بخشی از مقاله
چکیده
نخ پلیاستر تکسچره با استفاده از ماشین تکسچرایزینگ دو هیتره و با سیستم تاب دهنده مجازی اصطکاکی تولید شد. دمای هیتر اول از160 C تا 210 C با نرخ افزایش دمای 10 C و نسبت کشش از 1/6 تا 1/95 با نرخ افزایش کشش 0/7 به عنوان متغیر فرایند در نظر گرفته شد و تاثیر متغیرهای فوق بر روی خواص کششی و موجی نخ تکسچره حاصل بررسی گردید.
از نتایج آزمایشات انجام شده مشخص گردید که به طور کلی با افزایش دمای هیتر اول ماشین تکسچرایزینگ؛ استحکام، مدول، جمع شدگی و خواص موجی نخ تولیدی افزایش مییابد و ازدیاد طول تا حد پارگی کاهش نشان میدهد. افزایش نسبت کشش نیز باعث افزایش استحکام و مدول اولیه شده و منجر به کاهش ازدیاد طول، جمع شدگی و جمع شدگی موجی نخ میشود.
-1 مقدمه
به منظور ایجاد موج در الیاف که سبب بهبود ویژگیهای عایقبندی گرمایی، نفوذ ناپذیری هوا، قدرت پوششدهی، زیردست نرم، حجیم بودن و افزایش رطوبتپذیری نسبت به نخهای اولیه میشود که آنها را برای کاربردهای پوشاک مناسب میسازد، نخهای فیلامنتی نوریس طی فرایندهای حرارت،کشش و تاب تکسچره میشود و در آنها موج ایجاد میگردد.
برای تولید نخهای تکسچره روشهای بسیاری وجود دارد که روش تاب مجازی با توجه به سرعت بالای تولید و کیفیت مناسب نخ تولیدی مورد توجه بسیاری قرار گرفته است2]و .[1 به طور کلی خواص ایجاد شده در خود نخ به ساختار پلیمر، روش و شرایط ریسندگی و میزان کشش الیاف در حین فرایند تولید بستگی دارد. خواص ذکر شده میتواند بر روی آرایشیافتگی مولکولی و میزان بلورینگی نخ تاثیرگذار باشد
خواص کششی و موجی نخ تکسچره وابسته به نسبت کشش و - D/Y - نخ میباشد. با افزایش نسبت کشش، استحکام افزایش یافته و جمعشدگی موجی کاهش نشان میدهد. همچنین با افزایش نسبت - D/Y - میزان سختی موجی نخ کاهش می-یابد.[7] دمای هیتر اول و سرعت دستگاه تکسچرایزینگ هم از عوامل مهم تاثیرگذار بر روی نخ پلیاستر تکسچره میکروفیلامنت میباشد. افزایش دمای هیتر اول منجر به افزایش میزان آرایشیافتگی و بلورینگی شده و در نتیجه استحکام افزایش یافته و ازدیاد طول کاهش مییابد.
در این مطالعه نمونهها به صورت صنعتی تهیه شدند و پس از انجام بررسیهای لازم بر روی نتایج آزمایشات میتوان دریافت که بهترین دمای هیتر و نسبت کشش به منظور دستیابی به خواص مطلوب و همچنین کاهش میزان اتلاف انرژی و پارگی دستگاه چگونه میباشد.
-2 تجربیات و تئوری
از نخ پلی استر نیمه آرایش یافته - POY - تولید شرکت پلی اکریل ایران به عنوان ماده اولیه استفاده گردید. خواص این نخ در جدول 1 ارائه شده است:
جدول:1 خواص نخ پلی استر نیمه آرایش یافته POY
از دستگاه تکسچرایزینگ ساخت شرکت بارمگ کشور آلمان با سیستم تاب دهنده مجازی برای تولید نخ ست - DTY - استفاده شده است. شرایط دستگاه برای تولید این نخ در جدول زیر اشاره شده است:
جدول:2 شرایط دستگاه تکسچرایزینگ برای تولید نخ تکسچره
خواص کششی نخهای فیلامنتی تکسچره شده، طبق استاندارد [9] ASTM - D3822-95a - و با استفاده از دستگاه اندازهگیری خواص کششی که بر اساس سیستم ثابت ازدیاد طول کار میکند، اندازهگیری شد. اندازهگیری جمعشدگی و خواص موجی شامل جمعشدگی، سختی و پایداری موج نخ مطابق استاندارد انجام گردید.
-3 نتایج و بحث
تاثیر دمای هیتر و نسبت کشش بر روی استحکام نخ تکسچره:
با توجه به شکل 1 میتوان مشاهده کرد که افزایش دمای هیتر اول، استحکام روند افزایشی بسیار کمی نشان میدهد. افزایش بیش از حد دمای هیتر در بالای 200 C باعث کاهش میزان استحکام میشود. این موضوع نشان میدهد که افزایش بیش از حد در دمای منطقه حرارتی اولیه منجر به تخریب ساختار زنجیرهای پلیمری الیاف میشود. با افزایش نسبت کشش مقدار استحکام ابتدا افزایش و سپس کاهش مییابد، به طوریکه در نسبت کشش 1/81 بیشترین مقدار استحکام مشاهده میشود و با افزایش بیش از حد آن، میزان استحکام نخ کاهش مییابد. افزایش بیش از حد نسبت کشش باعث ایجاد نقاط ضعیف در ساختار الیاف شده و در نتیجه آرایش یافتگی الیاف و استحکام نخ کاهش مییابد.
تاثیر دمای هیتر و نسبت کشش بر روی مدول اولیه نخ تکسچره:
شکل 2 نشان میدهد که به طور کلی با افزایش دمای هیتر اول روند خاصی بر روی مقادیر میانگین مدول اولیه مشاهده نمیشود. اما میتوان مشاهده کرد که در دمای 190 درجه سانتیگراد بیشترین مقدار مدول اولیه بهدست میآید و پس از این دما مقدار میانگین مدول اولیه نخ تکسچره کاهش مییابد. همچنین با افزایش نسبت کشش مقدار میانگین مدول اولیه نخ تکسچره افزایش مییابد، بطوریکه نخ تولید شده در نسبت کشش 1/95 بیشترین مقدار مدول اولیه را دارد. افزایش نسبت کشش منجر به افزایش آرایش یافتگی و بلورینگی الیاف شده و در نتیجه مقدار مدول اولیه نخ نیز افزایش مییابد.
شکل:1 استحکام نخ تکسچره بر حسب دمای هیتر
شکل :2 مدول اولیه نخ تکسچره بر حسب دمای هیتر
تاثیر دمای هیتر و نسبت کشش بر روی ازدیاد طول تا پارگی نخ تکسچره:
شکل 3 نشان میدهد که با افزایش دمای هیتر اول روند خاصی برای ازدیاد طول نخ تکسچره مشاهده نمیشود، اما در دمای 190 درجه سانتیگراد کمترین مقدار ازدیاد طول برای نخ تکسچره مشاهده میشود و پس از این دما، ازدیاد طول تا حد پارگی افزایش مییابد. به طور کلی با افزایش نسبت کشش ازدیاد طول تا حد پارگی نخ تکسچره کاهش یافته است، بطوریکه نخ تکسچره تولید شده در نسبت کشش 1/95 کمترین میزان ازدیاد طول تا حد پارگی را داشته است.
شکل :3 ازدیاد طول تا پارگی نخ تکسچره بر حسب دمای هیتر
شکل :4 جمع شدگی نخ تکسچره بر حسب دمای هیتر
تاثیر دمای هیتر و نسبت کشش بر روی جمع شدگی نخ تکسچره:
افزایش دمای هیتر اول منجر به تغییر حالت نواحی بلور و در نتیجه کاهش بلورینگی میشود. کاهش بلورینگی در الیاف باعث افزایش نواحی آمورف شده و درنتیجه میزان جمع شدگی که با میزان نواحی آمورف در الیاف رابطه مستقیم دارد
