مقايسه ريسندگي مكانيكي از الياف منقطع (استيپل) با ريسندگي شيميايي الياف يكسره (فيلامنت)

يكي از اولين روش‌هاي تهيه منسوج بشر بر اساس ريسندگي مكانيكي از الياف منقطع (استيپل) مي‌باشد اين روش قديمي‌ترين و تا اواسط قرن بيستم ميلادي تنها روش توليد نخ به حساب مي‌آمده است سالهاي سال تلاش بشر براي بالا بردن كيفيت منسوجات و كم كردن هزينه توليد آنها، صرف طراحي ماشين آلات با راندمان بيشتر جهت استفاده در اين سيستم مي گشت

فهرست

---

 

 

فصل اول: مقايسه ريسندگي مكانيكي از الياف منقطع ( استيپل) با ريسندگي شيميايي الياف يكسره (فيلامنت)

1-1 ريسندگي مكانيكي از الياف استيپل........ 1

1-1-1 بحث اقتصادي.......................... 2

1-1-1-1 ماشين آلات خط توليد................. 2

1-1-1-1-1 حلاجي............................. 2

1-1-1-1-2 كارد............................. 3

1-1-1-1-3 چندلاكني.......................... 3

1-1-1-1-4 فلاير............................. 4

1-1-1-1-5 رينگ............................. 4

1-1-1-1-6 بوبين پيچي....................... 4

1-1-1-2 فضاي اشغالي ماشين آلات.............. 5

1-1-1-3 نيروي انساني مورد نياز............. 6

1-1-1-4 انرژي مصرفي........................ 7

1-1-1-5 سرويس و نگهداري.................... 8

1-1-2 محدوديت توليد........................ 10

1-1-2-1 كيفيت.............................. 10

1-1-2-2 يكنواختي.......................... 10

1-1-2-3 ظرافت.............................. 11

1-1-3 توليد يكنواخت........................ 11

1-1-4 مواد اوليه........................... 12

1-2 ريسندگي شيميايي از الياف يكسره......... 13

1-2-1 پيشينه............................... 13

1-2-2 مزاياي ريسندگي شيميائي از الياف يكسره 15

1-2-2-1 بحث اقتصادي........................ 15

1-2-2-2 محدوديت توليد...................... 16

1-2-2-3 تهيه مواد اوليه.................... 17

1-2-2-4 توليد يكنواخت...................... 17

1-2-3 روش هاي ريسندگي شيميائي از الياف يكسره 18

1-2-3-1 ذوب ريسي........................... 18

1-2-3-1-1 ساختار شيميايي محصول ذوب‌ريسي..... 20

1-2-3-2 خشك ريسي........................... 21

1-2-3-3 ترريسي............................. 22

فصل دوم: بررسي خواص مكانيكي و حرارتي الياف يكسره در رابطه با ساختمان داخلي و تغيير فرم الياف

2-1 خواص مكانيكي........................... 24

2-1-1 تعريف خواص مكانيكي الياف............. 24

2-1-2 تعريف اصطلاحات مورد استفاده در بحث خواص مكانيكي 26

2-1-2-1 نيروي پارگي........................ 26

2-1-2-2 تنش................................ 26

2-1-2-3 تنش مخصوص.......................... 26

2-1-2-4 قدرت‌مخصوص يا قوام‌نخ................ 27

2-1-2-5 كرنش............................... 27

2-1-2-6 منحني تنش- كرنش.................... 28

2-1-2-6-1 ناحيه اول........................ 28

2-1-2-6-2 مدول اوليه....................... 29

2-1-2-6-3 نقطه تسليم...................... 29

2-1-2-6-4 ناحيه دوم........................ 30

2-1-2-7 خزش................................ 31

2-1-2-8 افت تنش............................ 31

2-1-3 خواص مكانيكي الياف يكسره............. 32

2-1-3-1 تأثير كشش بر خواص مكانيكي الياف يكسره 36

2-1-3-1-1 كشش سرد.......................... 36

2-1-3-1-2 كشش گرم.......................... 37

2-2 خواص حرارتي الياف يكسره................ 39

2-2-1مقدمه ................................ 39

2-2-1-1 نقطه ذوب........................... 40

2-2-1-2 نقطه شيشه‌اي شدن.................... 40

2-2-2 الياف گرماسخت........................ 41

2-2-3 الياف گرمانرم ....................... 41

2-2-4 اثر گرما بر استحكام.................. 42

2-2-5 قابليت اشتعال الياف.................. 44

فصل سوم: تثبيت حرارتي در الياف ترموپلاستيك و تعيين درجه تثبيت

3-1 تثبيت حرارتي........................... 46

3-2 اثر و درجه تثبيت....................... 48

3-3 مقايسه تأثير حرارت بر دو ليف پلي‌استر و نايلون 50

فصل چهارم: اصول مكانيكي تغيير فرم در الياف يكسره

4-1 تاريخچه................................ 64

4-2 تقسيم بندي روشهاي تكسچرايزينگ.......... 66

4-2-1 تغيير فرم ايجاد شده در سطح مقطع ليف.. 66

4-2-2 تغيير فرم ايجاد شده در امتداد محور طولي نخ 67

4-2-1-1 الياف دو‌جزئي....................... 67

4-2-1-1-1 الياف دو جزئي كامپوزيت........... 68

4-2-1-1-1-1 روش‌هاي توليد الياف دوجزئي ‌كامپوزيت ‌پهلوبه‌پهلو 69

4-2-1-1-1-2 روش‌هاي توليد الياف دو جزئي كامپوزيت غلاف-مغزي 71

4-2-1-1-1-3 موارد مصرف الياف دو جزئي كامپوزيت 71

4-2-1-1-1-4 محاسبه شعاع انحناي تجعد........ 75

4-2-1-1-2 الياف دو‌جزئي ماتريسي............. 76

4-2-1-1-3 طبيعت اجزاء در الياف دو‌جزئي...... 78

4-2-1-1-3-1 اجزاء كاملاً متفاوت.............. 79

4-2-1-1-3-2 اجزاء با ساختمان يكسان و اختلاف شيميايي كم 80

4-2-1-1-3-3 اجزاء با ساختمان يكسان و اختلاف فيزيكي كم 82

4-2-1-2 الياف ميان‌تهي........................ 83

4-2-1-3 الياف پروفيلي...................... 84

4-2-1-4 الياف ميان‌تهي-پروفيلي.............. 85

4-2-2 تغيير فرم ايجاد شده در امتداد محور طولي نخ 86

4-2-2-1 نخ‌هاي مركب........................... 88

4-2-2-1-1 نخ‌هاي دورپيچ....................... 88

4-2-2-1-2 نخ‌هاي مغزي ريسيده شده............ 89

4-2-2-1-3 نخ‌هاي پرزدار..................... 89

4-2-2-2 نخ‌هاي كششي......................... 89

4-2-2-2-1 جعبه تراكمي...................... 91

4-2-2-2-1-1 جعبه تراكمي آنيلون............. 92

4-2-2-2-1-2 جعبه تراكمي نووآلان............. 93

4-2-2-2-1-3 جعبه تراكمي بانلون............. 93

4-2-2-2-2 لبه يا تيغه..................... 93

4-2-2-2-3 بافت و شكافت..................... 96

4-2-2-2-4 چرخ دنده......................... 96

4-2-2-2-5 ضربه............................. 96

4-2-2-2-6 تاب و بازتاب..................... 97

4-2-2-2-7 جت هوا........................... 98

4-2-2-2-8 جمع‌بندي ومقايسه.................... 104

فصل پنجم: تغيير فرم به روش تاب مجازي

5-1 تعريف تاب مجازي........................ 109

5-2 قسمتهاي مختلف ماشين تاب مجازي.......... 110

5-2-1 هيتر................................. 110

5-2-2 غلتك‌هاي تغذيه و توليد................ 111

5-2-3 واحد تاب‌دهنده........................ 112

5-2-4 قسمت روغن‌زن.......................... 112

5-2-5 واحدهاي تاب‌دهنده..................... 113

5-2-5 واحدهاي تاب‌دهنده..................... 113

5-2-5-1-1سيستم حركتي سه‌ديسكي............... 115

5-2-5-1-2سيستم حركتي دو ديسكي.............. 115

5-2-5-2 دوك اصطكاكي........................ 118

5-2-5-2-1 تاب‌دهنده‌هاي اصطكاكي بوش.......... 119

5-2-5-2-2 تاب‌دهنده‌هاي اصطكاكي ديسك......... 121

5-2-5-2-3 تاب‌دهنده‌هاي اصطكاكي مدرن......... 123

5-2-5-2-3-1 واحد تاب‌دهنده اصطكاكي تسمه اي.. 123

5-2-5-2-3-2 واحد تاب‌دهنده رينگ تكس........ 126

5-2-5-2-3-3 واحد تاب‌دهنده توئيست‌تكس......... 128

5-2-5-2-3-4واحد تاب‌دهنده سيلندري............. 130

5-2-6 منطقه حرارتي اوليه................... 131

5-2-7 منطقه سرد كننده.......................... 135

5-2-8 منطقه حرارتي ثانويه.................... 136

5-2-9 اضافه نمودن روغن تكميلي به نخ تكسچره شده 137

5-3 كاهش صداي ماشين‌هاي تكسچرايزينگ........... 138

5-4 كاربرد نخ‌هاي تكسچره‌شده به روش تاب مجازي 138

5-5 محاسبه توليد روزانه ماشين تكسچرايزينگ.. 139

فصل ششم: ماشين تكسچرايزينگ تاب مجازي RPR

6-1 مقدمه..................................... 140

6-2 شكل كلي ماشين............................ 140

6-3 توضيح اجزاي ماشين........................... 144

 

6-3-1 هد استوك مكانيكي.............................. 144

6-3-2 مجموعه عقبي................................... 144

6-3-3 هد استوك الكتريكي............................. 145

6-3-4 چراغ‌هاي هشدار‌دهنده............................ 147

6-3-5 بدنه ماشين.................................... 149

6-3-6 قفسه.......................................... 150

6-3-7 شفت تغذيه..................................... 150

6-3-8 هيترها........................................ 150

6-3-9 ساكشن بخار.................................... 150

6-3-10 سردكن........................................ 150

6-3-11 فريكشن‌ها..................................... 151

6-3-12 سنسورها...................................... 151

6-3-13 روغن‌زن....................................... 151

6-3-14 شفت برداشت................................... 151

6-3-15 تراورس...................................... 153

6-3-16 گاري‌هاي سرويس................................ 153

6-3-17 نخ‌كش......................................... 153

6-3-17-1 خالي كردن مخزن نخهاي زائد.................. 153

6-4 تغذيه........................................... 155

6-4-1 قفسه‌ها........................................ 155

6-4-2 نحوه تغذيه.................................... 156

6-4-3 مونتاژ شفت تغذيه.............................. 160

6-5 برداشت.......................................... 162

6-5-1 جاگذاري بوبين خالي............................ 162

6-5-2 مونتاژ شفت برداشت............................. 162

6-5-3 اهرمهاي برداشت................................ 165

6-5-4 تنظيم شيب بوبين............................... 167

6-6 تنظيمات حركت راهنماي نخ......................... 169

6- 7دياگرام انتقال نيرو............................. 171

6-8 سرويس و نگهداري................................. 173

6-9 دياگرام سراميك‌ها................................ 174

6-10 خصوصيات اصلي ماشين............................. 176

فصل هفتم: تئوري‌هاي مربوط به تاب مجازي

7-1 مقدمه........................................... 179

7- 2 مكانيك تاب مجازي............................... 182

7-2-1 تئوري تاب‌دهنده‌هاي مجازي اصطكاكي............... 182

7-2-2 تغييرات تاب در دستگاه تاب مجازي (ناحيه دوم)... 193

7-3 معادله افزايش درجه حرارت نخ..................... 197

فصل هشتم: كنترل كيفيت نخ‌هاي تكسچره‌شده

8-1 مقدمه........................................... 200

8-2 كيفيت نخ‌هاي تكسچره‌شده با تاب.................... 203

8-3 فاكتورهاي مؤثر بر كيفيت نخ تكسچره‌شده............ 204

8-4 كنترل كيفيت نخ‌هاي تكسچره‌شده به روش غير همزمان غيراتوماتيك 205

8-4-1 اندازه‌گيري نمره.......................... 206

8-4-2 تعيين جهت تاب................................. 206

8-4-3 اندازه‌گيري خواص كششي.......................... 206

8-4-4 اندازه‌گيري مقدار آبرفتگي...................... 207

8-4-5 مدول اندازه‌گيري خاصيت فنريت (جمع‌شدگي تجعد-سختي تجعد)، تجعد و ثبات تجعد......................................... 208

8-4-6 تست لوله شيشه‌اي شرلي.......................... 210

8-4-7 اندازه‌گيري فيلامنت‌گسيختگي...................... 212

8-4-7-1 ارزشيابي با چشم............................. 212

8-4-7-2 دستگاه ليندلي............................... 212

8-4-7-3 دستگاه نوري................................. 213

8-4-7-4دستگاه انكاتكنيكا............................ 213

8-4-8 اندازه‌گيري درجه گره‌زني داخلي.................. 213

8-4-8-1 روش سوزن دستي............................... 213

8-4-8-2 روش سوزني اتوماتيك.......................... 214

8-4-8-3 روش الكترواستاتيك........................... 214

8-4-8-4 روش اندازه‌گيري ضخامت اتوماتيك............... 214

8-4-8-4-1 دستگاه ايتمات............................. 214

8-4-8-4-2 دستگاه سوزني اتوماتيك راتزچايلد........... 215

8-4-8-4-3 دستگاه سوزني اتوماتيك نوري................ 215

8-4-8-4-4 دستگاه شمارش نقاط گره‌خورده رويتلينگر...... 215

8-4-9 اندازه‌گيري نقاط صاف.......................... 215

8-4-10 اندازه‌گيري مقدار روغن تكميلي همراه........... 216

8-4-10-1 دستگاه اندازه‌‌گيري كننده انكاتكنيكا......... 216

8-4-10-2 دستگاه آناليز روغن همراه روترمال........... 216

8-4-11 بررسي مقدار جذب رنگينه و خواص مربوط به آن.... 216

8-4-12 اندازه‌گيري گشتاور باقيمانده.................. 218

8-4-12-1 آشنائي..................................... 218

8-4-12-2 روش‌هاي ارزيابي گشتاور باقي‌مانده............ 220

8-4-12-2-1 تشكيل پيچ‌خوردگي.......................... 221

8-4-12-2-2 دوران آزاد............................... 221

8-4-12-2-3 اندازه‌گيري گشتاور........................ 222

8-5 كنترل كيفيت نخ‌هاي تكسچره‌شده به روش غير‌همزمان اتوماتيك 228

8-5-1 مقدمه......................................... 228

8-5-2 دستگاه‌ها دينافيل.............................. 229

8-5-3 دستگاهTYT...................................... 229

8-5-4 دستگاه ارزياب تجعد R-2050...................... 229

8-5-5 دستگاه ارزياب نخ تكسچره‌شده.................... 230

8-5-6 دستگاه Texturemat................................ 230

8-6 كنترل كيفيت نخ‌هاي تكسچره‌شده به روش همزمان....... 230

8-6-1 مقدمه......................................... 231

8-6-2 دستگاه‌هاي كنترل‌كيفيت هم‌زمان بر اساس اندازه‌گيري تنش 232

8-6-2-1 دستگاه يونيتنز.............................. 232

8-6-2-2 دستگاهOLT................................... 233

8-6-2-3 دستگاهOLQ................................... 233

8-6-3 دستگاه كنترل كيفيت هم‌زمان بر اساس اندازه‌گيري سرعت خطي نخ .......................................................... 233

8-6-4 واحدهاي كنترل كننده كيفيت هم‌زمان براي نخ‌هاي تكسچره‌شده هوا و گره زده شده داخلي................................... 234

8-6-4-1 دستگاه Hema Quality ATC........................ 235

8-6-4-2 دستگاه Fiberscan FS 100......................... 235

8-6-4-3 اندازه‌گيري تواتر و استحكام گره نخ‌هاي اينترمينگل 235

8-7 كنترل‌كيفيت هم‌زمان نخ‌هاي تكسچره‌شده بي-سي-اف...... 237

8-8 كنترل‌كيفيت بوبين‌هاي نخ‌هاي تكسچره‌شده............... 237

 

فصل نهم: نخ‌هاي حجيم

9-1 مقدمه........................................... 239

9-2 نخ‌هاي هاي‌بالك................................... 240

9-3 اصول كشش و برش....................................... 248

9-4 تبديل تو به تاپس به روش برش........................ 248

9-4-1 ماشين تبديل برشي پاسيفيك...................... 250

9-4-2 محاسبه طول حداكثر (L_max) و حداقل (L_min) در تبديل برشي 256

9-5 تبديل تو به تاپس به روش كشش..................... 260

9-5-1 ماشين تبديل كششي زايدل مدل 860................ 262

9-5-2 ماشين تبديل مجدد كششي زايدل مدل 770........... 266

9-5-3 محاسبه طول حداكثر(L_Max) و حداقل(L_Min) در تبديل كششي 267

9-4 استفاده از گره‌زن داخلي.......................... 270

9-4-1 موارد كاربرد گره‌زن داخلي...................... 272

9-4-2 ساختمان جت‌هاي گره‌زني داخلي....................... 275

9-4-3 مكانيزم گره‌زني داخلي.......................... 276

فصل دهم: نخ‌هاي نواري

10-1 مقدمه.......................................... 279

10-2 توليد نخ‌هاي نواري.............................. 281

10-3 مراحل توليد.................................... 282

10-3-1 اكستروژن.......................................... 283

10-3-2 سرد كردن.......................................... 284

10-3-2-1 قالب‌بندي غلتك سرد.............................. 284

10-3-2-2 خنك كردن آب..................................... 284

10-3-2-3خنك كردن هوا..................................... 285

10-3-3 جدا كردن.......................................... 285

10-3-4 كشش.......................................... 286

10-3-4-1 كوتاه كردن...................................... 287

10-3-4-2 فيبريل كردن..................................... 287

10-3-4-2-1 فيبريل كردن تصادفي........................... 288

10-3-4-2-2 فيبريل كردن كنترل شده.................... 289

10-3-5 پيچيدن....................................... 289

10-4 جريانات توليد.................................. 290

10-4-5-1 صفحه صاف، ايجاد شيار و كشش................. 290

10-4-5-1-1 خروج..................................... 290

10-4-5-1-2 ورقه‌ورقه كردن............................ 291

10-4-5-1-3 كشش...................................... 291

10-4-5-2 مونوفيل (تك‌رشته) سطح صاف................... 294

10-4-5-3 مجراي ورود هوا، كشش و ايجاد شيار........... 294

10-4-5-3-1 خارج‌كننده................................ 294

10-4-5-3-2 چارچوب كشش............................... 295

10-5 انتخاب جريان................................... 295

10-5-1 هزينه........................................ 296

10-5-2 تركيب كننده ماده پليمري...................... 297

10-5-3 خدمات........................................ 297

10-6 ويژگي‌هاي نخ‌هاي نواري پلي‌اولفين................. 298

10-6-1 استحكام كششي................................. 298

10-6-2 مقاومت در برابر سائيدگي...................... 299

10-6-3-1 تثبيت U.V................................... 299

10-6-3-2 ضخامت...................................... 299

10-6-3-3 رنگ........................................ 300

10-6-3-4 پليمر...................................... 300

10-6-3-5 موقعيت جغرافيائي........................... 300

10-7 مصارف نخ‌هاي نواري.............................. 300

10-7-1 نوارهاي بافته‌شده............................. 301

10-7-2 نخ‌هاي چندلا و طناب................... 301

فصل يازدهم : كاتالوگ ماشين تبديل تو به تاپس Seydel

11-1 ماشين تبديل كششي مدل 873.............................. 303

11-1-1 تكنولوژي منحصر بفرد دو مرحله اي به روش كشش.......... 304

11-1-2 صفحات هيتر قدرتمندبراي كار كردن در سرعت بالا......... 306

11-1-3 هدهاي خردكننده محكم و مطمئن براي بدست آوردن طول نزديك به طول الياف طبيعي........................................................... 307

11-1-4 ماشين هاي فشرده كننده، چين زن و استيمر : يك سه گانه مخصوص براي فرم‌گيري كامل تاپس................................................................. 309

11-1-5 جزئياتي كه باعث تفاوت مي شوند....................... 311

11-2 پاساژ تمام تاب 710 با اتولولر الكترونيكي 711.......... 313

11-2-1 پاساژ تمام تاب مدل 710 ............................. 314

11-2-2 مخلوط كردن يكنواخت به واسطه استفاده از سيستم "كشش چندگانه"................................................................. 316

11-2-3 همتراز كردن وزن فتيله ها بواسطه اتولولر الكترونيك... 318

11-2-4 پيكر بندي : قفسه ها، بوبين يا بانكه هاي برداشت...... 320

11-3-1 تبديل برشي : با كيفيت و سودمند براي برش الياف با قوام زياد (High Tenacity) 324

11-3-2 هماهنگي كامل طول الياف بوسيله ماشين تبديل برشي مدل 911 326

11-3-3 هد فالرزنجيري اساس تبديل برشي مدرن.................. 328

11-3-4 چين زن و غلتك برداشت براي بهترين فرم دهي به تاپس ... 330

11-3-5 خصوصيات مشترك مدل ها................................ 332

11-4 ابعاد مدل 873............................................... 334

11-4-1 اطلاعات فني مدل 873....................................... 335

11-5-1 ابعاد بدنه ماشين و قفسه مدل هاي 710 و 711............. 337

11-5-2 اطلاعات فني مدل هاي 710 و 711........................ 339

11-6-1 ابعاد مدل 911....................................... 342

11-6-2 اطلاعات فني مدل 911....................................... 343

 

فصل اول

مقايسه ريسندگي مكانيكي از الياف منقطع ( استيپل ) با ريسندگي شيميايي الياف يكسره ( فيلامنت )

 

1-1 ريسندگي مكانيكي از الياف استيپل

يكي از اولين روش‌هاي تهيه منسوج بشر بر اساس ريسندگي مكانيكي از الياف منقطع (استيپل) مي‌باشد. اين روش قديمي‌ترين و تا اواسط قرن بيستم ميلادي تنها روش توليد نخ به حساب مي‌آمده است. سالهاي سال تلاش بشر براي بالا بردن كيفيت منسوجات و كم كردن هزينه توليد آنها، صرف طراحي ماشين آلات با راندمان بيشتر جهت استفاده در اين سيستم مي گشت.

اين سيستم به دلايل متعددي كه در ذيل خواهد آمد، توانايي تأمين تمامي خواسته‌هاي بشر قرن بيست و يكم را ندارد، چرا كه با تغيير الگوهاي مصرف، بشر رو به مواد ارزان قيمت در تمامي صنايع آورده است و صنعت نساجي نيز از اين نظر مستثني نمي باشد. دلايل عدم قابليت پيشرفت ريسندگي مكانيكي از الياف منقطع ( استيپل ) را مي‌توان از چند ديدگاه مختلف بررسي نمود كه عبارتند از:

1-1-1 بحث اقتصادي

همواره مهمترين ديدگاه بررسي كارآمد بودن و يا عدم كارآمدي يك سيستم بررسي از ديدگاه اقتصادي آن سيستم مي‌باشد.

مجموعه مشكلات اقتصادي ريسندگي مكانيكي از الياف منقطع ( استيپل ) را مي‌توان به چهار مجموعه به شرح ذيل تقسيم نمود:

1-1-1-1 ماشين آلات خط توليد

ماشين‌آلات مورد نياز در ريسندگي مكانيكي الياف منقطع تشكيل طولاني‌ترين خط توليد در تمام قسمت‌هاي صنعت نساجي را مي‌دهند. براي مثال ما به بررسي خط توليد نخ پنبه‌اي به ظرفيت سه ‌تُن در روز توسط ماشين رينگ ساخت كارخانه ريتر مي‌پردازيم:

1-1-1-1-1 حلاجي

اين قسمت اولين مرحله در كارخانجات پنبه‌ريسي مي‌باشدكه در تمام روش‌هاي سيستم ريسندگي مكانيكي الياف كوتاه وجود داشته و حتي در شيوه هاي مدرن اين سيستم، نظير پلاي فيل، پارافيل و جت‌ هوا نيز غيرقابل حذف به نظر ميرسد. اين قسمت نياز به هزينه زيادي دارد. يك سيستم حلاجي پنبه با توانايي پشتيباني از خط توليد سه تن در روز، ساخت كمپاني ريتر قيمتي برابر دو و نيم ميليون دلار دارد. كه اين خود به تنهايي نشان‌دهنده هزينه بالاي استفاده از اين ماشين در سيستم ريسندگي مكانيكي الياف كوتاه مي‌باشد كه اجتناب‌ناپذير است.

ماشين حلاجي براي تميز كردن و حذف ضايعات، ناگزير است از زننده‌هاي مختلف استفاده كند كه اين زننده‌ها سبب اُفت كيفيت شديد در مواد خام مي‌شوند و قسمت زيادي از الياف را شكسته و طول آنها را كاهش مي‌دهند كه اين امر، خود توليد ماشين رينگ را كاهش داده و از استحكام نخ توليد شده مي‌كاهد.

1-1-1-1-2 كارد

ماشين ديگري كه در تمام خطوط توليد نخ از الياف كوتاه يافت مي‌شود، ماشين كارد است كه تميزكننده نهائي براي سيستم ريسندگي رينگ به شمار مي‌آيد و براي يكنواختي و تميزي الياف، در اينجا هم از كشش زننده‌اي استفاده مي‌گردد كه مشكلات بيان‌شده را به همراه دارد .

اگرچه هزينه كارد در مقايسه با ماشين‌آلات ديگر (در سيستم پنبه‌اي) چشمگير نيست، ولي براي مثال خط ريسندگي فوق‌الذكر به سه دستگاه كارد نياز دارد كه با احتساب قيمت هر كارد، صد و بيست و پنج هزار دلار هزينه خريد ماشين كارد، سيصد و هفتاد و پنج هزار دلار تخمين زده مي‌شود.

1-1-1-1-3 چندلاكني

گرچه در بعضي از سيستم‌هاي ريسندگي الياف كوتاه مدرن، مانند درف‌ها و مستراسپينينگ، ديگر نيازي به اين ماشين احساس نمي‌گردد ولي در سيستم‌هاي رينگ و روتور، كماكان اين ماشين آلات غيرقابل حذف مي‌باشند و براي بدست آوردن نخ با كيفيت بالا، حضور آنها الزامي مي‌باشد و به دليل نوع كشش در ماشين چندلاكني كه كشش غلتكي است، مجدداً نايكنواختي الياف را افزايش مي‌دهد. (در واقع اين ماشين نايكنواختي با طول موج بلند را تبديل به نايكنواختي‌هاي با طول موج كوتاه مي‌كند.)

خط توليد فوق الذكر نياز به دو ماشين هشت لاكني دارد كه خريد آنها هزينه يكصد هزار دلاري به سيستم تحميل مي‌كند.

1-1-1-1-4 فلاير

امروزه به غير از سيستم ريسندگي رينگ، ديگر از اين ماشين استفاده‌اي نمي‌گردد و به طور كامل از سيستم‌هاي ريسندگي الياف كوتاه غيررينگي حذف شده است. در واقع مي‌توان گفت سيستم‌هاي مدرن ريسندگي الياف كوتاه بر پايه حذف اين ماشين استوار گشته‌اند.

براي توليد سه تن نخ پنبه‌اي توسط ماشين رينگ به دو دستگاه فلاير نيازمنديم و با توجه به قيمت هر دستگاه هشتاد هزار دلار، هزينه اوليه خريداري فلاير يكصد و شصت هزار دلار مي‌باشد.

1-1-1-1-5 رينگ

ماشين رينگ يكي از قديمي‌ترين ماشين‌آلات تبديل الياف به نخ بحساب مي‌آيد كه به دليل توليد با استحكام بالا و توانايي توليد از هر طول ليف و دامنه نمره نخ گسترده (از نمره 1 تا 200 متريك) امروزه نيز بسيار پر كاربرد مي باشد.

توليد كم اين ماشين سبب مي‌گردد كه خط ريسندگي سابق الذكر نيازمند 9 دستگاه، هركدام به ارزش دويست هزار دلار باشد كه در مجموع يك ميليون و هشتصد هزار دلار هزينه خريد ماشين رينگ مي باشد.

1-1-1-1-6 بوبين پيچي

پيچش نخ بر روي ماسوره در ماشين رينگ، استفاده از ماشين ديگري را الزامي مي كند كه بوبين‌پيچ نام دارد.

ماسوره هاي پيچيده شده در رينگ داراي مقدار كمي نخ مي باشند و اين امر در مراحل بعدي ريسندگي و حتي در انبارداري محصول، ايجاد اشكال مي‌نمايد براي رفع اين مشكل، چاره‌اي جز استفاده از ماشين بوبين پيچ نيست.

در خط توليد با ظرفيت سه تن در روز نخ پنبه‌اي به شش دستگاه بوبين‌پيچ احتياج است تا ماسوره هاي با وزن پنجاه تا صدوچهل گرمي را تبديل به بوبين‌هاي يك‌ونيم كيلوگرمي گرداند. اگر هزينه خريد هر دستگاه ماشين‌ بوبين‌پيچ ساخت كارخانه اشلافهورست را سيصد هزار دلار در نظر بگيريم، قيمت كل برابر با يك ميليون و هشتصد هزار دلار مي‌گردد.

 

با توجه به موارد فوق، مشاهده مي‌گردد كه سيستم ريسندگي مكانيكي از الياف منقطع به ماشين آلات زيادي نياز دارد كه با يك حساب تقريبي مي‌توان دريافت كه اين سيستم به سرمايه اوليه فراواني احتياج دارد.

براي مثال خط توليد مطرح شده در بالا نيازمند سرمايه گذاري برابر با شش‌ ميليون‌ و هفتصد و سي و پنج هزار دلار، تنها در زمينه ماشين آلات خط توليد مي‌باشد.

اين امر سبب مي‌گردد كه قيمت تمام شده نخ توليدي در اين سيستم بسيار بالا باشد و تمايل به سرمايه‌گذاري در اين سيستم نيز بسيار كم باشد.

1-1-1-2 فضاي اشغالي ماشين آلات

يكي ديگر از ضعفهاي ريسندگي مكانيكي از الياف منقطع، فضاي اشغال شده توسط ماشين‌آلات اين سيستم مي‌باشد. اصولاً سيستم هايي كه در آنها وظيفه ماشين‌آلات، خطي و مستقيم نمودن آرايش يافتگي الياف مي‌باشد، به فضاي زيادي نياز دارند كه درستي اين مسأله را مي توان در ماشين هاي حلاجي و چندلاكني به وضوح مشاهده نمود.

علاوه بر عامل فوق، عامل ديگري كه فضاي مورد نياز براي اين سيستم را افزايش مي دهد، تعداد زياد ماشين آلات مي‌باشد. براي مثال خط توليد در نظر گرفته شده (ريسندگي پنبه با ظرفيت سه تن در روز) محتاج به بيست و سه دستگاه ماشين آلات مختلف مي‌باشد.

عامل سوم افزايش دهنده فضاي مورد نياز، وجود محصولات واسطه و نحوه انتقال آنها از يك ماشين به ماشين ديگر مي باشد كه به غير از سيستم هاي حلاجي جديد و فلاير كه در آنها به ترتيب از شوت فيد و بوبين نيمچه نخ استفاده مي‌شود، ديگر ماشين ها براي انتقال محصول خود نيازمند بانكه مي‌باشند و فضاي اشغالي توسط بانكه ها در قسمت‌هاي تغذيه ماشين، محصول و رزرو بانكه چشم‌گير مي‌باشد. مجموع عوامل فوق و عوامل ديگري كه در اين مجمل فرصت پرداختن به آنها نمي‌باشد باعث مي‌گردد تا سالن هاي ريسندگي مكانيكي از الياف منقطع، بزرگترين سالن‌هاي صنعت نساجي به شمار آيند. به عنوان مثال خط توليد سابق‌الذكر، نيازمند سالني با ابعاد 8×50×100 متر مي‌باشد.

1-1-1-3 نيروي انساني مورد نياز

در سيستم ريسندگي مكانيكي از الياف منقطع، تلاش بسيار زيادي شده است تا وابستگي توليد به نيروي انساني را كاهش دهد و اين تلاش در بعضي قسمتها، موفقيت‌آميز نيز، بوده‌است. در حدي كه ماشين هاي حلاجي امروزي ديگر نيازي به كارگر ندارند. ولي در ساير قسمت ها اثر چنداني نداشته است. مثلاً در قسمت رينگ همواره وجود كارگر پيوندزن و تعويض كننده ماسوره (جز در بعضي از ماشين هاي خاص و نادر ) الزامي مي‌باشد و اين تعداد كارگر، چهل درصد از هزينه توليد ماشين رينگ را به خود اختصاص مي‌دهد.

در ساير قسمت ها نيز وضعيت اين چنين است. در كنار ماشين هاي كارد جديد مجهز به سيستم تعويض خودكار بانكه، وجود يك كارگر الزامي به نظر مي‌رسد هر، دو ماشين چندلاكني به يك و بعضاً به دو كارگر نيازمند است. همچنين ماشين فلاير، توانايي كار بدون حضور نيروي انساني ماهر در كنار خود را ندارد.

واضح است كه نيازمند بودن يك سيستم به نيروي انساني، نشان دهنده ضعف آن سيستم است چرا كه نيروي انساني در مقايسه با ماشين هزينه بسيار بيشتري را به سيستم تحميل مي‌كند و به علاوه دقت بسيار كمتري دارد و موجب نايكنواختي توليد مي‌گردد.

1-1-1-4 انرژي مصرفي

يكي از مهمترين مشكلاتي كه بشر قرن بيست و يكم با آن دست و پنجه نرم مي‌كند، مشكل تأمين انرژي مي‌باشد كه حتي سبب ساز جنگ ها، شورش ها وانقلابهاي بسياري گشته است، چرا كه همگان قصد در اختيار گرفتن منابع تأمين انرژي را دارند.

ازآنجا كه منابع تامين انرژي غالباً محدود و رو به اتمام مي‌باشند (مانند ذخاير نفت و گاز به عنوان يكي از مهمترين منابع تأمين انرژي) متخصصان صنايع مختلف به دنبال روشهايي براي كاهش مصرف انرژي مي‌باشند و صنعت نساجي نيز از اين قاعدۀ كلي بي‌بهره نمانده است و تلاش‌هاي زيادي در رابطه با ايجاد راهكارهايي جهت كاهش مصرف انرژي در اين صنعت شده‌است. بيشتر اين روش‌ها در مورد سيستم ريسندگي مكانيكي از الياف كوتاه ره به جايي نبرده‌است چرا كه وجود ماشين‌آلات زياد باعث مصرف زياد انرژي نيز مي‌شود علاوه بر اين، تكنولوژي ساخت اين ماشين‌ها به گونه‌اي است كه با روش‌هاي كاهش مصرف انرژي در تضاد و تناقض مي‌باشند. براي مثال در ماشين رينگ چيزي نزديك به 35% انرژي مصرفي ماشين صرف چرخاندن ميل‌دوك مي‌گردد و از طرفي سبكتر نمودن ميل‌دوك به دليل دشوار شدن بالانس آنها، غير ممكن مي‌باشد. همچنين در دو ماشين فلاير و رينگ انرژي زيادي صرف بالا و پايين بردن ميز مي‌گردد و اين حركت به دليل نحوۀ پيچش دوك در اين دو ماشين اجتناب ناپذير و غيرقابل حذف مي‌باشد.

با توجه به مطالب ذكر شده، ناكارآمدي سيستم ريسندگي مكانيكي از الياف

كوتاه در زمينۀ صرفه‌جوئي در انرژي به خوبي مشخص مي‌شود و نياز به روش‌هاي جديدتر ريسندگي احساس مي‌گردد.

1-1-1-5 سرويس و نگهداري

ماشين‌آلات مورد استفاده در سيستم ريسندگي از الياف منقطع نياز به سرويس‌هاي دائمي (هفتگي، ماهيانه و ساليانه) دارند و اين سرويس‌ها علاوه بر افزايش هزينه توليد به طور مستقيم به دليل هزينۀ تعمير، با تعطيل نمودن كار در ساعات سرويس، توليد را كاهش و در نتيجه قيمت تمام شده كالا را افزايش مي‌دهند.

در اين سيستم به دليل متّصل بودن خط توليد، در صورت خاموش شدن يك ماشين براي سرويس، خواه و ناخواه ماشين‌هاي بعدي نيز از كار بازمي‌مانند.

ماشين آلات استفاده شده در اين خط به سرويس‌هاي منظم زيادي نياز دارند كه مي‌توان به چند مورد زير اشاره نمود:

الف- سرويس‌هاي كارد: ماشين كارد به دليل استفاده از سوزن‌هاي ظريف، (با ضخامت نوك دندانه 05/0 ميلي متر) نياز دائمي به سرويس دارد و عمليات تعمير و سرويس اين ماشين عمدتاً به تيزكردن اين سوزن‌ها محدود مي‌شود. عمليات تيزكردن اين دندانه‌ها نيز بسيار كار دقيق و دشواري مي‌باشد زيرا بي‌دقتي در سنگ زني دندانه‌ها سبب كاهش شديد كيفيت عمل كاردينگ مي‌شود.

ب- سرويس‌هاي رينگ: شايد بتوان گفت كه ماشين رينگ در بين تمامي ماشين‌هاي مورد استفاده در صنعت نساجي، بيشترين نياز به سرويس را دارا مي‌باشد. در قسمت كشش اين ماشين روكش غلتك‌هاي فوقاني (cots) بعد از مدتي آسيب ديده و نياز به سنگ‌زني و پرداخت‌شدن دارند تا سطح يكنواخت را ارائه بدهند. همچنين آپرون‌هاي مورد استفاده در منطقه كشش دوم اين ماشين بعد از مدتي پوشيده از گرد و غبار و كثيفي مي‌شوند و گاهي نيز پاره شده و نياز به تعويض دارند. همچنين در قسمت توليد ماشين، راهنماي معروف به دم‌خوكي بعد از مدتي دچار سوختگي و باعث سوختن نخ مي‌گردد. شيطانك ها نيز داراي طول عمر چندان زيادي نمي باشند و بايد تعويض گردند.

 

موارد فوق تنها نمونه اي از موارد بسيار سرويس و نگهداري ماشين آلات خط توليد ريسندگي مكانيكي از الياف منقطع مي‌باشند و پرداختن به تمامي آنها از حوصله اين مختصر خارج است.

1-1-2 محدوديت توليد

يكي از موانع مهم بر سر راه پيشرفت ريسندگي مكانيكي از الياف منقطع محدوديت توليد اين سيستم مي‌باشد كه از چند منظر مختلف مي‌توان به آن پرداخت كه عبارتند از:

1-1-2-1 كيفيت

از لحاظ كيفيت، افزايش توليد در تمامي روش هاي ريسندگي مكانيكي منجر به كاهش كيفيت مي‌گردد. براي مثال در ماشين كاردينگ افزايش توليد به منزلۀ كاهش شدت تميزكنندگي و بازكنندگي تودۀ الياف مي‌باشد و يا در ماشين رينگ به دليل نحوۀ خاص توليد آن كه وابستگي پيچش و تاب به عنصر شيطانك را به دنبال دارد، همواره افزايش توليد سبب كاهش تاب نخ و در نتيجه كاهش استحكام و كيفيت آن مي‌باشد.

حتي با تغييير كلي در سيستم، همانند جايگزيني روتور به جاي رينگ با وجود چند برابر شدن توليد با نخ را با اُفت شديد كيفيت مواجه مي‌سازد و در اين سيستم هنوز هيچ ماشيني نتوانسته است با سرعتي بيشتر از رينگ، نخي با خصوصيات نخ رينگ را توليد كند.

1-1-2-2 يكنواختي

يكي از خصوصيات مهم و قابل تأمل نخ، خصوصيت يكنواختي و يا نايكنواختي آن مي‌باشد. چنانچه يكنواختي به صورت ميزان آرايش يافتگي در جهت طولي الياف و قطر يكسان در نقاط مختلف نخ تعريف شود، آنگاه مشخص مي‌شود كه ريسندگي مكانيكي از الياف كوتاه چه كار دشواري را در توليد نخ يكنواخت بر عهده دارد و در بسياري از موارد نيز موفق به توليد چنين نخي نمي‌گردد، مانند روش هاي درف و مستر اسپينينگ.

در واقع مي‌توان گفت كه اساس كار ريسندگي مكانيكي تبديل نايكنواختي با طول موج بلند به نايكنواختي هاي با طول موج كوتاه است و نه حذف كامل آنها.

اصولاً هنگاميكه سيستم با يك تودۀ الياف مواجه است توانايي قرار دادن تك تك آنها در فضاهاي مناسب نخ را ندارد و الياف به صورت راندم و تصادفي در نقاط مختلف نخ قرار مي‌گيرند.

1-1-2-3 ظرافت

ريسندگي مكانيكي از الياف منقطع در بسياري از روش‌هاي خود، ناتوان از ارائه دادن نخ ظريف مي‌باشد چرا كه با افزايش ظرافت نخ، تعداد الياف در سطح مقطع كاهش مي‌يابد و در نتيجه ميزان اصطكاك بين الياف كم شده و نياز به عاملي براي استحكام بخشيدن به نخ وجود دارد كه اين عامل در سيستم رينگ به عنوان تنها سيستم فعال در ريسندگي مكانيكي كه قابليت توليد نخ‌هاي ظريف را دارد، تاب مي‌باشد و افزايش تاب همانطوركه اشاره شد به معناي كاهش توليد مي‌باشد.

با مشاهدۀ موارد فوق مشخص مي‌شود كه ريسندگي مكانيكي از الياف منقطع محدوديت‌هاي توليدي وسيعي را دارد كه بسياري از آنها غير قابل حل به نظر مي‌رسند.

1-1-3 توليد يكنواخت