طرح آهار زنی نخ

طرح آهار زنی نخ – هنگام بافت پارچه نخهای تار از بین چشمهای میل میلک- لامل – شانه و بعضی از نخهای عبور در معرض سایش و کشیدگی قرار می گیرد. به همین دلیل از مقاومت نخ ها کم میشود و باعث ایجاد پارگی خصوصت در نقاط ضعیف و نازک می شود. لذا برای حفظ راندمان تولید و کیفیت عمل آهارزنی روی نخ صورت می گیرد. لذا به اعمال شیمیایی و اضافه نمودن مواد اضافی به سطح نخ که برای ایجاد مقاومت در نخ به کار می رود آهارزنی می گویند. بعد از عملیات آهارزنی هر یک از  الیافی که داخل نخ تاب نخورده اند به بدنه میچسبد لذا هنگام عبور از میل میلک، لامل، شانه و… گیر نمی کنند و باز نمیشوند نخهای تار لیز می شوند – اصطکاک کم میشود – مانع ایجاد گلوله الياف میشود نخ حالت پرشوندگی پیدا می کند.

آهار زنی نخ چیست؟

به طور کلی آهار عبارت است از مایع غلیظی که خاصیت چسبندگی شیمیائی دارد نقش آهار بدین صورت است که ماکرومولکول های آن در اثر پیوند با لیف یا با خود ماکرومولکول ها بر روی سطح جانبی نخ یک فیلم از ماده آهاری یکنواخت ایجاد می نماید.

نوع آهار زنی نخ مصرفی و میزان آن بستگی به عوامل زیر دارد

نوع لیف، نوع بافت، تراکم تار و پود، نوع نخ، نمره نخ، غلظت محلول آهار درجه حرارت و روش آهارزنی هدف عمل آهارزنی و اهمیت آن عبارتند از

–     بهبود کیفیت فیزیکی نخ (بالا بردن مقاومت -بالا بردن خاصیت الاستیکی- بالا بردن لیز شوندگی)

–    عدم آسیب رساندن به نخ های تار در حال بافت در ماشین بافندگی

–    جلوگیری از ایجاد الکتریسیته ساکن

–    باید مقاومت و قابلیت اصطکاکی نخ را افزایش دهد، تا راندمان بافت بالا برود

–    به روی سطح نخ یک لایه منعطف و فیلم مانند تشکیل دهد

–    سرالیاف موجود روی سطح نخ را به هم بچسباند

–    دادن رطوبت لازم به نخ

–    برای تبدیل مجموع نخها به یک سیلندر منظم و روان از نخ خصوصیات لازم را داشته باشد.

–    روی عملیات آهارزنی و عملیات تکمیلی و رنگرزی بعد از بافت اثر منفی نگذارد.

–    بعد از بافت از روی پارچه براحتی پاک شود.

خصوصیات ماده آهاری

۱- باید خواص فیزیکی نخ را بهبود بخشد (استحکام کششی نخ، قابلیت ازدیاد طول بالا سیستم)

۲- چسبندگی: باید بتواند الياف را به بدنه نخ بچسباند و نیز خودش به نخ بچسبد.

۳- نرمی و انعطاف پذیری: (جهت مقابله با نیروهای اعمال شده در ماشین بافندگی)

۴- دوام در مقابل سایش: (بر اثر برخورد با میل میلک- لامل – شانه در دستگاه بافندگی)

۵- موازی قرار گرفتن الياف روی نخ

۶- نفوذپذیری مواد آهاری به داخل نخ

۷- غلظت یا ویسکوزیته داشته باشد.

۸- یکنواخت باشد.

۹- چربی و روغنی بودن ماده آهاری

۱۰- خاصیت ضد کپک داشته باشد

۱۱-خاصیت ضد بو و ضد کف داشته باشد

۱۲-ضد آتش باشد

۱۳ درجه ذوب آن پائین باشد

۱۴- زمان پخت کوتاهی داشته باشد

۱۵- ایجاد حالت ليز شوندگی به نخها بدهد.

۱۶- یک فیلم منعطف و منظم روی سطح نخ ایجاد کند.

۱۷- رطوبت لازم را در نخ ایجاد کند.

۱۸- از پرز پرز شدن نخ بعلت اصطکاک نخها به هم جلوگیری کند.

موادی آهاری در طرح آهار زنی نخ

به موادی که در تولید ترکیب آهار به کار می رود مواد آهاری می گویند. این مواد باید همه خصوصیات لازم یک آهار را تولید کند و در نهایت پس از انجام بافندگی، با کمترین مشکل، از روی پارچه جدا شود.

مواد آهاری به سه قسمت تقسیم می شود

الف – حل کننده
ب- مواد اصلی آهار
ت- مواد تعاونی آهار

حل کننده:

معمولا از آب به عنوان حل کننده استفاده می شود.

مواد اصلی آهار:

چسب آهار که نقش اصلی در ایجاد استحکام در نخ را دارد.چسب آهاری دو نوع است: چسب آهار طبیعی- چسب آهار مصنوعی یا پلیمری

چسب آهار طبیعی

۱- نشاسته (نشاسته سیب زمینی یا ذرت یا آرد)

۲- نشاسته اصلاح شده

۳- چسب های پروتئینی (کازئین – ژلاتین)

چسب آهار زنی نخ مصنوعی با پلیمری این مواد عبارتند از

اپلی و تيل الكل – پلی آکریلات ها – استرن- پلی استیرن – اترهای سلولزی- کربوکسی میتل سلولز و..

مواد تعاونی آهار

موادی که برای عملکرد بهتر آهار به آن اضافه می شوند

۱-مواد جاذب الرطوبه که به این جهت گلیسیرین مصرف می شود.

۲- نرم کننده ها شامل (روغن حیوانی روغن گیاهی مانند روغن زیتون- صابون – روغن های صابونی شده و پارافین)

۳-مواد افزودنی با عملکرد خاص شامل انواع ضد کف، ضد باکتری، ضد کیک، امولسیون کننده ها، واکس ها

۴-برای خاصیت لیزکنندگی (کاهش اصطکاک) شامل انواع صابون

۵- خاصیت ماندگاری شامل فنل

۶- کاربرد آسان تر مواد آهاری مواد آهاری مانند اسید سولفوریک یا هیپوکلریت کلسیم

۷- برای جلوگیری از خشک شدن ماده آهاری موادی مانند کلرورمنیزیم یا کلروکلسیم

در هنگام آماده کردن مواد آهاری باید به نکات زیر توجه کرد

–    جنس نخ( پنبه، پلی استر، ريون، پشم یا مخلوط اینها) که بر روی نوع آهار مؤثر است

–    میزان پرزدار بودن نخ زیرا  پرز زیاد مقدار بیشتری آهار را به خود می گیرد و باید  آهار را شل تر کرد.

–    ، ساختمان نخ (نخ رینگ، نخ اپن اند و غیره) مطابق جداول خاص عمل کرد.

–     آب مورد استفاده (آب تازه یا آب بازیافتی) مطابق جداول خاص عمل کرد.

–    تيپ دستگاه بافندگی و سرعت آن (از روی کاتالوگ ماشین)

–    نمره نخ های تار و پود (نخهای ضخیم به آهار کمتری احتیاج دارند و آهار شل تر باشد).

اجزای یک نوع ماشین آهار زنی نخ

دستگاه های آهارزنی که توسط شرکتهای سازنده ماشین آلات می سازند با این که در اصول کارکرد شبیه به یکدیگر هستند ولی از نظر ظاهری و سیستم ها با هم تفاوت دارند. در اینجا یک مدل از این ماشین ها را بررسی می کنیم این دستگاه از چهار قسمت اصلی تشکیل می شود:

– قفسه نوردها Creel baem

– مخزن آهار Size Box

– خشک کن Dryiny

– پیچنده اسنو  Weaver s Beam

قفسه

این قسمت برای قرار دادن نوردهایی (Back Beam) که قبلا در قسمت چله پیچی مستقیم آماده شده اند به کار می رود و نوردهای حاوی چله نخ ها در آنجا نصب می شوند.

مخزن آهار

این محفظه از جنس فولاد ضد زنگ می باشد و در داخل آن مواد آهاری قرار دارد و نخهای تار در این قسمت آهار می خورند. اجزای سازنده این محفظه عبارتند از

۱- غلتکهای غوطه ور کننده: نخها را به داخل مخزان آهار می فرستند

۲- غلتکهای فشاردهنده: جفت غلتک هایی که نخ را فشار می دهند تا آهارهای اضافی بیرون بیایند و یکنواخت شوند.

۳-  لوله های بخار برای گرم کردن مواد آهاری: باعث گرم شدن آهار داخل مخزن می شوند.

۴-  مجرای ورود آب: شیر ورودی آب

۵-  مجرای ورود مواد آهاری: محلی که مواد آهاری وارد مخزن می شوند

پس از آنکه مواد آهاری به طور یکنواخت به نخهای تار چسبید. نخ ها را باید خشک کرد. عمل خشک کردن به سه صورت انجام می گیرد:

۱-خشک کردن با استفاده از سیلندرهای داغ

۲- خشک کردن با استفاده از اشعه مادون قرمز

۳- خشک کردن با استفاده از جریان هوای داغ

پیچش چله خشک شده آهار خورده روی نورد

نخ های تار چله ای که از قسمت خشک کن خارج می شوند روی یک نورد پیجیده می شوند. تخ های تار قبل از پیچیدن روی نورد از شانه متحرک دسته بندی نخ ها و شانه ثابت جهت جمع کردن نخ ها عبور داده می شوند. بدین ترتیب نخ هایی که به هم چسبیده اند از هم جدا می شوند.

شرایط کاربرد  نمونه ای از آنزیمها

در آهارگیری ماده آهارگیر باید از قبل ساخته شده باشد.آخرین جزئی که به حمام وارد می شود باید آنزیم آهار باشد.چون آنزیم ممکن است به دلیل وجود یونهای نامناسب واکنش داده و تجزیه گردد. ماده آهار جهت قرار گرفتن روی پارچه چند مرحله را طی میکند.

۱-آماده سازی (Preparation of the desizing mixture) : در پروسه آماده سازی آب،ماده ترکننده،نمک، اسید یا الکل و در انتها آنزیم اضافه میشود.

۲- اشباع کردن  پارچه توسط فولارد (Saturation) : پارچه با pick up ۱۰۰% اشباع می شود.

۳- دادن زمان ماند جهت تجزیه آهار توسط نشاسته (Digestion) : در این مرحله نشاسته به صورت مواد محلول در می آید . در پروسه مداوم به پارچه بخار زده میشود و در طی زمان بخاردهی نشاسته  تجزیه شده و به مواد قابل حل تبدیل میگردد. به عنوان مثال پروسه بخاردهی در روش مداوم Jbox در دمای ۹۰-۶۰ درجه سانتیگراد و به مدت ۱۵ الی ۲۰ دقیقه به طول می انجامد.

۳-پروسه شستشو (وینچ و ژیگر شستشوی غیر مداوم -path roll روش نیمه مداوم- سیستم Jbox روش مداوم) : در شستشو دما،ph، سرعت حرکت پارچه و غلظت ترکیب آماده شده جهت آهارزدایی بسیار حائز اهمیت می باشد. در ژیگر  و Jbox پارچه عرض باز وارد می شود ولی در وینچ پارچه طنابی وارد می شود و تحت پروسه آهارزدایی قرار میگیرد.

تجزیه آهار نشاسته توسط اسید  Acid Steeping

پارچه آهاردار سلولزی را با محلول –۱% اسید سولفوریک آغشته نموده و تا ۴ ساعت در دمای ۴۰درجه میماند. در اینجا نباید اجازه دهیم که آب آن تبخیر شود. دما را به ۵۰ درجه می رسانند تا اسید غليظ شود و در نهایت الیاف سلولزی کربونیزه شده و نشاسته خارج می گردد. می توان از هیدروکلریک اسید نیز استفاده نمود. این روش  از پروسه rot steeping سریعتراست و میتواند در مدت ۸-۱۲ ساعت در دمای اتاق میز صورت پذیرد.

تجزیه آهار نشاسته توسط باکتری Rot Steeping

پارچه آهاردار را میتوان پس از خیساندن در آب ، در اتاق های در بسته و حرارت ۲۵ تا ۴۰ درجه  نگهداری کرد. باکتری های موجود در نشاسته، همراه آب شروع به فعالیت می کنند و در این مدت و در شرایط مناسب فعال شده و باعث تجزیه نشاسته می شوند. این روش طولانی ترین و کم هزینه ترین روش آهارگیری است و از معایب آن نیاز به فضای زیاد جهت غوطه ور سازی پارچه می باشد.

تجزیه آهار نشاسته توسط مواد اکسید کننده

موادی مانند سدیم پرسولفات، هیدروژن پراکسید میتوانند نشاسته را اکسید کنند. ولی این روش کاربرد زیادی ندارد.

تجزیه توسط آنزیمها  Enzymatic Steeping

متداول ترین روش آمارگیری استفاده از آنزیم آمیلاز است. این آنزیم تسریع کننده آلی از جنس پروتئین می باشد.  آنزیمهای آمیلاز با توجه به نحوه تجزیه نشاسته به دو دسته تقسیم می شوند:

الف – آلفا آميلاز : این آنزیم زنجیره نشاسته را به صورت منظم تجزیه می کند.

ب- بتا آمیلاز : این آنزیم قادر است تا تجزیه نشاسته را از انتهای قابل احیای آن آغاز کند و به صورت تدریجی و یکنواخت تجزیه می کند. آمیلاز مالت از جو تهیه شده و مخلوطی از آلفا  و بتا آمیلاز است.

آهارگیری با آنزیم آمیلاز

آنزیم هایی مانند آمیلاز پایدار حرارتی و آمیلاز قارچی به دلیل کارایی بالا و روش مخصوص آهارگیری بدون ضربه زدن به نخ، در آهارگیری پارچه بافته شده استفاده می شوند. برای مثال، آهارگیری در ژیگر روش ساده ای است که در آن، رول پارچه در حمام گذاشته و روی یک رول دیگر پیچیده می شود. ابتداء پارچه آهاری در آب داغ (۹۵-۸۰ درجه سانتی گراد) برای ژله ای کردن نشاسته، شسته می شوند.

سپس مایع آهارگیری در۵, ۷-۵ , ۵:PH و دمای ۸۰-۶۰ درجه سانتی گراد با توجه به آنزيم تنظیم می شود. پارچه سپس از مرحله اشباع می گذرد. نشاسته تخریب شده با شستشو در دمای ۹۵-۹۰ درجه سانتی گراد به مدت ۲ دقیقه زدوده میشود. در روش ژیگر پارچه به صورت کاملا باز شده و در داخل ماشین حرکت می کند تا تمام آهارها زدوده شود و سپس با آبگیری، عملیات کامل می شود. روش آهار گیری در ژیگر روش ناپیوسته است.

در روش های جدید که به صورت ممتد انجام می شود; پارچه از یک طرف وارد ماشین شده و به آرامی به طرف جلو حرکت می کند. زمان واکنش برای آتزيم ۱۵ ثانیه است و در حقیقت پارچه با مواد آهارگیر پد می شود پس از پد شدن (آغشته شدن و فشرده شدن)، پارچه در محفظه خاصی قرار می گیرد. زمان نگهداری پارچه در این محفظه بین ۱۶-۲ ساعت و در دمای ۶۰-۲۰ درجه سانتی گراد می باشد. در این حالت، از آنزیم آلفا آمیلاز با دمای پایین استفاده می شود. آميلاز با حرارت بالا را می توان در آهارگیری پارچه در محفظه بخار و در دمای ۱۰۰- ۹۵ درجه سانتی گراد استفاده کرد. پس از اتمام عملیات، پارچه را شستشو و آبکشی می کنند تا آثار آهار از روی پارچه به کلی از بین برود.

به طور کلی اکتیویته و میزان فعالیت آنزیمها به ۴ عامل بستگی دارد نوع نشاسته کاربردی-دما-PH و سموم موجود

معمولاً نشاسته سیب زمینی راحت تر مورد حمله آنزیمها قرار میگیرد ولی برای نشاسته گندم و ذرت زمان بیشتری و برای نشاسته برنج زمان تجزیه خیلی خیلی بیشتر است.چون آنزیمها از مشتقات پروتیینی هستند پایداری حرارتی محدودی دارند. اکتیویته آنزیمها در دمای ۷۰ درجه سانتیگراد تقریباً صد در صد می باشد و بهترین PH خنثی یا ۷ است.

یون فلزات سنگین مانند  مس، نیکل،روی،کبالت و آهن از سموم آنزیمها هستند و منجر به تجزیه آنزیم میشوند. ولی فلزات قلیایی خاکی مانند کلرید کلسیم موجب افزایش مقاومت حرارتی آنزیم و بهبود عملکرد آن می شود.

دلایل آهارگیری بد و نامناسب با آنزیم

۱- نگهداری ماده آنزیمی در شرایط نامطلوب یعنی در اتمسفر خیلی گرم یا مرطوب که موجب از بین رفتن اکتیویته آنزیم می شود.

۲-نگهداری مقدار کمی آنزیم در یک ظرف بزرگ که به دلیل سطح تماس بالا با اکسژن هوا اکسید می شود.

۳-over heat شدن نخ آهار در طی خشک شدن نخ در پروسه آهارزنی

۴-کاربرد زیاد مواد چرب به عنوان نرم کننده

۵- وجود یون فلزات سنگین که موجب تجزیه آهار میشود

۶-  مدت زمان کوتاه یعنی قبل از اینکه آهار تجزیه شود پارچه را بشوییم.

۷- شستشوی نامناسب  و کوتاه بعد از آهارگیری یعنی آهار کاملاً از روی پارچه حذف نشده باشد.

كنترلهای رایج در آهار زنی نخ :

۱.درجه پلیمریزاسیون آهار

۲.درجه هیدرولیز شدن آهار

۳.ثبات آنها در مقابل ویسکوزیته

۴.ثبات آنها در مقابل حرارت

۵.قابلیت چسبندگی مواد آهاری

۶.سهولت در آهارزدایی

كنترلهایی كه باید روی نخ تار انجام شود.

۱.قدرت تفکیک شدن نخ

۲..پرزدهی هنگام تفکیک شدن نخ

۳.میزان خسارت هنگام تفکیک نخ

۴.انعطافپذیری هنگام تفکیک شدن نخ

۵.مشکلات آهارزدایی از روی نخ

۶..شفافیت فیلم نازک آهار روی نخ

۷.نرمی و لطافت فیلم آهار روی نخ

۸.کنترل قیمت تمام شده نخ

كنترلهای مهم روی ماشین آهار زنی نخ

الف) كشیدگی: کشیدگیها در قسمتهای مختلف ماشین تغییر میکند و به ۴ قسمت تقسیم میشود:

۱.کشیدگی در قسمت خشک شامل قسمت نوردهای آهار

۲.کشیدگی در قسمت خشک شامل قسمت خشک کن

۳.کشیدگی در قسمت خشک شامل قسمت پیچش روی نورد

۴.کشیدگی در قسمت خیس شامل قسمت ظرف آهار

كنترلهای حین عملیات آهارزنی:

۱.میزان کشیدگی نخ

۲.اندازهگیریهای مخزن آهار

۳.اندازهگیریهای ویسکوزیته

۴.اندازهگیری غلظت آهار

۵.کنترل فشار در سیلندرهای فشاردهنده

۶.کنترل قسمتهای خشک کن

۷.قسمت اصطکاک، ساییدگی و تاب خوردن

۸.تعیین مقدار ماده آهار تا باعث تغییر رنگ نخ نشود.

۹.وجود مواد حل نشده آهار در محلول آهار که باعث بروز مشکل در آهارزنی میگردد.

۱۰.فشار غلتکهای فشارنده نخ

۱۱.میزان رطوبت نخ