وبلاگ

جزئیات یک تحقیق نشان داده، الیافی که دافر را ترک نموده و به شکل تار عنکبوتی ظاهر می شوند در انتهای آن ها حلقه ای وجود دارد که حدود 50 – 55% از این حلقه ها اصطلاحا در جهت دم الیاف می باشد. «جهت عقبی الیاف». در حالی که 25 – 20% آنها در جهت سر الیاف یا جلو الیاف می باشد که بیشتر آنها به عنوان حلقه های بزرگ و حلقه های کوچک به ترتیب نام برده می شود. مشخص می گردد که اندازه حلقه ای که در انتهای الیاف تشکیل می گردد بیشتر از اندازه حلقه ای است که در ابتدای لیف تشکیل می گردد.
شکل ایده آل این است که تمام الیاف شرکت کننده در نخ باید حول محور نخ به حالت موازی قرار بگیرند. تا مقاومت خوبی در نخ به وجود آورند. اما ایجاد حلقه در لیف از طول می کاهد.

افزایش سرعت در سیلندر و دافر تأثیر شگرفی روی حلقه در الیاف دارد. به طوری که افزایش سرعت سیلندر مقدار حلقه را در انتهای لیف بیشتر می کند. در حالی که افزایش سرعت دافر تعداد حلقه ها در ابتدای لیف بیشتر می کند. از آنجایی که جهت و تعداد حلقه ها در الیاف تغذیه شده نقش مهمی را در کیفیت نخ بازی می کند بنابراین کاهش آنها در مراحل مقدماتی ریسندگی از اهمیت ویژه ای برخوردار است از این رو حتی المقدور حلقه ها در مرحله شانه و کشش حذف شده بالاخص حلقه هایی که در ابتدای الیاف تشکیل شده. در حالی که ترجیحا

 در مراحل پایانی ریسندگی سعی بر حذف حلقه های انتهایی می شود.

ذکر این نکته ضروری است که در الیافی که به کاردینگ خوراک داده می شود چه به صورت متکا و چه به صورت شوت فید اگر چنانچه این الیاف دارای حلقه باشند یا نباشند نیز در تار عنکبوتی حاصل از کاردینگ باز این حلقه ها مشاهده می شود.
الیافی که دارای ضریب اصطکاک کمتری هستند چون به راحتی از روی سیلندر به دافر منتقل می شوند لذا درصد تشکیل حلقه در آنها کمتر است.
حلقه های اصلی روی سیلندر در ابتدای لیف و در تار عنکبوتی در انتهای لیف تشکیل می شود. البته سرعت و فضای غلتک ها نیز در شکل دادن به کل حلقه ها و نسبت به حلقه های تشکیل شده در ابتدا یا انتهای لیف دارای تأثیر قابل توجهی است. لذا می توان چنین گفت که شروع و بزرگی و کوچکی تشکیل حلقه متأثر از عمل سیلندر و غلتک های دیگر است.
از طرفی میزان الیاف برگشتی روی سیلندر نیز در تشکیل حلقه موثر است اگر چنانچه ابتدای لیفی توسط دافر از روی سیلندر گرفته شود. بدین ترتیب امکان برگشت بر روی سیلندر دیگر نیست.
برگشت الیاف روی سیلندر نیز بستگی به تمیزی سطح سیلندر دارد. الیاف روی سطح سیلندر تحت یک تنش هستند که این تنش تا حدودی باعث صاف بودن الیاف می شود. به محض اینکه این تنش از روی الیاف برداشته شود. به خاطر خاصیت الاستیسیته ای که در الیاف وجود دارد آنها تمایل به جمع شدگی پیدا خواهند کرد که خود این حالت گاها باعث ایجاد حلقه می شود.
بنابراین از مجموع توضیحات فوق می توان نتیجه گرفت که جهت و بزرگی حلقه در انتهای الیاف و یا کوچکی حلقه در ابتدای الیاف متشکله در فتیله کاردینگ متأثر از دو عامل است.
الف – تأثیر ناشی از عمل بین سیلندر و غلتک های ورکر و استریپر.
ب – تأثیر دافر، تغییر در الگوی اولیه حلقه ها در دافر شکل می گیرد.
این تأثیر ناشی از پدیده پیچیده ای روی الیاف برگشت پذیر و الیاف بدون برگشت پذیر می باشد. حتی گاها اتفاق افتاده الیافی که دارای حلقه هستند کاملا باز و صاف شده و عکس این عمل نیز مشاهده شده است.

به طور کلی ماشین های ریسندگی از جهت مکانیزم و روش های تولید باهم متفاوت هستند و ریسندگی الیاف کوتاه در حالت متداول به دو روش انجام می گیرد:
1- شانه شده:
این روش به منظور تولید نخ های مرغوب و ظریف به کار می رود و معمولا از پنبه های خیلی خوب و درجه بالا که طول آنها بلند است استفاده می گردد.
2- کارد شده:
در این روش تولید نخ ظریف، زیاد مدنظر نیست. بنابراین از پنبه های نوع متوسط برای این کار استفاده می شود. اکثر کارخانجات موجود در ایران از این روش برای تولید نخ استفاده می کنند.
1-2- ریسندگی رینگ و متراکم
با وجود اینکه رشد تکنولوژیکی سریع و نوین در ریسندگی رینگ روبه افزایش است، ولی همچنان مکانیزم عملیاتی آن، همانند گذشته است. به همین دلیل است که می تواند گفت امروزه ریسندگی رینگ به عنوان یک تکنولوژی برتر در تولید نخ باقی مانده است. در ریسندگی رینگ، اصول کار ماشین براساس شیطانک، رینگ و ماسوره است. وابستگی به این سه عامل، محدودیت هایی را برای ماشین ریسندگی به وجود آورده است. به عنوان مثال اگر تعداد دور ماسوره بیشتر از 18000 تا 20000 دور باشد، برخی از ارتعاشات ماسوره سبب محدودیت های ریسندگی می گردد. با افزایش سرعت ریسندگی، باید قطر رینگ کاهش یابد که این امر باعث افزایش زمان داف می شود. علاوه بر این، افزایش سرعت شیطانک باید حدود 40m/s باشد. این افزایش سرعت ممکن است برای شیطانک مضر باشد. به عبارت دیگر، سرعت ماسوره به سرعت شیطانک وابسته است. به علت این موانع است که تولید این ماشین با محدودیت همراه است. با همه این تفاصیل می توان گفت که ریسندگی رینگ فوایدی را هم برای نخ به همراه دارد که از آن جمله می توان به بهبود کیفیت پارامترها در ساختار نخ، امکان بهره جویی از مواد مختلف و دامنه نمره نخ اشاره کرد. در دهه های گذشته، همه ریسندگی های جدید در جهت دستیابی به تولیدات بالا در هر واحد ریسندگی، توسعه یافتند. این حقیقت مخصوصا برای ریسندگی جت هوا و چرخانه ای درست است. ولی نخ ریسیده شده رینگ هنوز هم از نظر کیفیت و دامنه نمره نخ، در صدر قرار دارد. به عبارت دیگر، اگر نخ های ریسیده شده رینگ را زیر میکروسکوپ تحت آزمایش قرار دهیم به راحتی مشاهده می کنیم که همه الیاف در استحکام نخ سهمی ندارند و فقط بخش کوچکی از آنها در استحکام نقش دارند.

مطالعات انجام شده نشان می دهد که بهبود کیفیت نخ های پنبه ای تولید شده ای که در عملیات ریسندگی آنها از عمل شانه زنی استفاده شده بهتر بوده و نظم الیاف در ساختار نخ افزایش می یابد. بررسی مقالات علمی نشان می دهد که این آزمایشات همچنان در جهت بهبود کیفیت نخ های تولیدی، در حال انجام است.
از آنجائی که عملیات تبدیل الیاف به نخ از لحاظ فنی پیچیده است و به بررسی های متعدد و شیوه های تخصصی زیادی، نیازمند است لذا اهمیت این مسئله در تمام کارهای محققین تأیید شده است. Hassen و همکارانش تحقیقاتی روی میزان کشش بالا در ریسندگی پنبه ای و تأثیر آن بر روی کیفیت نخ انجام دادند.
از سال 1950 میلادی، محققان متعددی ساختار نخ های رینگ را با متمرکز شدن روی مهاجرت الیاف، آنالیز کردند. Morton دریافت که فاصله های پیچ خوردگی های عرضی نخ، با کاهش تاب زیاد می شود.
Hearle و همکارانش نشان دادند که با افزایش تاب، موقعیت الیاف کناره نخ تغییر یافته و مهاجرت الیاف با شدت قابل توجهی افزایش می یابد.
برخی از محققین جهت تعیین ساختار نخ های پنبه ای رینگ، از تصاویر اسکن شده ایی که از مقطع عرضی نخ هایی که با الیاف قابل ردیابی ریسیده شدند، استفاده کردند. Rust و همکارانش دریافتند که تئوری مهاجرت برای نخ های ریسیده شده رینگ، برای سایر نخ های ریسیده شده به کار نمی رود.
Jamil و همکارانش بیان داشتند که کارایی نخ ها، یک عامل با درصد تأثیرگذاری پایین در عملیات تولیدی آنها به شمار می رود. ولیکن عوامل دیگر نظیر موئینگی، استحکام و… روی خواص پارچه های تولیدی از آنها نظیر پرزدهی، زیردست و… تأثیر بسزایی دارد. Anandjiwala و همکارانش، ساختار نخ های رینگ تولید شده از الیاف کوتاه و ضعیف را با نخ های تولید شده از الیاف پیما (الیاف با طول بلند و مقاوم)، مقایسه کردند. آنها دریافتند که توزیع الیاف در ساختار نخ، از یک روند خاصی پیروی می کند. تعداد الیاف در مرکز نخ زیاد است و به تدریج کاهش یافته و به کمتری تعداد در لایه های بیرونی می رسد. همچنین آنها بیان کردند که توزیع منظم دو دسته الیاف با روش مخلوط سازی آنها، تغییر می کند ولی توزیع کلی الیاف همچنان به شکل معمول است.

سیکلودکسترین ها از خانواده الیگوساکاریدهای حلقوی هستند که از پیوند a(1-4 گلیکو پیرانوز تشکیل می شوند. بسته به تعداد واحدهای گلیکوپیرانوز (6، 7 و 8 واحد) سیکلودکسترین ها به صورت a و B و Y سیکلودکسترین موجود می باشد. سیکلودکسترین ها به عنوان آمیلازهای حلقوی، مالتوزهای حلقوی و دکسترین های اسکاردینگر نیز نام گرفته اند.
نحوه قرارگیری گروه های هیدروکسیل موجود در ساختار سیکلودکسترین به گونه ای است که سطح بیرونی آن هیدروفیلیک و سطح داخلی به دلیل حضور گروه های اکسیژن با جفت الکترون غیر پیوندی هیدروفوبیک می باشد. این ساختار جالب سیکلودکسترین که امکان حبس مولکول های مهمان مناسب را دارد، کاربردهای ویژه ای را برای سیکلوکسترین فراهم می کند.
فصل اول:
آشنایی با سیکلودکسترین و نحوه عملکرد آن
1-1- شناخت سیکلودکسترین:

مشاهداتی در مورد تشکیل تعدادی مواد کریستالی ناشناس در ساختار نشاسته با احیا آن در 1891 گزارش گردید. ویلرز نویسنده فرانسوی می پنداشت که این مواد نوعی از سلولز هستند و آن را سلولزین نامید. پانزده سال بعد، میکروبیولوژیست استرالیایی با تحقیق در

 مورد میکروارگانیسم های موثر بر غذا دریافت، با رشد میکروارگانیسمی تحت عنوان باسیلوز ماسرانز در محلول نشاسته، دو ماده کریستالی متمایز ایجاد می شود. از آنجا که بیشتر خواص آنها مشابه نشاسته تغییر یافته بود، آنها را دکسترین a و B کریستالی نامیدند، البته ساختار شیمیایی آنها شناخته نشده بود و در آن زمان مشخص نبود که نشاسته ماکرومولکولی شامل هزاران واحد گلیکوپیرانوز است.

فرودنبرگ و همکارانش ساختار حلقوی این دودکسترین را در اواسط دهه 1930 شرح دادند. این 45 سال یعنی از 1891 – 1936 در تاریخ سیکلودکسترین ها را مرحله کشف نام نهادند.
در دهه 1930 فرودنبرگ و گروهش، براساس آزمایشات و مشاهدات منتشر شده کریر بحثی در مورد دکسترین های کریستالی حاصل از واحدهای مالتوز با پیوند a(1-4 گلایکوساید مطرح کردند. در 1936 ساختار حلقوی برای دکسترین های کریستالی فرض گردید. در 1942 ساختارهای B,a – سیکلودکسترین به کمک X-ray تعیین گردید. در سال های 1950 – 1948 Y- سیکلودکسترین کشف شد و ساختار آن توسط X-ray مشخص گردید.
با شروه دهه 1950 دو گروه به رهبری فرانس و کرامر روی تولید آنزیمی سیکلودکسترین ها، تفکیک آنها به ترکیبات خالص و تعیین خصوصیات فیزیکی و شیمیایی آنها کار کردند. در حالی که کرامر روی خواص کمپلکس های داخلی حاصل از دکسترین های حلقوی کار می کرد، فرانس کشف کرد که سیکلودکسترین های بزرگتری هم وجود دارند و احتمال وجود a و E و n  – سیکلودکسترین ها مورد بررسی قرار گرفت. ویژگی قابل توجه سیکلودکسترین ها توانایی آنها در تشکیل کمپلکس های داخلی با چندین ترکیب بود.
از ساختار X-ray به دست آمده به نظر می رسید که در سیکلودکسترین ها گروه های هیدروکسیل ثانویه (C3 , C2) در لبه های پهن تر حلقه و گروه های هیدروکسیل اولیه (C6) در لبه دیگر آن واقع شده اند و هیدروژن های C3 و C5 غیرقطبی و اکسیژن ها با پیوند اتری در داخل مولکول های مخروط شکل قرار گرفته اند. این نتایج، یک مولکول با سطح بیرونی هیدروفیلیک که قابلیت حلالیت در آب را دارد و یک حفره غیرقطبی که یک ماتریس هیدروفوبیک است، را نشان می دهد که به عنوان یک میکرو محیط نامتجانس توضیح داده می شود.
مهمترین کاربرد سیکلودکسترین ها را در فرمولاسیون دارو نشان دادند. با استفاده از چندین نمونه، حفاظت آسان مواد اکسیدشدنی در مقابل اکسیداسیون اتمسفری، افزایش حلالیت داروهای با قابلیت انحلال پایین، کاهش فراریت مواد بی ثبات را نشان دادند.

:
این طرح با عنوان تهیه پارچه های ضد آب با استفاده از نانو سیلیس رسیدن به خاصیت مطلوب ضد آب می باشد، و پارچه های تولیدی جهت تهیه البسه و برخی منسوجات به کار گرفته خواهند شد. در این تحقیق از نانو سیلیس به همراه ترکیبات سیلیکونی استفاده می گردد که بتوان به نتایج بهتر و ایجاد پارچه با خاصیت بالای ضد آب دست یافت و با توجه به نتایج پژوهش هایی که اخیرا صورت گرفته این امر اثبات گردیده است. و چون در تولید برخی از البسه از قبیل البسه ورزشی و نظامی خاصیت ضدآب از اهمیت بالایی برخوردار است، پرداختن و فعالیت در زمینه تولید انواع پارچه های ضد آب یک ضرورت به شمار می آید.
جهت تهیه این پارچه ها می بایست نمونه هایی از قبل در ابعاد مشخص آماده شده اند، با محلول های مورد آزمایش عمل شوند. که در این تحقیق از محلول های مختلفی استفاده گردیده است. محلول ها شامل نانو سیلیس، سیلان آبگریز با نام تری متوکسی اوکتا دسیل سیلان و کراس لینکر با نام تترااتیل ارتو سیلیکات می باشد.
محلول های آماده سازی شده با درصدهای مختلف نانو سیلیس و سیلان آبگریز تهیه گردیده اند. که نانوسیلیس از 0/2 تا 1/2 را از وزن حمام مورد استفاده قرار گرفته است و سیلان آبگریز نیز از 1 تا 5 میلی لیتر استفاده شده که ابتدا مقادیر مختلف سیلان بدون استفاده از نانوسیلیس استفاده می گردد. تا مقدار بهینه مصرف سیلان مشخص گردد سپس با مشخص گردیدن مقدار بهینه مصرف سیلان به بررسی مقدار بهینه درصد استفاده از نانو سیلیس می پردازیم که جهت این امر درصدهای متفاوت نانوسیلیس از 0/2 تا 1/2 درصد را به همراه مقدار بهینه سیلان آبگریز استفاده می کنیم تا مقدار بهینه نانوسیلیس نیز مشخص گردد.
با آبگریز کردن نمونه های مورد آزمایش قرار گرفته، نمونه ها آب را جذب نمی کنند و قطره آب بر روی سطوح آبگریز شده باقی می ماند. که این قطره با سطح یک زاویه ای ایجاد می نماید که هرچه میزان تماس قطره آب با سطح پارچه کمتر باشد، زاویه تماس قطره با سطح بیشتر می شود و پارچه از آبگریزی بالاتری برخوردار خواهد بود. که این زاویه تماس و اندازه گیری آن با استفاده از پردازش تصویر در نرم افزار مطلب صورت می پذیرد. به این ترتیب که ابتدا تصویر باینری می گردد و سپس با اعمال یک فیلتر لبه یاب، لبه های قطره و سطح کالا

 مشخص می گردد. و این عمل بر روی تمام نمونه ها صورت می پذیرد.

و پس از انجام آزمایشات و اعمال پارچه ها با محلول ها مختلف، به بررسی نتایج و خواص به دست آمده می پردازیم. که شامل آزمایش پایداری شستشویی تکمیل نمونه های آبگریز شده می باشد که این کار با اندازه گیری زاویه تماس قطره آب با سطح کالا، پس از انجام تعداد دفعات مختلف شستشو صورت می پذیرد.
و آزمایش دیگری که انجام می گیرد، آزمایش زاویه لغزش قطره آب می باشد. که این آزمایش بیانگر زاویه ای است که سطح کالا دارد و در آن زاویه قطره بر روی سطح کالا شروع به حرکت می کند. که این آزمایش هم در حالت استاتیک و هم در حالت دینامیک انجام می گیرد. که در حالت استاتیک قطرع از ابتدا بر روی سطح کالا قرار دارد ولی در حالت دینامیک، قطره از فاصله 10 سانتی متری بر روی سطح کالا انداخته می شود. که به تدریج این زاویه جهت دستیابی به زاویه لغرش قطره، افزایش پیدا می کند. آزمایش دیگری که انجام خواهیم داد آزمایش میزان تنفس پارچه های ضد آب می باشد. که این فاکتور مهمی در کابری پارچه های ضد آب در تهیه البسه می باشد. زیرا که بخار بدن باید بتواند از لباس خارج گردد تا دمای بدن بالا نرود.
این آزمایش نیز با روش Cup Test انجام می گیرد که به جزئیات آن اشاره خواهد گردید.

در هنگام ریسندگی الیاف غیر یکسره بسیاری از الیاف کوتاه و ریز به صورت پرز از مجموعه الیاف خارج شده و مقدار قابل توجهی گرد و غبار و ذرات الیاف در محیط اطراف ماشین پراکنده می شوند. پراکندگی این ذرات همواره تعمیر و نگهداری دستگاه را با مشکل جدی مواجه نموده و سبب کاهش کیفیت محصول تولیدی و به مخاطره انداختن سلامتی کاگران نیز می شود.
افزایش سرعت تولید و اعمال کشش بیشتر در سیستم ریسندگی رینگ، سبب افزایش پرزدهی و در نتیجه افزایش مکش هوا در دستگاه و افزایش مصرف انرژی می شود.
مفهوم پرزدهی و اندازه گیری آن از سال 1950 مورد توجه متخصصین قرار گرفت.
تاکنون تکنیک ها و روش های مختلفی برای اندازه گیری و یا از بین بردن پرز نخ مورد استفاده قرار گرفته است از جمله این روش ها سوزاندن، روش های فتوگرافیک، استفاده از لیزر و شمارش میکروسکوپی انتهای الیاف بیرون زده از نخ می باشد. از آنجایی که تمام این روش ها و تکنیک ها با یکدیگر تفاوت دارند به همین دلیل تناقضاتی در نتایج حاصله از آزمایش های مختلف دیده می شود.
در مورد نخ های پلی استر ویسکوز، مقدار پرزها با افزایش درصد ویسکوز افزایش می یابد که این ناشی از خصوصیات سطحی و مکانیکی الیاف ویسکوز می باشد. میزان آسیب دیدگی الیاف ویسکوز در عملیات کاردینگ بیشتر از پلی استر می باشد که موجب افزایش الیاف کوتاه ویسکوز در نخ می شود. به دلیل آن که الیاف کوتاه شده (در اثر آسیب دیدگی)، مقاومت خمشی بیشتری دارند، تمایل زیادی به بیرون زدن از بدنه نخ داشته و بنابراین با افزایش درصد ویسکوز در نخ، پرزدهی افزایش می یابد.
گزارش شده است که تعداد پرزها در نخ رینگ تقریبا مساوی با تعداد الیاف در نخ می باشد که معادل این گفته است که به طور میانگین هر لیفی یک انتهای بیرون زده دارد و اگر این موضوع در مورد نخ های ریسیده شده درست باشد بنابراین ابعاد نخ (یا طول پرز یا ارتفاع حلقه) مهمتر از تعداد پرزها در طول نخ می باشد.
همچنین بیان شده است که تعداد حلقه ها در نخ رینگ، با افزایش تاب کاهش می یابد و تعداد آنها به مهاجرت الیاف مربوط می شود، زمانی

 که الیاف شل به سطح نخ مهاجرت می کنند آنها باعث ایجاد حلقه می شوند و این مکانیسم در نخ های O.E هم زیاد دیده می شود.

عوامل زیادی روی پرزدهی نخ تأثیرگذار می باشد که می توان به تعدادی از آنها اشاره کرد:
1- استفاده از کندانسور که باعث کاهش پرزدهی می شود.
2- سرعت بیشتر دوک که باعث افزایش پرزدهی نخ می گردد.
3- کشش بیشتر قبل از سیستم رینگ (مراحل مقدمات) باعث کاهش پرزدهی می گردد و با این افزایش کشش پرزدهی کاهش تدریجی پیدا می کند به معنای دیگر چنانچه الیاف بیشتر موازی شوند پرزدهی کاهش می یابد.
4- ابهاد رینگ هم بر روی پرزدهی تاثیرگذار می باشد و هرچه ابعاد رینگ بزرگتر باشد باعث کاهش پرزدهی می گردد.
5- شرایط آب و هوایی می تواند روی پرزدهی تاثیر بگذارد هرچه هوا خشک تر باشد پرزدهی بیشتر است.
6- خارج از مرکز بودن دوک باعث افزایش پرزدهی می گردد.
7- جنس و وزن شیطانک نیز بر روی پرزدهی اثر دارد.
8- شانه زنی باعث کاهش پرزدهی می شود.