دانلود مقاله نساجی

شناخت الیاف

لیف رشته ای نازک با طول مشخص است که قابلیت انحنا، استحکام و ارتجاع لازم برای عملیات ریسندگی و بافندگی را دارا می‌باشد.

کلمه الیاف نیز جمع لیف می‌باشد.

مشخصات الیاف نساجی: پیشرفت صنعت نساجی موجب پیدایش الیاف متنوع با مشخصات مختلف گردیده است ولی بطور کلی مشخصات الیاف را میتوان به دو گروه تقسیم نمود:

مشخصات فیزیکی مانند رنگ، جلا، طول، سطح مقطع، ظرافت، قابلیت هدایت گرمائی و الکتریکی، استحکام، قابلیت کشش، قابلیت انحنا و میزان جذب رطوبت.

مشخصات شیمیایی مانند اثر مواد شیمیایی و رنگ روی الیاف و مقاومت الیاف در برابر نور، حرارت و هوا و .../

انواع الیاف نساجی

الیاف نساجی

الیاف ساخت انسان

سنتیک یا مصنوعی

پلی استر

نایلون

اکرینیک

پلی پروپیلن

رژنره (یا بازیافتی)

ویسکوز

اسپات

کازئین

الیاف طبیعی

منشا معدنی

آسبست (پنبه کوهی)

منشا حیوانی

ابریشم

پشم

منشا نباتی

پنبه

کتان

کنف

الیاف معدنی: مصرف این نوع الیاف در صنعت نساجی محدود بوده و آسبست که در اصطلاح عامیانه پنبه کوهی یا پنبه نسوز نامیده می‌شود نمونه ای از این الیاف است.

این الیاف دارای مصارف صنعتی هستند و در پارچه های ضد حریق نیز بکار می‌روند.

الیاف گیاهی: این الیاف شامل مهمترین الیاف نساجی یعنی پنبه و سایر الیاف مانند کتان، کنف و چتایی است.

الیاف گیاهی از طریق کاشتن تهیه شده و پایه سلولزی دارند (سلولز ماده سازنده گیاهان است)

الیاف حیوانی: این الیاف شامل ابریشم، پشم و سایر الیاف شبیه به مو مانند کشیده می‌باشد.

الیاف حیوانی پایه پروتئینی دارند که ترکیب پیچیده ای است و قسمت عمده ساختمان بدن جانداران را تشکیل می‌دهد.

الیاف رژنره یا بازیافتی: اینها الیافی هستند که ماده تشیکل دهنده آنها قبلا در طبیعیت موجود بوده است.

به عنوان مثال می‌توان سلولز موجود در گیاهان را ذکر کرد که به مقدار زیادی در گیاهان وجود داشته و با جدا کردن این ؟

نساجی تهیه می‌گردد.

به طرق مشابه امکان دارد بتوان از پروتئین موجود در ساختمان بدن حیوانات و برخی گیاهان استفاده کرد و پس از استخراج و بازیابی این پروتئین که قبلا بطور طبیعی ساخته شده، الیاف نساجی تهیه کرد.

به عنوان مثال می‌توان از پروتئین موجود در شیره که کازئین نام دارد الیاف کازئینی تولید نمود.

الیاف مصنوعی: این الیاف صرفا از مواد شیمیایی تهیه می‌شوند که دارای ساختمان لیفی نبوده و از طریق سنتز مواد اولیه و با اجرای عملیات شیمیایی لازم ساختمان لیفی به آنها داده می‌شود.

با توجه به اینکه در کارخانه مشهد نخ بیشتر از الیاف پنبه، ویسکوز، پلی استر و آکریلیک استفاده می‌شود، لذا توجه خود را به الیاف مذکور موظف کرده و در مورد خصوصیات آنها بحث می‌نمائیم.

 

پنبه

از خصوصیات مهم این الیاف استحکام زیاد در پارچه، داشتن قدرت و قابلیت انعطاف در مقابل هر گونه عملیات ریسندگی و بافندگی و تمایل به جذب رنگهای متفاوت است.

همین خصوصیت باعث شده که باوجود افزایش روز افزودن الیاف مصنوعی، پنبه اهمیت خود را حفظ کرده و مقدار محصول و مصرف آن همواره در حال افزایش باشد.

امروزه مقدار تولید پنبه در ایالات متحده آمریکا حدود یک سوم مجموع تولید پنبه در جهان است و ایران در بین 60 کشور تولید کننده پنبه مقام چهاردهم را دارا می‌باشد.

زراعت پنبه: زراعت پنبه یکی از مشکلترین و پر زحمت ترین و در عین حال پرمنفعت ترین زراعتهاست در تولید پنبه عوامل زیادی نظری تخم پنبه، نحوه کاشت، زمان کاشت، نحوه برداشت، آب و هووا، نور و..

دخلی هستند.

دوره زراعت پنبه طولانی و از 5 تا 7 ماه می‌باشد.

به همین دلیل کشت آن در نواحی سردسیر نتیجه خوبی نمی دهد مگر آنکه انوع مخصوص زودرس آن کاشته شود.

همچنین نقاطی که حرارت روزانه اش فوق العاده تغییر پذیر بوده و دارای بادهای شدید می‌باشد برای کشت پنبه مناسب نیست.

زمین مربوط به کشت پنبه به دو شخم پائیزه و بهاره نیاز دارد که شخم پائیزه در اواخر پائیز و به عمق 20 الی 25  سانتیمتر و شخم بهاره بعد از اتمام فصل سرما و به عمق 10 تا 15 سانتیمتر انجام می‌گیرد.

پنبه هم به طریق آبی و هم بصورت دیم کشت می‌گردد.

لازم بذکر است که در اکثر مناطق پنبه بصورت دیم کاشت می‌شود.

بطور کلی پنبه را به دو گروه تقسیم کرده اند: الف- پنبه با طول بلند که طول الیاف آن از 25  تا 50 میلیمتر می‌باشد.

ب- پنبه با طول کوتاه که طول الیاف آن بین 10 تا 25 میلیمتر می‌باشد.

رنگ پنبه سفید و گاهی زرد است.

(در هندوستان پنبه قهوه ای و قرمز نیز پیدا می‌شود).

بیشترین کشت پنبه ایران درگرگان و گنبد، و مازندران و خراسان انجام می‌شود.

اما در نقاط دیگری نیز پنبه کشت می‌شود که عبارتند از فارس، مرکزی، آذربایجان شرقی، اصفهان وکرمان.

نژادهای متداول پنبه درایران

بطور کلی چهار نوع پنبه در ایران کشت می‌شود:

پنبه بومی: این نوع پنبه تقریبا در تمام کشور کشت شده و از نظر بها ارزانترین پنبه هاست.

رنگ آن کاملا سفید و طول الیافش 10 تا 20 میلیمتر است.

ضایعات و مقدار افت آن در قسمت حلاجی 12 تا 23 % است و بیشتر به مصرف نخهای 6 و 8و 10 نمره انگلیسی می‌رسد.

پنبه آمریکایی: همانطور که از نام آن پیداست، بطور اولیه این پنبه در سالهای گذشته از آمریکا به ایران آورده شده و بیشتر در شهرهای مازندران کشت می‌شود.

بهترین نوع آن پنبه بندرگز، بهشهر و گرگان و پست ترین نوعش پنبه ساری است.

رنگ این نوع پنبه متمایل به زرد و طوسی است.

بلندی الیاف بین 24 و 32 میلیمتر بوده و افت و ضایعات آن در قسمت حلاجی 6 تا 12% می‌باشد و بیشتر به مصرف نخیها 16 تا 30 انگلیسی می‌رسد.

پنبه فیلستانی: این نوع پنبه در استانهای خراسان، فارس، باختران، یزد و همچنین ورامین و گرمسار گشت می‌شود.

رنگ آن سفید و یا کرم بوده و در موقع پاک کردن در کارخانجات پنبه پاک کنی، مواد خارجی بخوبی از آن جدا می‌شود.

مصرف این پنبه بیشتر در کاخانجات اصفهان است.

افت آن در حلاجی بین 5 تا 10% بوده و از آن می‌توان نخ نمره 40 انگلیسی تهیه کرد.

مزیت دیگر این نوع پنبه درصد کم الیاف نارس در آن می‌باشد.

پنبه کوکرس و لایتینگ: تخم این نوع پنبه امریکایی است که در چند سال اخیر کشت آن در ایران مرسوم شده و دارای الیافی سفید رنگ بطول 28 تا 32 میلیمتر داشته و از نظر جنس بسیار مرغوب است و موارد مصرف این نوع پنبه در ایران کم است و بیشتر به منظور صادرات کاشت می‌شود.

افت آن در حلاجی بین 3 تا 5% می‌باشد.

 

آفت پنبه

مهمترین آفت پنبه نوزاد حشره ای است که اندامهای زاینده پنبه را از بین می‌برد.

چون مبارزه با این حشره دشوار است غالبا نژادی از پنبه بیشتر کاشته می‌شود که به آن پنبه زودرس می‌گویند.

این نژاد زودتر از پنبه معمولی گل می‌دهد و از این حشره آسیبی نمی بیند.

نوع دیگر آفت پنبه پروانه ای است که تخمهای زیادی روی بوته پنبه می‌گذارد و نوزاد آن دانه های پنبه را خراب می‌کند.

باکتریها نیز بعضی غوزه پنبه ها را خراب و فاسد می‌کنند و به وسیله محلولهای مناسب و گندزدا با این باکتریها مبارزه می‌شود.

علاوه بر آفات مذکور پنبه بیماریهایی نیز دارد که موجب توقف رشد و فساد غوزه می‌شود.

 

تصفیه پنبه

منظور از تصفه پنبه جدا کردن الیاف از تخم پنبه می‌باشد.

برای انجام این کار معمولا از ماشین «جین اره ای» استفاده می‌شود.

این ماشین دارای یک سری صفحات فولادی مدور است که سطح آنها دندانه ای است.

در واقع حرکت، دندانه ها الیاف را به طورف خود می‌کشد و به طرف شکافهایی که در زیر آنها قرار دارند راهنمایی می‌کنند.

برای اینکه الیاف در روی صفحات دندانه ای نچسبد در زیر آنهاپاکتهایی وجود دارد که با حرکت مداوم، دندانه ها و صفحات را تمیز می‌کنند.

 

اندازه گیری طول الیاف پنبه

از آنجا که الیاف پنبه دارای یک طول مساوی نیستند لازم است برای انتخاب الیاف با مشخصات طولی مورد نظر روشی جهت تعیین حد متوسط طول الیاف انتخاب نمود.

برای این منظور از دستگاهی بنام «شانه تقسیم کننده» استفاده می‌شود.

با استفاده از این دستگاه الیافی را که از نمونه برداری بدست آمده به دسته های طولی و تا حد امکان موازی یکدیگر تقسیم می‌کنند و پس از طی مراحل زیر نتیجه کار تعیین می‌شود:

از آنجا که الیاف پنبه دارای یک طول مساوی نیستند لازم است برای انتخاب الیاف با مشخصات طولی مورد نظر روشی جهت تعیین حد متوسط طول الیاف انتخاب نمود.

برای این منظور از دستگاهی بنام «شانه تقسیم کننده» استفاده می‌شود.

با استفاده از این دستگاه الیافی را که از نمونه برداری بدست آمده به دسته های طولی و تا حد امکان موازی یکدیگر تقسیم می‌کنند و پس از طی مراحل زیر نتیجه کار تعیین می‌شود: آماده کردن یک دسته الیاف و قراردادن آنها کنار یکدیگر بطوریکه انتهای تمام الیاف در یک خط صاف قرار گیرد.

جدا کردن و برداشتن الیاف به صورت نزولی و برحسب طول آنها (از طرف طولهای بلندتر به طرف طولهای کوتاهتر) تهیه دیاگرام طولی الیاف به ترتیبی که الیاف را بطور موازی کنار یکدیگر قرار دهند و انتهای آنها در یک خط مستقیم قرار گیرد و طول آنها به ترتیب نزولی منظم شده باشد.

برای این کار از یک صفحه مسطح که سطح آن را پارچه مخمل سیاه وتیره رنگ پوشانیده باشد استفاده می‌شود.

تجزیه و تحلیل دیاگرام که از روی الیاف قرار گرفته کنار هم روی صفحه مخمل سیاه بدست می‌آید.

این دیاگرام نماینده توزیع طولی الیاف در نمونه است به روی کاغذ میلیمتری منتقل می‌شود .

در این دیاگرام محور طولها نشاندهنده فراوانی طولی الیاف و محورعرضها بیانگر طول الیاف برحسب میلیمتر می‌باشد.

ماکزیمم طول الیاف مستقما از روی محور عرضها قرائت می‌شود (در اینجا OA ماکزیمم طول می‌باشد).

طول متوسط الیاف : اندازه OB mm/سطح زیر منحنی mm2 طول موثر: برای تعیین طول موثر از نقطه Q وسط OA (طول ماکزیمم) خطی به موازات OB رسم می‌شود تا منحنی را در نقطه P' قطع کند.

اینک از نقطه k یعنی ok=1/4 op عمودی بر ob رسم می‌کنیم تا منحنی را در نقطه k' قطع و سپس از s وسط kk' خطی موازی OB رسم می‌شود تا منحنی را در R' قطع کند.

حال عمود RR' را بر OB رسم می‌کنیم.

بعد از نقطه L یعنی OL=1/4 OR خطی بر OB عمود می‌کنیم تا منحنی را در L قطع کند.

LL' طول موثر نامیده می‌شود.

قسمت RB الیاف کوتاه است که درصد آن مستقیما از شمارش تعداد الیاف از رابطه زیر بدست می‌آیند.

درصد الیاف کوتاه = (تعداد کل الیاف OB / تعداد الیاف کوتاه RR ) *100 اینک با در دست داشتن طول ماکزیمم، طول موثر طول متوسط و درصد الیاف کوتاه، می‌توانیم راجع به قابلیت ریسندگی لیف اظهار نظر کنیم.

خصوصیات الیاف پنبه الیاف مورد استفاده در ریسندگی الیاف کوتاه، حدود 50% هزینه تولید را شامل می شوند، بنابر این با توجه به این مسئله، اهمیت نوع الیاف و خصوصیات آنها در تولید نخ روشن می گردد.

1- ظرافت اگر برای لیف سه ویژگی مهم در نظر گرفته شود، یکی از آنها ظرافت می باشد.

ظرافت لیف بطور مستقیم تعیین کننده تعداد الیاف موجود در سطح مقطع نخ بوده و بدیهی است با افزایش ظرافت الیاف، استحکام نخ بیشتر شده و یکنواختی الیاف در آن افزایش می یابد.

در اکثر روشهای ریسندگی حداقل تعداد الیاف در سطح مقطع نخ، جهت تشکیل نخ، 100 در نظر گرفته می شود.

تاثیرات افزایش ظرافت الیاف روی نخ عبارتند از: 1- کاهش حد ریسندگی (برای اینکه نخ تشکیل شود باید تعداد مشخصی لیف در سطح مقطع نخ وجود داشته باشد که به این تعداد الیاف اصطلاحا حد ریسندگی گفته می شود.

2- افزایش استحکام نخ 3- کاهش درصد فضای خالی (هوا) در نخ 5- افزایش جلا 6- بهبود زیردست 7- افزایش راندمان (با کاهش نخ پارگی) لازم بذکر است که در ریسندگی الیاف مخلوط، الیاف ظریفتر بیشتر در داخل نخ قرار گرفته و الیاف سنگین تر در محیط نخ جمع می شوند.

مثلا اگر الیاف ظریف پنبه با الیاف مصنوعی ضخیمتر مخلوط شوند، محیط خارجی نخ تولید شده بیشتر دارای خصوصیات لیف مصنوعی خواهد بود.

غیر از پشم و الیاف مویی که ظرافت آنها از طریق اندازه گیری قطر الیاف بدست می‌آید، ظرافت مابقی الیاف را نمی توان از این طریق بدست آورد، زیرا سطح مقطع الیاف دایروی نبوده و مشکلات زیادی را در اندازه گیری مستقیم در بر دارد.