Prstencový dopřádací stroj

Prstencový dopřádací stroj je v posledních asi 100 letech nejpoužívanější zařízení k výrobě staplových přízí.^[1]

Z historie

V roce 1828 podal Američan Thorp patent na dopřádací stroj, který se lišil od Arkwrightovy "Water frame" z roku 1779 (viz model na snímku) v principu jen tím, že k navíjení příze použil namísto křídla tuhý prstenec. ^[2] V dalších letech byl vynález upravován a zdokonalován, např. v roce 1829 v patentu Addisona a Stevense na tzv. „ring groove spinner“ (po prstenci upevněném na pohyblivé lavici obíhal běžec).^[3] V roce 1833 byl vyroben první prstencový stroj (u firmy Mason), ^[4] sériová výroba však začala v USA teprve ve 40. letech (firma Whitin) a v 50. letech (firma Lowell) ^[5] a ještě později u anglické firmy Platt. ^[6]

V následující tabulce je znázorněn vývoj produktivity dopřádání od kolovratu k prstencovému stroji. (Výkon je ve všech stádiích vývoje kalkulován pro bavlněnou přízi 16 tex v gramech na vřeteno za hodinu (sph)):^[7]

Prstencové stroje se přes některé nedostatky uplatnily zejména pro dopřádání bavlněných přízí. V roce 1913 byla celosvětově instalována už asi polovina ze 120 milionů vřeten na prstencových strojích (druhá polovina na tehdy ještě konkurujících selfaktorech) ^[8] a v roce 2012 se s 300 miliony prstencových vřeten vyrábělo cca 2/3 staplových přízí.^[1] Např. v roce 2019 bylo ve světě nově instalováno 1,8 milionu vřeten.^[9]

Princip dopřádání

^[10] Na každé přádní jednotce se (shora) předkládá pramínek vláken průtahovému ústrojí se dvěma nebo třemi páry válečků (1). Vzájemný poměr obvodových rychlostí válečků určuje výši průtahu a tím i ztenčení vrstvy vláken. Pod průtahovým ústrojím je zařazeno rotující vřeteno (2), s pomocí kterého se pramínek vláken vybíhající z posledního páru válečků stáčí do tvaru spirály. Tato spirála, tedy hotová příze (3), prochází očkem vodiče příze (4), kruhovým omezovačem balonu (5) a běžcem (6), který obíhá po prstenci (7) a navíjí přízi na dutinku (modře zbarvenou trubičku) nasazenou na vřetenu, vytváří tzv. potáč (8).

Příklad

Výchozí rychlost průtahového ústrojí je 13 m/min, vřeteno se za stejnou dobu otočí 12 000krát. Hotová bavlněná příze tedy obsahuje 12 000:13 = 923 zákrutů na metr. Za těchto podmínek je možné dosáhnout soudržnosti vláken v přízi, kterou lze překonat pouze tahem vyšším než 300 gramů, což je dostačující pro další zpracování příze i pro pevnost hotové tkaniny.

Příze z dopřádacího stroje se před dalším zpracováním převíjí z potáčů na cívky o váze 2–4 kg za současné elektronické kontroly stejnoměrnosti a čistoty. To se provádí na soukacím stroji, který se někdy spojuje jako agregát s dopřádacím strojem. ^[11]

Technické parametry stroje

Moderní stroje mohou teoreticky dosáhnout až 25 000 otáček vřeten za min., až 80násobný průtah přástu, váhu potáče cca 60–150 g. ^[12]

Smekací zařízení

Pevně instalované smekací zařízení patří na nových prstencových dopřádacích strojích asi od začátku 21. století ke standardnímu vybavení (viz snímek stroje tohoto druhu vpravo).^[13] Výměna plných potáčů za přázdné dutinky zde probíhá automaticky, u nejvýkonnějších konstrukcí se stroj se 2000 vřeteny odsmeká během 2-3 minut. První prototypy automatických smekačů, jak pevně instalovaných,^[14] tak i pojízdných (levnějších, s výkonem asi 200 potáčů za minutu) byly představeny v 60. letech 20. století.^[15]

Podle odhadů ze 2. dekády 21. století bylo však ve světě v provozu asi 60 % dopřádacích strojů, na kterých se smekání ještě provádí ručně, tj téměř 200 let starou metodou s mnohonásobně nižší produktivitou oproti strojním zařízením.^[16] Je to jednotvárná, namáhavá práce za velmi nízkou mzdu^[17], se kterou byly v mnoha zemích zaměstnávány i desítileté děti (viz „Doffer-boys“ v galerii). Přes pozdější zákazy dětské práce, byl např. v Kenyi ještě v 60. letech 20. století „doffer-boy“ uváděn jako profese i v úředních dokumentech.^[18]

(Na dolejším snímku jsou na stroji v dolní části ramena smekacího zařízení s připravenými prázdnými dutinkami.)

Použití

Prstencové stroje se dají s patřičným provedením průtahového, navíjecího a zakrucovacího ústrojí použít pro spřádání téměř všech druhů staplových vláken (k výjimkám patří např. skleněná vlákna). Ekonomicky výhodné je zejména vypřádání jemnějších přízí – nejjemnější bavlněná až 4 tex, vlněná do 10 tex. (Pro příze hrubší než cca 25 tex je často ekonomicky výhodnější rotorové nebo frikční předení).^[19]

Přídavná zařízení a alternativní provedení

Patří k nim zejména:

Kompaktní dopřádání: Urovnání a zhuštění vlákenné stužky před zakrucováním, kterým se dosahuje zvýšení pevnosti příze až o 10 %, snížení chlupatosti atd.^[20]

Sirospun: Průtahovému ústrojí se předkládají dva přásty, které se odděleně protahují a před navíjením na potáč se spojují. Vzniká tak hladká a dobře zaoblená skaná příze.^[21] (Pokusně se vyrábí také siro příze ze 3 přástů^[22])

Zařízení na výrobu jádrové příze: K průtahovému ústrojí se přivádí (pevný nebo elastický) filament, kolem kterého se opřádají staplová vlákna.^[23]

Výroba efektní příze: Zařízení na měnitelné a přerušované otáčky částí průtahového ústrojí řízené přes počítač.^[24]

Galerie

• 
  Zkušený "doffer boy" při smekání (USA 1909)
• 
  Nejmladší „doffer-boys“ (USA v roce 1912)
• 
  Dospělý smekač na dopřádacím stroji (USA 1937)
• 
  Odělení dopřádacích strojů v afghánské přádelně bavlny (kolem roku 1960)
• 
  Dopřádací stroj na mykanou vlnu (Norsko 1969)

Reference

Literatura

• Pospíšil a kol.: Příručka textilního odborníka, SNTL Praha 1981, str. 404–410
• Denninger/Giese: Textil- und Modelexikon, Deutscher Fachverlag Frankfurt/Main 2006, ISBN 3-87150-848-9, str. 590
• Lawrence: Advances in yarn spinning technology, Woodhead Publishing 2010, ISBN 978-1-84569-444-9, str. 42–78
• Mecheels, Vogler, Kurz: Kultur- und Industriegeschichte der Textilien, Hohensteininstitute Bönningheim 2009, ISBN 978-3-9812485-3-1, str. 461–462

Související články

Příze, Průtah, Přást, Nit, Přadeno, Přetrh příze, Kompaktní dopřádání

Externí odkazy

• Obrázky, zvuky či videa k tématu Prstencový dopřádací stroj na Wikimedia Commons