ریسندگی نخ های خاب ریسیده شده

همان طوری که در ابتدای همین فصل اشاره شد، برای تهیه نخ های ریسیده شده دو نوع سیستم کلی ریسندگی الیاف کوتاه (پنبه ای) و الیاف بلند وجود دارد معمولاً اولی برای تهیه نخ از الیاف کوتاه (با طول حداکثر ۵۰ میلی متر) و دومی برای تولید نخ از الیاف بلند با طول حداقل ۷۰ میلی متر استفاده می شود. در فرش های رویه به رویه، نخ خاب باید فاصله بین دو رویه (فرش زیر و رو)را که حداقل ۱۵ و حداکثر ۳۰ میلی متر است طی کند و سپس از وسط برش بخورد. بنابراین، نخ خاب فرش باید از الیاف بلند تشکیل شده باشد. به نظر می رسد در بین سه سیستم متداول ریسندگی نیمه فاستونی، برای تهیه نخ های خاب فرش ماشینی مناسب ترین باشد. نخ سیستم کلفت ریسی ظرافت لازم را ندارد و نخ سیستم ریسندگی فاستونی نیز بیش از حد ظریف بوده، جهت استفاده به عنوان نخ خاب فرش ماشینی مقرون به صرفه نخواهد بود.

در حال حاضر، دو نوع خط ریسندگی نیمه فاستونی جهت تولید نخ های خاب فرش ماشینی وجود دارد: خط ریسندگی «متداول» (کاردینگ) و خط ریسندگی «تاو به تاپس»^[۱]. در شکل (۳-۶) مراحل کلی هر دو خط ریسندگی نشان داده شده است. همان طوری که در این شکل نمایان است، تنها تفاوت دو خط در بخش ابتدایی آن است. در ریسندگی متداول ، تغذیه یا خوراک خط ریسندگی، الیاف استیپل بلندی است که در داخل عدل ها بسته بندی شده اند و کار ریسندگی با حلاجی الیاف و سپس کاردینگ آغاز می شود. در مقابل، در ریسندگی تاو به تاپس، تغدیه یا خوراک خط ریسندگی، تاو (فتیله متشکل از تعداد بسیار زیادی الیاف فیلامنتی )  بوده، کار با مرحله تبدیل تاو به تاپس (فتیله الیاف بلند) و سپس یک مرحله کشش در ماشین گیل باکس آغاز می شود. آن چنان  که در شکل (۳-۶) نشان داده شده است، ادامه مراحل ریسندگی در هر دو خط کاملاً مشابه و یکسان است. لازم به ذکر است که ریسندگی تاو به تاپس  مخصوص تولید نخ های فاستونی ظریف می باشد. در سال های اخیر، با افزایش جهشی تراکم فرش های ماشینی (به ۱۰۰۰ و ۱۲۰۰ شانه) و نیاز به تولید نخ های خاب ظریف، از این روش به عنوان سیستم جدیدی از ریسندگی نیمه فاستونی در صنعت فرش ماشینی استفاده می شود

با توجه به این که تقریباً ۸۰% ماشین آلات هر دو خط ریسندگی مشابه است، ابتدا به توضیح مراحل کار در خط متداول (کاردینگ) پرداخته و در ادامه، خط ریسندگی تاو به تاپس شرح داده خواهد شد. پس از توضیح نحوه انجام عملیات در هر یک از دو خط ریسندگی، هر دو خط به طور مختصر با یکدیگر مقایسه می شوند.

مراحل ریسندگی نخ خاب ریسیده شده فرش ماشینی (اکریلیک)

[۱]

ریسندگی متداول نخ های خاب ریسیده شده

سیستم متداول ریسندگی نیمه فاستونی دارای مراحلی است که قبلا، در شکل (۳-۶)به طور شماتیک نشان داده شد. مواد اولیه مورد مصرف این خط، الیاف استیپل بلند از نوع اکریلیک و گاه پلی استر می باشند. در این سیستم ابتدا الیافی که از «عدل»[۱] خارج شده اند، داخل دیگ رنگرزی ریخته شده، رنگرزی می شوند. سپس الیاف آبگیری و خشک شده، به خط ریسندگی که مجموعه ای از مراحل و ماشین آلات است، تعذیه می شوند. الیاف به ترتیب از مراحل زیر عبور کرده، تبدیل به نخ می شوند:

الف-حلاجی

الیاف رنگرزی شده به قسمت حلاجی منتقل می شوند. در ابتدای حلاجی، الیاف به ماشین عدل شکن تغذیه می شوند. وظیفه این ماشین ، باز کردن توده های الیاف رنگی درهم فشرده و تبدیل آنها به توده های کوچک تر و بازتر می باشد. در ادامه، توده های الیاف به یک دستگاه بازکننده موسوم به «ولف» تعذیه می شوند، که توده های الیاف را از یکدیگر بازتر می کند. این ماشین، شامل یک سیلندر اصلی و تعدادی غلتک های کوچکتر خاردار به نام های «ورکر»[۲] و «استریپر»[۳] می باشد که وظیفه باز کردن و مخلوط کردن الیاف را به عهده دارند (شکل زیر)

تصویر نمونه ای از ماشین باز کننده ولف

الیاف  باز شده از طریق کانال هایی موسوم به شوت فید[۱] به اتاقک ذخیره الیاف یا سیلو (انباره) منتقل می شوند. (شکل ۳-۸).در میانه راه یعنی بین ماشین ولف و وسیلو، محلول حاوی آب و روغن با نسبت معین از طری یک سیستم پاششی بر روی الیاف رنگرزی شده در حال عبور پاشیده می شود. این کار جهت نرم و روان کردن الیاف و جلوگیری از خرد شدن آنها حین فرآیند ریسندگی و همچنین جلوگیری از به وجود آمدن الکتریسته ساکن بر روی الیاف انجام می شود. از آنجایی که الیاف دارای طول بلندی هستند، چنان چه به صورت خشک وارد مراحل بعدی ریسندگی از جمله کاردینگ شوند، به دلیل نیروهایی که به الیاف خشک و شکننده اعمال می شود، الیاف خرد شده، میزان ضایعات خط ریسندگی به شدت افزایش خواهد یافت. نکته قابل تأمل این که، اگر چه میزان آب و روغن به کار رفته برای الیاف تأثیر چندانی بر قیمت تمام شده نخ ندارد،لیکن تاثیر بسیار زیادی بر میزان ضایعات ریسندگی و همچنین کیفیت نخ تولیدی خواهد داشت.

روغن مورد استفاده در ابتدای خط ریسندگی،از نوع «ضد الکتریسیته ساکن»یا «آنتی استاتیک»[۲] می باشد.از آن جایی که در برخی خطوط ریسندگی خاب فرش ماشینی از الیاف پلی استر به جای الیاف اکریلیک استفاده می شود،نوع آنتی استاتیک و روغن استفاده شده برای الیاف اکریلیک و پلی استر و همچنین میزان درصد روغن مورد استفاده برای هر یک با دیگری متفاوت است.

[۱] Chute Feed

[۲] Anti-Static Oil

[۱] Bale

[۲] Worker

[۳] Stripper

تصویر نمونه ای از اتاقک ذخیره الیاف یا سیلو (انباره)

ذخیره سازی الیاف در سیلو یا اتاقک ذخیره الیاف به دو دلیل مهم انجام می شود. اولاً این عمل سبب می شود تا آب و روغن پاشیده شده روی سطح الیاف در فرصتی مناسب جذب الیاف شود.ثانیاً الیاف در داخل این انباره به خوبی با یکدیگر مخلوط شوند. چنین عملی می تواند از به وجود آمدن برخی نایکنواختی ها در نخ تولیدی مانن دورنگی احتمالی جلوگیری کند.

ب- کاردینگ

پس از حلاجی، الیاف از طریق کانال های شوت فید به قسمت تغذیه ماشین یا ماشین های کاردینگ هدایت می شوند. به طور کلی ماشین کاردینگ وظیفه باز کردن ، موازی کردن و مخلوط کردن الیاف،جدا کردن ناخالصی های همراه الیاف و همچنین تولید رشته ای ممتد از الیاف به نام «فتیله»[۱] را برعهده دارد. ماشین کاردینگ سیستم ریسندگیالیاف بلند دارای سیلندر بزرگ  و تعدادی غلتک های پوشش دار به نام های «ورکر»[۲] و «استریپر»[۳] که در اطراف سیلندر قرار گرفته اند، می باشد. الیاف در اثر تعامل بین سیلندر ، ورکز و استریپر و رد و بدل شدن بین آنها باز، موازی و مخلوط می شوند. باز کردن و مخلوط کردن الیاف در ماشین کاردینگ از نوع تک لیف بوده که بهترین و موثرترین روش باز کردن و مخلوط کردن الیاف در ریسندگی می باشد. در انتهای ماشین کاردینگ، غلتک پوشش دار «دافر»[۴] الیاف باز و موازی شده را به صورت صفحه نازکی از الیاف به عرض ماشین به نام «تار عنکبوتی»[۵] در می آورد. تار عنکبوتی توسط سینی به سمت غتک های کالندر هدایت می شود. شکل سینی به گونه ای است که در انتها تار عنکبوتی جمع شده به صورت فتیله در می آید. در ادامه،فتیله تولیدی به قسمت کشش تغذیه می شود. میزان کشش اعمالی به فتیله در این قسمت حدود ۲ واحد است. سپس فتیله تولیدی توسط سیستم کویلر، به داخل «بانکه»[۶] منتقل شده، به صورت حلقه های منظم و یکنواخت روی هم چیده می شود تا برای انتقال به ماشین های بعدی، الیاف داخل فتیله نظم خود را از دست ندهند. شکل (۳-۹) تصویر نمونه ای از ماشین کاردینگ الیاف بلند خط ریسندگی نیمه فاستونی را نشان می دهد.

کاردینگ را اصطلاحاً «قلب ریسندگی» می گویند. اهمیت کاردینگ آن چنان زیاد است که اگر تمام عوامل و شرایط ریسندگی به خوبی کنترل شده و بهترین مواد اولیه به کار گرفته شوند، اما کاردینگ عملکرد مطلوبی نداشته باشد، تولید نخ با کیفیت بالا امری محال خواهد بود. بنابراین کنترل عملکرد کاردینگ، فیلرگذاری بین غلتک ها، سنگ زنی و یا تعویض به موقع پوشش های ماشین، انجام به موقع تعمیرات ماشین و کنترل کیفیت محصول کاردینگ (فتیله)تاثیر مستقیمی بر روی کیفیت نخ نهایی تولید شده در انتهای خط ریسندگی دارد.

فتیله خروجی از ماشین کاردینگ نمره ای بین ۲۰ تا ۳۰ گرم بر متر دارد که با سرعتی بین ۱۵۰ متر بر دقیقه (برای ماشین های کاردینگ قدیمی تر) تا ۲۵۰ متر بر دقیقه (برای ماشین های کاردینگ مدرن)تولید می شود. نمره فتیله تولیدی کاردینگ بستگی به نوع و عرض ماشین و همچنین نمره نخ نهایی مورد نظر دارد. در برخی از ماشین های کاردینگ ، برای تولید نخ های خاب نسبتاً ضخیم یعنی ۵/۱۰ دولای متریک و یا ۱۲ سه لای متریک، فتیله ۴۰ گرم بر متر تولید می شود.

[۱] Sliver

[۲] Woker

[۳] Stripper

[۴] Doffer

[۵] Web

[۶] Can

نمونه ای از ماشین کاردینگ خط ریسندگی نیمه فاستونی

ج- مراحل پاساژ (گیل باکس)

همان طوری که در شکل (۳-۶) نشان داده شده است، فتیله تولیدی کاردینگ به ماشین پاساژ ۱ تغذیه می شود. ماشین پاساژ یا «گیل باکس»[۱] ماشینی است که در آن تعداد ۳ تا ۸ فتیله تغذیه شده، با یکدیگر مخلوط می شوند. بر اثر کشش اعمال شده بر دسته فتیله های تغذیه شده، الیاف با یکدیگر موازی و مخلوط شده، در انتها یک فتیله از ماشین خارج می شود. سیستم کشش این ماشین از یکسری سوزن که بر روی یک زنجیر سوار شده است، بهره می گیرد. حرکت سوزن ها در امتداد طولی فتیله سبب انجام عملی شبیه به شانه کردن الیاف می شود.

به طور کلی مهم ترین وظایف ماشین گیل باکس،مخلوط کردن فتیله ها، کشش و موازی کردن الیاف با استفاده از شانه های زنجیری و افزایش یکنواختی فتیله خروجی می باشد . معمولاً در ابتدای گیل باکس ۱، سیستم آب و روغن زنی به الیاف وجود دارد که سبب می شود تا الیاف به هنگام شانه شدن توسط شانه های زنجیری ماشین به راحتی از روی یکدیگر سرخورده  و پاره نشوند. الیاف پس از عبور از ناحیه کشش و قرار گرفتن در معرض کششی در حدود ۶ واحد، به فتیله ای تبدیل می شوند که مشابه کاردینگ داخل بانکه روی هم پیچیده می شود. شکل (۳-۱۰) تصویر نمونه ای از ماشین پاساژ (گیل باکس)را نشان می دهد.

[۱] Gill Box

نمونه ای ماشین پاساژ یا گیل خط ریسندگی نیمه فاستونی

همان طوری که قبلاً اشاره شد، در خط ریسندگی نیمه فاستونی ، سه مرحله عملیات پاساژ انجام می شود. به عبارت دیگر عملیات شرح داده شده در پاساژ۱، در ماشین های پاساژ ۲و۳ نیز تکرار می شود تا ضمن صاف و موازی شدن بهتر الیاف، فتیله نهایی کاملاً یکنواخت شده، مخلوط بسیار مناسبی از الیاف فتیله های مختلف تغذیه شده، به دست آید. برای کنترل یکنواختی ضخامت فتیله خروجی در ماشین های گیل ۲ و ۳ ، از سیستم «یکنواخت کننده»یا «اتولولر»[۱] استفاده می شود. نمره سوزن ها،از گیل ۱ به سمت گیل ۳ کوچک تر (ظریف تر) می شود که این به موازی تر شدن الیاف در گیل های انتهایی منجر خواهد شد. تعداد فتیله های تغذیه شده به ماشین گیل باکس اول ، ۶ تا ۸ فتیله، گیل باکس دوم، ۶ فتیله و برای گیل باکس سوم، ۳ تا ۴ فتیله می باشد. نمره فتیله خروجی گیل باکس ۳،تقریباٌ نصف فتیله خروجی دو گیل باکس قبلی و در حدود ۱۰ تا ۱۲ گرم بر متر می باشد . سرعت تولید در ماشین های گیل باکس بین ۳۰۰ تا ۴۰۰ متر بر دقیقه است.

د- مرحله تولید نیمچه نخ (فینیشر)

در ادامه خط ریسندگی نیمه فاستونی، فتیله های تولیدی پاساژ ۳ به «ماشین فینیشر»[۲] تغذیه می شوند. وظیفه اصلی این ماشین کاهش وزن خطی (نمره) فتیله و تبدیل آن به «نیمچه نخ»[۳] می باشد به گونه ای که فتیله پاساژ ۳ که دارای نمره بین ۱۰ تا ۱۲ بوده ، در اثر اعمال کشش زیاد به نیمچه نخی با نمره ۵/۱ تا ۵/۳ گرم بر متر تبدیل شود.

باتوجه به آن که تعداد الیاف در سطح مقطع عرضی نیمچه نخ کم است، نیمچه نخ استحکامی نخواهد داشت و حتی قابل انتقال به مرحله بعد برای تبدیل شدن به نخ نیز نخواهد بود. از این رو، باید به نوعی دسته الیاف نیمچه نخ به یکدیگر چسبیده و یا درهم آمیخته شوند تا نیمچه نخ نهایی حداقل استحکام مورد نیاز را داشته باشد. به این منظور ، الیاف در انتهای قسمت کشش فتیله و تبدیل آن به نیمچه نخ، نحن عمل مالش قرار می گیرند تا در اثر تاب مجازی ایجاد شده، کمی در یکدیگر فرو روند و بین آنها اتصال فیزیکی یا چسبندگی موقت رخ دهد. نیمچه نخ حاصل بر روی بوبین پیچیده می شوند. هر ماشین فینیشر دارای تعداد زیادی چشمه (معمولاً ۲۴ چشمه) بوده و هر چشمه سرعت تولیدی در حدود ۲۰۰ تا ۲۵۰ متر بر دقیقه دارد. شکل (۳-۱۱) تصویر نمونه ای از ماشین فینیشر را نشان می دهد.

[۱]Auto-Leveller

[۲] Finisher Machine, Rubbing Frame

[۳] Roving

تصویر نمونه ای از ماشین فینیشر

همان طوری که در شکل (۳-۶) نشان داده شده است، برای تبدیل نیمچه نخ های تولیدی به نخ، بوبین های نیمچه نخ به مرحله بعد یعنی «ماشین تمام تاب» یا «رینگ»[۱] منتقل می شوند. ماشین رینگ نیمچه نخ ها را تحت کشش قرار داده، وزن خطی آنها را کاهش می دهد. مقدار کشش اعمالی به نیمچه نخ در ماشین رینگ بسیار زیاد و بین ۲۰ تا ۳۰ واحد (بسته به نمره نخ نهایی) بوده،بیشتر از تمامی ماشین آلات دیگر خط ریسندگی است. پس از عبور الیاف از ناحیه کشش ماشین، بلافاصله به کمک «شیطانک»[۲] و «عینکی»[۳] تابیده شده، بر روی «ماسوره»[۴] پیچیده می شوند. نخ حاصل از رینگ، همان نخ تک لایی است که بعداً چند لا می شود تا نخ های خاب فرش ماشینی به دست آید. این نخ بسته به نمره خود، بین ۲۵۰ تا ۵۵۰ تاب در متر دارد. معمولاً نمره نخ های تک لا بسته به نمره نخ خاب نهایی مورد نیاز بافندگی فرش ، ۵/۱۰ ، ۱۲ ، ۱۸، ۲۴، ۲۷ ، ۳۰، ۳۳ و یا ۴۰ متریک می باشند. جدول (۳-۳)مقادیر حدود تاب تقریبی برای نخ های تک لای خاب فرش ماشینی با نمره های مختلف را نشان می دهد.

[۱] Ring Spinning Machine

[۲] Traveller

[۳] Ring

[۴] Spindel

 نمره و تاب انواع نخ های تک لای متداول خاب فرش ماشینی

اگر چه سرعت تولید ماشین رینگ پایین و در حدود ۲۰ تا ۳۵ متر بر دقیقه می باشد، لیکن این ماشین دارای تعداد زیادی چشمه ریسندگی یا ماسوره (تا ۱۲۰۰ عدد) می باشد که همزمان بر روی تمامی آنها نخ،تولید و پیچیده می شود. پس از پرشدن ماسوره ها، ماشین رینگ به طور خودکار متوقف شده،ماسوره های پر را درآورده به جای آنها ماسوره خالی قرار می دهد. به این عمل ماشین ،«داف اتوماتیک»[۱] می گویند. شکل (۳-۱۲) تصویر نمونه ای از ماشین رینگ الیاف بلند سیستم ریسندگی نیمه فاستونی را نشان می دهد.

[۱] Automatic Doffing

نمونه ای از ماشین رینگ سیستم ریسندگی نیمه فاستونی

و-بوبین پیچی (اتوکنر)

هر ماسوره ریسندگی حاوی مقدار کمی (۱۰۰ گرم) نخ تک لا می باشد و بسته مناسبی برای عرضه به بازار نیست. از این رو ، باید نخ پیچیده شده روی پند ماسوره بر روی یک بوبین برگردان شود. این عمل توسط «ماشین بوبین پیچی»[۱] انجام می شود که با نام «اتوکنر»[۲] نیز شناخته می شود. دراین ماشین با تمام شدن نخ یک ماسوره ، ماسوره بعدی به طور اتوماتیک در محل تفذیه نخ قرار گرفته، سرنخ ماسوره جدید توسط ربات «پیوندزن»[۳] و بدون دهالت دست کارگر، به انتهای نخ ماسوره قبلی پیوند زده می شود. کنترل نایکنواختی های نخ اعم از نقاط نازک، نقاط ضخیم  و نپ و حذف آنها از نخ نهایی از جمله مهم ترین وظایف این ماشین است که کمک شایانی به افزایش کیفیت نخ خواهد نمود. این ماشین دارای تعداد  زیادی (۵۰ تا ۱۰۰) چشمه است. سرعت تولید این ماشین بسیار بالا و حدود ۱۰۰۰ متر بر ذقیقه می باشد. شکل (۳-۱۳)تصویر ماشین بوبین پیچی را نشان می دهد.

[۱] Wnnding Machine

[۲] Autoconer

[۳] Splicer

تصویر نمونه ای از ماشین بوبین پیچی (اتوکنر)

ز- چند لاکنی

از آنجایی که در خاب فرش ماشینی از نخ های چند لا(دو یا سه لا) استفاده می شود ، تیاز به مرحله چندلاکنی خواهد بود. بوبین های به دست آمده از ماشین بوبین پیچی در قسمت تغذیه ی «ماشین چندلاکنی»[۱] چیه می شوند. برای تهیه نخ دو لا، به ازای هر بوبین نخ دولا، دو بوبین نخ تک لا و برای تولید نخ سه لا، به ازای هر بوبین نخ سه لا، سه بوبین نخ تک لا در محل مخصوص روی ماشین قرار داه می شوند. نخ ها از روی بوبین های تک لا باز شده و به طور موازی در کنار یکدیگر روی بوبین چند لا پیچیده می شوند. در این ماشین امکان تابیدن نخ های چند لا به دور یکدیگر وجود ندارد و نخ چند لای تهیه شده باید در مرحله مجزایی تحت عملیات تابندگی قرار گیرد. در واقع ماشین چندلاکنی، نوعی ماشین بوبین پیچی ساده است که قسمت کنترل کیفیت را ندارد. سرعت تولید این ماشین بین ۵۰۰ تا ۶۰۰ متر بر دقیقه می باشد. نکته مهمی که باید به هنگام چند لا کردن نخ های تک لا در نظر داشت، یکسان بودن کشیدگی یا تنشن نخ های تک لا است. به عبارتی چنان په دو نخ تک لایی که بر روی یک بوبین پیچیده می شوند، تنشن  متفاوتی داشته باشند، امکان به وجود آمدن پاملخی در نخ دولای نهایی و یا کاهش استحکام آن وجود خواهد داشت.

ح- تابندگی

برای تابیدن نخ چند لا از مرحله «چند لا تایی» یا «تابندگی»[۲] استفاده می شود. متداول ترین نوع ماشین تابندگی مورد استفاده در خط ریسندگی نخ های خاب فرش ماشینی، «ماشین تابندگی تو-فور-وان»[۳] می باشد. این ماشین دارای تعداد زیادی کاسه دولاتایی است که بوبین های چند لا شده قبلی داخل آنها قرار می گیرد. نخ چندلا از روی بوبین داخل کاسه باز شده، پس از تابیده شدن،بر روی بوبین های جدید پیچیده می شود. علت نام گذاری این ماشین به تو-فور-وان آن است که به ازای هر یک دوری که دیسک حامل بوبین نخ می زند، دو تاب به نخ داده می شود. سرعت تولید در ماشین تابندگی بین ۵۰ تا ۶۰ متر بر دقیقه می باشد. مقدار تاب نخ چند لای مورد استفاده در خاب فرش ماشینی کمتر از میزان تاب هر یک از نخ های تک لای تشکیل دهنده آن، و بین ۱۸۰ تا ۱۹۰ تاب در متر (برای نخ خاب نمره ۵/۱۰ دولای متریک )می باشد.معمولاً جهت تاب نخ چندلا، عکس جهت تاب نخ های تک لای تشکیل دهنده آن می باشد. شکل (۳-۱۴) تصویر نمونه ای از ماشین دولا تاب تو- فور- وان را نشان می دهد.

[۱] Assembly Windig Machine

[۲] Twisting

[۳] Two-For-One Twisting Machine

ماشین تابندگی تو-فور-وان (Two-For-One)

منبع :

کتاب فرش ماشینی

تاریخچه،ساختار،مواد اولیه،روش تولید

نویسنده : دکتر منصور دیاری بیدگلی

دانشگاه آزاد اسلامی واحد کاشان

پاییز ۱۳۹۵