بخشی از مقاله
استحکام نخ هاي رينگ ، تجمعي ، سولو و سايروي ريسيده شده با توجه به پارامترهاي ساختاري نخ
چکيده :
خصوصيات نخ هاي ريسيده شده به ميزان قابل توجهي به خصوصيات الياف و ساختار نخ بستگي دارد. سيستم ريسندگي نيز تأثير بسزايي بر ساختار نخ دارد. اصلاحات انجام شده بر روي سيستم هاي ريسندگي منجر به بهبود چشمگير در ساختار نخ شده است . سيستم هاي ريسندگي سايرو، سولو و تجمعي از جمله سيستم هاي نويني هستند که منجر به پيشرفتي عظيم در تکنولوژي ريسندگي شده اند. از آنجا که مهاجرت الياف تأثير بسزايي بر روي رفتار مکانيکي نخ هاي ريسيده شده دارد، به منظور درک بهتر ساختار نخ و رفتار مکانيکي آن بررسي مهاجرت الياف ضروري به نظر مي رسد. هدف از مقاله حاضر بررسي مهاجرت الياف در نخ هاي ريسيده شده سايرو، سولو وتجمعي در فاکتور تابهاي مختلف و تأثير آن بر استحکام اين نخ ها است . نتايج نشان مي دهند که نخ هاي سايرو داراي بيشترين مهاجرت هستند و پس از آن نخ هاي تجمعي ، سولو و رينگ قرار دارند. مشخص شد که نخ هاي سايرو و رينگ به ترتيب داراي بيشترين و کمترين استحکام هستند.
واژههاي کليدي: نخ سايرو- نخ سولو- نخ تجمعي - استحکام- پارامترهاي مهاجرت.
١-مقدمه
سيستم ريسندگي رينگ علي رغم برخورداري از محاسن زياد، داراي معايبي است که همين امر باعث شده محققين در دهه - هاي اخير توجه بيشتري به روشهاي نوين ريسندگي داشته باشند، هر چند که با وجود اين معايب ، هنوز سهم عمدهاي از توليدات نخ جهان توسط اين سيستم توليد مي گردد [١]. سه سيستم ريسندگي سايرو، سولو و تجمعي از جمله سيستم هاي نويني هستند که در دهه هاي اخير به صنعت نساجي معرفي شده اند.
سيستم ريسندگي سولو در سال ١٩٩٨ توسط مراکز تحقيقاتي CSIRO ,Woolmark و WRONZ طراحي و ابداع گرديد و در ايتماي پاريس سال ١٩٩٩ در معرض عموم قرار گرفت و به صنعت نساجي معرفي شد [٢]. تاکنون تحقيقات متعددي بر روي نخ هاي سولو صورت گرفته است [٤-٢]. تقريبا اکثر اين مطالعات بر روي پرزينگي اين نخ ها و مزيت آنها نسبت به نخ رينگ در فرآيندهاي مختلف نساجي متمرکز بوده است [٢، ٣]. اين مطالعات نشان دادهاند که نخ هاي سولو داراي پرزينگي به مراتب کمتري نسبت به نخ هاي رينگ هستند.
اولين بار در سال ١٩٥٤ ميلادي تحقيقات دانشمندان بر روي ريسندگي نخ با دو نيمچه نخ توسط Ewald و Landstreet
[٥] صورت گرفت . در ادامه تحقيقات، روش ريسندگي سايرو در سال ٧٦-١٩٧٥ توسط موسسه CSIRO ابداع گرديد [٦].
تحقيقات متعددي بر روي استحکام نخ هاي سايرو صورت گرفته است [٧-٩] که اين تحقيقات در برخي موارد نتايجي متناقض ارائه نمودهاند. با اين حال اکثر اين مطالعات نشان دادهاند که نخ هاي سايرو داراي خصوصيات فيزيکي و مکانيکي به مراتب بهتري نسبت به نخ هاي رينگ هستند.
سيستم ريسندگي تجمعي در دهه ي اخير پا به عرصه ي ظهور نهاد و در مدت کوتاهي تحولات چشمگيري را به خود ديده است . در همين مدت طرحهاي مختلفي از اين سيستم توسط سه شرکت Zinser, Rieter و Suessen ارائه گرديد. نتايج مطالعات صورت گرفته بر روي نخ هاي تجمعي بيانگر اين نکته است که اين نخ ها داراي پرزينگي به مراتب کمتري نسبت به نخ هاي رينگ مي باشند [١٠-١٢].
علي رغم مطالعات گسترده بر روي سه سيستم ريسندگي سايرو، سولو و تجمعي ، تاکنون هيچ تحقيقي بر روي مقايسه اين سه سيستم با يکديگر صورت نگرفته است . بنابراين مقاله حاضر به بررسي سيستم هاي ريسندگي رينگ ، تجمعي ، سولو و سايرو مي - پردازد و استحکام اين نخ ها را با توجه به پارامترهاي ساختاري نخ ، مهاجرت الياف و تاب نخ مورد بررسي قرار مي دهد.
٢-روش تحقيق
نخ هاي تجمعي با استفاده از سيستم مغناطيسي RoCoS توليد شدند. ابتدا نخ هاي سايرو در پنج فاصله مختلف با ٤ فاکتور تاب توليد شدند و پس از تعيين استحکام، نخ توليد شده در فاصله رشته ٨ ميليمتر به عنوان نخ بهينه براي مقايسه با ساير نخ ها تعيين گرديد. سپس نخ هاي آزمايشي حاوي الياف ردياب با سه رنگ متفاوت در ٤ فاکتور تاب توليد شد و استحکام آنها طبق استانداردهاي رايج تعيين استحکام نخ هاي ريسيده شده از الياف استيپل مورد بررسي قرار گرفت . در ادامه با توجه به شکل الياف در نخ هاي آزمايش شده، پارامترهاي مهاجرت و يکنواختي اين نخ ها، نتايج مورد تجزيه و تحليل قرار گرفت . در اين پژوهش از الياف لايوسل سفيد رنگ استفاده شد که به منظور بررسي پارامترهاي مهاجرت جهت بررسي مسير عبور الياف حدود ١/٨ درصد الياف لايوسل رنگ شده در مرحله حلاجي افزوده شد. جهت مشاهده الياف ردياب از ماده متيل ساليسيلات که داراي ضريب شکستي نزديک به الياف لايوسل سفيد رنگ است استفاده گرديد. به منظور تعيين پارامترهاي استحکام، دستگاه اينسترون مورد استفاده قرار گرفت و در ادامه توسط دستگاه اوستر يکنواختي نخ ها تعيين شد و سپس تعداد نقاط ضخيم ، نازک و نپ اندازه گيري شد.
٣- نتايج و بحث
شکل ١ تأثير فاکتور تاب بر ضريب ريسندگي الياف در نخ هاي سايرو، سولو، تجمعي و رينگ را نشان مي دهد. همانگونه که مشاهده مي شود براي هر ٤ سيستم ريسندگي ، با افزايش فاکتور تاب ضريب ريسندگي افزايش و پس از آن کاهش مي يابد. با افزايش تاب تنش بيشتري به الياف اعمال شده و در نتيجه تجعد الياف باز شده و ضريب ريسندگي افزايش مي يابد. با افزايش بيشتر تاب الياف با زاويه بيشتري نسبت به محور نخ قرار گرفته و لذا ضريب ريسندگي کاهش مي يابد. همچنين نتايج نشان مي - دهند که نخ هاي تجمعي داراي بالاترين ضريب ريسندگي و نخ هاي رينگ داراي کمترين ضريب ريسندگي مي باشند.
شکل ١ تأثير فاکتور تاب بر ضريب ريسندگي الياف
شکل هاي ٢ تا ٤ تأثير فاکتور تاب را بر پارامترهاي مهاجرت الياف در نخ هاي سايرو، سولو، تجمعي و رينگ نشان مي دهند.
مقدار موقعيت متوسط الياف در نخ هاي مختلف در شکل ٢ نشان داده شده است . اين پارامتر بيان کنندهي ميانگين موقعيت شعاعي يک ليف در سطح مقطع نخ است و هرچه بيشتر باشد به اين معني است که ليف از لايه هاي خارجي به سمت مغزي نخ آمده و در نتيجه تعداد لايه هاي بيشتري را درنورديده است . لذا مي توان نتيجه گرفت که هرچه موقعيت متوسط الياف بيشتر باشد استحکام نخ نيز بيشتر خواهد بود. نتايج نشان مي دهند که نخ هاي سايرو داراي بيشترين موقعيت متوسط الياف هستند و پس از آن نخ هاي تجمعي ، سولو و سايرو قرار دارند.
شکل ٣ تأثير فاکتور تاب را بر شدت مهاجرت الياف نشان مي دهد. اين شاخص نرخ تغييرات موقعيت شعاعي يک ليف مهاجر را نشان مي دهد. هرچه اين نرخ تغييرات بيشتر باشد تعداد دفعاتي که لايه ها به هم متصل مي شود بيشتر و لذا استحکام نخ بيشتر خواهد بود. نتايج نشان مي دهند که براي همه نخ ها با افزايش فاکتور تاب شدت مهاجرت افزايش مي يابد. نخ هاي سايرو و تجمعي داراي بيشترين شدت مهاجرت و نخ رينگ داراي کمترين شدت مهاجرت هستند.
فاکتور مهاجرت که شاخصي از مهاجرت کلي الياف در نخ است از حاصل ضرب شدت مهاجرت در دامنه مهاجرت بدست مي - آيد. مقادير فاکتور مهاجرت براي نخ هاي مختلف در شکل ٤ نشان داده شدهاند. همان گونه که مشاهده مي شود، نخ هاي سايرو و تجمعي داراي بيشترين فاکتور مهاجرت هستند و پس از آنها نخ هاي سولو وتجمعي قرار دارند.
شکل ٢ تأثير فاکتور تاب بر موقعيت متوسط الياف
شکل ٣ تأثير فاکتور تاب بر شدت مهاجرت الياف
