نخ

مراحل تولید نخ

نخ سازه ای بلند و باریکی است که از اجتماع الیاف در کنار همدیگر تشکیل شده است. ویژی های نخ منشعب از دو مولفه می باشد؛ اول ویژگی های الیاف تشکیل دهنده ی آن است به طوریکه می توان گفت نخ ویژگی های الیاف را به ارث می برد و مولفه ی دوم نیز ساختار نخ می باشد.

در نخ های فیلامنتی اجتماعی از الیاف ممتد در کنار یکدیگر را داریم ولی در نخ های منقطع اجتماعی از الیاف کوتاه را داریم که به واسطه ی مکانیزم تاب در کنار همدیگر قرار گرفته اند.

الیاف مصنوعی عمدتا به صورت فیلامنتی تولید می شوند و تنها لیف طبیعی که به صورت فیلامنت در طبیعت موجود است ابریشم می باشد؛ بنابراین اگر بخواهیم الیاف طبیعی نظیر پنبه را که جزء دسته ی الیاف کوتاه است با الیاف مصنوعی که عمدتا فیلامنتی هستند با هم مخلوط کنیم بایستی الیاف مصنوعی را در ابعاد الیاف کوتاه برش داده و سپس آن ها را باهم مخلوط کنیم .

ساختار نخ و این که در چه نوع سامانه ی ریسندگی، ریسیده شده باشد برروی ویژگی های فیزیکی و مکانیکی نخ موثر است.

به طورکلی فرایند های ریسندگی به شکل عمده به دو دسته ی ریسندگی شیمیایی یا Chemical Spining و ریسندگی مکانیکی یا Mechanical Spining تقسیم می شوند.

  • در ریسندگی شیمیایی مواد پلیمری مختلف طی عملیات ریسندگی به فیلامنت تبدیل می شوند، روش های مختلف ریسندگی شیمیایی عبارتند از:

۱ . ذوب ریسی که طی آن البیاف ترموپلاست به راحتی در اثر حرارت نرم می شوند و با عبور از سوراخ رشته ساز به صورت رشته های طویل در می آیند، این رشته ها سرد می شوند و تبدیل به لیف می شوند ؛ مثل الیاف پلی استر و نایلون.

۲ . محلول ریسی که خود به دو دسته خشک ریسی که طی آن پلیمر الیاف در حلال حل و از سوراخ های رشته ساز عبور داده می شود سپس در هوای گرم قرار می گیرد تا حلال از الیاف حذف شود و رشته ها به لیف تبدیل شوند؛ مثل الیاف اکریلیک و ترریسی که در ان الیافی مثل ویسکوز ریون تولید می شوند، قابل تقسیم است.

  • ریسندگی مکانیکی به فرایندی گفته می شود که طی آن فرایند الیاف کوتاه کنار همدیگر قرار بگیرند و تحت فرایند تاب به یک رشته ی بلند و باریک تبدیل شوند که به آن نخ یا Yarn می گوییم.

ریسندگی مکانیکی به ریسندگی الیاف منقطع یا Staple Spining مشهور است. در یک دسته بندی کلی ریسندگی مکانیکی به دو دسته ی سیستم ریسندگی قدیمی یا متداول و سیستم ریسندگی مدرن تقسیم می شوند.

در سیستم قدیمی سامانه ی ریسندگی رینگ و در سیستم مدرن سامانه های چرخانه ای (Rotor Spining) ، جت هوا (Air jet Spining) و اصطکاکی (Friction Spining) را داریم. این فرایندهای مدرن به بازار آمدند و به صورت تجاری عرضه شدند تا مشکلات سیستم رینگ را برطرف کنند؛ این فرایندها از لحاظ کمیت تولید نسبت به سیستم رینگ برتری دارند اما از نظر کیفیت این برتری وجود ندارد.

از نقطه نظر طولی الیافی که در سامانه ی ریسندگی متداول یا رینگ ریسیده و به نخ تبدیل می شوند به دو دسته ی الیاف کوتاه و الیاف بلند تقسیم می شوند که سامانه ی ریسندگی الیاف بلند را سامانه ی ریسندگی پشمی و سامانه ی ریسندگی الیاف کوتاه را سامانه ی ریسندگی پنبه ای می گویند.

تولید نخ در سامانه ی ریسندگی مکانیکی: طی این فرایند نخ از الیاف کوتاه که دارای طولی کمتر از ۵۰ میلی متر هستند، تولید می شود ؛ به صورتی که در ابتدا توده ی الیاف کشیده و موازی می شود تا به سازه ای تحت عنوان فتیله تبدیل شود و پس از آن اعمال کشش ادامه پیدا می کند، قطر سازه ی لیفی کم می شود و نهایتا به آن تاب داده می شود تا نخ مورد نظر تولید شود.

در ابتدا الیاف پنبه ای که وارد سیستم ریسندگی الیاف کوتاه می شوند دارای مقدار زیادی ضایعات هستند همچنین این الیاف کاملا با همدیگر درگیر می باشند و هیچ گونه آرایش یافتگی ای ندارند، در اولین مرحله بایستی توده ی الیاف به یک سازه ی حاوی الیاف موازی با یکدیگر یا ارایش یافته تبدیل شود، زیرا یکی از عواملی که باعث افزایش استحکام یک لیف می شود این است که زنجیره های بلوری لیف در راستای محور لیف آرایش یافته باشند. الیافی مثل کولار و کربن الیافی هستند که حداکثر استحکام و مدول را دارند به علت اینکه زنجیره ی پلیمری ان ها کاملا در راستای محور لیف آرایش پیدا کرده است و باعث می شود وقتی که الیاف تحت آزمایش کشش قرار می گیرند ، همه ی انها در تحمل کشش وارده شرکت داشته باشند.

اهمیت آرایش یافتگی الیاف و موازی کردن آن ها در ساختار نخ بسیار زیاد است و به همین علت در اولین فرایندهای ریسندگی مکانیکی سعی داریم طی فرایندهایی مثل حلاجی و کاردینگ یک سازه ی موازی و ارایش یافته را به دست آوریم؛ به این سازه عموما فتیله یا Sliver گفته می شود.

فتیله سازه ای تشکیل شده از هزاران لیف در سطح مقطع است و این سازه از درگیری الیاف تقریبا آرایش یافته تشکیل می شود. فتیله استحکام بسیار ناچیزی دارد و استحکام کم آن نیز ناشی از قرار گرفتن تعداد زیادی از الیاف در کنار هم دیگر بدون هیچ تابی می باشد.

در ادامه ی فرایند ریسندگی ممکن است با استفاده از ماشینی به اسم ماشین شانه ، این فتیله ها را شانه کنند و در نتیجه فتیله ی شانه شده یا Combed Sliver را خواهیم داشت. حسن فتیله ی شانه شده این است که آرایش یافتگی الیاف در ان بیشتر شده است در نتیجه نخ تولیدی مستحکم تر و با مدول کششی بیشتری خواهد بود. همچنین در طی فرایند ریسندگی الیاف کوتاه در ماشین شانه زنی بعضی از الیاف کوتاه حذف می شوند در نتیجه الیاف بلندتر باقی می مانند که این الیاف بلندتر نخ طویل تر و مستحکم تری را تولید خواهند کرد.

در فرایند ریسندگی الیاف کوتاه می توانیم برحسب استفاده از ماشین شانه فرایند ریسندگی را به دو دسته کلی نخ کارد شده یا Carded Yarn و نخ شانه شده یا Combed Yarn تقسیم کنیم. نخ هایی که در این دو فرایند تولید می شوند با هم تفاوت های اصلی ای دارند.

نخ های شانه شده به واسطه ی این که الیاف صاف و مستقیم تری در ساختارشان وجود دارد و الیاف کوتاه و نپ های ساختارشان حذف شده است؛ نسبت به نخ های کارد شده صاف و مستقیم تر هستند و از لحاظ کیفی نیز محکم تر و یکنواخت تر خواهند بود. به علاوه چون در طی مرحله ی شانه زنی تعدادی از ماشین آلات به خط ریسندگی معمول اضافه می شوند مصرف انرژی و هزینه ی کارگری افزایش پیدا می کند، همچنین مقداری از الیاف هم در طی فرایند شانه زنی حذف خواهند شود و در مجموع نخ شانه شده قیمت بیشتری نسبت به نخ کارد شده خواهد داشت.

با استفاده از فرایند ریسندگی نخ کارد شده می توانیم تنها نخی با نمره ۳۰ انگلیسی تولید کنیم یعنی در این فرایند مخدودیت ظرافت داریم و اگر ظرافت بیشتری برای نخ مدنظرمان باشد حتما بایستی عملیات شانه زنی را داشته باشیم.

نخ های تولیدی بایستی دارای ۳۳ تا ۱۲۰ لیف در سطح مقطع شان باشند ، در صورتی که ما فتیله ای داریم که میلیون ها لیف در سطح مقطع دارد ؛ پس بایستی تعداد الیاف در سطح مقطع را به تدریج کم کرد.

در فرایند بعدی طی عملیات کشش یا Drafting تعداد الیاف در سطح مقطع را کاهش می دهند و فتیله ای که از این مرحله خارج خواهد شد فتیله ی کشش یافته است که قطر آن نسبت به فتیله ی قبلی کم تر شده است.

فرایند کاهش الیاف در سطح مقطع تدریجی است، سپس در مرحله ی بعد مجددا تحت کشش تعداد الیاف در سطع مقطع سازه را به ۱۰۰ ها لیف در سطح مقطع تبدیل می کنند و سازه ای تحت عنوان نیمچه نخ یا Roving تولید خواهد شد.

نیمچه نخ ها سازه هایی از الیاف هستند که کمی تاب دارند و تعداد الیاف سطح مقطع شان به ۱۰۰ ها لیف در مقطع کاهش یافته است. وقتی تعداد الیاف در سطح مقطع کم می شود به علت کم شدن درگیری الیاف با همدیگر ، دیگر نمی توان یک سازه ی ممتد را تولید نمود زیرا تعداد الیاف و درگیری آن ها کم است در نتیجه نمی توانند به یک رشته ی مستحکم تبدیل شوند؛ بنابراین بایستی به تشکیل رشته کمک کنیم و این کار با فرایند تاب یا Twisting توسط ماشین نیم تاب یا فلایر انجام خواهد شد؛ الیاف مستقیم به دور همدیگر پیچ و تاب می خوردند و درگیری شان با همدیگر زیاد می شود و درنتیجه استحکام بیشتری حاصل خواهد شد.

در مرحله ی بعد نیمچه نخ به نخی با ۳۳ تا ۱۲۰ لیف در سطح مقطع تبدیل خواهد شد پس باز هم احتیاج داریم تعداد الیاف در سطح مقطع کم شود یعنی بایستی مجددا کشش اعمال کنیم. در ادامه برای رسیدن به یک نخ مستحکم بایستی مجددا به سازه لیفی تاب بدهیم که این تاب نهایی توسط ماشین تمام تاب یا رینگ به الیاف اعمال می شود.

در نتیجه در ریسندگی مکانیکی بایستی ۳ اصل رعایت شود که عبارتند از : موازی کردن الیاف، اعمال کشش بر الیاف برای کاستن الیاف در سطح مقطع به صورت تدریجی و اعمال تاب به الیاف برای ایجاد یک سازه ی بسیار محکم.

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

همچنین ببینید

بستن