بخشی از مقاله
چکیده
پلی استر استیپل از جمله الیافی است که در تهیه نخ خاب ریسیده شده فرش ماشینی استفاده میشود. یکی از مشکلاتی که حین فرآیند ریسندگی وجود دارد، جدا شدن اولیگومرها از بدنه الیاف و چسبیدن آنها به قسمتهای مختلف ماشینلاتآ مخصوصاً بالنگیر ماشین تابندگی است که باعث میشود تا اصطکاک بین نخ و قسمتهای مختلف ماشین افزایش یابد و در نتیجه بخشی از الیاف به عنوان پرز از بدنه نخ جدا شده و تبدیل به ضایعات گردد.
صرفنظر از هزینههای زیاد ناشی از ضایعات، افزایش الیاف پرزی در سالن ریسندگی سبب کاهش شدید راندمان تابندگی میشود. در این تحقیق از روش پارافینزنی به بدنه نخ جهت کاهش اصطکاک بین نخ و سطوح حرکت نخ شده است. پارافین جامد در مسیر عبور نخ در ماشین بوبینپیچی قرار گرفته و در اثر تماس نخ و پارفین، سطح نخ روغنی شده است. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد، استفاده از 0/0166 درصد پارافین نسبت به وزن نخ، سبب کاهش چشمگیر الیاف پرزی از 4/97 درصد به 0/00549 میشود.
مقدمه
به هنگام سنتز پلی اتیلن ترفتالات در فرآیند تولید الیاف پلی استر، اولیگومرها به طور ناخواسته ای در پلیمر باقی میمانند. بر اساس تحقیقات انجام شده، الیگومرها 1 تا 4 درصد از وزن الیاف پلیاستر را تشکیل میدهند و عمدتاً به شکل تریمر حلقوی به نام سیکلو تریس اتیلن ترفتالات1میباشند. اولیگومرها در طی فرآیندهای تولید نخ و تکمیل کالا از آن خارج شده و مشکلاتی در ماشین های تولیدی و کیفیت محصول به وجود میآورند
روشهای مختلف به کارگرفته شده شامل اولیگومرزدایی قبل - سود، آنزیم، مواد آنتی اولیگومر - همراه - ماده آنتی اولیگومر - و بعد از رنگرزی - مواد آنتی اولیگومر - و همچنین اولیگومرزدایی توسط میکروسکوپ الکترونی SEM از سطح پارچه و نخ، طیف سنجی مادون قرمز - FT-IR - روی نمونه های مختلف انجام گرفته است. .[2] مواد و روشهای مختلف بر روی کالای پلیاستری میتوانند با کاهش وزن همراه باشد. این کاهش وزن در نتیجه خروج مقداری از اولیگومرها و یا هیدرولیز ساختمان لیف در نظر گرفته میشود. همچنین اولیگومرها به دلیل حلالیت کم در محیط اسیدی متبلور میشوند.
1 - CTR
عملیات کشش و حرارت منجر به افزایش میزان تبلور الیاف میشود. همچنین الیاف پلیاستر با میزان پرزدهی پائین نسبت به نمونه های معمولی دارای تبلور کمتری است. .[3] با انجام عملیات حرارتی، میزان سختی خمش افزایش مییابد که می توان آن را به افزایش میزان تبلور الیاف پلیاستر نسبت داد. .[4] فیشر و فاکیروف2 معتقدند که تثبیت حرارتی، موجب پیوستن بلورهای ریز به یکدیگر و تشکیل بلورهای بزرگتر و کامل تر و در مجموع، موجب افزایش بلورینگی میگردد.
جرم مولکولی پلیاستر نقش بسیار مهمی در پرزدهی لیف پلیاستر دارد. برای تولید پلیاستر با تمایل کم برای تشکیل پرزدانه، وزن مولکولی کاهش داده میشود. .[1] هدف اصلی از کاهش درجه پلیمریزاسیون در تولید الیاف آنتی پیل، کاهش مقاومت خمشی و افزایش انعطاف پذیری الیاف تولیدی میباشد. کاهش جرم مولکولی متوسط پلیاستر، کاهش استحکام و مقاومت در برابر خمش را برای الیاف به همراه دارد که به ساییده شدن سریع تر پرزدانه بر روی کالا منجر میشود
دست یابی به خاصیت آنتی پیل در الیاف مستلزم کاهش استحکام الیاف است که با کاهش ویسکوزیته پلیمر ریسندگی ایجاد میگردد. از طرف دیگر کاهش ویسکوزیته پلیمر مانع عمده ای در جهت ریسندگی آن است که برای حل این مشکل از یک عامل نگهدارنده ویسگوزیته در ساختار پلیمر استفاده میشود. این عامل با ایجاد اتصال عرضی در زنجیره های پلیمر ویسکوزیته ظاهری پلیمر را افزایش و امکان ریسندگی آن را فراهم می-آورد. در مراحل تکمیل الیاف ریسیده شده، پیوندهای اتصال عرضی در اثر تماس با آب هیدرولیز و گسیخته می شود و باعث میگردند الیاف با وزن مولکولی پائین و در نتیجه قوام پائین بدست آید. الیاف معمولی پلیاستر با ویسکوزیته ذاتی 0/6- 0/64 تولید میگردد. با کاهش ویسکوزیته به حدود 0/48 مقاومت الیاف به تشکیل پرزدانه آغاز و با کاهش ویسکوزیته به حدود 0/4 بهبود مییابد.
با ورود الیاف پلیاستر به سیستم ریسندگی نیمه فاستونی جهت استفاده در خاب فرش ماشینی، تولید کنندگان، با مشکل بزرگ پرزدهی الیاف پلیاستر مواجه شدند که استفاده از این الیاف را تحت شعاع خود قرار میداد و با ضایعات بالای پرز الیاف استفاده از این الیاف مقرون به صرفه نبود. بنابراین، هدف از انجام این تحقیق پیدا کردن راه کاری جهت کاهش پرزدهی نخ پلیاستر ریسیده شده در سیستم ریسندگی نیمه فاستونی برای استفاده در خاب فرش ماشینی و کاهش ضایعات تولید و افزایش راندمان ماشین می باشد.
مواد و روشها
با توجه به عیب پرزدهی الیاف پلیاستر که نتیجهی آن خروج اولیگومرهای حلقوی از لیف و چسبیدن آنها به بدنهی بالن گیر کاسهی ماشین تابندگی و برخورد نخ با آن و ریزش الیاف پرزی از نخ میباشد، روش زدن پارافین به نخ در ماشین اتوکنر قبل از تابندگی مورد تحقیق قرار گرفت تا این اشکال بزرگ الیاف پلیاستر با کاهش ضریب اصطکاک سطح نخ در اثر چرب شدن سطح نخ با پارافین برطرف شود.
از سیستم ریسندگی نیمه فاستونی برای تولید نخ خاب فرش ماشینی از الیاف پلی استر ویرجین خام درجه 1 با ظرافت Den 10 و طول 130 mm استفاده شد. نخ یک لای تولید شده برای زدن پارافین در ماشین اتوکنر مورد عمل پارافین زنی قرار گرفت و بعد از آن در ماشین چندلاکنی 3 لا شد و برای عمل تابندگی در ماشین تابندگی مورد عملیات تابندگی قرار گرفت. پارافین به شکل جامد به رنگ سفید از کمپانی Reseda Binder با نقطه ذوب 59 -60 - °C - استفاده شد.
پارافین بعد از ریسندگی و قبل از تابندگی بر روی ماشین اتوکنری که مجهز به مکانیزم پارافین زنی است به نخ تک لا زده شد. پارافین داخل جایگاه قرار گرفته و از مرکز وارد محور ثابت میشود. در انتهای محور، چینی راهنما قرار گرفته که نخ در شیار آن قرار میگیرد و در اثر گردش محور پارافین چرخیده و به نخ زده میشود. برای تغییر درصد پارافین پشت پایه چینی راهنما واشر قرار می-گیرد تا به نخ فشار وارد کرده و سطح تماس نخ با پارافین تحت فشار قرار گیرد که بسته به مقدار فشار درصد پارافین متغییر خواهد بود.
2 -shiker & fakirof
جهت محاسبه مقدار پارافین زده شده به نخ، نمونه ها قبل از عملیات و پس از عملیات پارافین زنی وزن شد. با توجه به اندازه گیری وزن خالص نخ قبل از عمل تابندگی و اندازه گیری وزن نخ بعد از عمل تابندگی، مقدار کسری وزن نخ با اختلاف وزن نخ قبل از عمل تابندگی و بعد از عمل تابندگی بدست میآید که این کسری وزن همان وزن الیاف پرزی جدا شده از نخ حین عمل تابندگی میباشد. برای وزن کردن از ترازوی2000 گرم SATRUE مدل B2000 با دقت 0/01 استفاده شد.
نتایج و بحث
نتایج نشان داد مقدار پارافین زده شده به نخ 0/0166 است. برای نخ بدون پارافین به طور میانگین 4/97 درصد ضایعات الیاف
پرزی وجود دارد. این درحالی است که برای نخ پارافین خورده این مقدار به 3 5 / 49 10 درصد نزدیک به صفر کاهش می یابد به دلیل این که پارافین از چسبیدن اولیگومرهای حلقوی جدا شده از روی نخ در اثر تابندگی بر روی سطوح ماشین تابندگی علی الخصوص بالن گیر جلوگیری می نماید که نتیجه آن عدم اصطکاک سطحی و جلوگیری از جدا شدن الیاف پرزی از داخل ساختمان نخ خواهد بود. علت این امر آن است که پارافین باعث چسبیدن الیاف شناور روی سطح نخ میشود و با چرب شدن سطوح مسیر حرکت نخ از جدا شدن و چسبیدن اولیگومرها بر روی سطوح و ایجاد یک سطح زبر ممانعت می کند.
شکل - - 2 - میزان پرزدهی نخ روی ماشین تابندگی
به منظور بررسی آماری اطلاعات حاصل از نمونه نخ های تولید شده، تمامی داده ها توسط نرم افزارSPSS مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت که در آزمون فرض مقایسه میانگین دو جامعه مستقل - Independent Sample T-Teast - بین پرزدهی نخ پارافین خورده و نخ بدون پارافین اختلاف معنادار نشان داده شد.
جدول - - 1 - نتایج آزمون فرض مقایسه میانگین دو جامعه مستقل بین پرزدهی نخ پارافین خورده و نخ بدون پارافین
