Industriële fabricage
Industrieel internet der dingen | Industriële materialen | Onderhoud en reparatie van apparatuur | Industriële programmering |
home  MfgRobots >> Industriële fabricage >  >> Manufacturing Technology >> Productieproces

Wol

Achtergrond

Zoals met veel ontdekkingen van de vroege mens, geloven antropologen dat het gebruik van wol voortkwam uit de uitdaging om te overleven. Bij het zoeken naar middelen van bescherming en warmte droegen mensen in het Neolithicum dierenhuiden als kleding. Omdat ze de pelzen niet alleen warm en comfortabel vonden, maar ook duurzaam, begonnen ze al snel de basisprocessen en primitieve gereedschappen te ontwikkelen voor het maken van wol. Tegen 4000 v. Chr. Babyloniërs droegen kleding van grof geweven stof.

Al snel begonnen mensen kuddes woldragende dieren te ontwikkelen en te onderhouden. De wol van schapen werd al snel erkend als een van de meest praktische in gebruik. In de elfde en twaalfde eeuw bloeide de wolhandel. De Engelsen waren bedreven in het fokken van schapen, terwijl de Vlamingen de vaardigheden voor verwerking hadden ontwikkeld. Als gevolg hiervan begonnen de Britten hun wol te verkopen aan de Vlamingen, die de grondstof verwerkten en vervolgens terugverkochten aan de Engelsen.

De ambitieuze Britten zagen al snel de voordelen in van het produceren en verwerken van hun eigen wol. Toen Groot-Brittannië begon te bloeien, probeerde het zijn positie te versterken door wetten en embargo's uit te vaardigen die de binnenlandse productie zouden stimuleren. Sommige wetten vereisten bijvoorbeeld dat rechters, professoren en studenten gewaden van Engelse wol moesten dragen. Een andere wet vereiste dat de doden in inheemse wol werden begraven. Toen de Amerikaanse koloniën begonnen te concurreren met het moederland, namen de Engelsen een reeks wetten aan in een poging hun 'gouden vlies' te beschermen. Eén wet dreigde zelfs met de amputatie van de hand van elke kolonist die betrapt werd op het verbeteren van de bloedlijn van Amerikaanse schapen.

Tegenwoordig is wol een wereldwijde industrie, waarbij Australië, Argentinië, de Verenigde Staten en Nieuw-Zeeland de belangrijkste leveranciers van ruwe wol zijn. Terwijl de Verenigde Staten de grootste afnemer van wollen stoffen zijn, is Australië de grootste leverancier. Australische wol is goed voor ongeveer een kwart van de wereldproductie.

Wat eeuwenlang een klein ambachtelijk ambacht was, is uitgegroeid tot een grote industrie. De jaarlijkse wereldwijde productie wordt nu geschat op 5,5 miljard pond. Hoewel katoen de nummer één plant is die wordt gebruikt voor stoffen en de nummer één vezel in het algemeen, is de belangrijkste bron voor dierlijke vezels nog steeds wol.

Grondstoffen

Terwijl de meeste mensen zich alleen schapen voorstellen als ze aan wol denken, produceren andere dieren ook fijne eiwitvezels. Verschillende kamelen, geiten en konijnen produceren haar dat ook als wol wordt geclassificeerd.

In wetenschappelijke termen wordt wol beschouwd als een eiwit dat keratine wordt genoemd. De lengte varieert gewoonlijk van 1,5 tot 15 inch (3,8 tot 38 centimeter), afhankelijk van het schapenras. Elk stuk bestaat uit drie essentiële componenten:de cuticula, de cortex en de medulla.

De cuticula is de buitenste laag. Het is een beschermende laag van schubben die zijn gerangschikt als gordelroos of vissenschubben. Wanneer twee vezels met elkaar in contact komen, hebben deze schubben de neiging om aan elkaar te kleven en te kleven. Het is dit fysieke vastklampen en plakken waardoor wolvezels zo gemakkelijk tot draad kunnen worden gesponnen.

De cortex is de binnenstructuur die bestaat uit miljoenen sigaarvormige corticale cellen. In natuurlijk gekleurde wol bevatten deze cellen melanine. De rangschikking van deze cellen is ook verantwoordelijk voor de natuurlijke krimp die uniek is voor wolvezels.

Zelden gevonden in fijne wol, bestaat de medulla uit een reeks cellen (vergelijkbaar met honingraten) die voor luchtruimtes zorgen, waardoor wol zijn thermische isolatiewaarde krijgt. Wol is, net als woningisolatie, effectief in het verminderen van warmteoverdracht.

Wolvezel is hydrofiel - het heeft een sterke affiniteit met water - en is daarom gemakkelijk te verven. Hoewel het een goede isolator is, verschroeit en verkleurt het bij hoge temperaturen. Elke vezel is tot op zekere hoogte elastisch, waardoor hij 25 tot 30 procent kan worden uitgerekt voordat hij breekt. Wol heeft echter de neiging om te krimpen als het nat is.

Ontwerp

Hoewel sommige eigenschappen van wol kunnen worden veranderd door genetische manipulatie van schapen, worden de meeste ontwerpwijzigingen doorgevoerd tijdens de fabricage van de stof. Wol kan worden gemengd met een willekeurig aantal natuurlijke of synthetische vezels, en er kunnen ook verschillende afwerkingen en behandelingen worden toegepast.

Bij de productie van wol worden verschillende soorten fleece gebruikt. Lamswol is vlies dat voor de leeftijd van acht maanden van jonge schapen wordt afgenomen. Omdat de vezel niet is gesneden, heeft het een natuurlijk, taps toelopend uiteinde waardoor het zachter aanvoelt. Pulled wool is afkomstig van dieren die oorspronkelijk zijn geslacht voor vlees en wordt met verschillende chemicaliën uit de vacht getrokken. De vezels van getrokken wol zijn van lage kwaliteit en produceren een laagwaardige stof. Scheerwol is wol die op geen enkele manier is verwerkt voordat het in de productiefase gaat. Deze term wordt vaak verkeerd begrepen als een hogere kwaliteit, wat niet noodzakelijk het geval is.

Deze wol en andere kunnen worden gebruikt bij de productie van twee categorieën wollen stoffen:wol en kamgaren. Wollen kleding bestaat uit korte, gekrulde vezels die vaak ongelijk en zwak zijn. Ze zijn losjes geweven in effen of onduidelijke patronen. Gewoonlijk hebben wollen kleding een lage draaddichtheid en zijn ze niet zo duurzaam als kamgaren. Ze maken echter zachte, pluizige en dikke stoffen die over het algemeen warmer zijn dan hun tegenhangers.

De diepe rimpels op geïmporteerde A-type Merino ooien (links) en rammen (rechts) droegen bij aan verhoogde wolopbrengsten per schaap voor Amerikaanse wolproducenten.

De mechanisatie van de wollen stoffenindustrie is een onstuimig voorbeeld van de omvang van de industriële verandering in de negentiende eeuw. Elke stap van het proces, behalve het scheren van de schapen en het sorteren van de wol in verschillende kwaliteiten, werd tussen 1790 en 1890 gemechaniseerd. Alleen de organische aspecten van het scheren van levende dieren en de waardeoordelen die van menselijke sorteerders werden geëist, waren tot de twintigste eeuw bestand tegen mechanische replicatie.

De groei van de Amerikaanse wolhandel was echter gebaseerd op meer dan mechanische verandering. In de zeventiende en achttiende eeuw leverden Amerikaanse schapen wol die zeer bevredigend was voor 'zelfgesponnen', de ruwe, duurzame stof die met de hand werd geweven op weefgetouwen van professionele wevers die met hun weefgetouwen een winkel vestigden of van stad naar stad trokken. Maar huishoudtextiel werd in kwaliteit overschaduwd door geïmporteerd materiaal.

Verschillende soorten schapen gefokt in Engeland en Europa produceerden wol die qua kwaliteit veel beter was dan in Amerika geproduceerde wol. De invoer van rassen zoals de Engelse Southdowns en Spaanse Merinos verbeterde de binnenlandse kwaliteit en stelde de Amerikaanse wolindustrie in staat te concurreren met de beste importeurs.

Vooral het merinoschaap, met hun diep gerimpelde plooien die grote hoeveelheden wol produceren, veroorzaakte in het begin van de eeuw opschudding onder Amerikaanse boeren. Een paar 'herenboeren' ontweken Spaanse exportbeperkingen en importeerden wat merino's. Toen de wolprijzen tijdens het embargo van 1807 stegen, deed zich een "merino-rage" voor die de prijs van fijne wol en raszuivere dieren naar recordniveaus duwde. Toen, in 1810, regelde een Amerikaanse diplomaat de invoer van 20.000 raszuivere merino's, en de wolindustrie van Vermont tot Pennsylvania en Ohio veranderde voor altijd.

William S. Pretzer

Kamgarenstoffen zijn gemaakt van lange, rechte vezels met een aanzienlijke treksterkte. Ze zijn meestal geweven in keperstofpatronen en hebben een hoog aantal draden. De afwerking is meestal hard, ruw en vlak. Ook de isolatie De productie van wol begint met het scheren van de schapen. Na het sorteren en sorteren wordt het vlies geschuurd in een reeks alkalische baden die water, zeep en natriumcarbonaat of een soortgelijke alkali bevatten. Dit proces verwijdert zand, vuil, vet en opgedroogd zweet van het vlies.
Vervolgens wordt het vlies gekaard - door een reeks metalen tanden gehaald die de draden rechttrekken en tot reepjes mengen. Door te kaarden worden ook vuilresten en andere stoffen die in de vezels achterblijven, verwijderd. waarde is normaal gesproken niet zo hoog als wol. Kamgarenstoffen zijn ook vaak duurder dan wollen stoffen.

Het fabricageproces

De belangrijkste stappen die nodig zijn om wol van het schaap tot de stof te verwerken, zijn:scheren, schoonmaken en schuren, sorteren en sorteren, kaarden, spinnen, weven en afwerken.

Scheren

  • 1 Schapen worden één keer per jaar geschoren, meestal in de lente. Een ervaren scheerder kan tot tweehonderd schapen per dag scheren. Het vlies dat van een schaap is teruggewonnen, kan tussen de 6 en 18 pond (2,7 en 8,1 kilogram) wegen; het vlies wordt zoveel mogelijk in één stuk gehouden. Terwijl de meeste schapen nog met de hand worden geschoren, zijn er nieuwe technologieën ontwikkeld die computers en gevoelige, robotgestuurde armen gebruiken om het knippen te doen.

Cijfers en sortering

  • 2 Grading is het opbreken van het vlies op basis van de algehele kwaliteit. Bij het sorteren wordt de wol opgedeeld in secties van verschillende kwaliteitsvezels, afkomstig uit verschillende delen van het lichaam. De beste kwaliteit wol komt van de schouders en zijkanten van de schapen en wordt gebruikt voor kleding; de mindere kwaliteit komt van de onderbenen en wordt gebruikt om vloerkleden te maken. Bij het sorteren van wol betekent hoge kwaliteit niet altijd een hoge duurzaamheid.

Schoonmaken en schuren

  • 3 Wol die rechtstreeks van de schapen wordt gehaald, wordt "ruwe" of "vetwol" genoemd. Het bevat zand, vuil, vet en opgedroogd zweet ( suint genoemd); het gewicht van verontreinigingen is goed voor ongeveer 30 tot 70 procent van de Nadat ze zijn gekaard, worden de wolvezels tot garen gesponnen. Het spinnen voor wollen garens wordt meestal gedaan op een muilezelspinmachine, terwijl kamgarens op een willekeurig aantal spinmachines kunnen worden gesponnen. Nadat het garen is gesponnen, wordt het om klossen, kegels of commerciële trommels gewikkeld. het totale gewicht van de vacht. Om deze verontreinigingen te verwijderen, wordt de wol geschuurd in een reeks alkalische baden die water, zeep en natriumcarbonaat of een soortgelijke alkali bevatten. De bijproducten van dit proces (zoals lanoline) worden opgeslagen en gebruikt in verschillende huishoudelijke producten. Rollen in de schuurmachines knijpen overtollig water uit het vlies, maar het vlies mag niet volledig drogen. Na dit proces wordt de wol vaak behandeld met olie om hem beter hanteerbaar te maken.

Kaarden

  • 4 Vervolgens worden de vezels door een reeks metalen tanden geleid die rechtzetten en ze tot reepjes versmelten. Door te kaarden worden ook vuilresten en andere stoffen die in de vezels achterblijven, verwijderd. Gekaarde wol bedoeld voor kamgaren wordt door kieuwen en kammen gebracht, twee procedures waarbij korte vezels worden verwijderd en de langere vezels parallel aan elkaar worden geplaatst. Van daaruit worden de slankere reepjes verdicht en dunner gemaakt door middel van een proces dat tekenen wordt genoemd. Gekaarde wol die voor wollen garens wordt gebruikt, wordt direct verzonden voor het spinnen.

Draaien

  • 5 Draad wordt gevormd door de vezels samen te spinnen om één draad te vormen; de streng wordt gesponnen met twee, drie of vier andere strengen. Omdat de vezels aan elkaar kleven en aan elkaar kleven, is het vrij eenvoudig om wol samen te voegen, uit te rekken en tot garen te spinnen. Het spinnen voor wollen garens wordt meestal gedaan op een muilezelspinmachine, terwijl kamgarens op een willekeurig aantal spinmachines kunnen worden gesponnen. Nadat het garen is gesponnen, wordt het om klossen, kegels of commerciële trommels gewikkeld.

Weven

  • 6 Vervolgens wordt het wolgaren tot stof geweven. Wolfabrikanten gebruiken twee basisweefsels:het platbinding en de twill. Van wollen garens wordt stof gemaakt met een platbinding (zelden een twill), waardoor een stof ontstaat met een wat lossere weving en een zacht oppervlak (door dutjes) met weinig of geen glans. Het dutten verbergt vaak gebreken in de constructie.

    Met kamgarens kunnen fijne stoffen met prachtige patronen worden gemaakt met behulp van een keperbinding. Het resultaat is een strakker geweven, gladde stof. Beter geconstrueerd, kamgaren is duurzamer dan wol en daarom duurder.

Afwerking

  • 7 Na het weven ondergaan zowel kamgaren als wol een reeks afwerkingsprocedures, waaronder:vollopen (de stof onderdompelen in water om de vezels in elkaar te laten grijpen); krabben (permanent instellen van de vergrendeling); decating (krimpvrij maken); en af ​​en toe verven. Hoewel wolvezels vóór het kaardproces kunnen worden geverfd, kan het verven ook worden gedaan nadat de wol tot stof is geweven.

Bijproducten

Het gebruik van afval is erg belangrijk voor de wolindustrie. Aandacht voor dit aspect van het bedrijf heeft een directe impact op de winst. Deze afvalstoffen zijn gegroepeerd in vier klassen:

Het gesponnen wolgaren wordt in stof geweven met behulp van twee basisweefsels:het platbinding en het keperbinding. Van wollen garens wordt stof gemaakt met een platbinding (zelden een twill), waardoor een stof ontstaat met een wat lossere weving en een zacht oppervlak (door dutjes) met weinig of geen glans. Het dutten verbergt vaak gebreken in de constructie.
Met kamgarens kunnen fijne stoffen met prachtige patronen worden gemaakt met behulp van een keperbinding. Het resultaat is een strakker geweven, gladde stof. Beter geconstrueerd, kamgaren is duurzamer dan wol en daarom duurder.

  • Noemen. Dit zijn de korte vezels die tijdens het kamproces van de lange wol worden gescheiden. Door hun uitstekende staat zijn ze van gelijke kwaliteit als scheerwol. Ze vormen een van de belangrijkste afvalbronnen in de industrie en worden hergebruikt in hoogwaardige producten.
  • Zacht afval. Dit is ook hoogwaardig materiaal dat eruit valt tijdens de productiefasen van het spinnen en kaarden. Dit materiaal wordt meestal opnieuw geïntroduceerd in het proces waaruit het is voortgekomen.
  • Hard afval. Deze afvalstoffen worden gegenereerd door draaien, draaien, opwinden en kromtrekken. Dit materiaal vereist veel herverwerking en wordt daarom als van mindere waarde beschouwd.
  • Afwerkingsafval. Deze categorie omvat een breed scala aan knipsels, korte uiteinden, proefruns en defecten. Omdat dit materiaal zo gevarieerd is, vereist het veel sorteren en schoonmaken om het bruikbare eruit te halen. Dit materiaal is dan ook de laagste afvalklasse.

Kwaliteitscontrole

De meeste kwaliteitscontrole bij de productie van wollen stoffen gebeurt op zicht, gevoel en meting. Losse draadjes worden verwijderd met pincetachtige instrumenten die noppenijzers worden genoemd; knopen worden naar de achterkant van de stof geduwd; en andere vlekjes en kleine gebreken worden verholpen voordat stoffen een van de afwerkingsprocedures ondergaan.

In 1941 nam het Amerikaanse Congres de Wool Products Labelling Act aan. Het doel van deze wet was om producenten en consumenten te beschermen tegen de ongeopenbaarde aanwezigheid van substituten en mengsels in wolproducten. Deze wet vereiste dat alle producten die wol bevatten (met uitzondering van stoffering en vloerbedekking) een etiket moesten dragen waarop de inhoud en percentages van de materialen in de stof vermeld staan.

Deze wet definieerde ook legaal veel termen die het gebruik ervan binnen de industrie zouden standaardiseren. Enkele van de belangrijkste termen die in de wet worden genoemd, zijn:

  • Wol. Verwijst naar scheerwol. Kan ook nieuwe vezels bevatten die zijn teruggewonnen uit restjes en gebroken draden.
  • In bezit genomen wol. Materiaal dat wordt verkregen uit restjes en clips van nieuwe geweven of vervilte stoffen gemaakt van voorheen ongebruikte wol.
  • Hergebruikte wol. Wol verkregen uit oude kleding en vodden die zijn gebruikt of gedragen.

De Toekomst

Het huidige wijdverbreide gebruik van en de vraag naar wol is zo groot dat er weinig twijfel over bestaat dat wol zijn belangrijke positie in de stoffenindustrie zal blijven behouden. Alleen een belangrijke innovatie die de vele eigenschappen van wol omvat, waaronder warmte, duurzaamheid en waarde, zou de bekendheid van deze natuurlijke vezel kunnen bedreigen.


Productieproces

  1. Wat is VMC-bewerking?
  2. Gids voor aluminium lasermarkering
  3. MIG-lassen versus TIG-lassen
  4. Gids voor lasermarkering
  5. Overwegingen voor Zwitserse machinale bewerking met hoge productie
  6. Gids voor CNC-prototyping
  7. Het fabricageproces van de schacht begrijpen
  8. Elektrolytisch polijsten versus passiveren
  9. Wat is RVS-passivering?
  10. Wol
  11. Electric Sheep Robotics lanceert zijn Dexter robotmaaiersysteem