نخهای نواری
مقدمه
نخهای نواری به صورت نخهای تخت که نسبت عرض به ضخامت آن زیاد است مد نظر گرفته می شود به صورت رایج این نخها از پلیمرهای مصنوعی ، مخصوصاً پلی اتیلن و پروپیلن تولید می گردند .
انواع نخهای تهیه شده به روش سنتی جهت تولید لباس و جهت مصرف در کارخانجات معمولاً دارای سطح مقطع دایره ای بودند اما نخهای تخت با سطح مقطع مربع مستطیلی از زمان های دور شناخته شده بودند به عنوان مثال Raffia یکی از این نمونه نخهاست که مدت زیادی به وسیله باغبانان جهت بستن گیاه مورد استفاده قرار می گرفته است این نوع نخ شامل رشته های نازک و تخت به دست آمده از پوسته درخت خرما می باشد Raffia دو مشخصه را نمایش می دهد که بیانگر ارتباط آن با نوارهای پلیمری مدرن می باشد یکی استحکام قابل ملاحظه آن در جهت طول و دیگری تغییرات استحکام در طول رشته می باشد.
در سالهای اخیر نخهایی تولید شده است که در ساختار آنها از فویلهای آلومینیومی به صورت ساندویچ در بین دو لایه از فیلم پلی استر استفاده شده که این نخها دارای سطح مقطع مربع مستطیلی می باشند.
ایده ساخت نوارهای مصنوعی از پلیمرهای ترموپلاستیک با درجه پلیمریزاسیون بالا توسط rleinrich jacaue در اواسط دهه 1930 در آلمان ایجاد گردید در این زمانها تولید الیاف مصنوعی از پلیمرها در ابتدای راه قرار داشت اما پلیمرهایی که در آن زمان موجود بودند از قبیل پلی ونیل کلراید و پلی استیرن جوابگوی نیازهای آن زمان بودند تا زمانی که این نوع نخها در حد جهانی تولید شوند حدود سی سال طول کشید کار اصلی در زمینه توسعه نخهای نواری توسط Natta,Ziegler و دستیابی به پلیمری با آراشیر یافتگی بالا در سال 1957 حاصل شد دستیابی به پلی پروپیلن در مقیاس بالا این صنعت را دچار دگرگونی نمود تغییرات زیاد بازار کنف رویکرد جدیدی را در جهت توسعه تولید نخهای نواری از پلیمرهای مصنوعی و به طور مخصوص پلی اتیلن و پلی پروپیلن به وجود آورد.
دلایل زیادی اقتصادی و اجتماعی سبب جایگزینی الیاف مصنوعی با کنف گردید به هر حال تا سال 1960 الیاف ارزانی که توانایی رقابت موثر با کنف را داشته باشند موجود نبود در این مدت سیاست بین المللی نامناسب و ظاهری کشورهای تولید کننده کنف نتوانست کمکی در جهت دستیابی به محصولی انجام دهد که توانایی خارج کردن کنف را از بازارهای سنتی رایج در آن زمان بیابد.
در این شرایط سبب تشویق شرکتهای شیمیایی بزرگ جهت تولید انبوه پلیمر پلی پروپیلن گردید و شرکتهایی در کشورهای آلمان ، شرقی ، فرانسه ، ایتالیا و آمریکا عقاید خود را در زمینه عملیات تولید ، کنش و بیچشر جهت تولید نخهای نواری ارائه نمودند.
تولید نخهای نواری پلی اتیلن و پلی پروپیلن در دهه 1960 به سرعت پیشرفت نمود و کاربردهای مختلفی از این نوع نخ در زمینه های مختلف از قبیل نخ پشت قالی ، طناب کشتی ، در زمینه کشاورزی و … به وجود آمد.
توسعه تولید نخهای ظریف در زمینه نساجی هنوز در مراحل اولیه است اما به نظر می رسد که این تحقیقات منجر به تولید محدوده وسیعی از الیاف به صورت فیلم خواهد شد.
تولید نخهای نواری مزایای ویژه ای در خود دارد سرمایه گذاری نسبتاً پایین عملیات نسبتاً ساده و آسان و پلیمرهای مناسب جهت رسیدن به شرایط پایدار و قیمت مناسب در دسترس می باشد.
تولید نخ های نواری
نخهای نواری به صورت ذوب ریسی تهیه می گردند و عملیات تولید آنها را می توان به عملیات استفاده شده در تولید نخهای melt-spun تشبیه نمود.
تولید نخ فیلامنت به شیوه ذوب ریسی شامل یک اکسترود عمودی یا سیستم صفحه ای است به طوری که چسبهای پلیمر در دمایی بالاتر از نقطه ذوبشان گرم شده تا به صورت بعضی از پلیمر ذوب شده در آینده مسیر به میله ای تغذیه می شوند که مواد مذاب را به یک سری بمبهای ریسندگی هدایت می کند به عنوان مثال در مورد نخهای فیلامنتی پلی استر در هنگام خروج فیلامنتها به سرعت شتاب می گیرند نسبت سرعت خطی پیچش نسبت به سرعت خروج بالغ بر 40 به 1 است فیلامنتهای کشش ندیده به ماشین کشش می رسند و به صورت گرم یا سرد کشش می بینند فرو موج می گیرند و به الیاف کوتاه بریده شده و بر روی بربین پیچیده می شوند.
در تولید نخهای نواری تکنیک ذوب ریسی مورد استفاده قرار می گیرد با این تفاوت که پلیمر ذوب شده از سوراخهایی خارج می شود که صفحه ای را به وجود می آورد که از فیلامنت بزرگتر است این صفحه ممکن است آنقدر نازک باشد تا مستقیماً به عنوان یک نوار استفاده گردد و یا ممکن است به گونه ای عریض باشد که جهت دستیابی به نوارهای با عرض مورد نیاز مورد برش قرار گیرد.
به علاوه ، ما ممکن است پلیمر به گونه ای خارج گردد که تشکیل یک صفحه تخت دهد یا به صورت لوله ای خارج گردد که پس از خروج باز شده و به نوارهای مورد نظر بریده شود.
این صفحه یا نوار بایستی مورد کشش قرار گیرد تا مولکولهای پلیمر آرامش گیرند و خواص مورد نظر را در خود داشته باشند اعمال کشش می تواند قبل یا بعد از جدا شدن صفحه انجام گیرد و حتی ممکن است تحت شرایط متفاوتی که بر نتایج به دست آمده تاثیر گذار می باشد انجام گیرد.
بنابراین واضح است که میدان وسیعی جهت توسعه محدوده تکنیکهای تولید نخ نواری و اصلاح شرایط تولید جهت نیل به تولیداتی با گسترده وسیع وجود دارد.
مراحل تولید:
مراحل اساسی در تولید نخهای نواری عبارتند از:
1) اکستروژن
2) سرد کردن
3) جدا کردن
4) کشش
5) پیچشر
1) اکستروژن
در عملیات اکستروژن ، پلیمر به مخزن اکسترود تغذیه می گردد و به وسیله چرخدنده های مارپیچی به سمت جلو هدایت می گردد سپس تعیین عبور از مخزن گرم می شود پلیمر ذوب می شود و ماده مذاب به وسیله فشار به صورت لایه نازکی از سوراخ خارج می گردد این ماده سرد شده و تبدیل به یک فیلم می گردد که به طور عمده ای ضخامتی در حدود 125 میکرون دارد.
به عنوان مثال فیلم پلی پروپیلن معمولاً با سرعتی 15 تا 25 متر بر دقیقه خارج می گردد اما سرعتی بالاتر از این نخ ممکن است مخرب باشد.
محصول خارج شده تحت تاثیر عوامل مختلف از قبیل ، طراحی مارپیچی ، قطر مخزن ، قدرت موتور و ساختار پلیمری می باشد.
سوارخهای مورد استفاده در مرحله خروج ممکن است:
a) طویل
b) نازک
c) دایروی باشند.
ورقه های نازک به سادگی در جهت شکل گیری کشیده می شوند نوارهای ایجاد شده از ورقه های نازکی که به سرعت سرد شده اند و بعداً به میزان زیادی کشیده می شوند ، فوراً در جهت طولی شکاف می خورند و فیبریل ها را شکل می دهند از سوی دیگر ورقه نازکی که به آرامی سرد می شود شفافیت بیشتری دارد این ورقه به سرعت طراحی نمی شود و مواد طراحی گرایش کمتری به فیبریل شدن دارند در سه روش سرد شدن ورقه خروجی به طور متداول از موارد زیر استفاده می کنند.
a) قالب بندی غلتک سرد
b) خنک کردن آب
c) خنک کردن هوا
a) قالب بندی غلتک سرد : در قالب بندی غلتک سرد ، صفحه پلیمیری خارج شده بر غلتک های سرد بسیار برای قالب بندی می شود گردش جریان مانع از غلتک ها امکان کنترل دقیق دما را فراهم می کند و ورقه نازک می تواند به آرامی سرد شود تا ساختاری شفاف به وجود آورد قالب بندی غلتک سرد به صرف سرمایه بالایی نیاز دارد و به کارگران مجربی نیازمند می باشد.
b) خنک کردن آب : ورقه نازک خارج شده از قالب می تواند با قرار گرفتن در معرض آب در دمای 60-45 سرد شود پلیمر فوراً جامد می شود و ورقه نازکی به وجود می آورد که به سادگی طراحی می شود مواد طراحی فوراً به شکل فیبریل ها شکافته می شوند پس از نمایان شدن از حمام خنک کننده این ورقه با عبور از میان غلتک های فشار دهنده از طریق یک چاقوی هوایی و یا بوسیله خلاء خشک می شود کنترل ضخامت ورقه با دقتی که درجریان غلتک سرد انجام می شود دشوار است علاوه بر این رطوبتی بر جریان بعدی طراحی اعمال می شود و روش خنک کردن آب به طور متداول برای تولید نخ های صنعتی با دنیر کمتر ، به جای نخ های بافندگی به کار می رود این روش استفاده گسترده ای دارد برای مثال در تولید نخ های نواری برای طناب و نخ چند لا که از الیاف به وجود می آیند وجود دارد.
C) خنک کردن هوا: در تولید ورقه های نازک از قالب مدور ، پلیمر در جریان هوا خنک می شود.
3) ورقه ورقه کردن : صفحات صاف نوار نازک از قالب شیاری خارج می شود تا همانطور که سر می شود عرضش نیز کمتر می شود در اینجا مهم نیست که از کدام روش خنک کردن استفاده می شود لبه هایی که کج می شوند از کمی دورتر بریده می شوند و مواد زاید به بخش خروجی (خارج کننده ورقه فلزی) برمی گردند همانطور که صفحات به طور متداول با عرضی بیش از مقدار مورد نیاز نوار خارج می شوند باید همزمان به عرضهای مناسب شکاف داده شوند این عمل می تواند از طریق عبور صفحات بر روی چاقوهایی که در فواصل ضروری قرار گرفته اند صورت می گیرد ورقه ورقه شدن می تواند درست بر روی چاقوهایی که در فواصل ضروری قرار گرفته اند صورت می گیرد ورقه ورقه شدن می تواند درست پس ازجامدن شدن نوار انجام شود و یا اینکه پس از کشش صفحات صورت گیرد وقتی نواری تحت شرایطی که محدود به انقباض طرفین نباشد طراحی شود عرض آن از طریق عاملی تقریباً برابر با ریشه دوم نسبت کشش کاهش می یابد برای مثال ، نواری با عرض 6 میلی متر با نسبت کشش 1:4 (یعنی کشش 400 درصد) با عرض 3 میلی متر بدست خواهد آمد بنابراین ، با کشش پس از شکاف دادن امکان ایجاد نوارهای باریک بدون استفاده از وسیله برنده در چاقوهایی که بسیار نزدیک هم هستند فراهم می شود.
4) کشش : وقتی نواری کشیده می شود کاهش عرض آن باعث کجی شکل لبه های ضخیم یا "مهره دار" می شود این مسئله نتیجه ناچیز از نوار بافته شده است اما در صورتی می تواند اهمیت داشته باشد که یک نوار فیبریلی یکنواخت مورد نیاز باشد بخش متقاطع کج و تحریف شده باعث ایجاد فیبریل غیریکنواخت می شود وقتی صفحه قبل از کشش ورقه ورقه می شود و نوارها به شکلی کشیده می شوند که انقباضات جانبی موجب کوچک شدن آنها نشود کارهای کمی وجود دارد که می توان برای جلوگیری از توزیع متقاطع انجام داد با این وجود ، اگر نوارها کشیده شوند (تحت شرایطی که محدود به انقباضات جانبی می باشند ) برش عرضی یکنواخت تری می تواند بدست آید در این محیط ها ، کشش مناسب در زمانی که کشش جانبی نیز وجود دارد تک محوری نیست جهت مولکولی که در جهت جانبی نسبت کشش را محدود می کند می تواند به کار گرفته شود و در این روش نوارها کشش کمتری پیدا می کنند علاوه بر این ، مشکلاتی ناشی از ضخامت اضافی صفحه وجود دارد که مورد نیاز می باشد یک روش متناوب در جلوگیری از کجی برش عرضی ، کشش صفحه از سمت عرض قبل از ورقه ورقه شدن آن است این کار دارای این مضرات است که به چاقوهای روکش دار نیاز دارد و بازخورد بیشتری در عملکرد چاقوها دارد که می تواند فیبریل هایی را در نوارها ایجاد نماید از سوی دیگر دارای این مزیت است که از کشش دو سمت نوار در هنگام حرکت سریع بخش کشش ، جلوگیری به عمل می آورد تکنیک مورد استفاده برای کشش نوار شبیه به تکنیک مورد استفاده در کشش نخ های رشته پیوسته قدیمی است نوار حرارت دیده بین دو مجموعه غلتک های گردت عبور می کند به طوری که مجموعه دوم با سرعت بیشتری نسبت به مجموعه اول حرکت می کند بنابراین نوارها کشیده می شوند و جهت مولکولی را به وجود می آورند که ویژگی های مکانیکی مورد نیاز را به آنها می دهد نوارهای پلی پروپیلن به طور متداول با نسبت های 6 به 1 و 9 به 1 کشیده می شوند این نوارها می توانند با عبور از مجموعه محفظه بین دو مجموعه غلتک ها حرارت ببینند از اشعه فروسرخ یا هوای داغ می توان برای این کار استفاده کرد از آنجائیکه کار این انتقال گرما در پلیمر بسیار پایین است مناطق حرارت دیده اغلب طولانی هستند و فضای قابل توجهی از کف را تشکیل می دهند این نوارها باید بدون کمک حل شوند که شاید چندین فوت در طول دوره اصلی کشش به این کار نیاز است یک روش مستمر، حرارت دادن نوارها از طریق حرارت دادن غلتک هایی است که از روی آنها عبور می کنند دمای غلتک ها می تواند به طول دقیق کنترل شود و کشش می تواند به صورت مفید تر و در کمترین فضای ممکن با استفاده از محفظه گر ، صورت می گیرد با این وجود هزینه های اصلی حرارت دادن غلتک زیاد است.
کوتاه کردن: پس از کشش ، نوارها معمولاً دوباره حرارت می بینند و از مجموعه سوم غلتک ها با سرعتی نسبتاً کمتر از مجموعه دوم (حدود 1 تا 7 درصد کمتر ) عبور می کنند بنابراین این نوارها با افزایش استحکام ، کوتاه و منقبض می شود.
فیبریل کردن : وقتی ورقه یا نوار پلیمری کشیده می شود در جهت مولکول ها قرار می گیرد میزان تغییر جهت به ماهیت پلیمر و شرایطی که کشش تحت آن انجام می شود بستگی دارد زمانی که میزان تغییر جهت افزایش می یابد استحکام کشش در جهت طولی افزایش و استحکام کشش در جهت جانبی کاهش می یابد در موارد مناسب ، یک نوار کامل را برای مولکولهای پلیمری بلندی در تمام جهات طولی است چنین نواری می تواند به عنوان مونتاژ فیبریل شبیه به نخ های پیوسته قدیمی مورد توجه قرار می گیرد اگر نواری کشیده شود و در معرفی عملکرد مکانیکی از قبیل فشار ، مالش ، تراکم قرار گیرد نیروهای ضعیف جانبی می تواند افزایش یابد و نوار را به صورت فیبریل ورقه ورقه شود سرعت چنین عملی به توسعه بیشتر نسبت کشش مورد استفاده که هم جهت کردن نوار بستگی دارد هر چه میزان کشش بیشتر باشد سرعت ابعاد فیبریل بیشتر می شود نوارهای فیبریل شده ممکن است با توجه به یکنواختی ساختار تولید شده تغییر کنند میزان تنظیم این کار از تکنیک مورد استفاده برای فیبریل کردن نوار تاثیر خواهد پذیرفت و این کار برای طبقه بندی فیبریل به صورت
1) تصادفی 2) کنترل شده و متداول است.
فیبریل کردن تصادفی : فیبریل کردن تصادفی می تواند به چندین روش انجام شود نوار یا ورقه هم جهت شده می تواند در معرض سرعت جریان بالایی قرار گیرد که در برابر آن هدایت می شود این ورقه می تواند بچرخد ممکن است قبل از خروج موادی شیمیایی به پلیمر افزوده شود و موادی افزودنی برای کنترل ضعیفی ساختار و تارو پود نوار به آن اضافه گردد وقتی نوار یا ورقه نازک در معرض عملکردی مکانیکی قرار گرفت ورقه ورقه خواهد شد شبکه فیبری حاصل از فیبریل کردن تصادفی از نظر هندسی نامنظم است فیبریل ها به میزان زیادی بر حسب دنیر تغییر می کنند و نوارهای فیبریل کمی بیشتر از شبیه سازی نخ نساجی قدیمی قابلیت تحمل پذیری دارند نخ های نواری از این نوع ، از نظر تجاری در زمینه هایی که ساختار آنها اهمیت زیادی ندارد برای مثال در نخ های چند لای صنعتی و کشاورزی ، اهمیت زیادی دارند.
فیبریل کردن کنترل شده : نخ نساجی چند تار قدیمی شکلی از تارهایی با دنیر یکنواخت است اگر نخ نواری به چنین شکلی فیبریل شود تا فیبریل هایی با دنیر یکنواخت در ساختار منظم هندسی به وجود آورد نخ به خوبی برای مقایسه مستقیم نخ قدیمی در مصارف نساجی به کار می رود تکنیک های زیادی با توجه به انجام این آزمایش توصیه شده است یک تکنیک مورد استفاده در برخی موارد موفق . استفاده از سیلندر چرخشی که در میخ های نوک تیزی را به طور یکنواخت بر سطح دارد صورت گرفته است نوار یا ورقه نازک کشیده می شود و بر سطح سیلندر که با سرعت سطحی بیشتر از سرعت ورقه نازک حرکت است عبور می کند این نوار به وسیله میخ ها سوراخ می شود و ساختار یکنواختی را با رشته های موازی متصل به فیبریل ها به وجود می آورد مثلاً نخ هایی در بخش 200 دنیر می تواند با فیبریل هایی 4-1 دنیر ایجاد شوند.
5) پیچیدن : نوارها معمولاً بر وسایلی که به طور دقیق می پیچند ، پیچیده می شوند مقدار فضای کف مورد نیاز برای پیچیدن می تواند از طریق پیچیدن همزمان دو بسته بر یک دوک ، کاهش یابد.
3- جریانات تولید
جریاناتی که از نظر عادی برای تولید نخ های نواری در روشی که مراحل اولیه آن انجام می شود و در عملکردهای مورد استفاده به کار می روند متفاوت است در این بخش ، سه جریان تولیدی متفاوت به صورت زیر توضیح داده شده است:
A) صفحه صاف ، ایجاد شیار و کشش
B) مونوفیل سطح صاف
C) مجرای ورود هوا ، کشش و ایجاد شیار
A) صفحه صاف ، ایجاد شیار و کشش : خط تولید متفاوتی در شکل 6 نشان داده شده است .
خروج: اولین مرحله ، خارج کننده افقی است که در آن نسبت طول به قطر 1=24 است.
این وسیله به سه بخش تقسیم بندی می شود ربع اول طول آن به عنوان منطقه تغذیه به کار می رود ربع دوم ، منطقه تراکم است که به علت تفاوت در حجم بین ذرات و پلیمر ذوب شده ضروری است بقیه ، منطقه اندازه گیری است مخزن گرم می شود و دمای آن به تدریج در راستای طول آن افزایش می یابد استخر ذوب ، در مورد پلی پروپیلین ، در دمای تقریبی 250 است قالب که در زاویه 45 درجه نسبت به چرخش وجود دارد ضرورتاً شامل دولپ ساده ، با طول تقریبی mm630 می شود که فاصله آن می تواند کنترل شود برای تولید نوار 100 ادنیر ، این مسافت حدود mm6% می شود مواد انتقال چرخش به طور مستمر از طریق قیف از مخزن به استخر ذوب بین قالب ها، خارج می شود صفحه پلیمری خارج شده هنوز در دمای 250 در دمای کمتر از 50 به وسیله یک جفت غلتک سرد تقریباً سریع سرد می شود غلتک ها به کنترل کننده دما وصل می شوند به طوری که جریان آب از غلتک ها به عنوان تبادل دما می تواند به طور دقیق کنترل شود سرعت خطی غلتک های سرد حدود 4 برابر سرعت خطی پلیمر قالب است این افزایش سرعت به دو دلیل ضروری است :
1) برای محدود کردن تاثیرات کجی ویسکور الاستیک و
2) به منظور ارائه برخی تنظیمات طولی و تعیین موقعیت زنجیره های مولکولی در جهت طولی صفحه .
این تنظیم مولکولی در کنار سرد کردن سریع صفحه ، برای انجام عمل کششی که برای حفظ عملکرد ضروری است اهمیت فوق العاده ای دارد علاوه بر این ، ویژگی های فیزیکی از قبیل استحکام ، کشش و غیره را که مشتری تقاضا می کند ایجاد می نماید.
ورقه ورقه کردن : گام بعدی این جریان ، ورقه ورقه کردن به صورت نوارهای مجزا است صفحه از تیغه هایی که لبه آنها بر روی یک میله است عبور می کند به طوریکه تیغه ها دارای فواصل مورد نیاز برای بسته بندی بخشهای مختلف است.
کشش: اکنون نوارها کشیده می شوند یعنی در جهت طولی گسترش می یابند افزایش طول که از طریق کشش ایجاد می شود با نسبت کشش مشخص می شود در مورد پلی پروپیلین ، معمولاً نسبت آن حدود 9:1 است اما در مورد پروپیلین 7:1 می باشد افزایش طول با کاهش بخش متقاطع برش عرضی انجام می شود عرض و ضخامت نوار کشیده شده متناسب با عرض و ضخامت اولیه ریشه دوم نسبت کشش است جریان کشش ، زنجیره های مولکولی را در جهت طولی مرتب می کند و مواد کم استقامت کشیده نشده ، و محکم را به نواری محکم بیشتر از g/dcm5 با خروج 15 درصدی ، تبدیل می کند این کار برای بافندگی مناسب است کشش در جهت عرض انجام نمی شود به طوری که در جریان بعدی ، این نوار فیبریل می شود یعنی به فیبرهایی به صورت طولی ورقه ورقه می شود این نوارها، تک محوری هستند در جریان طراحی ،نوارهای کشیده نشده از یک ایستگاه کشش چند غلتکی ، از طریق فر هوای داغ و در ایستگاه کششی ، عبور می کنند سرعت خطی اولین دستگاه کشش تقریباً با سرعت غلتک های سرد یکسان است سرعت خطی دومین ایستگاه طبق نسبت کشش مورد استفاده تغییر می کند برای مثال این سرعت 9 برابر سرعت اولیه است دمای نوارهایی که از اولین فر عبور می کنند حدود 160 است نوارها پس از کشش از فر دوم با دمای تقریبی 140 و سپس از فر سوم عبور می کنند سرعت خطی مورد دوم حدود 7 درصد ایستگاه دوم است به طوری که نوارها می توانند کوتاه شوند این عمل موجب کوتاه شدن طول در آنها و تسهیل جریانات بعدی می شود سرعت نوار در این نقطه از یک محصول به محصولی دیگر تغییر می کند برخی از خطوط با سرعت m/min150 حرکت می کنند برخی دیگر سرعت کمتری دارند یعنی حداکثر تا m.min80 می باشند محدودیتی در بیشترین سرعت خطی هر ماده ذوب شده از طریق دهانه کوچک ، پس از شکستگی سطحی و اتفاقات ناخواسته دیگر وجود دارد بیشترین سرعت خطی این سیستم با پلیمرهای موجود ، طبق سرعت غلتک سرد در حدود m/min30 است بنابراین بیشترین سرعت تولید 30 برابر نسبت کشش است این مسئله با استفاده از نسبت کشش 9:1 سرعت m/min270 را نشان می دهد سرعت ماکسیمم نباید با بیشترین تولید اشتباه گرفته شود.
مورد دوم : از طریق محاسبه گنجایش و از این رو وزن پلیمر عبور کننده از قالب بدست می آید البته این وزن نمی تواند از محدوده مکانیکی فراتر رود در این مورد یک کار خروجی mm90 در 10 درصد کارایی kg/m110 است در تولید مواد 1100 دنیری سرعت کشش m/min150 در یک تولید بر 90 نوار محدود kg/m105 چرا 100 درصد کارایی است.
پیچیدن بر روی بسته بندی در این مرحله حدود 90 نوع نوار در کنار هم قرار گرفته اند به طور مستمر با سرعت m/min150 حرکت می کنند اکنون مشکلی در مورد پیچیدن بر بسته بندی با حداقل m35000 (حدود 20 مایل) نوار ، برای مثال در مورد 1100 و نیز نخ ، وجود دارد به طوری که می تواند کنترل شود و بدون پارگی یا آسیب های دیگر از روی دوک باز شود این نکته نیز مهم است که این بسته بندی باید در زمان تحویل به مشتری ظاهری شبیه به کاری دستی داشته باشد شاید نکته ای در این جریان وجود دارد که به بیشتر مهارت ها و توانایی ها بستگی دارد پیچیدن نخ مرحله ای است که ضایعات زیادی را به بار می آورد و در اینجا است که سود کاهش می یابد وزن بسته های (Weft) معمولاً بین 5 تا 10 کیلوگرم است بسته های پیچیده شده محدوده وزنی حدود 10 کیلوگرم دارند زیرا مشکلاتی مربوط به پیچیدن یک طرفه دوک وجود دارد.
نکته :
جریان غیر مستمر: جریانی که در بالا توضیح داده شده پیوسته است با این وجود ، این جریان می تواند در مراحل جداگانه ای یعنی به روش غیرمستمر از طریق پیچیدن صفحه خروجی و سپس رساندن به قرقره های دستگاه انجام شود در اینجا ، صفحات به اندازه ای که مورد نیاز است کشیده می شوند مزایای این تکنیک شامل انعطاف پذیری بیشتر ، سرعت کشش بیشتر و ضایعات کمتر می شود از سوی دیگر ، قالب هایی در ایجاد صفحات 10 کیلوگرمی دارای وزن kg850 (برای 90 نخ) به کار می روند.
2) خروج مونوفیل صاف : دومین روش تولید نخ های نواری ، خروج مستقیم تک تارهای صاف است پلیمر ذوب شده از طریق یک سری شیارهای باریک از نوارهای مجزای پیچیده نشده خارج می شود جریانات بعدی شبیه به مقداری است که تاکنون توضیح داده شد.
3) مجرای هوا ، کشش و ایجاد شیار : سومین روش تولید نخ نواری اساساً با روش هایی که قبلاً توضیح دادیم تفاوت دارد که این تفاوت در پلیمرهایی است که به شکل مجرای هوا ، که قبل از ورقه ورقه شدن نوارها کشیده می شود خارج می شوند دستگاه (شکل 9) ساخت استرالیا ، نمونه ای از این روش تولید است این دستگاه می تواند به دو بخش :
1) خارج کننده ، که صفحات را ایجاد می کند.
2) چارچوب کشش که صفحه را با عرض کامل در جهت مناسب هدایت می کند تقسیم بندی شود.
خارج کننده : در این جریان ، لازم است که تغییر ضخامت در طول صفحه به کمترین مقدار برسد و دستگاه نوع روتوترود کارایی ویژه ای از این نظر دارد.
قالب خشک کننده تا برای ایجاد عرض صفحه مورد نیاز ضروری است صفحه ای با حدود mm1250 عرض به طور متداول ایجاد می شود اما به نظر می رسد که عرض آن افزایش می یابد یعنی در آینده به اندازه تقریباً mm2000 خواهد رسید "روتوترودر" یک دستگاه جدید است که چرخش آن به صورت عمودی است با این وجود ، این وسیله به روش طبیعی دوران دارد در اینجا به جای دوران مستقل خشک کردن نیز جزئی از مخزن می شود تمام نوسانات حدود 360 است خارج کننده به شکلی در حفره مخزن قرار می گیرد که عمل خشک کردن در سطح زمین صورت گیرد حبابی پلاستیکی در فاصله ای از آن قرار می گیرد که امکان سرد شدن در دمای مناسب را برای کنترل بعدی فراهم می کند با این وجود ، این موضوع مطلوب است که ما باید در این مرحله تا حد امکان بالا باشد.
چارچوب کشش : حباب با عبور از محور مناسب با عرض کامل باز می شود صفحه وارد یک سری غلتک هایی که حدود mm250 قطر دارند می شود این صفحات در روغن داغ و دمای بالا قرار می گیرند به طوری که به تدریج به دمای مورد نیاز برای کشش می رسند کشش خود در فاصله کم (mm3) بین دو جفت غلتک کششی حرارت دیده که هر کدام قطری برابر با mm105 دارند قرار می دهند درست پس از کشش صفحه قبل از ورود به مجموعه دیگر غلتک ها به تدریج سرد می شود این جریان در سرعت خطی پایینتر صورت می گیرد و انقباضی در صفحه کنترل شده به وجود می آورد زمانیکه کشش بر غلتک های داغ انجام می شود انقباض کمی رخ می دهد تغییر در ضخامت مستقیماً متناسب با نسبت کشش است .
انتخاب جریان : انتخاب مناسبترین روش تولید نخ های نواری از بسیاری عوامل از جمله موارد زیر تاثیر می پذیرد :
1) نوع پلیمر یعنی پلی اتیلن ، پلی پروپیلن
2) ابعاد نوار مورد نیاز
3) کیفیت پلیمر موجود
4) مصارف نهایی برای نوار مورد نیاز برای مثال قالی ، کوله پشتی ، متداول ترین روش تولید نخ های نواری پلیمری ، جریان قدیمی صفحه قالبی است .
جریان صاف ، کنترل بهتری از ابعاد نوار و ویژگی های فیزیکی آن را نسبت به جریان صفحه قالبی نشان می دهد از سوی دیگر ، هزینه خشک کردن آن بالا است و این مسئله دامنه دنیرهایی را که می تواند از نظر اقتصادی مفید باشد محدود می کند اگر نخ های نواری از نظر کارایی ، براساس هزینه ، مقایسه شوند نسبت عرض زیاد به ضخامت نخ باید به طور کامل در تولید نهایی به کار گرفته شود برای مثال به منظور تولید پارچه ای که نسبت پرسش به وزن بالایی دارد نوار باید به طور کامل در پارچه شبیه سازی شود این عمل برای انجام در جهت تار بسیار ساده اما در جهت پود به میزان زیادی دشوارتر است نوار کاملاً صاف ضرورتاً در هر دو جهت نمی باشد به طوری که این پوشش می تواند به طور کامل از تار گرفته شود به منظور نشان دادن اینکه تار کاملاً صاف است، سبدهای خالص غیر غلتکی مورد نیاز است.
کیسه ها و کیف ها :
کیسه ها و کیف ها می توانند به روش های زیر تولید شوند:
1- پارچه آنها می تواند با دستگاههای عریض بافته شود و سپس بریده و دوخته گردد.
2- پارچه آنها می تواند با دستگاههای باریک (3 متری) بافته و سپس بریده و دوخته شود استفاده از وسایل بدون غلتک قالبی در چاپ ، مقدار چرخش در پودها را محدود می کند دستگاههای عریض مانند T.C.B پارچه ای را با پوشش بزرگتر برای وزن برابر با دستگاههای باریک ایجاد می کنند با این وجود هزینه های پارچه در دستگاههای باریک کمتر است و این عامل اغلب از حفرات پوشش به شمار می رود به طور کلی دستگاههای سولزر و اسمیت در محدوده هایی که نوار صاف نیست ، استفاده نمی شود.
3- پارچه آنها می تواند بر دستگاههای گرد بافته و بریده و دوخته شود این دستگاهها در اواخر دهه های 1940 و 1950 بیشتر از مواقع دیگر مورد توجه قرار داشتند با این وجود پارچه های کیسه و کیف با روش بافت کاملاً صاف از طریق بافت مستقیم از صفحات بافته شده تولید می شوند هزینه اصلی جریان دوم قدری بیشتر از جریان دیگر است اما ذخایر اساسی در فضای کف ایجاد می کند در بافت گرد، غلتک های پودی وجود ندارد و هیچ چرخشی دیده نمی شود در این تولید تارها و پودها کاملاً صاف هستند از مضرات دستگاههای گرد عبارتند از اینکه :
1) بسته پود کوچک ( یعنی g500) به کار می رود این بسته به نوار گردان های خاص و بسیار پیچیده نیاز دارد در صورتی که بر مسیر تولید مستمر نوار قرار داشته باشد در غیر این صورت نوار گردان پود را نیز بیش از حد پر هزینه می سازد.
2) بسته پود معمولاً 4 اینچی ، در یک زمان باز می شود بنابراین آنها طولی برابر دارند تا به طور مرتب باز شوند در غیر این صورت میزان ضایعات افزایی می یابد.
3) ابعاد و پارچه با تعداد سرنخ ها ثابت می شود بنابراین دامنه سایز کیسه محدود می شود.
از سوی دیگر کیسه های بافته شده با دستگاه گرد این مزیت مهم را دارند که از یک سمت دوخته نمی شوند ساک دوخته شده به طور متداول از سمت درز ایراد دارد و ساک بافت گرد از این نظر مشکل ندارد.
بافت صفحه بافته شده : صنعت نساجی ، از زمانی که در خاطر افراد نیست ، اساس جریاناتی است که الیاف ما را به هم می بافد و آنها به رشته یا نخ تبدیل می نماید نخها نیز برای تولید پارچه به کار می روند امروزه بر این نمونه کلی بیشتر تاکید شده است معرفی الیاف مصنوعی ، رسیدن به شکل الیاف پیوسته ایجاد برش های کوتاهی از قبیل جریان کشیدن به سمت بالا و ریسندگی نقره ای را فراهم کرده است معرفی الیاف کوتاه در جریان بافندگی بین تعداد کم و زیاد بوده است اما این تکنیک یکی از جریانات مخصوص مربوط به پارچه های نخی است مفهوم صفحه بافته شده توسط لارنس در سال 1932 در رابطه با این مقاله و ماتلر در سال 1933 در رابطه با مقاله بعدی ارائه شده است اخیراً پاکپاز با استفاده از تکنیک مورد استفاده در صفحه پلی اولفین این پیشنهاد را داده است طرح های اولیه در مورد چگونگی تغذیه بوسیله برش دهنده وقتی این جریان به اصطلاح بافندگی برای تولید پارچه ها از صفحه پلی اولفین به کار می رود قرقره صفحه تک محوری جایگزین باریکه می شود اگر عرض نوار مورد نیاز mm5/2 باشد و در هر سانتی متر پنج سر نخ وجود داشته باشد نوار نمی تواند کاملاً صاف (cm25/1 = mm 5/2 * 5) بافته شود.
تحت این شرایط جریان صفحه بافته شده مناسب نیست عرض صفحه باید بیشتر از پارچه باشد و دشواری بافندگی با افزایش عرض پارچه بیشتر می شود این دشواری در صورتی که پارچه بافته شده endy/cm8/4 و 2/3 دو برابر شود به وجود می آید و 2 پارچه با هم در یک زمان بافته می شود.
مصارف نخ های نواری :
نخ های نواری می توانند برای دامنه گسترده ای از مصارفی که ممکن است به طور گسترده به دو طبقه اصلی تقسیم بندی شود در نمودار 12 برای
1) نوارهای بافته شده و
2) نخ های چند لا و طناب مورد استفاده قرار گیرند.
نوارهای بافته شده : نخ های بافته شده در تولید پارچه هایی به کار می روند که برای موردی که گرایش کمی به فیبریل کردن نوار وجود دارد به طور گسترده کشیده شده اند این نخ ها به میزان زیادی در بسته ها ، کیف ها ، کیسه ها و پوشش ها به کار می روند آنها پارچه هایی اصلی را در شکل بافته شده برای نمدها و تولیدات مشابه ارائه می کنند علاوه بر این به عنوان پارچه های اصلی در شکل بافته شده و به منظور تزئین به کار می روند مصارف فرهنگی آنها شامل کیسه های سبزیجات ، پوشش های گلخانه ها، تولید نورگیر و … می شود مصارف مهم تر آنها برای نخ های نواری ، در تولید لایی های فرش تافته شده (T.C.B) و کیسه ها و کیف ها است.
مزایای پلی پروپیلن در کیسه ها و ساکها :
مزایا و مضرات پلی پروپیلن در کیسه ها و ساکها ، به طور کلی شبیه به مزایا و مضرات T.C.B است که یک عامل مهم در فروش کیسه ها ، استفاده و بازیابی مجدد از آنها است خرید و فروش زیادی در کیف های جوت دست دوم وجود دارد صادرات کیف های دست دوم بریتانیا ، بیشتر از صادرات کیف های نو است کیف ها می توانند سه یا چهار یا چندین برابر استفاده شوند وقتی کیفی پاره می شود 30 درصد از هزینه اولیه آن صرف تعمیر مجدد آن می گردد یک کوله پشتی از جنس جوت ، با قیمت تقریبی 100 پوند می تواند هزینه تعمیری برابر با 25 داشته باشد کیسه های غذا در خرید و فروش دست دوم بسیار باارزش هستند در حالی که کیسه های کود با غذای ماهی تقاضای زیادی ندارند.
کیسه های پلی اولفین دست دوم : خرید و فروش در کیسه های پلی اولفین دست دوم وجود دارد اما هنوز به تثبیت نرسیده است چندین عامل وجود دارد که هنوز باید حل شود:
1) اگر کیسه ای بعداً مورد استفاده قرار گیرد به طوری که پشت و رو گردیده باشد چاپ آن به داخل می رود این مسئله به طور خاص در مورد کیسه های ساخته شده از پلیمر مواد طبیعی (یعنی بدون رنگ) وجود دارد کیسه های رنگی از این نظر ضرر دارند اگر کیسه ای پس از پشت و رو شدن دوباره رنگ شود ممکن است سطح آن نیاز به تعمیر داشته باشد.
2) استحکام و مقاومت کیسه های پلی اولفین باید در استفاده مجدد مناسب باشد.
3) برای مصارف خاص از جمله کیسه زباله ، مصارف شیمیایی پلی اولفین یک مزیت به شمار می رود.
4) هیچ محل نهایی برای کیسه های پلی اولفین ، در مقایسه به کیسه های جوت وجود ندارد.
5) کیسه های پولی اولفین از نظر تعمیر دشوارتر از کیسه های جوت هستند.
به طور کلی ، اهمیت تجارت کیسه های دست دوم کمرنگ نمی شود عوامل زیر این موضوع را در بردارند :
1) بسیاری از مصرف کنندگان دوست ندارند که جمع آوری ، نگهداری و فروش کیسه ها اذیت شوند .
2) تعدادی از کیسه های دست دوم به علت افزایش استفاده از ذخیره زیاد در دسترس هستند .
3) هزینه های تعمیر کیسه ها با هزینه های رفت و آمد کارگر افزایش می یابد.
انواع کیسه ها :
چندین نوع کیسه از نخ های نواری تولید می شود:
a) کیسه بافته شده صاف و محدود: این کیسه ها که برای مصارف از قبیل زغال ، شکر ، کود ، مواد شیمیایی و … به کار می روند باید از اجزای مناسبی ساخته شوند کیسه های بافت صاف و محدود برای این نوع مصرف نهایی مطلوب می باشند.
b) کیسه های Cauo : این کیسه ها برای سبزیجاتی که نباید به سادگی به سبزی دیگری برخورد کند به کار می روند آنها تار و پودهایی به هم بسته شده را بدنه این موضوع از سرخوردن کیسه جلوگیری می کند.
c) کیسه های بافتنی به این کیسه های جذاب و ثابت به صورت بافتنی هستند آنها برای سبزیجات و موارد مانند آن به کار می روند.
d) بافت گرد به کیسه های بافت گرد یک مزیت بر کیسه های بافت صاف دارند آن این است که مقدار دوخت در آن بر میزان زیادی کاهش می یابد.