ковер изготавливается путем вставки ворсовой пряжи в основную ткань основы (обычно полипропилен), а затем прикрепления вторичной ткани основы с синтетическим латексом, чтобы удерживать нити на месте и прикреплять основы друг к другу, повышая стабильность ковра.

Ковровое строительство

Машинная прошивка

Тафтинговая машина состоит из сотен игл (до 2,400) на горизонтальной планке по ширине машины (см. рис. 1). Шпулярник или пряжа на конусах, расположенных на стеллажах, пропускается над головой через направляющие трубки малого диаметра к иглам машины на рывок бар. Как правило, для каждой иглы предусмотрено две катушки с пряжей. Конец пряжи первой катушки сращен с передним концом второй катушки, так что при использовании пряжи из первой катушки пряжа подается со второй без остановки машины. Направляющая трубка предусмотрена для каждого конца нити, чтобы предотвратить запутывание нитей. Нити проходят через серию вертикально выровненных неподвижных направляющих, прикрепленных к корпусу машины, и направляющую, расположенную на конце рычага, отходящего от подвижного игловодителя машины. Когда игловодитель перемещается вверх и вниз, взаимосвязь между двумя направляющими меняется. Тафтинговое изделие, используемое для жилых ковров, показано на рисунке 2.

Рисунок 1. Тафтинговая машина

Институт ковров и ковриков

Рисунок 2. Профиль жилого ковра

Институт ковров и ковриков

Рычажный стержень набирает слабину нити, образовавшуюся при движении игл вверх. Нити продеваются через соответствующие иглы в игловодителе. Иглы работают одновременно со скоростью 500 или более ударов в минуту в вертикальном возвратно-поступательном движении. Тафтинговая машина может производить от 1,000 до 2,000 квадратных метров ковра за 8 часов работы.

Первичная основа, в которую вставляются нити, подается из рулона, расположенного перед машиной. Скорость рулона ковровой подложки определяет длину стежка и количество стежков на дюйм. Количество игл по ширине на дюйм или см машины определяет толщину ткани, например, 3/16 или 5/32.

Под игольной пластиной тафтинговой машины расположены петлители или комбинации петлителей и ножей, которые захватывают и на мгновение удерживают нити, проходящие через иглы. При формировании петельного ворса петлители в форме перевернутых хоккейных клюшек располагаются в машине таким образом, чтобы сформированные петли ворса удалялись от петлителей по мере продвижения подложки через машину.

Петли для обрезки ворса имеют форму перевернутой буквы «С» с режущей поверхностью на верхнем внутреннем крае серповидной формы. Они используются в сочетании с ножами, имеющими заточенную режущую кромку на одном конце. По мере того, как подложка продвигается через машину к петлителям обрезанного ворса, нити, снятые с игл, обрезаются ножницами между петлителем и режущей кромкой ножа. На рис. 3 и 4 показаны пучки на подложке и доступные виды петель.

Рисунок 3. Профиль коммерческого ковра

Институт ковров и ковриков

Рис. 4. Петля уровня; разрез и петля; бархатный плюш; Саксония

Институт ковров и ковриков

Ткачество

Тканый ковер имеет ворсовую поверхностную пряжу, сплетенную одновременно с нитями основы и утка, образующими единую основу. Нити основы обычно изготавливаются из джута, хлопка или полипропилена. Ворсовые нити могут быть шерстяными, хлопковыми или любыми синтетическими волокнами, такими как нейлон, полиэстер, полипропилен, акрил и так далее. Заднее покрытие наносится для придания устойчивости; однако вторичная спинка не нужна и применяется редко. Вариации тканого ковра включают бархат, Уилтон и Аксминстер.

Существуют и другие методы изготовления ковров — вязаные, иглопробивные, склеенные, — но эти методы используются реже и для более специализированных рынков.

Производство волокна и пряжи

Ковер изготавливается в основном из синтетических нитей — нейлона, полипропилена (олефина) и полиэстера — с меньшим количеством акрила, шерсти, хлопка и смесей любой из этих нитей. В 1960-х годах преобладающими стали синтетические волокна, поскольку они обеспечивают прочный и качественный продукт по доступной цене.

Синтетические нити образуются путем экструзии расплавленного полимера через крошечные отверстия металлической пластины или фильеры. Добавки к расплавленному полимеру могут придать окрашенный раствором цвет или менее прозрачные, более белые, более прочные волокна и различные другие эксплуатационные характеристики. После того, как нити выходят из фильеры, они охлаждаются, вытягиваются и текстурируются.

Синтетические волокна могут быть экструдированы с различными формами или поперечными сечениями, такими как круглые, трехдольные, пятидольные, восьмидольные или квадратные, в зависимости от конструкции и формы отверстий фильеры. Эти формы поперечного сечения могут влиять на многие свойства ковра, включая блеск, объемность, сохранение текстуры и способность скрывать грязь.

После экструзии волокна последующая обработка, такая как вытяжка и отжиг (нагрев/охлаждение), увеличивает прочность на растяжение и в целом улучшает физические свойства волокна. Затем пучок нитей проходит процесс извитости или текстурирования, в ходе которого прямые нити преобразуются в волокна с повторяющейся изогнутой, скрученной или пилообразной конфигурацией.

Пряжа может быть изготовлена ​​либо в виде объемной непрерывной нити (BCF), либо в виде штапеля. BCF представляет собой непрерывные пряди синтетического волокна, сформированные в пучки пряжи. Экструдированная пряжа изготавливается путем намотки нужного количества нитей для желаемого номера пряжи непосредственно на «приемные» паковки.

Штапельные волокна превращаются в пряжу в процессе прядения текстильной пряжи. При производстве штапельного волокна экструдируются большие пучки волокна, называемые «жгутом». После процесса обжатия жгут разрезают на волокна длиной от 10 до 20 см. Существует три важных этапа подготовки — смешивание, чесание и вытяжка — перед тем, как штапельное волокно будет прядено. Смешивание тщательно перемешивает тюки штапельного волокна, чтобы гарантировать, что волокна переплетаются таким образом, что пряжа не образует полос при последующих операциях окрашивания. Кардочесание выпрямляет волокна и превращает их в непрерывную ленточную (веревочную) конфигурацию. Вытягивание имеет три основные функции: оно смешивает волокна, укладывает их параллельно и продолжает уменьшать вес на единицу длины всего пучка волокон, чтобы облегчить пряди в конечную пряжу.

После прядения, при котором пряжа вытягивается до нужного размера, пряжа скручивается и скручивается для получения различных эффектов. Затем пряжа наматывается на конусы для пряжи, чтобы подготовить ее к процессам термофиксации и скручивания пряжи.

Техники окрашивания

Поскольку синтетические волокна имеют различную форму, они по-разному впитывают красители и могут иметь различные характеристики окрашивания. Волокна одного и того же общего типа можно обрабатывать или модифицировать, чтобы изменить их сродство к определенным красителям, создавая многоцветный или двухцветный эффект.

Окрашивание ковра может быть достигнуто в производственном процессе двумя возможными способами: либо путем окрашивания волокна или пряжи до тафтинговой ткани (предварительное окрашивание), либо путем окрашивания тафтинговой ткани (посткрашивание необработанных изделий) перед нанесением покрытия. вторичная подложка и процесс отделки. Методы предварительного окрашивания включают окрашивание в растворе, окрашивание в массе и окрашивание пряжи. Методы пост-окрашивания включают поштучное окрашивание, нанесение краски из водной красильной ванны на необработанный ковер; красильное предприятие Beck, которое перерабатывает партии вторсырья объемом около 150 погонных метров; и непрерывное окрашивание, непрерывный процесс окрашивания почти в неограниченном количестве путем распределения красителя с помощью инъекционного аппликатора по всей ширине ковра, когда он движется в открытой форме под аппликатором. В ковровой печати используется оборудование, которое представляет собой существенно увеличенное, модифицированное текстильное печатное оборудование. Используются как плоскопечатные, так и ротационные принтеры.

Отделка ковров

Отделка ковров имеет три отдельные цели: закрепить отдельные пучки на первичной основе, приклеить тафтинговую первичную основу к вторичной основе, а также срезать и очистить поверхностный ворс, чтобы придать поверхности привлекательный внешний вид. Добавление вторичного материала основы, такого как тканый полипропилен, джут или прикрепленный амортизирующий материал, придает ковру стабильность размеров.

Сначала на изнаночную сторону ковра наносится покрытие, обычно с помощью валика, вращающегося в смеси синтетического латекса, а латекс распределяется ракельным лезвием. Латекс представляет собой вязкий раствор, обычно вязкостью от 8,000 до 15,000 сП. Обычно наносится от 22 до 28 унций (625–795 г) латекса на квадратный ярд.

Отдельный рулон вторичной подложки аккуратно укладывается на латексное покрытие. Затем два материала тщательно прижимаются друг к другу браковочным валиком. Этот ламинат, оставаясь плоским и негнущимся, затем проходит через длинную печь, обычно длиной от 24 до 49 м, где он высушивается и отверждается при температуре от 115 до 150 С в течение 2-5 минут через три зоны нагрева. Для сушки ковров важна высокая скорость испарения, когда горячий воздух принудительно движется вдоль точно контролируемых зон нагрева.

Для очистки поверхностных нитей, которые могли образовать пушок на кончиках волокон во время стадий окраски и отделки, ковер слегка стригут. Ножницы - это устройство, которое сильно чистит ворс ковра, чтобы сделать его прямым и однородным; он пропускает ковер через серию вращающихся ножей или лезвий, которые срезают или отрезают кончики волокон на точной регулируемой высоте. Два или четыре лезвия работают в тандеме. «Двойные ножницы» имеют двойной набор щеток из жесткой щетины или нейлона и две режущие головки на единицу, используемые в тандеме.

Ковер проходит интенсивный процесс проверки, упаковывается и хранится или разрезается, упаковывается и отправляется.

Безопасные методы работы на ковровых фабриках

Современные фабрики по производству ковров и пряжи обеспечивают политику безопасности, мониторинг показателей безопасности и, при необходимости, оперативное и тщательное расследование несчастных случаев. Оборудование для производства ковров хорошо охраняется для защиты сотрудников. Обслуживание и безопасность оборудования имеют первостепенное значение для повышения качества и производительности, а также для защиты рабочих.

Рабочие должны быть обучены безопасному использованию электрооборудования и методам работы, чтобы избежать травм в результате неожиданного запуска машин. Они нуждаются в обучении, чтобы распознавать опасные источники энергии, тип и величину доступной энергии, а также методы, необходимые для изоляции и контроля энергии. Они также должны быть обучены отличать открытые части, находящиеся под напряжением, от других частей электрооборудования; определить номинальное напряжение открытых, находящихся под напряжением частей; и знать требуемые расстояния зазора и соответствующие напряжения. В зонах, где будет действовать блокировка/маркировка, сотрудники проинструктированы о запрете перезапуска или повторного включения оборудования.

Там, где используется старое оборудование, следует часто проводить тщательные проверки и при необходимости производить его модернизацию. Вращающиеся валы, клиновые ремни и шкивные приводы, цепные и звездочки, а также мостовые подъемники и такелаж следует периодически осматривать, и по возможности устанавливать ограждения.

Поскольку тележки для пряжи с ручным толканием используются для перемещения материала на фабрике по производству пряжи, а также из-за того, что отходы пряжи или ворс (отходы от производства пряжи) скапливаются на полу, колеса тележки для пряжи должны содержаться в чистоте и свободно вращаться.

Сотрудники должны быть обучены безопасному использованию сжатого воздуха, который часто используется в процедурах очистки.

Вилочные погрузчики с электрическим или пропановым двигателем используются на всех этапах производства ковров и складских помещений. Надлежащее техническое обслуживание и внимание к безопасной заправке топливом, замене батареи и т. д. имеют важное значение. Поскольку вилочные погрузчики используются там, где работает другой персонал, могут использоваться различные способы предотвращения несчастных случаев (например, проходы, предназначенные исключительно для рабочих, в которых использование грузовиков запрещено); переносные знаки остановки, когда сотрудники должны работать в проходах с интенсивным движением вилочных погрузчиков; ограничение складских/отгрузочных доков операторами вилочных погрузчиков и транспортным персоналом; и/или введение системы одностороннего движения.

Модернизация машин для минимизации повторяющихся движений должна помочь снизить частоту травм, связанных с повторяющимися движениями. Поощрение работников к регулярному выполнению простых упражнений для рук и запястий наряду с адекватными перерывами в работе и частой сменой рабочих задач также может быть полезным.

Повреждения опорно-двигательного аппарата при подъеме и переноске можно уменьшить за счет использования механических подъемных устройств, ручных тележек и передвижных тележек, а также путем укладки материалов на платформы или столы и, по возможности, уменьшения их объема и веса до более удобных размеров. Обучение правильной технике подъема тяжестей и упражнения для укрепления мышц также могут быть полезными, особенно для рабочих, возвращающихся после приступа болей в спине.

Рекомендуется программа сохранения слуха, чтобы избежать травм из-за уровня шума, создаваемого на некоторых заводах. Исследования уровня звука производственного оборудования выявят те области, в которых инженерный контроль недостаточно эффективен и в которых от рабочих может потребоваться ношение средств защиты органов слуха и ежегодное аудиометрическое тестирование.

Заводы должны соответствовать современным стандартам вентиляции и отвода тепла, ворса и пыли.

Назад