سابقه صنعت نساجی در ایران

کرده اند در دوره ساسانیان و نیز بعد از اسلام در بسیاری از شهرهای ایران کار ریسندگی و بافندگی پارچه های ابریشمی و پنبه ای و حریر رونق داشته و در آن ها انواع منسوجات بافته شده است که قسمتی از این منسوجات جنبه صادراتی داشته است مثل ابریشم و پارچه های زری مخمل و شال های پشمی

دسته بندی	صنایع
فرمت فایل	doc
حجم فایل	2016 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	264

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

مقدمه

سابقه صنعت نساجی در ایران به قرن ها قبل از اسلام برمی گردد، شهرت پارچه های گلگون عهده هخامنشی و زرد وزیهای این دوره را تاریخ نویسان یونانی ضبط
کرده اند. در دوره ساسانیان و نیز بعد از اسلام در بسیاری از شهرهای ایران کار ریسندگی و بافندگی پارچه های ابریشمی و پنبه ای و حریر رونق داشته و در آن ها انواع منسوجات بافته شده است که قسمتی از این منسوجات جنبه صادراتی داشته است. مثل ابریشم و پارچه های زری مخمل و شال های پشمی.

در دوره صفویه صنعت نساجی در ایران رونق فراوان گرفت و پس از یک دوره رکود در قرن دوازدهم هجری این صنعت مجدداً در قرن سیزدهم نضج گرفت. در دوره امیرکبیر برای ایجاد کارخانه های ریسندگی و بافندگی جدید فعالیت های اساسی انجام یافت به طوری که در کارشان کارخانه حریربافی و در تهران و قم کارخانه های ریسندگی و چلوار بافی تأسیس گردید.

عمر صنعت نساجی مکانیزه در دوران اخیر به 85 سال می رسد. اولین کارخانه نساجی در ایران در سال 1280 با ظرفیتی معادل 1200 دوک توسط صنیع الدوله در تهران تأسیس گردید. دومین کارخانه نساجی بلافاصله در تبریز به وجود آمد و سپس یک واحد نساجی در سال 1295 در بوشهر تأسیس و تا پایان دوره قاجاریه صنعت نساجی در ایران به همین سه کارخانه منحصر گردید.

رشد صنعت نساجی در حقیقت از سال 1300 با تأسیس کارخانه وطن (کازرونی) اصفهان با 4000 دوک ریسندگی و 100 دستگاه بافندگی شروع شده و دولت به حمایت از تولید پارچه های داخلی پرداخت و سرمایه های بسیاری برای ایجاد صنعت جدید نساجی در نقاط مختلف کشور به کار افتاد.

صنعت نساجی در بین صنایع کشور نیز از اهمیت ویژه ای برخوردار است. براساس آمار کارگاه های بزرگ صنعتی کشور در سال 1384 این صنعت در میان صنایع ایران، از نظر تعداد کارگاه (58% کارگاه های کشور) در مرتبه دوم از نظر تعداد کارکنان (6/67 درصد) در رتبه نخست و از نظر تعداد مزد بگیران تولیدی در مقام اول قرار داشته است. ارزش تولیدات این صنعت بجز صنعت نفت پس از صنایع جدید التأسیس شیمیایی در رتبه دوم 47% کل ارزش تولیدات صنایع کشور بوده و در آن سال از نظر میزان افزایش، خالص اموال سرمایه ای در مرتبه نخست (7/38%) قرار داشته است.

بازار تولید منسوجات در سطح جهان هم اکنون دارای طیف وسیعی می باشد که تنوع در طرح ها و کیفیت محصولات از مشخصه های بارز آن است. به لحاظ به وجود آمدن مصرف کننده های بیشتر همواره لازم است تا به گونه ای پویا تولیدات جدید به همراه کیفیت های مناسب و قیمت های نازل تر به مردم عرضه گردد.

محصول تولیدی این واحد نیز در زمره مواردی است که می بایست در آن تنوع در طراحی پارچه به نحو شایسته ای مورد توجه قرار گیرد. و با خلق نقش های جدید تر موجبات جذب مشتری فراهم گردد.

لازم به توضیح است که به طور کلی استفاده از ماشین های مجهز ژاکارد قاعدتاً باعث گستردگی در ایجاد نقش های متنوع خواهد نمود. و در این طرح نیز به این امر توجه شده است.

عمدتاً تولید پارچه های تار و پودی به دو صورت انجام می گیرد.

الف- تولید پارچه های تار و پودی معمولی

ب - تولید پارچه های تار و پودی تقویتی

در مورد پارچه های تار و پودی تقویتی آنچه قابل بحث است این است که می توان به سه صورت عمل نمود.

1. 1. تقویت تار

نخ تار پارچه تولیدی بیشتر نمایان بوده و نقش اصلی را در نمای سطح پارچه ایفا
می کند که می توانند نخ تار به صورت تزئینی بوده و نخ پود از نوع معمولی باشد.

1. 2. تقویت پود

نخ پود در این نوع پارچه ها نقش اصلی را ایفا می کند و نخ تار همان نقش نگهدارنده را داشت و در سطح پارچه چندان مشخص نبوده و تنها نخ پود است که در پارچه نمایان است. (مانند پتو)

1. 3. تقویت تار و پود

این در پارچه هایی است که پشت و روی پارچه دارای نقش های متفاوت بوده باشد. (هر دو طرف پارچه نقش دار است).

با توجه به توضیحات مختصر بالا قابل ذکر است که می توان جهت تولید پارچه های رومبلی از تقویت پود و در مواردی نیز جهت پارچه های پرده ای از نوع تار و پودی بهره گرفت.

- ظرفیت تولید

با در نظر گرفتن امکانات اولیه تولید (منابع مالی و بازار مصرف) پیش بینی گردیده است که از 51 دستگاه ماشین بافندگی مناسب جهت تولید محصول مورد نظر استفاده کرد که با توضیحات ذیل ظرفیت سالانه واحد محاسبه گردید.

الف- ویژگی های محصول

جهت تأسیس نخ پود پارچه عموماً می توان از نخ های پنبه ای پلی استر پشم و پنبه و ویسکوز استفاده کرد که جهت محاسبات بعدی نمره نخ مصرفی 2/(7-5) که به طور متوسط 2/6 متریک در نظر گرفته می شود. همچنین تراکم نخ پود بین 12-8 خواهد بود که به طور متوسط 10 در سانتیمتر منظور می گردد.

جهت تأمین نخ تار پیش بینی شود که از نخ های 100% ویسکوز با نمره 2/36 انگلیسی با تراکم 34-30 (به طور متوسط 32 در سانتیمتر) استفاده شود.

ب - وزن پارچه تولیدی

با توجه به توضیحات قبلی و نیز وجود ضریب جمع شدگی نخ پود به میزان 4% و نخ تار 7% می توان متوسط وزن هر متر مربع از پارچه های تولید شده را محاسبه نمود.

گرم وزن نخ های پود در مترمربع

گرم وزن نخ های تار در مترمربع

کارخانه صنایع نساجی تبسم در سال 1380 در زمینی به وسعت 5000مترمربع در شهرستان تفت احداث گردید سرمایه گذاری اولیه آن 900000000 ریال است این کارخانه به کمک استانداری و بانک ملت که هر دو از شرکای آن هستند و از شرکای دیگر مهندس احمد برگزیده و مهندس احمد هدایت و مهندس علی برگزیده می باشند.

در سال 1382 کار ساختمان اداری و کار سوله آن و امکانات دیگر به پایان رسید و با مذاکراتی که با مدیران اداره صنایع داشتیم مبلغ وامی را دریافت کردیم و شروع به خریدن ماشین آلات برای کارخانه شدیم.

ماشین آلات شرکت

با مذاکراتی که با مدیر عامل شرکت غدیر داشته اند از این کارخانه 25 عدد دستگاه ماشین بافندگی مدل G6100 را خریداری کردند برای قسمت بافندگی تاری پودی.

و تعداد 32 دستگاه چرخ بافندگی از نوع حلقوی برای قسمت بافندگی حلقوی خریداری شد که این دستگاه از شرکت برادر و شرکت تویوتا می باشد.

و برای قسمت دوزندگی که احتیاج بافندگی تاری و پودی و بافندگی حلقوی را برآورده کنند و بتوانند تولیدات شرکت را به تکمیل نهایی برسانند.

در قسمت تاری پودی به جز ماشین آلات شرکت غدیر 26 دستگاه ماشین بافندگی از کمپانی دور نیر خریداری شده این شرکت 114 نفر نیرو را جذب کرده که از این تعداد 20 نفر در قسمت بافندگی تاری پودی 32 نفر در قسمت بافندگی حلقوی و 42 نفر در قسمت دوزندگی و 17 نفر در ساختمان اداری و 3 نفر هم نگهبان هستند. و این شرکت به صورت 3 شیفت کار می کند.

مشخصات فنی ماشین آلات بافندگی از کمپانی دورنیر

سیستم راپیری تیپ HT74/SD/6

مدل چهار رنگ

عرض 200 سانتیمتر

مکانیزم عرض مفید 190 سانتیمتر

می نیمم عرض قابل استفاده 130 سانتیمتر

سرعت 380-350 دور دقیقه

قدرت الکتروموتور اصلی 4 کیلووات

قدرت الکتروموتور فرعی 55/0 کیلووات

مشخصات دابی

سیم الکترونیکی

تیپ 2667STaublal

محل نصب : سمت راست ماشین

مکانیزم ظرفیت چک= 28

مشخصات چله کشی

مدل 2/4126

عرض مفید 2200 میلیمتر

سیستم ، بخشی Sectlonol

قفسه ها و بوبین ها ، تیپ C مدل 4161

چک چله= مدل 4915

مشخصات فنی ماشین آلات غدیر برد مدل G6100

مقدار پودگذاری = حداکثر 880 متر در دقیقه

سرعت : بدون حاشیه توزن 400 دور پیک در دقیقه

سرعت با حاشیه توزن 340 دور پیک در دقیقه

عرض ماشین 1400-2200 میلیمتر

قطرغلتک تار 1014-800 میلیمتر

قطر غلتک پارچه 580 سانتیمتر

تنوع تار : عملاً هیچ گونه محدودیتی وجود ندارد

تراکم تار: عملاً هیچگونه محدودیتی وجود ندارد

نخ : 7/6 الی 2000 تکس (150-5/0 متریک)

نخ قیلافت : 12 الی 3400 دی تکس (8/10-3000 دنیر)

تراکم نخ پود : بین 2 الی 108 پود در سانتیمتر (5 الی 274 درایتغ

برق مصرفی : بین 5 تا 6 کیلو وات10 تا 11 آمپر که بستگی به عرض بافت، سرعت و مکانیزم حرکت وردها دارد.

سیستم اتوماتیک پود یاب

در هنگام پارگی پود پودبندی توسط سیستم پودیاب الکترونیک از مسیر گریپر خارج شده و ماشین متوقف می شود با فشار یک دکمه و توسط یک موتور الکترونیکی سیستم در جهت عکس حرکت نموده با شناسایی مورد پارگی بین از خارج نمودن آن از دهنه کار، مجدداً با فشار دکمه استارت ماشین شروع به کار می کنند.

کنترل الکترونیکی تغذیه تار

کنترل یکنواخت کشش نخ تار توسط سنسور و یک موتور الکترونیکی انجام می پذیرد. سیستم به نحوی برنامه ریزی گردیده که در صورت پارگی نخ تار و پس از تأمین آن مجدداً به طور اتوماتیک میزان کشش نخ با توجه به نوع و خصوصیات پارچه قابل تنظیم خواهد بود.

جایگزینی عملکرد مکانیکی ارتقاء کیفی پروسه بافندگی

سیستم دابی الکترونیک یه ارایه قابلیت های بالا در بافت ساده سازی و انعطاف پذیری در عملکرد تعمیر و نگهداری ساده قابل برنامه ریزی از طریق سیستم پروگرامر دابی و یا از طریق یک ترمینال انتقال دهنده از یک سیستم ساده رایانه ای.

سیستم الکترونیکی انتخاب رنگ پود

کنترل عملکرد از طریق مکانیزم دابی الکترونیک (تنوع 6 رنگ) و با یک سیستم مستقل از دابی (تنوع 4 رنگ) انجام می پذیرد.

امکان استفاده از طیف وسیعی از نخ های مختلف

ماشین بافندگی غدیر مدل G6100 با قابلیت عملی در بافت انواع مختلف نخ های ریسیده شده طیفی مصنوعی حاصل از ترکیب نخ های یکسره از الیاف سلولزی و مصنومعی (ساده و تکسیره) نخ های ننزینی و برتاب بدون هیچ گونه محدودیتی در تراکم و ضخامت و طیف وسیعی از تنوع پود در بافت پارچه.

ماشین های بافندگی بی ماکو با پود گذاری بوسیله میله گیره و یا تسمه گیره

در ماشین های بافندگی بی ماکو ، که پود گذاری در آنها بوسیله میله گیره یا تسمه گیره انجام می شود ، بر خلاف ماشین های بافندگی یا سیستم پروژکتایل ، پود گذاری به طریق مثبت و اجباری انجام می گیرد . به عبارت دیگر عمل پود گذاری توسط جسم پود گذاری بصورت مثبت مکانیکی انجام می شود و به داخل دهنه پرتاب
نمی شود . این ماشین ها معمولا دارای یک یا دو گیره نخ پود می باشد و این گیره ها در انتهای یک میله خشک و یا تسمه الاستیک نصب شده است . میله و یا تسمه انتقال دهنده گیره نخ پود ، ارتباطی با روش پود گذاری و تکنو لوژی بافت پارچه ندارد بلکه فقط می تواند از نظر طراحی ساخت ماشین ، مسائل فنی و اقتصادی مورد بررسی قرار گیرد . ماشین های بافندگی که با روش میله گیره یا تسمه گیره کار می کند امروزه توسط کارخانه های متعددی ساخته و عرضه می شود .

ماشین های بافندگی گیره ای را می توان بر اساس نوع پود گذاری و تعداد گیره ها به چند دسته تقسیم کرد :

1-ماشین های بافندگی که عمل پود گذاری در آنها توسط یک گیره انجام می شود :

الف – روش « آنست فایوله » - گیره خالی وارد دهنه می شود و از سمت دیگر ابتدای

نخ پود را می گیرد و به داخل دهنه می کشد .

ب – روش « بالبه » - در این روش ، گیره ، نخ پود را بصورت دولا ( دوبل ) وارد دهنه می کند .

2- ماشین های بافندگی که عمل پود گذاری در آنها توسط یک گیره انجام می شود ، ولی ماشین دارای دو گیره است که متناوبا عمل پود گذاری را انجام می دهند .

در این ماشین ها پود گذاری مطابق روش « ماکی » انجام می گیرد و دو میله گیره متناوبا نخ پود را به داخل دهنه وارد می کند .

3- ماشین های بافندگی بی ما کو که برای پود گذاری اختیاج به دو گیره دارد .

الف – روش پود گذاری « گابلر » در این روش نخ پود توسط گیره آورنده ( پود آور ) بصورت دو لا تا نیمه دهنه وارد می شود ، سپس گیره برنده ( پود بر ) یک لای نخ را باز می کند و در نیمه دوم دهنه قرار می دهد .

ب- روش پود گذاری « دواس » در این روش پود گذاری ، پود بر ، ابتدای نخ پود را از پود آور می گیرد و نخ را از سر تاسر دهنه می کشد اکثر ماشین های بافندگی را پیری ، امروزه بر اساس روش دواس ساخته می شوند .

ماشین بافندگی G6200 سولزر – روتی ، راپیری ، را پیرنرم ، روش دواس

از نظر تکنولوژی این ماشین برای تولید منسوجات پنبه ای و فاستونی مناسب است . این ماشین کاربرد هایی نیز در ارتباط با تولید منسوجات صنعتی ، به ویژه « کیسه هوای اتومبیل ) داشته است . این ماشین ، مانند تمام ماشین های راپیری می تواند به مکانیزم تشکیل دهنه بادامکی ، دابی و یا ژاکارد مجهز شود .

در ماشین های راپیری، نسبت به نوع ماشین ، بازای بافت هر پود ، 7 تا 14 سانتی متر ضایعات وجود دارد . که هنگام بافت پود های گران قیمت ، رقم ملاحظه ای را تشکیل می دهد . این مکانیزم می تواند، صرفه جویی قابل ملاحظه ای در بر داشته باشد .

ماشین بافندگی گیره ای « فاتکس » و « ایور »

این ماشین توسط کارخانه « فاتکس » در لیوان ساخته می شد . پود گذاری توسط یک تسمه خشک ( غیر الاستیک ) انجام می گیرد .

گیره خالی از سمت راست ماشین ، وارد دهنه می شود و از تمام عرض آن می گذرد و موقعی که به سمت دیگر ماشین می رسد ابتدای نخ پود را می گیرد و آن را از سر تاسر دهنه می کشد .

طول تسمه غیر الاستیک کمی بیشت از عرض شانه بافندگی است و بدین جهت در سمت راست ماشین یک ریل هدایت کننده وجود دارد تا گیره پس از خارج شدن از دهنه بر روی آن قرار گیرد . از این رو عرض این ماشین تقریبا دو برابر عرض شانه آن است .

با توجه به اینکه طول تسمه برابر عرض شانه بافندگی است و گیره باید دو بار از داخل یک دهنه عبور کند ، ( یکبار خالی و یکبار با نخ پود ) توان پود گذاری این ماشین نسبت به ماشین های دیگر بی ماکو کمتر است .

در این ماشین می توان از یک تا هشت پود مختلف بصورت پیک – پیک و مخلوط کار کرد . نخ های پود مورد استفاده می تواند نخ ساده ، فانتزی دولا و غیره با
نمره های مختلف باشد .

دور ماشین برای عرض بافت 160 سانتیمتر برابر 130 دور در دقیقه است و برای عرض بافت 190 سانتیمتر برابر 125 دور در دقیقه است . ابعاد ماشین برای عرض 160 سانتیمتر برابر 280×455 سانتیمتر و برای عرض 190 سانتیمتر برابر 293*492 سانتیمتر است .

این ماشین ممکن است به مکانیزم بادامکی ، دابی با بادامک مخصوص ، یا مکانیزم ژاکارد برای تشکیل دهنه مجهز شود .

ارتفاع دهنه در این ماشین از ماشین های معمولی کمتر است دامنه حرکت دفتین برابر 75 میلیمتر است و حداکثر ارتفاع تسمه گیره ای 25 میلیمتر است .

دفتین توسط یک بادامک حرکت می گیرد و زمان مرگ عقب آن 250 درجه از دور بادامک است در این ماشین ، عرض شانه نباید از عرض پارچه بیشتر باشد ، مگر در صورتی که کناره های پارچه با طرح گاز بافته شود .

همان گونه که گفته شد در این ماشین تسمه گیره ای از داخل دهنه عبور می کند و در سمت مقابل ( چپ ) ابتدای نخ پود را ، بین کناره پارچه و سوراخ راهنمای انتخاب نخ پود می گیرد و آن را از داخل دهنه می کشد ، تا جایی که ابتدای نخ پود از کناره سمت راست پارچه نیز خارج شود .

ابتدای نخ پود که از کناره پارچه شده است توسط یک مکنده مکیده می شود تا نخ پود در حالت کشیده ، در دهنه قرار گیرد این عمل از برگشتن انتهای نخ پود به داخل دهنه بعد نیز جلوگیری می کند چون دفتین زدن در دهنه بسته انجام می شود ، در نتیجه یکنواختی کشش نخ پود حفظ می گردد .

کناره پارچه ممکن است یک کناره گاز بوده و یا با استفاده از نخ های تار اضافی ، تشکیل شده باشد ، این نخ ها می تواند پس از یک یا چند بار دفتین زدن با نخ پود بافت رود .

انتهای نخ های پودی که از کناره پارچه خارج شده است بین یک غلتک متحرک و یک صفحه قطع کننده قرار می گیرد و پس از قطع شدن به داخل جعبه ضایعات مکیده می شود .

مکانیزم بوسیله یک الکترو موتور به قدرت 2 اسب به حرکت در می آید .

مکش ضایعات توسط یک الکتروموتور دیگر به قدرت اسب انجام می شود این ماشین به دگمه هایی برای بکار انداختن و متوقف کردن مجهز است . توسط این
دگمه ها می توان ماشین را بصورت منقطع نیز بکار انداخت . این دگمه ها در سمت راست ، چپ و پشت ماشین قرار گرفته است .

در ماشین لامپ هایی وجود دارد که در صورت توقف ماشین ، مشخص می کنند که توقف به چه علت صورت گرفته است .

ساختمان ماشین

حرکت از الکتروموتور و توسط یک تسمه پروانه به پولی مکانیزم مرکزی منتقل
می شود بر روی محور پولی قائم بادامک قرار دارد در قسمت فوقانی محور ، چرخ لنگ قرار دارد قسمت پایین محور ، توسط چرخ دنده های مخروطی و محور افقی را حرکت می دهد در داخل شیار بادامک ، پیرو قرار دارد و توسط بازویی به دفتین و پایه متصل است فنر های برای نگهداشتن پیرو در یک سمت شیار بادامک است دفتین حول محور دوران نوسان می کند شیار بادامک به طریقی است که دفتین زدن در 110 درجه از گردش بادامک انجام می شود و در مدت 250 درجه ، دفتین در زمان مرگ عقب بسر می برد .

حرکت تسمه گیره ای

بازوی به میله متصل شده است و سمت دیگر و پایه به اهرم دذو بازوی مفصل است یک سمت اهرم دو بازوی به بازوی مفصل شده است و سمت دیگر آن به انتهای تسمه گیر متصل است . طریقه اتصال بازوی بازوی به تسمه گیره توسط دو پیرو که بر روی راهنمای و حرکت می کند انجام می شود پیرو های با کمک راهنمای و باعث
می شود که حرکت گیره یک خط مستقیم باشد .

فرمان باز و بسته شدن گیره

میله ، که داخل بدنه تسمه گیره بطور آزاد دوران می کند در یک سمت دارای زبانه و در سمت دیگر دارای دکمه است .

زبانه با سطح زیری نوک تشکیل یک گیره را می دهد بدین ترتیب می توان این گیره را با فشار دادن دکمه از انتهای تسمه ، باز و بسته کرد سطوح خط کش های و که قابل تنظیم هستند توسط دکمه و میله مربوط گیره ، را باط و بسته می کند این عمل برای گرفتن و رها کردن نخ پود است تاثیر بر روی باعث باز و بسته شدن گیره برای گرفتن ابتدای نخ پود در سمت چپ ماشین می شود و تاثیر بر روی به منظور آزاد شدن ابتدای نخ پود در سمت راست ماشین می باشد .

مکانیزم قطع کننده نخ پود

بر روی محور ، که با سرعتی رابر ، سرعت مجوز اصلی ماشین می چرخد ، بادامک وجود دارد این بادامک توسط اهرم دو بازو اهرم قائم 40 را که در انتهای آن تیغ قطع کننده نخ پود قرار دارد و به بالا و پایین نوسان می دهد در هر بار پود گذاری ، بلافاصله بعد از آنکه گیره ابتدای نخ پود را گرفت و به داخل دهنه وارد کرد ، تیغ قطع کننده نخ پود به بالا رفته و نخ پود را در نزدیکی پارچه قطع می کند.

مکانیزم کشش دهنده نخ پود

بادامک بر روی محور قرار دارد ، توسط یک اهرم دو بازو ، حرکت را به یک میله قائم منتقل می کند در انتهای این میله صفحه راهنمای نخ های پود که از بو بین های نخ پود تغذیه می شود قرار دارد در هر بار پود گذاری نخ پود توسط تسمه گیره ای کشیده شده و بطور ناگهانی رها می شود این امر سبب می شود که نخ پود نتواند بصورت کشیده ، داخل دهنه قرار گیرد و به خوبی به لبه پارچه کوبیده شود به منظور جلوگیری از این اشکال ، بلافاصله بعد از رها شدن نخ پود توسط تسمه گیره ای ، صفحه راهنمای بالا رفته و سبب می شود که نخ پود همواره با کشش ثابت داخل دهنه بطور کشیده نگهداشته شود .

مکانیزم فرمان برای ایجاد کناره پارچه

در خارج از ماشین ، بادامک که بر روی محور قرار دارد ، توسط یک اهرم دو بازو میله قائمی را به بالا و پایین نوسان می دهد ، با این نوسان نخ های اضافی که برای ایجاد کناره پارچه در نظر گرفته شده است می تواند در هر بار پود گذاری و یا چند بار پود گذاری بافت حاشیه را ایجاد کند تنظیم این عمل توسط اهرم که از مکانیزم دابی و یا ژاکارد حرکت می گیرد امکان پذیر است .

مجموعه اهرم هایی که از بادامک حرکت می گیرد ، سبب می شود که میله بتواند تقریبا 15 میلیمتر به داخل دهنه ، از کناره چپ پارچه وارد شود این میله نخ تار اضافی را که منظور ایجاد کناره پارچه در نظر گرفته شده است ، به داخل دهنه ، همراه خود می کشد سوزن ، قائم بر سطح دهنه ، داخل آن می شود ، تا حلقه ایجاد شده توسط نخ تار اضافی را بگیرد لحظه ای قبل از کوبیدن نخ پود ، این سوزن از داخل دهنه خارج شده و نخ تار کناره را رها می کند نوسان سوزن به منظور داخل و خارج شدن از دهنه توسط سطوح و انجام می شود .

به منظور ایجاد کناره های قرینه در دو طرف پارچه ، از یک مکانیزم میل لنگی دوبل استفاده می شود .

رگولاتور غلتک پارچه

با چرخیدن محور ، چرخ لنگ نیز می چرخد و به میله یک حرکت نوسانی می دهد . این حرکت به اهرم دو بازوی منتقل می شود و میله قائم متصل به محور انگشتی را به بالا و پایین حرکت می دهد این حرکت به چرخ دنده انگشتی و از طریق حلزونی و چرخ دنده حلزونی به غلتک کشیدن پارچه منتقل می شود .

پارچه پس از عبور از غلتک کشیدن پارچه به دور غلتک پارچه پیچیده می شود این غلتک حرکت خود را از غلتک کشیدن پارچه توسط زنجیر و چرخ دنده زنجیری و یک ترمز اصطکاکی می گیرد توسط پدال می توان انگشتی را ، که مانع از چرخیدن رگولاتور در جهت عکس می شود از چرخ دنده انگشتی جدا کرداین عمل را می توان توسط دسته و پیرو نیز انجام داد . توقف رگولاتور توسط یک الکترو مغناطیس که بطور مستقیم بر روی دسته عمل می کند انجام می شود .

مکانیزم قطع کننده انتهای نخ پود

بر روی محور ، چرخ دنده ای وجود دارد که چرخ لنگ را می چرخاند و از طریق انجام اهرم های رابط ، غلتک یک حرکت نوسانی می گیرد بر روی این غلتک ، صفحه فشار وارد می کند و عمل یک قیچی را انجام می دهد .

مکانیزم باز کننده نخ تار

نخ های تار بعد از خارج شدن از غلتک تار ، از روی غلتک های و عبور می کند انتهای غلتک به دو بازوی متصل شده است این دو بازو به محور مربوط است و محور نیز به بدنه ماشین متصل شده است انتهای دیگر هر یک از بازو های به پیستون متصل است در انتهای چپ محور و خارج از اسکلت ماشین ، اهرم قرار دارد شاخه افقی این اهرم به تسمه متصل است که بر روی مخروطی که به چرخ دنده محکم شده است قرار دارد این چرخ دنده با چرخ دنده که به غلتک نخ تار متصل است درگیر می شود .

کشش نخ تار توسط فنر تنظیم کننده ، قابل تنظیم است این فنر به انتهای دیگر بازوی و توسط کشش نوار ، کشش لازم را در نخ های تار بوجود می آورد یک مکانیزم نوسانی مغناطیسی با فرکانس بر روی نوار تاثیر می کند و سبب می شود که نوار بر روی مخروطی به همان فرکانس نزدیک نگهداشته شود در تیجه نخ تار بطور منظم با یک کشش ثابت از روی غلتک نخ تار باز می شود مکانیزم نقش یک کمک فنر را ازای می کند به عبارت دیگر هنگام دفتین زدن ، سبب می شود که مکانیزم به نرمی کار کند بعد از کنار زدن تسمه با فشار دادن پدال ، توسط دسته می توان نخ تار را توسط دست از روی غلتک باز کرد و یا به دور غلتک بپیچد .

تنظیم های زیر در این ماشین پیش بینی شده است :

تنظیم راهنمای تسمه گیره ای

تنظیم کشش نخ و یا نخ های پود

مقدار نوسان تسمه گیره ای و محل صحیح خط کش ، به منظور باز و بسته کردن گیره تسمه

حرکت مکانیزم انتخاب برای چند نخ

حرکت تشکیل کناره پارچه توسط نخ های تار اضافی

تنظیم محل صحیح صفحه های قطع کننده نخ پود

تنظیم محل دهانه مکنده .

ماشین« آنست – فایوله » به علت توان پود گذاری بسیار کم ، دیگر ساخته نمی شود لازم به ذکر است ، که این ماشین ساده ترین ماشین بافندگی بی ماکو بوده است و به علت آنکه نخ پود از بو بین تقریبا در خط مستقیم باز می شد و در داخل دهنه قرار می گرفت ،قادر بود نخ های پود مشکل ( مانند الیاف شیشه ای ، نخ افکت و غیره ) را براحتی ببافد .

پود گذاری بر اساس روش با لبه

این روش پود گذاری در ماشین های بافندگی ساخت کار خانه « بالبه – ریدامیا » در بار سلون بکار می رفته است در این روش پود گذاری نخ پود ، بصورت نخ دولا از سمت راست ماشین به داخل دهنه وارد می شود گیره نخ پود به یک تسمه قابل انعطاف متصل است که پس از خارج شدن از دهنه بدور محیط یک غلتک پیچیده می شود .

در سمت چپ ماشین انتهای پود دولا توسط گیره ای گرفته می شود و تسمه گیره خالی از داخل دهنه خارج می شود در این ماشین مانند روش پود گذاری ماشین
« ایور » دهنه باید تا خروج کامل گیره باز بماند به عبارت دیگر یک دور ماشین بدون عمل پود گذاری طی می شود اما اخحتلاف این روش با روش پود گذاری در ماشین
« ایور » در آنست نمی باشد حرکت تسمه به داخل دهنه و خارج شدن آن توسط گردش تسمه انجام می شود این غلتک حرکت خود را از محور اصلی ماشین
می گیرد.

ماشین بافندگی بی ما کو با روش پود گذاری ماکی

این ماشین توسط کار خانه « جمیز ماکی » در ایرلند ساخته می شود و بیشتر برای بافتن از الیاف دسته ای و الیاف نواری پلی پروپلین در نظر گرفته شده است .

روش پود گذاری ماکی دیده می شود پود گذاری توسط دو میله گیره خشک و از طرفین پارچه انجام می شود در گیره سمت چپ که نخ پود را به داخل دهنه کشیده است ابتدای نخ پود را آزاد می کند و گیره سمت را ست ابتدای نخ پود بوبین سمت راست را می گیرد در گیره سمت چپ خالی به سمت چپ و از داخل دهنه قبل حرکت می کند و همزمان با آن گیره سمت راست ، نخ پود را وارد دهنه جدید
می کند .

پس از آنکه گیره سمت راست کاملا از داخل دهنه عبور کرد ، ابتدای نخ پود را از آزاد می کند و گیره سمت چپ ابتدای نخ پود و بوبینه چپ را می گیرد در شکل گیره سمت راست از داخل دهنه دوم خارج می شود و همزمان با آن گیره سمت چپ نخ پود را وارد دهنه سوم می کند در شکل گیره سمت چپ مجددا از داخل دهنه عبور کرده و یک سیکل کامل حرکت گیره ها انجام شده است در حالی که دو پود بافته شده است.

از مطالعه روش پود گذاری ماکی نتیجه می شود که هر یک از دو گیره در وسط پارچه در داخل یک دهنه مجزا قرار گرفته اند به عبارت دیگر تعویض دهنه همیشه بین دو گیره انجام می شود و این تعویض بصورت موجی انجام می گیرد . یعنی شروع تعویض دهنه هنگامی است که ، هر یک از گیره ها به مقدار کمی از کناره سمت مقابل خارج شده است . در فاصله بین دو نخ بر دهنه بسته ، در یک سمت ، دهنه قدیم قرار دارد که نخ بر خالی حرکت می کند و در سمت دیگر که نخ بر پود را وارد می کند دهنه جدید تشکیل می شود با ادامه حرکت گیره ها محل تعویض دهنه نیز بصورت موج تغییر می کند و تا سمت دیگر پارچه ادامه می یابد این عمل توسط فرم خاص ورد های ماشین امکان پذیر شده است .

حرکت گیره ها از یک مکانیزم مرکزی بادامکی گرفته می شود طرز کار گیره ، به طریقی است که، فاصله دو گیره از یکدیگر در وسط دهنه ، بیشتر از فاصله آنها در کناره های پارچه است . ورد ها ، توسط نیروی فنر به بالا کشیده شده و بوسیله یک مکانیزم بادامکی به پایین آورده می شود .

تنها وظیفه شانه بافندگی در این ماشین تشکیل تراکم تاری است و کوبیدن نخ پود به طریق دیگری انجام می شود هر یک از گیره ها دارای زائد منحنی شکل است که هنگام حرکت گیره ها نخ پود را به لبه پارچه فشار می دهد .

برای تشکیل کناره پارچه در این ماشین مکانیزم های مختلفی نسبت به نوع پارچه و جنس آن در نظر گرفته شده است .

با توجه به آنکه طول هر یک از گیره ها باید بیشتر از عرض شانه باشد عرض کل ماشین تقریبا سه برابر عرض شانه است در ماشین های ماکی ، برای کم کردن عرض میله گیره ها منحنی شکل درست شده است .

دور این ماشین برای عرض بافت 152 سانتیمتر ، 140 پود در دقیقه و عرض بافت 54 سانتیمتر ، 220 پود در دقیقه است . ماشین های بافندگی بی ماکو که پود گذاری در آنها بوسیله دو گیره انجام می شود .

در این گروه از ماشین های بافندگی دو گیره برای پود گذاری همزمان عمل می کند در هر سمت ماشین ، یک میله گیره یا تسمه گیره وجود دارد که طول هر یک کمی بلند تر از نصف شانه بافندگی است یکی از این گیره ها « پود آور » و دیگری « پود بر» نام دارند هر دو گیره همزمان به داخل دهنه وارد می شوند و در وسط دهنه به یکدیگر می رسند .

نخ پود که توسط گیره آورنده از بوبین باز شده و به داخل نیمه اول دهنه کشیده شده است ، در وسط دهنه به گیره برنده منتقل می شود و توسط آن در نیمه دوم دهنه نیز قرار می گیرد مکانیزم ماشین های بافندگی که برای پود گذاری احتیاج به دو گیره دارد ، شبیه یکدیگر است تنها اختلاف ، طریقه انتقال نخ پود به داخل دهنه است که به دو روش انجام می شود : روش « گابلر » و روش « دواس» باید توجه کرد که در هر یک از دو روش فوق ممکن است سر گیره ها توسط یک تسمه مرتجع و یا میله خشک حرکت کند . بنابراین نوع گیره ها از نظر قابل انعطاف بودن یا خشک بودن ارتباطی با روش پود گذاری ندارد .

پود گذاری بر اساس روش « گابلر »

این روش پود گذاری بر اساس اختراع « یوهان گابلر » که در فوریه 1925 به ثبت رسیده ، ساخته میشود اولین ماشین هایی که بر اساس اختراع وی ساخته شده در سال 1946 در برزیل و در کارخانه های گونی بافی کار می کرد .

روش پود گذاری « گابلر »

ابتدای نخ پود متصل به بوبست که توسط گیره کناری پارچه گرفته شده است توسط پود آور و به صورت نخ دو لا به داخل دهنه وارد می شود همزمان با این عمل پود بر نیز خالی و از سمت دیگر پارچه وارد دهنه می شود هنگامی که گیره ها به وسط دهنه رسید ، پود آور نخ پود را از روی بوبین به طولی برابر عرض پارچه باز کرده است به عبارت دیگر تمام طول نخ پود مورد نیاز توسط پود آور ، در نیمه اول دهنه از روی بوبین باز می شود هنگامی که پود بر داخل قلاب نخ پود قرار می گیرد ابتدای نخ پود از گیره کناری پارچه آزاد می شود .

دیده می شود که هر دو گیره همزمان به سمت خارج دهنه حرکت می کند پود آور خالی می رود و پود بر با صاف کردن یک لای آزاد ، نخ پود را در نیمه دوم دهنه قرار می دهد هنگام قرار گرفتن نخ پود در نیمه دوم دهنه ، نخ از روی بوبین باز نمی شود .

نخ پود در داخل دهنه قرار گرفته است و ابتدای آن نیز از پود بر آزاد شده است در این شکل شانه بافندگی به جلو آمده و نخ پود را به لبه پارچه می کوبد .

در سمت بوبین نخ پود ، دو عدد گیره کناری وجود دارد که متناوبا جای خود را عوض می کند و هر بار یکی از آنها ( گیره ای که نخ پود در داخل آن قرار دارد ) در کناره پارچه قرار می گیرد به این ترتیب میسر است که در این روش پود گذاری
پودهای دوبل بافت ، به طریقی که هر یک از پود ها در یک دهنه مجزا گیرد این امر امکان می دهد که در یک سمت پارچه کناره بافته شده معمولی تشکیل شود .

در روش گابلر می توان گیره ها را به طریقی ساخت که هر یک از آنها به عنوان پود آور و یا پود بر کار کند. بدین ترتیب هر یک از گیره ها متناوبا از طرفین پود گذاری می کند . کناره های پاچه ای که به این طریق بافته می شود تقریبا شبیه کناره پارچه بافته شده است.

امروزه از روش پود گذاری « گابلر » در ساخت ماشین های بی ماکو « دریپر » ، «فیشر» « روشر » و « گوسکن» ( برای پارچه های دولای پرز دار ) استفاده می شود .

پود گذاری بر اساس روش « دواس»

این روش پود گذاری توسط «ریموند دواس» طی یک کار تحقیقی 9 ساله اختراع شد و در سال 1939 حدود 20 ماشین بافندگی با عرض شانه 90 سانتی متر شروع بکار کرد .

سابقه صنعت نساجی در ایرانوزن پارچه تولیدیماشین آلات شرکت

معرفی و بررسی وضعیت فعلی شرکت موکت سابق

شرکت نقش ایران یا مولف موکت سابق در سال 1350 با هدف تولید انواع فرش ماشین، موکت نمدی و موکت تافتینگ بصورت شرکت با مسئولیت محدود تأسیس و در سال 1352 به بهره بردرای رسیده است و در تاریخ 20111356 به شرکت سهامی خاص تغییر و در تاریخ 11121356 تبدیل به شرکت سهامی عام شد و در سال 1370 در بورس اوراق بهادار تهران پذیرفته شد

دسته بندی	صنایع
فرمت فایل	doc
حجم فایل	59 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	77

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

معرفی و بررسی وضعیت فعلی شرکت

2-1) سابقه شرکت

شرکت نقش ایران یا مولف موکت سابق در سال 1350 با هدف تولید انواع فرش ماشین، موکت نمدی و موکت تافتینگ بصورت شرکت با مسئولیت محدود تأسیس و در سال 1352 به بهره بردرای رسیده است و در تاریخ 20/11/1356 به شرکت سهامی خاص تغییر و در تاریخ 11/12/1356 تبدیل به شرکت سهامی عام شد و در سال 1370 در بورس اوراق بهادار تهران پذیرفته شد.

مطابق آمارهای موجود این شرکت تا قبل از 1370 از تولید کنندگان عمده موکت و فرش ماشینی در ایران بوده و درخواست 64 الی 67 بعنوان بزرگترین تولید کننده صنعت متعلق به این واحد بوده است. از سال 1370 به بعد به علت شروع به تولید واحدهای جدید که از تکنولوژیهای مدرن روز استفاده می کردند، همه ساله از بازار فروش این شرکت کاسته گردید به نحوی که عملاً در آستانه وقف قرار گرفت. از جمله علتهای عدم بازسازی این واحد قدیمی می توان به توان مالی اندک آن از یک طرف و سیاستهای وقت بخش صنعت اشاره نمود. چه از یک طرف این واحد در تمامی سنوات قبل از آزادسازی مکلف به عرضه فراوان کالا به نرخ مصوب گردیده بود و سهمیه ارزی متعلقه صرفاً میبایستی حرف خرید مواد اولیه می گردید. ضمن اینکه رعایت دقیق ضوابط قیمت گذاری و توزیع، عملاً مانع از ایجاد نقدینگی در این شرکت گردیده و در همین حال شرایط جهت واحدهای جدید الاحداث و بعضاً قدیمی کاملاً متفاوت بود.

در این بخش راجع به وضعیت حقوقی شرکت توضیح داده شود. (انتهای طرح)

در این بخش راجع به مشخصات کارخانه توضیح داده شود. (صفحه 2 طرح)

2-2) بررسی واحدها و تولیدات فعلی شرکت

این گروه شامل 5 واحد تولید میباشد که هر کدام به تنهائی قادر به تولید یک محصول مستقل می باشند. واحدهای مذکور به شرح ذیل میباشند:

1- واحد ریسندگی الیاف PP ( پلی پروپیلن، در این واحد گرانول pp (pp Granules) به عنوان مواد اولیه مصرف می شود. معمولاً گرانول PP از بازار داخل و از ضایع پتروشیمی تهیه می شود و سپس توسط دستگاههای اکسترودر رسیده می شود و تبدیل به الیاف پلی پروپلین با طول های مختلف می گردد. این الیاف (Staple Fibers) به تنهائی قابلیت فروش در بازار را دارد و نیز قابلیت ریسندگی و تبدیل به نخ جهت مصارف فرش نیز دارد.

2- واحد ریسندگی نخ: دراین واحد الیاف پلی پروپیلن و یا اکریلیک و یا پنیه و پلی استر به عنوان مواد اولیه مصرف می شود. این واحد شامل دو بخش نازک و سیمی برای تولید نخهای ظریف و بخش کلفت ریسی برای تولید نخهای ضخیم می باشد. نخهای تولید قابلیت فروش بصورت مستقل را دارند و نیز می توانند به عنوان مواد اولیه تولید فرش بکار روند.سالن تلید مذکور بمساحت 6300 متر مربع و دارای 7500 متر مربع انبار می باشد. حداکثر تولید نخ این واحد در سال 1365 روزانه 6 تن بوده است. در حال حاضر حدود 125 نفر در این بخش فعالیت می کنند.

از مشکلات این بخش می توانبه پائین بودن کیفیت نخ های تولیدی بعلاوه غیر اقتصادی بودن تولید بعلت فرسودگی و غیرقابل بازسازی بودن ماشین های رینگ اشاره کرد. لذا شرکت در نظر دارد پس از اجرای طرح فعلی بازیافت نسبت به بازسازی این بخش نیز اقدام نماید. پس از بازسازی این واحد می توان نخ های 5/10 دولا و 4 دولا مرکب از PP و اکریلیک و پلی استر را براحتی تولید نمود..

3- واحد قالیبافی: این واحد در سال 1355 راه اندازی شده به تولید انواع فرش های ماشینی مشغول بوده است. فرش های با عرض حداکثر 3 متر در سایزهای مختلف و با تراکم 350 و 40 و 500 شانه از تولیدات این شرکت بوده است. حداکثر تولید این واحد در سال 71 بوده و مقدار آن 774 هزار مترمربع بوده است.

از مشکلات این بخش می توان به فرسودگی و قدیمی بودن ماشین آلات بافندگی فرش و همچنین کمبود قطعات یدکی به علت کمبود نقدینگی اشاره کرد. لذا طرح نوسازی این واحد نیز در دستور کار شرکت قرار دارد.

پرسنل موجود در این واحد 163 مستقر می باشند. سالن تولید این واحد بمساحت 9440 مترمربع می باشد و دارای 7500 متر مربع انبار می باشد. (در حال حاضر بخش مذکور غیر فعال می باشد)

4- واحد تولید موکت کبریتی:‌ این واحد از سال 1354 در زمره تولید کنندگان عمده این محصول قرار گرفت و در سال 1360 حدود 2 میلیون متر مربع تولید و بفروش رساند. در ابتدا ماشین آلات موجود این واحد بصورت دست دوم خریداری شده اند و سال ساخت آنها به 1970 باز می گردد. عرض خط موجود 2 متر است. سالن تولید مذکور 3200 متر مربع بوده و دارای 7500 متر مربع انبار است. واحد فوق در حال حاضر 52 نفر پرسنل دارد. این واحد علاوه بر موکت نمدی با طرح کبریتی ( راه راه ) قادر است موکت های نمدی با طرحهای دیگر نیز تولید نماید اما با توجه به فرسودگی خط تولید امکان رقابت و تولید مرغوب وجود نداشته لذا برنامه بازسازی این واحد نیز در جریان کار شرکت قرار گرفته است.

5- واحد تولید موکت تافتینگ: این سالن دارای 4 دستگاه موکت بافی می باشد که دو دستگاه آن بصورت اسکرول و یک دستگاه بصورت کات پایل و دستگاه دیگر بصورت لوپ قادر به بافت می باشد. کشور سازنده آن انگلستان و کارخانه سازنده آنها SINGER می باشد. ظرفیت تولید هر دستگاه در هر ساعت یک رول معادل 250 متر مربع می باشد. مساحت سالن مذکور 36/3559 مترمربع و پرسنل فعلی آن 4 نفر می باشند.

می توان وضعیت تولیدی شرکت ها را در جدول ذیل خلاصه کرد.

«ارقام به هزار»

ردیف	نام محصول	واحد	ظرفیت دستی	میزان تولید طی سالهای مختلف					توضیحات
				1375	1376	1377	1378	1379
1 2 3 4 5	فرش ماشینی موکت تافتینگ موکت کبریتی ریسندگی الیاف سازی	kg kg	800 8000 1200 1650 600	6/234 3/60 494 7/456 2/413	3/263 9/38 254 6/275 5/256	5/195 4/19 275 2/177 5/191	2/85 4/47 6/168 6/93 -	8/37 5/16 8/258 3/63 61/241

6- واحد تأسیسات و خدمات فنی: این بخش شامل قسمتهای مختلفی جهت سرویس دهی به تولید و پرسنل می باشد.

- تولید بخار جهت تهیه بخار مصرفی ماشین آلات و بخار تهویه ها و گرمایش سالنها

- تولید هوای فشرده جهت تولید هوای فشرده ماشین آلات

- گاز طبیعی: ایستگاه تقلیل فشار گاز و توزیع آن جهت مصرف در بخش های مختلف کارخانه

- آبرسانی: شامل چاه و سیستمهای انتقال آب به بخش های کارخانه

- کارگاه ماشین کاری : جهت ساخت قطعات مورد نیاز ماشین آلات

- برق رسانی: شامل پست برق و تجهیزات مربوط به توزیع برق

2-3) بررسی ماشین آلات فعلی شرکت.

در این بخش به ذکر ماشین آلات تولیدی هر بخش می پردازیم:

«جدول مشخصات ماشین آلات تولیدی واحد الیاف سازی»

ردیف	نام ماشین	شرکت سازنده	کشور	سال ساخت	تعداد
	ریسندگی الیاف بریده	COVEMA	ایتالیا	1976	یکسری

«جدول مشخصات ماشین آلات تولیدی واحد نازک ریسی- ریسندگی»

جدول صفحه 2 طرح

«جدول مشخصات ماشین آلات تولیدی و احد کلفت زنی – ریسندگی»

جدول صفه 2 طرح

جدول مشخصات ماشین آلات تولیدی واحد فرش بافی»

جدول صفه 2 و 1 بخش دوم طرح

«جدول مشخصات ماشین آلات تولیدی واحد موکت نمدی کبریتی و طرح داد»

جدول صفه 2 بخش 3 طرح

« جدول مشخصات ماشین آلات تولیدی واحد موکت تافتینگ»

ردیف	شرح ماشین	شرکت سازنده	کشور سازنده	سال ساخت	تعداد	عرض کاری	توضیحات
1 2 3	دستگاه بافت موکت دستگاه تراش دستگاه لاتکس زنی	Singer // //	انگلیس // //	1972 // //	4 1 1	5 5 5

2-4) بررسی ساختمانها و تأسیسات شرکت

مساحت ساختمانهای تولیدی و ابنارهای واحدها بشرح ذیل می باشند.

ردیف	شرح ساختمان	مساحت))	ردیف	شرح ساختمان	مساحت))
1 2 3 4 5 6	سالن تولید قالیبافی سالن ریسندگی سالن موکت نمدی سالن موکت تافتینگ سالن دوردوزی انبار مواد اولیه	36/9439 36/6303 36/3167 36/3559 56/1442 16/12092	7 8	انبار ضایعات، بخش فنی ملزومات و پخش انبار محصولات	16/12092 4/6354
			جمع سالهای تولیدی و انبار		72/54450

سایر بخش های فنی و تأسیساتی شامل کارگاه اتوماتیک، برق، نجاری، جوشکاری، اتاق پمپ و منبع هوائی بمساحت 1100 مترمربع می باشد.

تأسیسات شرکت شامل سیستم تولید هوای فشرده ، تولید بخار ، گازرسانی ، آبرسانی و تصفیه آب (آب نرم) سیستم برق رسانی و برق اضطراری می باشد. در اینجا به ذکر مشخصات این سیستم های می پردازیم .

سیستم تولید بخار (دیگ های بخار)

کل ظرفیت تولید بخار کارخانه 29 تن در ساعت می باشد که توسط 4 دستگاه دیگ بخار قابل ارائه است.

«جدول مشخصات دیگ های بخار کارخانه»

ردیف	شرح	دیگ شماره1	دیگ شماره2	دیگ شماره3	دیگ شماره 4	واحد
1 2 3 4 5 6 7 8	ظرفیت کشور سازنده شرکت سازنده ظرفیت برچسب پوند حداکثر فشار کاری نوع سوخت مصرفی درجه حرارت بخار سال ساخت	10 ایران ماشین سازی اراک 22500 150 گازوئیل-گاز 180 1363	8 ایران ماشین سازی اراک 18000 150 گازوئیل-گاز 180 1368	8 ایران ماشین سازی اراک 18000 150 گازوئیل-گاز 180 1367	3 انگلیس VYNCKE 700 150 گازوئیل-گاز 180 1975	تن 1bs/hr PSI

ظرفیت مصرف بخار کل کارخانه حداکثر 8 تن در روز می باشد که در مقایسه با ظرفیت کل 29 تن در روز 21 تن در روز ظرفیت خالی برای بخار موجود است.

سیستم آبرسانی

انشعاب آب ورودی به کارخانه بصورت 2 انشعاب 2 اینچ می باشد که یکی از درب غربی و یکی از درب شرقی وارد کارخانه می شوند. مخازن نگهداری و ذخیره آب یکی ظرفیت 400 ( مخزن زمینی )و یکی به ظرفیت 100 ( منبع هوائی با ارتفاع 356 متر) است.

آب ورودی به کارخانه در یک مخزن بتونی پرپوشیده به ظرفیت 400 ذخیره و جمع می گردد. سپس توسط پمپ به یک مخزن100 در ارتفاع 5/3 اتمسفر قرار دارد.

در حال حاضر مصرف آب معمولی کارخانجات متغیر می باشد ولی هیچگونه شکلی از نظر تأمین آب در آینده وجود ندارد.

سیستم تولید هوای فشرده

سیستم تولید هوای فشرده کل کارخانه شامل 3 دستگاه کمپرسور اطلس کوپکو می باشد (یکی مدل GA404 و دو تا مدل GA808). ظرفیت تولید هوای فشرده میباشد که در فشار حداکثر 8 بار قابل تولید است.

در حال حاضر مقدار هوای مورد استفاده در کارخانه 300 می باشد.

سیستم گازرسانی

واحد تقلیل فشار گاز و ایستگاه ورودی گاز به کارخانه در بخش ورودی کارخانه قرار دارد و ظرفیت استفاده از این خط لوله گاز 15 پاوند در ساعت معادل می باشد.

در حال حاضر میزان استفاده از گاز می باشد.

سیستم برق اضطراری

برق اضطراری کارخانه از طریق دو دستگاه ژنراتور (دیزل) با ظرفیت KW250 ساخت کارخانه آمریکائی SELINGTON تأمین می گردد.

سیستم سختی گیر آب

در حال حاضر دو دستگاه سیستم سختی گیر آب به ظرفیت هر یک 2000 لیتر در ساعت موجود می باشد. تنها مصرف آب نرم کارخانه در دیگ های بخار می باشد.

سیستم برق رسانی

در حال حاضر اشتراک برق کارخانه KW2500 می باشد. در مجموع 4 پست برق برای 4 سالن تولیدی دایر شده است که ظرفیت ترانسفورماتور جهت تغذیه برق به هر سالن به شرح ذیل می باشد:

ترانسفورماتور برق سالن قالیبافی 630 KVA یک دستگاه

ترانسفورماتور برق سالن ریسندگی 1000 KVA دو دستگاه

ترانسفورماتور برق سالن موکت نمدی 1000 KVA یک دستگاه

ترانسفورماتور برق سالن موکت تافتینگ 1000 KVA یک دستگاه

در حال حاضر متوسط مصرف برق کارخانه حدود KW1000 در ساعت می باشد.

در انتهای این بخش به ذکر مشخصات و تعدد خودروهای صنعتی و سواری کارخانه می پردازیم.

«جدول مشخصات خودروهای صنعتی و سواری کارخانه»

ردیف	نوع وسیله	تعداد	توضیحات
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13	لیفتراک هایستر لیفتراک سهند لیفتراک سهند لیفتراک سهند لیفتراک تویوتا تراکتور لیفتراک برقی موتور سیکلت پیکان آمبولانس مزدا آتش نشانی لندور آتش نشانی سیمرغ	1 1 4 1 3 1 1 3 1 1 1 1	10 تنی- گازوئیلی 5/1 تنی- گازوئیل 3 تنی گازوئیلی – یک دستگاه غیرفعال 5 تنی گازوئیلی 5/1 تنی بنزینی – دو دستگاه غیرفعال ساخت رومانی- غیرفعال 1 تن – غیر فعال بنز- 10 تنی

2-5) بررسی نیروی انسانی

در حال حاضر 428 نفر تحت پوشش بیمه شرکت می باشندکه از این تعداد 207 نفر در کارخانه حضور ندارند و تحت بیمه بیکاری بوده و 221 نفر در کارخانه مشغول به کار می باشند.

«جدول تعداد پرسنل موجود شرکت»

ردیف	نام بخش	تحت بیمه بیکاری	شاغل	ردیف	نام بخش	تحت بیمه بیکاری	شاغل
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16	قالیبافی ریسندگی موکت بافی موکت نمدی صنعتی امور انبارها بازرسی انبارها امور مالی کارگزینی کارت ساعت انتظامات آتش نشانی دبیرخانه خدمات رستوران ترانسپورت	90 14 3 7 17 12 2 4 1 1 9 5 1 6 8 -	- 106 - 51 4 5 - 2 3 1 12 3 1 4 3 2	17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33	اورژانس تلفنخانه امور حقوقی امور فروش تدارکات دفتر مدیریت تعاونی برق تأسیسات جوشکاری تراشکاری کانال سازی لیفتراک نجاری اتوماتیک مدیریت ساختمانی	4 1 - - 1 - 2 4 2 - 3 1 5 1 3 - -	1 1 1 1 - 1 - 4 5 1 2 1 2 - - 1 1
					جمع کل	207	219

علاوه بر پرسنل شاغل فوق 2 نفر مهندس مشاور نیز در مجموعه حضور دارند.

چارت پرسنلی فعل کارخانجات نیز به شرح صفحه بعد می باشد:

بخش سوم- مطالعات فنی طرح

در این فصل ابتدا مختصری راجع به مشخصات الیاف پلی استر توضیح می دهیم. سپس به معرفی تعرفه گمرکی کالا، مصرف ایجاد طرح، شرح تولید،‌‌ ماشین آلات تولیدی و در آخر پیش بینی زمانبندی اجرای پروژه می پردازیم.

3-1) مشخصات فیزیکی و شیمیائی الیاف پلی استر

الیاف پلی استر از ماده اولیه پلیمر PET ساخته شده است. PET از اکسیداسیون پاراگزیلین و تبدیل آن به ترفتالیک اسید (TPA) و خالص سازی آن یا از روش ترکیب آن با متانول و تبدیل آن به دی میتل استرترفتالیک اسید (DMT) و یا اکسیداسیون بیشتر تا مرحله (PTA) صورت می گیرد. دیگر پایه PET اتان که در ابتدا تبدیل به اتیلین گلیکول شده (EG) و PET از تقطیر تولید پلیمر از (DMT) یا (PTA) و (EG) یا استفاده از فرآیند پیوسته پلیمری شدن در فاز مذاب بدست می آید. درجه حرارت ذوب PET معمولی 250 می باشد. کریستال PET دارای سختی و شفافیت و مقاومت خوب در مقابل اسیدهای ضعیف و بسیاری حلالها می باشد.

الیاف پلی استر در ابتدا به وسیله کمپانی C.P.A (Calico Printers Asso ciation) در انگلیس تیه شد . برای ساختن این الیاف از تحقیقات اولیه که به وسیله کاروتز انجام گرفته بود، استفاده شد. در آزمایشهای اولیه به وسیله کاروتز رونقص کلی مشاهده شد:

1- الیاف به سهولت هیدرولیز می شوند و در مقابل مواد شیمیائی پایدار نبودند.

2- نقطه ذوب آنها خیلی کم بود به طوری که در مقابل حرارت اطو مقاومتی نداشته.

این مشکل بعداً به وسیله C.P.A با قرار دادن حلقه بنزن در زنجیرهای ملکولی رفع شد و باعث شد که الیاف در مقابل مواد شیمیائی پایدار باشند و نقطه ذوب آنها تا 250 افزایش یابد.

بعدها C.P.A امتیاز ساختن این الیاف را به کمپانی شیمیائی I.C.I در انگلستان و Dupont در امریکا فروخت و ا لیاف پلی استر به نامهای تجارتی تریلن و داکرون به ترتیب توسط شرکت های فوق به بازار عرضه شدند.

صرف نظر از الیاف ذکر شده ، امروز الیاف پلی استر توسط شرکت های شیمیائی در نقاط دیگر دنیا به بازار عرضه می شود که مهمترین آنها عبارتند است از :

- نام محصول : ترویدا توسط شرکت هوخست در آلمان

- نام محصول : ترگال توسط شرکت رودیاستا در فرانسه

- نام محصول : تریتال توسط شرکت رویاتس در ایتالیا

- نام محصول : ترلنکا توسط شرکت انکا در هلند

- نام محصول : تترون توسط شرکت تین در ژاپن

- نام محصول : کورال توسط شرکت ایستمن کیمکال در آمریکا

- نام محصول : ویکرون توسط شرکت بیانت میلز در آمریکا

3-3) هدف طرح

هدف از ایجاد این طرح تبدیل بطری های PET به گرانول PET و سپس تبدیل به الیاف پلی استر میباشد. ظرفیت تولید روزانه این خط 24 تن میباشد که با احتساب 35 روزکاری در سال، سالانه 8000 تن تولید خواهد داشت.

مواد اولیه این طرح بطری های PET رها شده در طبیعت و یا زباله های شهری می باشد که در حال حاضر توسط برخی گروهها و افراد جمع آوری می شود و بفروش می رسد. سایر موادی که در این طرح به عنوان مواد اولیه بکار می رود ضایعات کارخانجات پتروشیمی و همچینن ضایعات کارخانجات تولید الیاف پلی استر میباشد. البته جهت بالاتر بردن کیفیت محصول نیاز است تا مقداری PET نو (به شکل گرانول) نیز مصرف گردد.

با توجه به اینکه در ابتدا این ضایعات تبدیل به گرانول پلی استر می شود و سپس در یک مرحله بعد تبدیل به الیاف می شود، هم گرانول پلی استر و هم الیاف پلی استر قابلیت روش مستقل در بازار را دارند.

3-4) برنامه ریزی تولید 5 ساله ی طرح

ظرفیت خط تولیدی در نظر گرفته شده حدود 24 تن در روز می باشد با در نظر گرفتن 35 روز کاری در سال ظرفیت تولید سالانه حدود 8000 تن برآورد می گردد. ظرفیت عملی در سال اول 70 درصد در نظر گرفته می شود و سپس 10 % سالانه به آن اضافه می گردد تا به 100 درصد برسد. ضمناً نحوه انتخاب مواد اولیه نیز بصورت زیر انتخاب می گردد. ( یادآوری می نماید که با توجه به پیش بینی های قبلی، مشکلی از نظر تأمین مواد اولیه ضایعاتی وجود ندارد و علت انتخاب فرمول زیر این است که با توجه به عدم تجربه پرسنل بهتر است در سال اول از مواد PET نو در تولید استفاده نمود و با گذشت زمان و افزایش تجربه پرسنل این تعداد کم می گردد.)

«جدول درصد مصرف مواد اولیه و ظرفیت تولید طرح»

سال	PET نو (تن)	%	PET ضایعاتی	%	جمع کل تولید(تن)	راندمان تولید
1384 1385 1386 1387 1388	3600 1920 1440 800 800	65 30 20 10 10	2000 4480 5760 7200 7200	35 70 80 90 90	5600 6400 7200 8000 8000	70 80 90 100 100

با توجه به اینکه خط تولید توانایی بازیافت ضایعات خود خط را دارد لذا در مصرف PET مواد اولیه تقریباً ضایعاتی وجود نخواهد داشت.

3-5) شرح تولید

در این بخش ابتدا به معرفی روشهای بازیافت می پردازیم ، سپس روش منتخب تولیدی را بیان نموده و در آخر فلوچارت تولیدی را ارائه خواهیم نمود.

3-5-3) فلوچارت تولیدی

عموماً روشهای بازیافت دارای اصول اولیه یکسانی می باشند و فقط در جزئیات با یکدیگر تفاوت دارند در حالت کلی می توان فلوچارت تولیدی را بصورت زیر نمایش داد:

3-6) ماشین آلات منتخب تولیدی و شرح آنها

در هر شاخه از صنعت ماشین آلات تولیدی نقش مهمی در موفقیت یا عدم توفیق آن صنعت ایفا می نمایند. درجه اهمیت نوع ماشین آلات در صنایع گوناگون متغیر است. برای مثال در صنایعی همچون ذوب آهن نوع ماشین آلات از درجه اهمیت بسیار کمتری نسبت به صنعتی هنچون الکترونیک دارد.

صنعت نساجی همواره از صناعی بوده است که کیفیت ماشین آلات آن تعیین کننده بقای کارخانه و کیفیت تولید آن بوده اند. اصولاً یکی از معضلات بخش نساجی این کشور فرسودگی و قدمت ماشین آلات آن می باشند که توان رقابت با ماشین آلات مدرن امروزی را ندارند. امروزه کشورهائی مثل پاکستان، هندوستان و ترکیه با سرمایه گذاری های عظیم در صنعت نساجی و بکارگیری ماشین آلات مناسب و مدرن، توانسته اند به یکی از قطب های نساجی و پوشاک دنیا تبدیل شوند.

امروزه بر تعداد تولید کنندگان ماشین آلات نساجی در دنیا افزوده شده است. به عنوان مثال آسیای دور ( چین، تایون و کره) و ترکیه پا به عرصه این صنعت نهاده اند. اما تولید کنندگان اورپائی همچنان ر اوضاع مسلط می باشند و صاحب تکنولوژی می باشند. امروز آلمان به عنوان بزرگترین و ابر قدرت ماشین آلات نساجی در دنیا شناخته شده است و سایر کشورهای دیگر اروپائی در رده های بعدی قرار دارد. با توجه به اینکه صنعت تولید الیاف و بازیافت یکی از صنایع پیچیده و hightech بوده، لذا تضمین توان تولید و کیفیت آن در انتخاب ماشین آلات مناسب می باشد. شرکت آلمانی Neumag به عنوان پیشرو در صنعت الیاف سازی انتخاب شده و در اینجا به شرح مختصر از ماشین آلات تولیدی آن می پردازیم:

شرح تجهیزات:

این 3 طرح وقتی در کنار هم باشند یک خط کامل برای بازیافت درجه یک و قابل انعطاف تشکیل می دهند و مناسب برای بازیافت بطری های PET ، کلوخ های PET می باشد. ( SPINCAKE)

الف- خط اولیه قطعات فرد شده بطری PET

ب- سیستم تولید گرانول برای تولید گرانول PET از ضایعات بطری و کلوخ

ج- خط ریسندگی یک مرحله ای برای تولید الیاف بازیافتی از R-PET

در این بخش به شرح تک تک این بخش های می پردازیم.

الف – خط تولید قطعات خرد شده بطری PET

این تجهیزات کاملاً توسط یک شرکت مهندسی و صنعتی درجه آلمانی ساخته شده است:‌

1- باز کننده عدل بطری های PET: بطری های PET پس از جمع آوری از سطح شهر توسط دستگاه های پرس بصوررت عدل فشرده در می آیند. در این صورت حمل و نقل آنها سریع و ارزان خواهد شد. در هنگام استفاده مجدد در کارخانجات بازیافت می بایست این بسته های فشرده ابتدا باز شوند تا بتوان بطری ها را دسته بندی و شستشو نمود.

2- تسمه نقاله متحرک برای جداسازی دستی بطری های رنگی و سایر ضایعات موجود که در هنگام جمع آوری بطری ها که این عمل عموماً ممکن است توسط افراد کم سواد صورت گیرد. به هر دلیل ممکن است بطری های خارجی که از جنیش PET نیستند و یا بطری های رنگی وارد شوند. لذا یک تقسیم جمع آوری که توسط پرسنل کارآزموده انجام می شود می تواند این تفکیک را انجام دهد.

3- واحد خرد کن: پس از همسان سازی بطری ها، توسط دستگاههای خرد کن خیلی قوی بطری ها خرد و به قطعات کوچک تبدیل می گردند.

4- سیستم انتقال توسط دمش و مکش بهمراه سیلکون های نگهداری مواد خروجی: بطری ها پس از خرد شدن توسط یک سیستم انتقال به مخازن نگهداری مستقل می گردد.

5- واحد جداکننده برای جداساری قطعات کوچک زائد و برچسب روی بطری ها

6- سیستم انتقال از نوع مارپیچ: در این مرحله انتقال از طریق یک مارپیچ مکانیکی انجام می شود.

7- سیتم شستشوی اصطکاکی: قطعات فرد شده وارد مخازن می گردند که در آنها حلال های شستشودهنده می باشند و از طریق حرکت و ایجاد اصطحکاک باعث تمیز شدن این قطعات می گردند.

8- سیلکون ( مخازن)

9- تانک های جداسازی: این تانک ها از فولاد ضدرنگ (1,4301) ساخته شده اند، با ته نشین شدن قطعات بطری ها در این مخازن، مایعات و ناخالصی ها در روی این مخازن جمع می گردند و اولین جداسازی در این مخازن انجام می گیرد.

10- واحد شستشوی داخل برای جداسازی چسب بطری ها

11- شستشو دهنده و چنگ زننده (rinsing)

12- واحد خشک کن مکانیکی

13- واحد خشک کن حرارتی

14- واحد بسته بندی در کیسه های بزرگ

ب- سیستم گرانول سازی از قطعات بطری PET و کلوخ ها

ا1 تسمه نقاله جهت انتقال مواد اولیه

2- حسن کننده قطعات فلز: جهت جداسازی قطعات فلزی و جلوگیری از ورود آنها به خط تولید.

3- سیستم انتقال مواد

4- پاره کنده تک شفت

5- دریچه دوبل پنوماتیکی جهت حفظ خلأ سیستم

6- سیستم واکیوم قوی

7- سیستم فیلتر اتوماتیک بصورت back flush

8- راکتور/ پیش گرم کن/ اکسترودر با 2 تهویه

9- سنسورهای حرارتی و فشار

10- سیستم Sereen changer برای تعویض فیلترها بصورت اتوماتیک

11- سیستم اتوماتیک تولید رشته های PET و سپس خرد کن و گرانول ساز

12- خشک کن گرانول ها بصورت گریز از مرکز

13- سیستم بسته بندی در کیسه های بزرگ

ج- خط ریسندگی پلی استر تک مرحله ای برای تولید الیاف بازیافتی از R-PET

اطلاعات تولیدی

ظرافت الیاف	تعداد سوراخ های اپینرت	تعداد ریسنده	ضخامت tow	سرعت تولید m/min	ظرفیت تولید(98%) kg/h t/d
Dtex7/6 Dtex0/12 Dtex0/15	46000 24000 24000	4 4 4	Dtex1232800 Dtex1152000 Dtex1440000	140 150 120	24 1000 24 1000 24 1000

سرعت و ظرفیت خط فوق در ارتباط با کیفیت پلیمر و مستریج می باشد.

1- سیستم انتقال و ترکیب گرانول

یک ایستگاه برای ترکیب گرانول ها از 4 کیسه مختلف

سیستم انتقال گرانول از 4 کیسه به مخازن نگهداری گرانول

2- سیستم خشک کن گرانول

خشک کن و کریستالایزر گرانول

سیستم انتقال گرانول

تجهیزات الکتریکی مورد نیاز

سیستم تولید بخار (دیگ های بخار)سیستم آبرسانیسیستم تولید هوای فشرده

تولید پلی استرلیف پلیمری

پلی استرلیف پلیمری خطی مصنوعی بوده که در انگلستان توسط شیمیدان هایی بنام ژآروین فیلد و ژتدیکسون عضو جامعه کالیکو پرنیتر Calico Printer کشف و توسعه یافت این اقدام در واقع توسط مستقیم کارهای دبلیو اچ کاروترز بروی

دسته بندی	صنایع
فرمت فایل	doc
حجم فایل	1540 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	77

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

مواد اولیه

1-1- تاریخچه

پلی استرلیف پلیمری خطی مصنوعی بوده که در انگلستان توسط شیمیدان هایی بنام ژ.آر.وین فیلد و ژ.ت.دیکسون عضو جامعه کالیکو پرنیتر Calico Printer کشف و توسعه یافت . این اقدام در واقع توسط مستقیم کارهای دبلیو . اچ . کاروترز بروی
پلی استرها محسوب می گردد. در این رابطه کارخانه هایی برای تولید پلی استر تاسیس گشت . کمپانی دوپونت امریکا امتیاز این کارخانه ها را خریداری نمود و شماره ثبتی در امریکا یعنی 2465319 را بخود اختصاص داد . پلیمرولیف ریسیده شده آن در کارخانه کینستون Kinston واقع در کارولینای شمالی در تاریخ مارس 1953 ساخته شد . نام تجارتی پلی استر در امریکا به داکرون موسوم گردید . لیف و نخ فیلامنت تولیدی در انگلیس تری لن نام داشت .تری لن و داکرون از نظر ساختار شیمیایی یکی هستند . این فرآورده از همان اوان تولید در بازار جذب گردید و هر روزه نیز به شهرتش افزوده گردید و امروزه در سرتاسر دنیا ، آن هم به اوزان نجومی تولید و به مصرف می رسد . این لیف با ساختار شیمیایی برابری توسط هوخست انگلستان( ترویرا) ، انکالون انگلیس ( ترلنکا ) وکیل روت واقع در ایرلند شمالی بنام (لیرل ) با ماهیت شیمیایی پلی ( اتیلن ترفتالات ) تولید می گردد . داکرون ساخت آمریکا و هم چنین فورترل تولیدی به وسیله Fibe industry نیز از شهرت کافی برخوردار است . [1]

پلی اتیلن ترفتالات که به طور معمول PET نامیده می شود یکی از مهمترین پلیمرهای مهندسی است که برای تولید محصولات مختلفی از جمله الیاف نساجی ، نخ تایر ، بطری و ظروف ، فیلم های نواری صوتی و تصویری ، فیلمهای پزشکی اشعه ایکس ، فیلمهای بسته بندی ، اجزای مواد تزریقی و ورقه ها استفاده می شود . میزان مصرف پلی استر بر حسب کیلو تن در جدول زیر آمده است :

	سال 1990	سال 1994	سال 1998
الیاف	8500	11157	16500
بطری	1200	2460	4200
فیلم	900	1000	1200
غیره	900	1000	850
کل	11500	15617	22570

جدول (1-1) مصرف پلی استر [2]

همانطور که ملاحظه شده است نرخ رشد مصرف پلی استر 98% در سال است . الیاف پلی استر 60% الیاف مصنوعی را تشکیل می دهد . بررسی خواص این محصول از اهمیت خاصی برخوردار است . وزن ملکولی یکی از این خواص مهم است که تاثیر بسزایی در کیفیت محصول ایفا می کند. [2]

شکل (1-1 ) تولید ماهیانه الیاف پلی استر ( الیاف استیپل)[2]

شکل (1-2 ) تولید ماهیانه فیلامنت پلی استر[2]

1-2- ماهیت شیمیایی :

پلی استریک استرپلیمریک است. استری که در اثر ایجاد واکنش بین یک دی اسید و یک دی الکل بوجود می آید اسید مذکور ترفتالیک اسید و الکل مذکور اتیلن گلایکول
می باشد.

فرمول شیمیایی این دو ماده اصلی پلی استر بصورت زیر می باشد :

T.P.A اسید ترفتالیک COOH-C₆H₄-COOH

EG اتیلن گلایکول OH-C₂H₄-OH

همان گونه که مشاهده خواهد شد الکل و اسید هر دو دارای دو ظرفیت بوده، اسید محتوی دو گروه اسید کربوکسیلیک –COOH و الکل نیز دارای دو گروه هیدروکسیل –OH می باشند .

در صورتیکه اسید و الکل، هر دو یک ظرفیتی بودند ، واکنش در همان مرحله مونومری متوقف می گردد یعنی:

شکل (1-3 )

اتیل بنزوات دارای گروههای انتهایی فعال نبوده و نهایتاً واکنش از این مرحله فراتر نمی رود. حتی اگر یکی از ترکیبات فوق، مثلاً الکل دوظرفیتی بوده ولی دیگر جزء چنین حالتی را نداشته باشد، تنها یک استرمونومری ساده بوجود می آید یعنی :

شکل (1-4 )

و بعلاوه مقدار کمی اتیلن دی بنزوات بفرمول زیر تشکیل می گردد :

شکل (1-5 )[1]

اما اگر هر دو ، یعنی اسید و الکل دوظرفیتی باشند ، آنگاه واکنش می تواند ادامه یافته و پلیمری را ایجاد کند یعنی:

شکل (1-6 )[1]

محصول ، یعنی دی مر هنوز محتوی گروههای فعال در هر دو سر انتهایی ملکولش بوده ، لذا پلیمریزاسیون می تواند تداوم یافته و یک پلیمر سنگین ، در حدود هشتاد هسته بنزنی بوجود آید و لیف های خوبی را تولید نماید . لیف آمریکایی ، داکرون از اسید تولید گشته و واکنش کامل را می توان بصورت زیر نوشت :

شکل (1-7 ) داکرون[1]

در مورد تولید لیف تری لن بجای استفاده از ترفتالیک اسید از دی متیل استر ترفتالیت استفاده می گردد. احتمالاً استفاده از استربجای اسید بدلیل اساسی بودن درجه خلوص مواد فعل و انفعال کننده، ارجحیت داشته و اصولاً خالص سازی دی متیل ترفتالات در مقایسه با اسید ترفتالیک توسط تقطیر درجه حرارت های پائین ساده تر است ولی روشهای تولید اسید ترفتالیک خاص بنحو گسترده ای بهبود یافته و در حال حاضر از این اسید برای پلیمریزاسیون استفاده می کنند. [3، 1]

در سال قبل از دهه 80 بدلیل عدم دسترسی به فن آوری تولید اسید ترفتالیک از دی متیل ترفتالات (DMT ) بعنوان ماده اصلی اولیه استفاده میشد . ولی اکنون از اسید ترفتالیک استفاده می شود و بدلیل از بین یردن بسیاری از فرآیند های جهت تولید DMT ، محصول T.P.A ارزانتر و ایده آلتر تهیه شده و راندمان کاری بالاتری را ارائه می نماید . در یک تحقیق بررسی شد که در صورت استفاده از اسید ترفتالیک ، 17% کمتر از DMT ، مواد مصرف می شود . به عبارت دیگر برای تولید یک تن پلیمر ، 865 کیلوگرم اسید ترفتالیک مورد نیاز است در صورتیکه 1030 کیلوگرم DMT مورد نیاز است . همچنین مصرف کاتالیزور نیز بسیار کمتر می باشد . از طرفی آلودگی جانبی حاصل از انجام واکنش ها کمتر است . [4]

1-3- تولید مواد اولیه چیپس پلی استر

1-3-1- اسید ترفتالیک

این اسید از پارا – زایلن فاقد هر گونه ایزومر اورتوومتا ساخته می شود . پارا زایلن از برش C₈ نفتا که توسط تقطیر از نفت خام جدا شده ، بدست می آید . زمانی
نمی توانستند آنرا از ایزومرهای اورتوومتا توسط تقطیر جدا سازند . دلیل آن نزدیک بودن نقطه جوش های سه ایزومربیک دیگر بوده است . در نهایت و با استفاده از کریستالیزاسیون این جداسازی صورت پذیرفت . پارازایلن در دمای 13 و متازایلن در دمای 48- و اورتوزایلن در دمای 25- منجمد می شوند .[1]

در نهایت با اکسیداسیون پارازیلن در مجاورت اسید نیتریک (HNO₃ ) و در درجه حرارت 220 و فشاری در حدود 30 اتمسفر و با بازده 90-80% تولید می گردد. انواع دیگری T.P.A در شرق آسیا و ژاپن مصرف می شود که اصطلاحاً H.T.A یا Q.T.A نام دارند . اما این محصولان دارای ناخالصی هستند . روش دیگری که احتمالاً در انگلستان بکار می رود ، اکسید کردن پارا-زایلن با هوا در 200 در و در مجاورت تولوات کبالت بعنوان کاتالیزور بوده که ابتدا اسید تولوئیک تولید گشته آنگاه استری شده و تولوات میتل را تولید می کند که با تداوم اکسید اسیون ، مونومیتل ترفالات تولید می گردد . [4و1]

شکل (1-8 ) مراحل تولید اسید ترفتالیک[1]

1-3-2- اتیلن گلایکول الکل

برای تولید این الکل نفت را کراکینک کرده و از این طریق اتیلن را بدست می آورند . اتیلن در مجاورت کاتالیزور هوا اکسید اتیلن داده و تحت فرآیند هیدراتاسیون به اتیلن گلایکول تبدیل می گردد .

شکل (1-9 ) مراحل تولید اتیلن گلایکول[1]

اکثر کارخانه های تولید کننده چیپس در ایران ، مونومراتیلن گلایکول الکل را از کارخانه پتروشیمی اراک خریداری کرده و اسید ترفتالیک را خود تهیه می کنند.

1-3-3- مواد دیگر دخیل در تولید چیپس پلی استر

الف – کاتالیزور :

کاتالیزور مورد مصرف چیپس پلی استر بیشتر نمک های عناصر منیزیم (mg ) ، منگنز (mn ) ، روی (zn ) و کلسیم (ca ) وآنتیموان (sb ) می باشد. اکثراً از استات آنتیموان جهت کاتالیزور استفاده می گردد. فرمول این کاتالیزور بصورت زیر می باشد:

Sb(CH₃COO)₃ در صورت اضافه نمودن تری استات آنتیمون اسید استیک هم تولید می گردد .[5]

هدف از استفاده کاتالیزور تسریع در پیشرفت واکنش بدون تاثیر در مواد واکنش
می باشد .

در سالهای اخیر شرکت ICI اعلام کرده است به کاتالیزورهایی دست پیدا کرده است که موجب افزایش میزان تولید تا 25% شده است .[4]

ب – مواد کدر کننده پلیمر :

جهت کدر کردن رنگ چیپس های پلی استر از دی اکسید تیتانیوم Tio₂ استفاده می شود . نحوه استفاده از این ماده در کارخانه های مختلف متفاوت می باشد .

بسیاری از کارخانجات این پودر ها را در اتیلن گلایکول بصورت دیسپرس شده در
می آورند و به دیگ تولید خمیر اضافه می کنند و بعضی دیگر به راکتورهای بعدی تولید اضافه می کنند. ( استریفیکاسیون II ).[5]

نکته بسیار مهم در مورد استفاده از دی اکسید تیتانیوم این است که باید حتماً قبل از مصرف این پودر از فیلتر یا الک گذشته تا دانه های درشت در خود نداشته باشد و بعد از سوسپانس شدن در اتیلن گلایکول هم از یک فیلتر عبور داده می شوند تا حتی الامکان محلولی بدون ناخالصی به پروسه تغذیه گردد.

1-4- تولید پلی استر از ضایعات

یکی از راههای تولید پلی استر استفاده از اضافاتی که از مراحل مختلف تولید الیاف و فیلامنت پلی استر حاصل می شود ، است . همچنین بطری هایی که پس از مصرف دور ریخته می شود یکی از منابع تولید دوباره پلی استر است . در یک کارخانه تولید الیاف مصنوعی بارندمان بهینه ، نیزان ضایعات حاصل از الیاف حدود 3% است و بنابراین ضایعات پلی استری حاصل از الیاف در سال 2000 در حدود 40000 تن می باشد. میزان ضایعات بطریها هم 2/1 میلیون تن در سال است . پس کل ضایعات 6/1 میلیون تن در سال است . ویسکوزیته ذاتی[1] الیاف ضایعاتی 65/0 – 55/0 و ضایعات بطری 8/0 – 7/0 است . بنابراین این دو نوع ماده ضایعاتی ساختار متفاوتی دارند . برای تولید الیاف پلی استر از ضایعات ، ضایعات بطری بیشتر مناسب است . می توان پلی استر ضایعاتی را بازیابی شیمیایی کرد یعنی به مواد اولیه مناسب تبدیل کرد . سه روش برای تجزیه شیمیایی پلی استر به اسید ترفتالیک وجود دارد :

1- هیدرولیز فشاری با آب

2- هیدرولیز اسیدی در حضور اسیدهای قوی غیر آلی

3- صابونی کردن با قلیا [7]

فصل دوم

تولید چیپس پلی استر

2-1- مراحل تولید چیپس پلی استر و عوامل کمکی

در این قسمت از مراحل تولید چیپس در کارخانه پلی استر یزد استفاده شده است .

مراحل تولید در سه راکتور صورت می پذیرد. نمای شماتیک مراحل تولید بصورت زیر می باشد :

شکل (2-1 ) مراحل تولید پلی ( اتیلن ترفتالات )

مرحله یک: در این مرحله یک دیگ تولید خمیر وجود دارد.(Paste Preparation)

در این دیگ ، دومونومر ( اتیلن گلایکول – اسید ترفتالیک ) بهمراه کاتالیزور و کدر کننده در دمایی نزدیک به 40 توسط یک همزن مخلوط شده و با توجه به زمان مانده (5/4 دقیقه ) ایده آل ترین ماده قابل تغذیه به راکتور اول یعنی راکتور استریفیکاسیون انتقال می یابد .

لازم به ذکر است اسید ترفتالیک بصورت پودر و اتیلن گلایکول بصورت مایع تولید و مصرف می شوند . همزن با تعداد دور معینی که می زند خمیر را به غلظت مناسب می رساند . نسبت های تغذیه هم مشخص شده است . این مرحله بدون فشار صورت می پذیرد . خمیر تولید شده در این مرحله در لوله هایی به صورت استریفیکاسیون انتقال می یابد .

مرحله دو : در این راکتور که دو مرحله است الکل با اسید واکنش داده و استر و آب تشکیل می گردد .

شکل (2-2 ) مراحل تولید دی اتیلن گلایکول ترفتالات[5]

محصول استریفیکاسیون دی اتیلن گلایکول ترفتالات است .

یک راکتور استریفیکاسیون شامل دو مرحله می باشد :

1- مرحله اول با دمای کمتر و فشار بیشتر

2- مرحله دوم با دمای بیشتر و فشار کمتر

مرحله (2-3 ) مراحل استریفیکاسیون

مونومر از استریفیکاسیون مرحله یک به استریفیکاسیون مرحله دو انتقال می یابد .

آب تولیدی و اتیلن گلایکول اضافی توسط واحد تقطیر (Process Column ) بخار و از راکتور خارج می گردد. این واحد در صفحات بعدی توضیح داده می شود .

طبق استاندارد 90% استری شدن در مرحله اول و تا 96% استری شدن در مرحله دوم اتفاق می افتد .

در بعضی از کارخانجات هر کدام از این مراحل در یک راکتور مجزا صورت می گیرند

استریفیکاسیون کامل 100% در این مرحله لازم نیست . اولاً چون که در راکتور بعدی استریفیکاسیون کامل می گردد ثانیاً در صورت کامل شدن استریفیکاسیون در همان دو مرحله آب تولیدی زیاد خواهد شد . ثالثاً صرف هزینه هدف نیست و نخواهد بود.

مرحله سوم : مونومر DGT از استریفیکاسیون به مرحله پیش پلیمریزاسیون (PP)
می آید. فشار این راکتور تحت خلاء و در حدود 35-30 میلی بار و دمای این راکتور
275-265 می باشد. استری شدن مونومر در این مرحله به بالای 99% می رسد . طول زنجیره پلیمری افزایش می یابد .

از دیگر واکنش های صورت گرفته در حالت بخار استریفیکاسیون و پیش پلیمریزاسیون تولید استالدئید می باشد . واکنش بصورت زیر است :

شکل (2-4 )

در صورت تولید استالدئید این ماده در واکنش با اتیلن گلایکول ، متیل دی اکسالات می دهد.

شکل (2-5 ) مراحل تولید متیل دی اکسالات MDO[5]

مرحله چهارم : پلیمریزاسیون نهایی در این راکتور انجام می شود . دما به حداکثر خود یعنی 280 و فشار به حداقل خود یعنی 2-1 میلی بار می رسد . چنین فشاری توسط سیستم ایجاد خلاء تأمین می گردد . بطور کلی محصول استریفیکاسیون وقتی به مرحله پلیمریزاسیون (اعم از پیش پلیمریزاسیون و پلیمریزاسیون نهایی) می رود . طبق فرمول زیر واکنش صورت می گیرد :

DGT دی اتیلن گلایکول ترفتالات = C

پلیمر پلی استر =

اتیلن گلایکول اضافی : A

در راکتورنهایی(فینیشر) همزن وجود دارد (در کارخانه پلی استر یزد دو همزن و در مجتمع پتروشیمی ماهشهر یک همزن)

رسیدن به غلظت کافی توسط همین همزنها تأمین می گردد. سطح مواد پلیمری در هر راکتور جداگانه کنترل می گردد. ولی در فینشر سطح مواد پلیمری، دما، فشار و زمان ماند اهمیت بسزایی دارد.

ویسکوزیته تقریباً تا قبل از فینیشر ثابت است ولی در این راکتور بصورت لگاریتمی بالا می رود . اصولاً قبل و بعد از این راکتوریک فیلتر قوی وجود دارد که جدا کننده ناخالصی ها و ژلهای موجود در پلیمر است . یک ویسکومتر در زیر راکتور نهایی جهت کنترل ویسکوزیته نصب گردیده است که به صورت Online اطلاعات را در اختیار اتاق کنترل می گذارد. [5]

همزنها دارای یک میله مرکزی بوده که این شفت کار همزدن جریان پلیمری را بر عهده دارد ویسکوزیته پلیمر در بعد از این مرحله ویسکوزیته نهایی پلیمر خواهد بود . میزان فشار اعمالی روی این راکتور عامل بسیار مهمی در کنترل وبسکوزیته می باشد . پارامتر های موثر در کنترل ویسکوزیته بصورت زیر است :

1- فشار

2- دما

3- زمان ماند

4- دور همزن

5- میزان تغذیه پلیمر از دریچه تغذیه فینیشر

میزان فشار در فینیشر از طریق پمپ مکنده گلایکول موجود در راکتور فینیشر تولید می گردد. این مکنده بخارات گلایکول را از درون راکتور میکده و آنرا به ستون تقطیر جهت بازیابی گلایکول انتقال می دهد .

مرحله نهایی تولید چیپس (Pelletizing )

در این مرحله پلیمر خروجی از راکتور فینیشر بصورت رشته هایی در می آید و سپس این رشته های داغ با آب خنک گشته و سپس به توسط قطع کن در اندازه مورد نظر چیپس ها قطع شد و از لوله خنک کن گذشته و خشک می گردد سپس روی سرند لرزشی ریخته و چیپس های اندازه و نا اندازه از هم جدا شده و در کیسه های بسته بندی ریخته می شود. گاز نیتروژن هم به عنوان انتقال دهنده این چیپس ها بکار
می رود. نمای کلی این عملیات در شکل زیر آمده است :

شکل (2-6 ) نمای واحد تولید چیپس[5]

عوامل کلیدی در کنترل این عملیات بشرح زیر می باشند :

1- میزان تغذیه پلیمر در مرحله رشته سازی

2- تعداد سوراخهای رشته ساز

3- سرعت قطع کن

4- میزان خشک کردن چیپس ها

در این مرحله تنش برشی به پلیمر وارد می آید که این تنش با افزایش وزنی ملکولی چیپس ها افزایش می یابد و این تنش یکی از عوامل درگیر با تولید می باشد .

2-2- واحد های کمکی دیگر جهت تولید

2-2-1- واحد ایجار خلاء[2] :

این واحد با مکیدن بخارات موجود در راکتورهای پیش پلیمریزاسیون و پلیمریزاسیون نهایی خلاء را ایجاد می کند . بخارات میکده شده جهت سرد شدن و بازاریابی به واحد ستون تقطیر فرستاده می شود . سیستم تبخیر مواد اضافی در راکتور ها از مهمترین بخش های این واحد است .

2-2-2- واحد ایجاد حرارت :

از طریق مایع حرارت داده شده مانند روغن داغ حرارت اطراف راکتور تأمین
می گردد. این روغن بعنوان ژاکت راکتور شناخته می شود . پمپ های انتقال روغن داغ[3] هم جهت انتقال بکار می روند.

2-2-3- واحد تصفیه آب :

در یک کارخانه پلی استر آب مصرفی سه حالت دارد :

1- آب شرب

2- آب چیلر

3- آب خنک کن پلیمر

آب چیلر دارای دمای 10-5 می باشد و آب جهت خنک کردن رشته های پلیمری در واحد تولید نهایی دارای دمای 40-30 می باشد .[5]

2-2-4- واحد تولید هوای فشرده ابزار دقیق و Plant air

بترتیب مصارف ابزار دقیقی عمدتاً شیر کنترل ها و مصارف پروسسی ( عمدتاً تمیز کردن تجهیزات طبق برنامه روتین)

2-2-5- واحد اولید نیتروژن

جهت انتقال چیپس ها بعد از Cutter به سیلو ها ذخیره سازی محصول

2-2-6- واحد آماده سازی کاتالیزور

بصورت حل شده در اتیلن گلایکول

2-2-7- واحد تصفیه پساب

2-2-8- واحد آماده سازی

Tio₂ بصورت سوسپانسیون در اتیلن گلایکول

2-2-9- واحد فیلتر شویی :

در این واحد فیلتر بعد از فینیشر که وظیفه زدودن ناخالصی های پلیمر را دارد با دی اتیلن گلایکول داغ شسته می شود . زمان شستشو بصورت زیر سنجیده می گردد:

اختلاف فشار بین دو طرف فیلتر یک عدد ثابتی است در صورت کاهش این عدد، سوراخها فیلتر که در حدود 20 A است بسته شده یا ناخالصی راه این سوراخها را سد کرده است . زمان شستشو حتی الامکان باید ایده آل باشد .

2-2-10- واحد تقطیر Process Column

در این واحد بخارات آب و اتیلن گلایکول کندانس می گردد و سپس از هم جدا شده و اتیلن گلایکول را به مرحله استریفیکاسیون و آب را به پروسه تولید بر می گرداند.

واحد تقطیر Process Columnاسید ترفتالیکمراحل تولید اسید ترفتالیک

بررسی استحکام در جهت تار نمونه ها با تراکم های مختلف

یکی از مهمترین خواص مکانیکی پارچه استحکام آن می باشد همچنین ازدیاد طول تا حد پارگی نیز حائز اهمیت می باشد عوامل مختلف روی این خواص می توانند تاثیر گذار باشند از جمله جنس نخ ، نمره نخ ، نوع نخ و تراکم و غیره

دسته بندی	صنایع
فرمت فایل	doc
حجم فایل	2016 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	149

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

فهرست مطالب

عنوان صفحه

چکیده 3

فصل اول 5

تعاریف و کلیات 6

1-1- تنش 6

2-1- کرنش 6

3-1- نمودار تنش – کرنش 6

4-1- مدول الاستیسه (مدول اولیه) 7

5-1- رفتار الاستیک – پلاستیک ماده 8

6-1- نسبت پواسن 8

7-1- انرژی کرنشی 8

8-1- منحنی تنش – کرنش پارچه 9

9-1- استحکام کششی : 9

10-1- استحکام تا حد پارگی : 9

11-1- روش های مختلف تست کشش : 10

12-1- روش های اندازه گیری استحکام پارچه : 11

13-1- روش نمونه گیری استاندارد پارچه : 11

فصل دوم 12

روش‌های مطالعه خواص مکانیکی پارچه 13

1-2- مقدمه 13

2-2- تعیین مدل هندسی 14

3-2- مدل هندسیPeirce 15

4-2- آزمایش تغییرات ابعادی در پارچه کرباس: 18

5-2- مدل هندسی با مقطع بیضوی 18

6-2- مدل هندسی پیرس با مقطع‌های نخ مسطح شده 19

تعیین مدل مکانیکی 19

7-2- روش انرژی Hearl , Shanahan 19

8-2- اصلاح مدل ساختمانی پیرس 24

فصل سوم 33

1-3- آزمایشات 34

فصل چهارم 46

1-4- مقدمه : 47

2-4- بررسی استحکام در جهت تار نمونه ها با تراکم های مختلف 48

3-4- تجزیه و تحلیل نتایج : 66

4-4- تجزیه و تحلیل نتایج : 86

5-4- تجزیه وتحلیل داده ها : 140

6-4- طرح پیشنهادی جهت ارائه پروژه 141

چکیده

یکی از مهمترین خواص مکانیکی پارچه استحکام آن می باشد . همچنین ازدیاد طول تا حد پارگی نیز حائز اهمیت می باشد عوامل مختلف روی این خواص می توانند تاثیر گذار باشند از جمله جنس نخ ، نمره نخ ، نوع نخ و تراکم و غیره .

در این پروژه کارهای ذیل انجام شده است :

- بررسی استحکام پارچه های تاری پودی با تراکم های تار و پود مختلف در سه طرح بافت متفاوت

- بررسی ازدیاد طول تا حد پارگی پارچه های تاری پودی با تراکم های تار و پود مختلف در سه طرح بافت متفاوت

- مقایسه بین استحکام و ازدیاد طول تا حد پارگی در پارچه های مورد آزمایش

آزمایشات بر روی پارچه ها با تراکم های مختلف انجام شد و نتایج بدست آمده مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت که در نهایت در مورد استحکام پارچه مبانی تئوری و نتایج عملی مورد انطباق قرار گرفت ولی در مورد ازدیاد طول روند خاصی ملاحظه نشد و به نظر می رسد بررسی بیشتر و دقیق تری مورد نیاز می باشد .

نتایج حاصله عبارتند از :

- در مورد تاثیر تراکم تار بر روی استحکام در جهت تار و تراکم پود بر روی استحکام در جهت پود می توان پیش بینی نمود با n برابر شدن تراکم هم در تار و هم در پود استحکام نیز n برابر خواهد شد .

- همچنین بین طرح بافتهای سرژه ، تافته و ترکیبی از سرژه و تافته ، طرح سرژه دارای بیشترین استحکام و تافته دارای کمترین استحکام می باشد .

- با تغییر عرض نمونه های آزمایش شده با تراکم های تار مختلف به نحوی که تعداد سرنخ نمونه ها مساوی باشد تغییر خاصی از لحاظ آماری روی استحکام ایجاد نمی شود ولی از لحاظ عددی با افزایش تراکم تار و کاهش عرضی ، استحکام بایستی کاهش یابد

فصل اول

تعاریف و کلیات

1-1- تنش

تنش در هر مقطع به صورت نسبت نیرو وارده به آن مقطع به سطح آن تعریف می شود :

(1-1)

که تنش ، p نیروی وارده و A سطح مقطع مورد نظر می باشد .

2-1- کرنش

کرنش یا ازدیاد طول عبارت است از نسبت تغییر طول به طول اولیه یک ماده .

(2-1)

که کرنش ، تغییر طول و L طول اولیه می باشد .

3-1- نمودار تنش – کرنش

خروجی اصلی دستگاههائی که آزمایشات کشش توسط آنها انجام می شود این نمودار می باشد .

البته این نمودار برای مواد مختلف بسیار متنوع و متفاوت می باشد . ضمنا آزمایشات متعدد کشش بر روی یک نوع ماده ، ممکن است و به نتایج و نمودارهای مختلفی منجر شود که این تفاوت به خاطر عوامل موثر بر روی آزمایش از جمله دمای آزمایش و سرعت بارگذاری می باشد .

مواد مختلف با توجه به نمودار تنش – کرنش به دو گروه عمده مواد نرم و مواد شکننده یا ترد تقسیم بندی می شوند .

در نمودار مربوط به مواد نرم ابتدا یک خط مستقیم با شیب تند وجود دارد سپس به مرحله تنش بحرانی ( ) می رسد که تسلیم از آنجا آغاز می شود . سپس تنش نهایی ( ) در اثر حداکثر بار اعمال شده بر روی نمونه به وجود می آید . تنش گسیختن ( ) تنشی است که در زمان گسیختن یا بریدن بوجود می آید و همان طور که در شکل 1-1 مشخص می باشد در مواد نرم قبل از گسیخته شدن یک مرحله باریک شدن ماده نیز وجود دارد .

شکل 1-1. منحنی تنش کرنش آلومینیوم]1[

در مواد ترد و شکننده مثل چدن گسیختن یک باره و بدون مشاهده تفاوت در نرخ ازدیاد طول رخ می دهد . این موضوع در شکل 2-1 مشخص است .

شکل 2-1. منحنی تنش کرنش مواد‌ترد]1[

4-1- مدول الاستیسه (مدول اولیه)

رابطه بین تنش () و کرنش () به صورت زیر می باشد

(3-1)

E ، مدول الاستیسم نامیده می شود .

اکثرا طراحی سازه های مهندسی به گونه ای است که تغییر شکل در آنها نسبتا کم باشد به همین دلیل همواره بخش خطی نمودار تنش – کرنش را در نظر می گیرند . رابطه (3-1) با توجه به همین موضوع عنوان می شود .

5-1- رفتار الاستیک – پلاستیک ماده

اگر در یک آزمون کششی ، کرنش های ایجاد شده در اثر بارگذاری پس از برداشتن بار از بین بروند ماده آزمایش شده را الاستیک گویند و در مواد پلاستیک پس از برداشت بار بر روی جسم مقدار کرنش به صفر بر نمی گردد و مقداری از این تغییر در جسم باقی می ماند .

6-1- نسبت پواسن

نسبت کرنش عرضی به کرنش طولی یا محوری به صورت قدر مطلق نسبت پواسن نامیده می شود .

(4-1)

7-1- انرژی کرنشی

کار انجام شده از طریق اعمال بار P بر یک جسم و ازدیاد طول آرام آن باید موجب افزایش نوعی انرژی در رابطه با تغییر شکل جسم گردد که این انرژی را انرژی کرنشی گویند . این موضوع در شکل 3-1 نشان داده شده است .

شکل 3-1. سطح زیر منحنی تنش – کرنش]1[

(5-1)

که u انرژی کرنشی و p نیروی وارده می باشد .

8-1- منحنی تنش – کرنش پارچه

مقدار استحکام مورد نیاز نخ یا پارچه به مصرف نهایی آن بستگی دارد . این که نخ یا منسوخ مورد نظر در صنعت استفاده می شود یا به عنوان پوشاک به کار می رود نقش تعیین کننده ای دارد.

همچنین خواص یک ساختار نساجی مثل نخ یا پارچه به ارتباطات درونی و پیچیده بین آرایش الیاف و خواص آنها بستگی دارد .

تمام مفاهیمی که در بخش های قبلی عنوان شد ، برای منسوجات نیز قابل تعریف و تقسیم می باشد اما در مورد منسوجات به جهت افزایش دقت در اندازه گیری‌ها تعاریف جدیدی از جمله استحکام کششی و استحکام پارگی نیز ارائه شده است .

9-1- استحکام کششی :

ماکزیمم نیروی ثبت شده در آزمایش کشش در مورد یک نمونه تا نقطه پاره شدن می باشد . این نیرو به صورت مستقیم با سطح مقطع نمونه متناسب می باشد .

10-1- استحکام تا حد پارگی :

همان طور که در شکل 4-1 مشاهده می شود مقدار استحکام در لحظه پارگی . کمتر از ماکزیمم استحکام می باشد . این مقدار نیرو در لحظه پارگی به عنوان استحکام تا حد پارگی معرفی می شود . البته مقدار نیروی پارگی می تواند بعد از ماکزیمم نیروی تنشی نیز ادامه پیدا کند .

شکل 4-1. یک منحنی نیرو-ازدیادطول برای مواد نساجی]2[

11-1- روش های مختلف تست کشش :

بدیهی است منحنی نیرو – ازدیاد طول برای هر نمونه را می توان با تحت کشش قرار دادن نمونه و اندازه گیری نیرو برای هر مقدار طول نمونه به دست آورد . از آنجا که ازدیاد طول نمونه و نقطه پارگی نمونه های پلیمری بستگی به زمان آزمایش دارد ، طریقه اعمال ازدیاد طول یا همان کشش عامل بسیار مهمی در نتایج بدست آمده می باشد .

به طور کلی سه نوع دستگاه تست کشش وجود دارد .

1- دستگاههائی که با نرخ ثابت ازدیاد طول کار می کنند .

C.R.E یاConstant Rate af Elongadion

2- دستگاههایی که با نرخ ثابت ازدیاد نیرو کار می کنند :

C.R.L یاConstant Rate af loading

3- دستگاههائی که با نرخ ثابت تراورس کار می کنند :

C.R.T یاConstant Rate af Travers

12-1- روش های اندازه گیری استحکام پارچه :

از آنجا که استحکام پارچه به عنوان یک منسوخ ، مقاومت آن در برابر نیروی کششی می باشد می توان برای اندازه گیری این پارامتر از هر سه روش تست کششی که قبلا عنوان شد استفاده نمود .

13-1- روش نمونه گیری استاندارد پارچه :

یکی از مهمترین پارامترهای تاثیر گذار بر روی نتایج آزمایشات نحوه نمونه گیری از پارچه مورد نظر می باشد که طبیعتا بایستی استانداردهائی را مد نظر قرار داد :

1- جهت تار و پود در پارچه تعیین گردد .

2- نمونه ها نباید از عرض پارچه به حاشیه نزدیک تر باشند .

3- نمونه ها را می توان در امتداد خطی مورب نسبت به قطر انتخاب نمود .

4- در انتخاب و برداشت نمونه باید دقت شود نمونه های تاری و پودی دارای تار یا پود مشترک نباشند ولی در صورت محدود بودن پارچه می توان نمونه ها را طوری انتخاب نمود که تعدادی تار یا پود مشترک باشند .

بهتر است ابتدا پارچه روی سطح صاف پهن شود . سپس تقسیمات لازم صورت گیرد و سپس با استفاده از قیچی نمونه ها به دقت از پارچه جدا شوند.

فصل دوم

روش‌های مطالعه خواص مکانیکی پارچه

1-2- مقدمه

ارتباط بین خواص مکانیکی نخ و پارچه و پیش‌بینی رفتار مکانیکی پارچه با توجه به دانستن خواص مکانیکی نخ، دارای اهمیت بسیار زیادی می‌باشد. به عنوان مثال در صورتی که رابطه‌ای بین استحکام نخ و استحکام پارچه تعریف شود، می‌توان در صورت در دسترس نبودن شرایط بافت قبل از تولید پارچه، از روی خواص مکانیکی نخ، خواص مکانیکی پارچه را پیش‌بینی نمود.

تا‌کنون تلاش‌های بسیار زیادی برای پیش‌بینی خواص مکانیکی پارچه‌ها انجام شده است. تکنیک‌های ساخت پارچه نیز تاکنون پیشرفت‌های زیادی کرده است،اما با همه‌این اوصاف هنوز دانش بشر از پیش بینی رفتار مکانیکی پارچه، خیلی محدود است]3[

در دهه‌های گذشته پارچه‌ها علاوه‌بر کاربرد لباسی، مصارف گوناگون صنعتی نیز پیدا کرده‌اند. بنابراین از آنجایی که هنگام استفاده از انواع منسوجات، خصوصا موارد صنعتی آن، استحکام خاصیت بسیار مهمی‌می‌باشد؛ اهمیت مطالعه رفتار مکانیکی منسوجات مشخص می‌شود.

یکی از اهداف در مطالعه هندسه پارچه‌ها نیز رسیدن به یکنواختی و دقت بیشتر در محاسبات می‌باشد. جدا از کاهش اشتباهات، استفاده از امکاناتی که استانداردها در اختیار می‌گذارند مزیت بزرگی می‌باشد. همچنین استفاده از روش‌هایی که هم برای نخ‌ها و هم برای ساختارهای پیچیده پارچه قابل استفاده باشد همواره مورد توجه می‌باشد ]4[

روش‌هایی که برای مطالعه ساختار و خواص ابعادی پارچه‌ها و خواص مکانیکی آن‌ها مورد استفاده قرار گرفته است را به طور کلی می‌توان به شش دسته تقسیم کرد:

1- تحلیل هندسی

2- مکانیکی

3- هندسی-مکانیکی

4- پردازش تصویر

5- تصویربرداری

6- استفاده از مدل‌های ریاضی

روش‌های تحلیل هندسی شامل تجویز نسخه‌ای از فرم هندسی برای ساختار ویژه‌ای از پارچه می‌باشد. در حالی که در روش مکانیکی تلاش بر‌این است که هندسه و خواص ساختاری پارچه از مشخصات توپولوژی و خواص مکانیکی اجزای سازنده اش (الیاف، نخ و ...) به‌دست آید. البته بین‌این دو مشی مرزبندی دقیقی وجود ندارد؛ به طوری که بسیاری از مواردی که مدل مکانیکی تلقی می‌شوند شامل عناصر هندسی، و موارد هندسی نیز به‌ایده‌های مکانیکی وابسته هستند. مزیت مشی تحلیل‌های هندسی آن است که مدل‌های ساختاری به‌دست آمده ساده‌تر هستند و به محاسبات ساده‌ای نیز احتیاج دارند. در مقابل اطلاعات به‌دست آمده نیز محدود می‌باشد. در حالی که درمدل‌های مکانیکی اگر فرض‌های انجام شده به اندازه کافی به واقعیت نزدیک باشند، اطلاعات بیشتری در اختیار قرار می‌دهند؛ البته در‌این حالت پیچیدگی‌های موجود و استفاده از کامپیوتر هزینه‌ها را افزایش می‌دهند. روش‌های هندسی-مکانیکی نیز شامل استفاده از روشی می‌باشد که هر دو تحلیل هندسی و مکانیکی به طور نسبتا برابری درآن استفاده شده باشد. ]4[

2-2- تعیین مدل هندسی

هندسه پارچه‌ها تاثیر بسیاری روی رفتار آن‌ها دارد. به عنوان مثال، وقتی‌که پارچه در جهت تار کشیده می‌شود، موج پود افزایش می‌یابد. اهمیت مطالعه هندسه پارچه‌ها به خاطر موارد ذیل می‌تواند مهم باشد:

1- پیش‌بینی ابعاد پارچه‌ای که می‌بایست بافته شود وخواص ابعادی آن.

2- به ‌دست آوردن ارتباط بین پارامترهای ابعادی پارچه مثل موج و زاویه بافت.

3- پیش‌بینی خواص مکانیکی با‌ترکیب هندسه پارچه و خواص نخ مثل مدول یانگ، سختی خمشی و سختی پیچشی.

4- کمک برای فهم کارآیی پارچه‌ها مثل زیر دست و خواص سطحی آن. ]5[

3-2- مدل هندسیPeirce

تعیین مدل هندسی روشی نسبتا ساده جهت بررسی رفتار مکانیکی پارچه‌ها می‌باشد. مدل هندسی مشهور Peirce نیز نخستین روشی بود که بر‌این اساس ارائه شد. وی توانست با فرض یک پارچه بافته شده به عنوان یک قطعه هندسی کاملا ‌ایده‌آل، رفتار تغییر شکل پارچه را تحت بارگذاری از خارج توضیح بدهد ]4[

از آنجایی که مدل Peirce‌ایده‌آل می‌باشد، وی فرض‌های زیر را در نظر گرفت: ]6[

1- سطح مقطع نخ دایره‌ای فرض می‌شود.

2- نخ غیر قابل انبساط است.

3- نخ غیر قابل فشرده شدن است.

4- در نقاط تماس لغزندگی وجود ندارد.

چنان‌که در شکل 1-2 مشاهده می‌شود وی یک واحد ساختمانی بافت تافته را به صورت زیر در نظر گرفت:

شکل 1-2. واحد ساختمانی بافت تافته ]6[

اندیس یک مربوط به تار و اندیس دو مربوط به پود می‌باشد. پارامتر‌ها برای اندیس یک به شرح زیر می‌باشند:

قطر نخ تار و پود

طول نخ تار و پود در واحد بافت

زاویه موج تار و پود

فاصله جابجایی تارها و پودها

فاصله دو تار و پود

(1-2)

ضخامت‌ در جهت تار و پود به صورت زیر است:

(2-2)

(3-2)

موج تار و پود، و ، نیز به صورت زیر تعریف شده است:

(4-2)

(5-2)

همچنین با استفاده ازروابط هندسی برای این مدل ‌ایده‌آل، روابط خلاصه شده بین فاصله جابجایی و موج و فواصل بین تارها یا پود‌ها و همچنین زاویه موج و موج به صورت زیر می‌باشد:

(6-2)

(7-2)

(8-2)

(9-2)

حین تغییرات ابعادی در پارچه نیز، ممکن است نخ‌های تار یا پود خیلی به هم نزدیک شوند؛ به طوری که زاویه انحنای نخ تار یا پود به 90 درجه برسد. به‌این حالت فشردگی اطلاق می‌شود. در محاسباتی که در حالت کشش پارچه یا جمع‌شدگی آن می‌باشد، پارچه در‌این حالت مورد بحث قرار می‌گیرد.

شکل 2-2. حالت فشردگی ]6[

در‌این حالت رابطه بین فاصله تار و فاصله پود ومجموع قطر تار و پود به صورت زیر به‌دست می‌آید:

(10-2)

(11-2)

طبق تعریف داریم:

(12-2)

پس

(13-2)

زاویه موج نیز در‌این حالت از روابط زیر به‌دست می‌آید:

(14-2)

(15-2)

حال اگر پارچه از یک طرف تحت کشش قرار گیرد، در یک سمت کشیدگی و در سمت دیگر فشردگی رخ می‌دهد و می‌توان با استفاده از روابط 10-2 تا 13-2 حداکثرکشیدگی در یک سمت و حداکثر انقباض در سمت دیگر پارچه را تعیین کرد:

(16-2)

علاوه بر به‌دست آوردن‌این روابط تئوری، Peirce آزمایشات عملی نیز انجام داده است تا به میزان دقت یافته‌هایش پی ببرد. یکی از آزمایشات وی بررسی تغییرات ابعادی در پارچه‌ها می‌باشد.

4-2- آزمایش تغییرات ابعادی در پارچه کرباس[1]:

به‌این منظور وی نمونه‌های پارچه‌ با‌تراکم تار و پود و نمره و موج مشخص را تحت شستشوی استاندارد قرار داد و موج و نمره جدید نخ‌ها را نیز محاسبه کرد. سپس نمونه‌ها را در حالت خیس تحت بارهای متفاوت قرار داد و بعد آن‌ها را خشک کرد. در مرحله بعد ابعاد پارچه و موج نخ‌ها را اندازه‌گیری کرد. سپس سعی کرد با استفاده از مقادیر به‌دست آمده از آزمایش، دیگر پارامترهای ساختمانی پارچه همچون ضخامت آن را اندازه‌گیری کند.

وی آزمایشات دیگری نیز مثل آزمایش کشش و ازدیاد طول روی پارچه کرباس ، انجام داده است. اما در بعضی از موارد داده‌های متفاوت از دقت انطباق خوبی برخوردار نمی‌باشند که دلیل آن ایده‌آل بودن مدل می‌باشد و می‌بایست تحلیل‌ها بعد از بررسی پارامترهای متفاوت یک پارچه صورت بگیرد.

5-2- مدل هندسی با مقطع بیضوی

در مرحله بعد pierce برای این‌که مدلش را به واقعیت نزدیک‌تر کند مدل هندسی دیگری را در نظر گرفت که بر اساس آن، چنان‌که در شکل3-2 دیده می‌شود، سطح مقطع نخ‌ها به صورت بیضوی در نظر گرفته شده است. اما به اعتقاد پیرس چنین مدلی بسیار پیچیده خواهد بود. ]5[

شکل3-2. هندسه پارچه‌های بافته شده تافته با نخ‌های با مقطع بیضی]5[

6-2- مدل هندسی پیرس با مقطع‌های نخ مسطح شده

بنابراین وی مدل دیگری را در نظر گرفت که بر اساس آن مقطع نخ‌ها دایروی می‌باشند ولی قطر آن‌ها برابر قطر کوچک بیضی‌ها در مدل بیضوی، می‌باشد.‌این مدل در شکل4-2 نشان داده شده است.

شکل 4-2. هندسه پارچه تافته با نخ مسطح شده ]5[

این مدل شاید برای پارچه‌های با ساختار باز کاربرد داشته باشد. اما برای حالت فشردگی ‌پارچه مناسب نیست

تعیین مدل مکانیکی

7-2- روش انرژی Hearl , Shanahan

هدف از‌این مطالعه، شرح یک مشی یکنواخت برای تحلیل مکانیکی آن دسته از مدل‌های هندسی می‌باشدکه در آن‌ها برای پارچه یک سلول واحد تکراری در نظر گرفته می‌شود]4[

فرض‌های در نظر گرفته شده نیز به قرار زیر است:

1- تغییرات انرژی درون اجزاء نخ‌ها نادیده گرفته می‌شود.

2- با تعمیم‌این روش بتوان تغییرات انرژی درون و بین نخ‌ها و الیاف را وارد تحلیل‌ها نمود.

3- حجم نخ ثابت در نظر گرفته می‌شود.

در‌این حالت قسمتی از پارچه به شکل چهارگوش و با ابعاد *، مطابق شکل 9-2 در نظر گرفته می‌شود که تحت بارگذاری دو محوری با نیروهای و قرار گرفته باشد.

شکل 9-2. پارچه به صورت چهارگوش تحت تنش دو محوری]4[

فرض شده است که یک مدل هندسی از ساختار پارچه وجود دارد که بتوان معادله زیر را برای نیروهای وارده نوشت:

(17-2)

و می‌تواند به صورت تابع زیر نیز بیان شود:

(18-2)

که یک متغیر مستقل می‌باشد. در‌این‌جا به طور ضمنی فرض شده است که پارچه به صورت مکانیزم نیرو-تحمل،تحت عمل قرار می گیرد که هیچ انرژی الاستیکی در آن وجود ندارد. یک مثال از چنین ساختار‌ایده‌آلی، پارچه ساخته شده از نخ‌های انعطاف‌پذیر و غیرقابل کشش می‌باشد.

استحکام کششیاستحکام تا حد پارگیبررسی استحکام در جهت تار نمونه ها با تراکم های مختلف

رفتار عمومی برشی پارچه های تاری پودی

پارچه های نساجی در هنگام استفاده های معمول و کاربرد های عملی ، مثل پوشش لباس ، مصارف خانگی و مصارف صنعتی ، تحت یک سری از تغییر شکل های پیچیده قرار می گیرد این تغییر شکل ها شامل افت پارچه ، چروک یا تا خوردگی ، کیفیت زیر دست، خمش پذیری و دیگر اثراتی است که مرتبط با اصول زیبایی پارچه

دسته بندی	صنایع
فرمت فایل	doc
حجم فایل	3631 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	123

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

فهرست مطالب

عنوان مطلب صفحه

مقدمه ...................................... 1

فصل اول : رفتار عمومی برشی پارچه های تاری پودی 4

1-1- تغییر شکلهای پیچیده پارچه و معرفی پدیده برش .... 5

1-2- تعریف برش پارچه (Shearing)............................. 7

1-2-1- طبیعت برش ..................... 7

1-2-2- مسأله عملی برش .................. 16

1-3- منحنی برش پارچه 20

1-3-1- منحنی رفت و برگشتی برش ( دو طرفه ) 21

1-3-2- منحنی برش یکطرفه ............. 25

1-4- خصوصیات برش پارچه ......................................... 28

1-4-1- رفتار برش پارچه ............... 28

1-4-2 رابطه بین تغییر شکل برشی و خمشی پارچه 36

فصل دوم : روشهای آزمایشی برش پارچه های تاری پودی 38

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

2-2- روش آزمایشی Cusick ................. 44

2-3- روش آزمایشی KES (سیتم ارزیابی کاواباتا) 49

2-3-1- مقدمه........................... 49

2-3-2- تاریخچه پیدایش دستگاه KES .... 50

2-3-3- معرفی و شناخت آزمایش برش توسط دستگاه KES 52

2-4- روش آنالیز تصویری .................. 59

فصل سوم : استفاده از روش آنالیز المان محدود

در بررسی تغییر فرم برشی پارچه تاری پودی .. 66

3-1- مقدمه ای بر تجزیه و تحلیل تغییر شکل های پیچیده پارچه ............................................. 67

3-1-1- ساختمان پارچه و فرض پیوستگی آن. 68

3-1-2- سیمای تغییر شکل پارچه......... 70

3-1-3- اندازه گیری کرنش............... 72

3-1-4- اندازه گیری تنش............... 74

3-1-5- روابط تنش – کرنش.............. 75

3-1-6- حالتهای خاص.................... 76

3-1-7- بررسی اعتبار روابط ............ 78

3-2- روشهای المان محدود در مکانیک نساجی 80

3-2-1- مقدمه........................... 80

3-2-2- اصول آنالیز المان محدود ( با استفاده از نتایج آزمایش KES)............................... 81

3-2-3- محاسبات تئوریک آنالیز برش ... 83

3-2-3-1- تغییر شکل برش پارچه ....... 83

3-2-3-2- توزیع کرنش برشی .......... 84

3-2-3-3- توزیع تنش برشی ............ 86

3-2-3-4- عناصر ثابت در معادله....... 88

3-2-3-5- مدول برشی.................. 89

3-2-3-6- روش محاسبة مدول برشی (C₃₃) با استفاده از مدول کششی (C₂₂ ).................................................. 91

فصل چهارم : خصوصیات برشی پارچه های تاری پودی در جهات مختلف پارچه 92

4-1- مقدمه.................................. 93

4-2- مدلسازی برای خصوصیات برشی غیرهمگون (آنیزوتروپیک ) 95

4-3- نمودارهای قطبی مدل برشی ........... 97

4-3-1- صور عمومی‌.................... 97

4-3-2- اثردانسیتة بافت بر روی برش پارچه ..... 100

4-4- ارتباط بین سختی برشی و هیسترسیس در جهات مختلف پارچه .................................................. 102

منابع و مراجع .................................... 105

فهرست اشکال

عنوان شکل صفحه

شکل 1- نمایه عمومی برش ............... 8

شکل 2- برش ساده سازی شده با اعمال نیروی کششی و نمایه شماتیک
نیروهای موثر در پدیده برش پارچه تاری پودی 12

شکل 3- مدل شبکه ای ................... 16

شکل 4- دستگاه آزمایش گر برشی استفاده شده توسط ‌‌Treloar ( 1956) ، نیروهای موثر در آزمایش برش ......... 19

شکل 5- منحنی عمومی برش پارچه ( بعد از Cusick 1961 ) 22

شکل 6- منحنی تنش – کرنش پارچه های تاری پودی در حین تغییر شکل برشی...................................... 27

شکل 7- منحنی های برش بدست آمده توسط Treloar (1965) ، برای پارچه های پنبه ای با نمونه مربعی شکل . 29

شکل 8- منحنی های برش به دست آمده توسط Treloar (1965) برای پارچه های پنبه ای با نمونه به شکل متوازی الاضلاع 30

شکل 9- منحنی های برشی بدست آمده توسط Treloar (1965) . برای پارچه ویسکوزریون با نمونه متوازی الاضلاع 31

شکل 10- منحنی های برش به دست آمده توسط Cusick (1961) . مقایسه ای بین پارچه های فاستونی ، ریونی و پنبه ای 32

شکل 11- منحنی های برش به دست آمده توسط Cusick (1961) . برای پارچه سرژه ای ....................... 32

شکل 12- مدل ارائه شده برای تشریح رفتار برشی پارچه 33

شکل 13- منحنی حاصل از مدل ارائه شده برای تشریح رفتار برش پارچه ................................ 33

شکل 14- مقایسه مدل ها با مقادیر مختلف 36

شکل 15- نمای کلی برش پارچه............ 39

شکل 16- تغییر فرم زاویه ای و طولی .... 40

شکل 17- اصول آزمایش های برش .......... 41

شکل 18- نواحی تغییر شکل یافته پارچه تحت اثر نیروی کششی در جهت اریب پارچه.................................................. 43

شکل 19- دیاگرام نسبت بین نیروی کششی P و ازدیاد طول در نمونه بریده شده در جهت اریب (45 درجه ) 44

شکل 20- مکانیزم ابتدایی دستگاه برش پیشنهادی Morner & Olofssom (1957) 47

شکل 21- فرم ابتدائی برش پارچه......... 47

شکل 22- مکانیزم ابتدایی دستگاه برش یشنهادی Cusick (1961) 47

شکل 23- نمونه برش یافته با نمایش زوایا و نیروهای برشی 47

شکل 24- نمایش کشش در پدپده برش تحت تاثیر کوپل های برشی و وزن فک پایینی 48

شکل 25- شماتیک دستگاه آزمایشگر KES ... 54

شکل 26- دیاگرام و اصول ارز یابی برشی KES 55

شکل 27- شیوه عملکرد دستگاه آزمایشگر برشی KES 56

شکل 28- روش آزمایش مرسوم برای تعیین مدول برشی مواد سخت 57

شکل 29- نیروهای اعمالی روی نمونه پارچه در دستگاه آزمایشگر برشی KES ............................................. 58

شکل 30- نحوه چیدمان ابزار آزمایش برای آنالیز تصویری 60

شکل 31- تصاویر دیجیتالی ثبت شده از نمونه کشیده شده 61

شکل 32- تغییرات gray-scale در تصویر دیجیتالی نمونه کشیده شده ...................................... 63

شکل 33- یک سلول بافت پارچه تاری پودی در نمایی بزرگ شده 64

شکل 34- برآیند های نیروی تنش و کوپل های نیروی تنش 74

شکل 35- مدل المان محدود برای جسم پیوسته دو بعدی 81

شکل 36- نمونه پارچه تغییر فرم داده شده ، و ارز یابی شده توسط آنالیز المان محدود ............................................ 83

شکل 37- تغییر تنش برشی در طول جهت کوتاه تر نمونه 87

شکل 38- تغییر تنش برشی در طول جهت بزرگتر نمونه 87

شکل 39- نمودار های عمومی قطبی برای سختی برشی پارچه ( G ) ...................................... 98

شکل 40- نمودارهای عمومی قطبی برای هیسترسیس برشی پارچه ( 2HG و 2HG5 ) 99

شکل 41- نمودارهای قطبی پارامتر های برش تحت تاثیر دانسیته بافت ................................. 101

شکل 42- ارتباط بین سختی و هیسترسیس برشی در جهت های مختلف پارچه های تاری پودی ............................................. 103

مقدمه

پارچه های نساجی در هنگام استفاده های معمول و کاربرد های عملی ، مثل پوشش لباس ، مصارف خانگی و مصارف صنعتی ، تحت یک سری از تغییر شکل های پیچیده قرار می گیرد. این تغییر شکل ها شامل : افت پارچه ، چروک یا تا خوردگی ، کیفیت زیر دست، خمش پذیری و دیگر اثراتی است که مرتبط با اصول زیبایی پارچه
می باشند .

پدیده برش، یکی از همین تغییر شکل های پیچیده است که در سطح پارچه اتفاق
می افتد. به نظر می رسد که به این خصوصیت فیزیکی – مکانیکی پارچه به دلیل آنکه در ظاهر دیده نمی شود ، در قیاس با دیگر فرم های تغییر شکل پارچه ، کمتر توجه شده است . در حالی که باید اذعان نمود که قابلیت منحصر به فرد پارچه برای پوشش سطوح سه بعدی ، در گرو همین پدیده می باشد .

توانایی پارچه برای پذیرش تغییر شکل برشی ، یکی از ملزوماتی است که پارچه
می تواند به عنوان پوشاک ، بر بدن انسان انطباق داشته باشد ، بدون آنکه ایجاد احساس ناراحتی کند پارچه به عنوان جسمی جدایی ناپذیر از نیاز های بشری مورد استفاده های گوناگون قرار می گیرد ، بدون آنکه اغلب مصرف کنندگان – و یا حتی برخی کارشناسان علم نساجی – اطلاع داشته باشند که کاربرد های ویژه پارچه در قیاس با دیگر مواد جهان پیرامون ، به پدیده برش مربوط است . رفتار برشی پارچه
– با توجه به منابع موجود – نسبت به دیگر خصوصیات و رفتار های پارچه کمتر مورد ارزیابی قرار گرفته است و البته تا کنون هیچ استاندارد اجرائی برای آن تعیین نگردیده است .

منظور از انتخاب این موضوع برای سمینار کارشناسی ارشد اینجانب ، آشنایی شنونده یا خواننده با مفاهیم اساسی برش ، این پدیده مهم فیزیکی مکانیکی پارچه و دخیل در کاربرد های معمول و روزمره پارچه می باشد .

برای نیل به این هدف ، در فصل اول مفهوم برش پارچه تاری پودی ، رفتار و منحنی مربوطه از نگاهی ساده در چند بخش مختلف به تفصیل تشریح می شود و در ادامه ارتباط برش با تغییر شکل خمشی پارچه ، روشن می گردد .

در فصل دوم ، به روش های آزمایشی مهمی که تا کنون برای ارزیابی خصوصیات برشی پارچه های تاری پودی در منابع ذکر شده اند ، پرداخته می شود ؛ که از این دست می توان به دستگاه آزمایش گر برشی Kawabata اشاره نمود که هم اکنون به عنوان روش پیشرو برای تعیین مقادیر مختلف برش ، استفاده می گردد . همچنین در این فصل شیوه آنالیز تصویری برش پارچه که در سال 2005 ، به شیوه عکس برداری از پروسه برش مقادیر آن را ارزیابی می نماید ، نشان داده می شود .

در فصل سوم تغییر شکل برشی پارچه به وسیله روش تجزیه و تحلیل المان محدود (Finite Element Analysis ) بررسی می شود و مقادیر مختلف برش از جمله تنش برشی ، کرنش برشی و روابط آنها به وسیله محاسبات تئوریک آنالیزی بیان
می گردد .

در فصل چهارم مدل ریاضی ارائه شده برای خصوصیات برشی ذکر می گردد ؛ تا از طریق آن و نمودار های قطبی حاصله ، خصوصیات برشی پارچه تاری پودی در
جهت های مختلف تبیین گردد .

فصل اول

رفتار عمومی برشی پارچه های تاری – پودی

1-1- تغییر شکلهای پیچیده پارچه و معرفی پدیده برش

پارچه های نساجی در هنگام استفاده و کاربردهای عملی ، تحت یکسری تغییرشکلهای پیچیده قرار می گیرند که این تغییر شکلها شامل افت پارچه ( Drape) ، زیر دست پارچه (Handle ) ، چروک شدن (Wrinkle ) یا تا خوردگی (Crease) و دیگر اثراتی که مرتبط با زیبایی پارچه است، می باشد. واضح است که مصرف کنندگان پارچه ها ، بازرگانان و یا تولید کنندگان منسوجات ، این سری از کیفیتهای پارچه را بصورت ذهنی و با تجربه عملی ارزیابی می کنند، اما اگر یک کارشناس نساجی بخواهد خصوصیات فیزیکی – مکانیکی و کیفیتی پارچه را مورد مطالعه قرار دهد
می بایست این تغییر شکلهای پیچیده را بطور عملی بررسی نماید در واقع مطالعه مکانیک ساختمانی پارچه ، تمامی این موارد را در بر می گیرد. ]1[

یکی از خصوصیات بارز و مهم منسوجات ، خصوصیات خمش پذیری و انعطاف آنها در مقایسه با دیگر مواد در جهان پیرامون می باشد این خصوصیت ویژه پارچه ، ناشی از مواد تشکیل دهنده آن ، یعنی الیاف می باشد بطوریکه وقتی پارچه خم می شود ، الیاف می توانند در کنار هم حرکتی نسبی داشته باشند این حرکت نسبی می تواند بین تک تک الیاف مجاور و یا بین دسته های الیاف مجاور (نخ ) رخ دهد در واقع پارچه
– پارچه ای که در این تحقیق مورد مطالعه قرار گرفته است تاری پودی است –
می تواند تحت یک انحناء خم شود ؛ ولی اگر تحت دو انحناء یا بیشتر خم شود پدیده برش (Shear) ، رخ می دهد پس بطور کلی می توان این پدیده را بدین صورت توضیح داد : برش ، تغییر زاویه بین نخهای متقاطع است و همچنین به عنوان نتیجه خمش و تابیده شدن نخهای بین نقاط تقاطع نیز تعریف می شود. ]4[

برای مطالعه مکانیک تغییر شکلهای پیچیده لازم است ابتدا مطالعات آزمایشگاهی و تئوریهای تغییر شکل مورد توجه قرار گیرند سپس این تغییر شکلها را به شکلهای ساده تر تبدیل نمود و در نهایت مبانی علمی رفتار پارچه تحت تغییر شکلهای ساده بکار گرفته شود. ]1[

مکانیسم برش پارچه ، بر خصوصیات دیگر تغییر شکلهای پارچه مثل افتایش ، خم پذیری و انعطاف و کیفیت زیر دست پارچه تأثیر گذار است. این نوع تغییر شکل بر خصوصیات فیزیکی – مکانیکی عملیاتی مثل کشش و خمش که در جهتهای تار ، پود یا دیگر جهات فرعی پارچه کاملا ً غیر یکسان هستند نیز تأثیر گذار است. کلا ً مصارفی که در حین استفاده از پارچه ، تنش در دو محور یا چند محور دخیل هستند یا مصارفی که تنش در حین استفاده بیشتر از حالت عادی تنش وارده به پوشاک است خصوصیت برشی تأثیر گذار است و بنابراین قابل ملاحظه است که این رفتار مهم مورد مطالعه قرار گیرد زیرا خواص برش ، نقش بسیار مهمی در خصوصیات فیزیکی مکانیکی پارچه بر عهده دارد .]2[

1-2- تعریف برش پارچه (Shearing)

در هنگام استفاده از پارچه زمانیکه پارچه، تحت تغییر شکلهای پیچیده قرار
می گیرد رفتار برشی که یکی از تغییرشکلهای مهم فیزیکی – مکانیکی در پارچه است می تواند روشن کننده خصوصیت اجرایی و عملی پارچه باشد تغییر شکل برشی یکی از خصوصیات بارز پارچه نساجی می باشد که دیگر مواد به شکل ورقه نازک مثل کاغذ یا پلاستیک ، چنین قابلیتی ندارند این ویژگی پارچه را قادر می سازد تا تغییر شکلهای پیچیده را متحمل شود و توانایی پوشش بدن انسان را داشته باشد . همچنین خصوصیت برشی روی خم پذیری ، انعطاف پذیری و زیر دست پارچه تأثیر گذار است و نه تنها برای پارچه های تاری پودی که برای انواع کامپوزیت های
- پارچه های ترکیبی – نساجی نیز از مسائل حائز اهمیت می باشد. ]5[

1-2-1- طبیعت برش

اگر چه در نظر اول ، برش مفهومی بسیار ساده دارد اما در مطالعه جزئیات ، پیچیدگیهایی بوجود می آید. تحقیقات انجام شده توسط Trelor & Spivak در دانشگاه منچستر و Grosberg & Park در دانشگاه لیدز این موضوع را به شکل مطلوبی توجیه کرده است . برای طرح مسأله برش بهتر است در ابتدا کرنش برشی (Shear strain) که توسط Love(1927) و Jeager(1962) مطالعه شده است مورد بحث قرار گیرد .

کرنش برشی خالص عبارت است از تغییر شکل یک جسم بوسیله ازدیاد طول یکنواخت در یک جهت و انقباض در جهت عمود به آن که از این رو مساحت جسم ثابت باقی می ماند. این نوع تغییر شکل در شکل 1 آمده است .

شکل 1- (a) برش خالص . (b) برش ساده . (c) نمایه عمومی برش. [1]

اگر کرنش در یک جهت باعث ازدیاد طول به اندازه گردد طول خط موازی با جهت ازدیاد طول ، به مقدار می رسد و از آنجا که مساحت ثابت است خط در زاویه عمود به آن کاهش طول داده و طولش به مقدار می رسد در جایی که کرنش کم باشد مورد اخیر مساوی با است که مقدار عددی کرنش برای ازدیاد طول و همچنین کاهش طول مساوی خواهد بود. با توجه به شکل ، دیده
می شود که چهار گوش abcd با حالت اریب در جهت کرنش اصلی ، تغییر شکل داده است ، ولی مساحت آن تغییر نکرده است بنابراین اضلاع آن نسبت به حالت قبل دارای زاویه خواهد بود ؛ و زوایا در گوشه ها به اندازه 2 از مقدار به مقدار تغییر نموده است با توجه به قضیه فیثاغورث می توان بیان نمود که اضلاع چهارضلعی abcd به اندازه :

طولشان اضافه شده است که با بسط آن می توان نشان داد مقدار آن ، می باشد حال اگر چهارگوش abcd را بچرخانیم به شکلی که یکی از اضلاع موازی جهت اصلی قرار گیرد کرنش برشی ساده آن در شکل (b .1 ) نشان داده شده است جابجایی واقعی یا برش گوشه های چهار ضلعی در جهتهای cg,bf,ae وdh می باشد که موازی یکدیگرند .

با این تفاسیر اگر یک چهار وجهی در نظر گرفته شود که گوشه های آن به یکدیگر عمود و موازی با جهت برش ساده باشند بعد از اعمال برش ، شکل آن مطابق با شکل (c10) خواهد بود که این تغییر شکل در واقع ایده اولیه برش است که اضلاع آن در جهت عمودی با زاویه هم جهت با برش ، زاویه دار می گردند مقدار کرنش برشیtg است که می توان نشان داد مساوی با tg2 می باشد و برای کرنشهای کوچک، خواهد بود .

بعد از ارائه یک نمایه از کرنش برشی ، نوبت به تنش برشی می رسد؛ تنش برشی عبارت است از نیروی وارده بصورت تانژانتی به صفحه ( یا در طول یک خط اگر با صفحه های دو بعدی مواجه باشیم ) البته این پدیده بصورت متوازن انجام می شود یعنی نیرویی در جهت مخالف و در یک صفحه موازی با آن وجود دارد تا نیروی گشتاور ثانویه حاصل از آن، از چرخش جلوگیری نماید .

بعد از این توضیح ، واکنش ناشی از اعمال تنش برشی به یک نمونه پارچه مورد بررسی قرار می گیرد؛ در حالت کلی تغییر شکلهای پیچیده ای ناشی از بردارهای تنش ایجاد می گردد که مهمترین مسأله تغییر شکل در جهت تنش برشی است که به آن کرنش برشی (tg ) گفته می شود و ارتباط بین این دو فاکتور منحنی تنش – کرنش می باشد این تنش سبب می شود نمونه بصورت آزادی برش پیدا نماید و بعد دیگر آن به شکل دلخواه تنظیم شود همانند آزمایش استحکام که سبب می شود انقباض بصورت آزادانه در جهت دیگر رخ دهد.

در شکل (a.1) تعادل برش خالص که ترکیب تنش کششی مثبت و منفی در جهتهای

عمود به یکدیگر می باشد نشان داده شده است اما برای حالتهای دیگر تغییر شکل برشی ، دارای توزیع کرنش کششی دقیقا ً یکسان و همگون نیست بلکه سبب ازدیاد طول در bd و فشردگی در طول ac می شود اما نکته بسیار مهم و قابل توجه این است که همراه با این کرنش ، تنش نیز وجود دارد و این موضوع موجب یک مشکل حقیقی می شود : پارچه های نساجی ، ورقه های نازکی هستند و تنش فشردگی
نمی تواند ایجاد شود بلکه به راحتی تورم یا بادکردگی (buckling) بوجود
می آید. ]1[

بسیاری از محققین و متخصصین نساجی ، در پی مطالعات پیرامون پدیده برش بر این باورند که باد کردگی در حین عمل برش ، تقریبا ً بزگترین مشکل برای طراحی یک دستگاه آزمایشگر ایده آل می باشد .

بطور کلی می توان اظهار نمود که اندازه گیری برش و کمانش ( بادکردگی ) موادی که به شکل ورقه ای می باشند و سختی کششی و سختی خمشی آنها بسیار پائین است
- به راحتی کشیده یا به راحتی خم می شوند - نیازمند دستگاههای با دقت بالا
می باشد. ]5[

برای جلوگیری از بادکردگی یا تورم زودرس و همچنین برای آنکه بتوان برش بزرگ و قابل توجهی ایجاد نمود، در جهت موازی با محور ad ، نیروی کششی اعمال می شود

که در شکل (a.2) نشان داده شده است .

وجود نیروی P پرواضح به نظر می رسد و از اجزاء تنش کششی T می باشد همچنین موازی با محور ac و مساوی یا بیشتر از تنش فشردگی t می باشد. این نیرو از هر گونه تمایل به تورم در جهت ac جلوگیری می نماید .

کرنش فشردگی ممکن است در طول محور ac ثابت باشد و این موضوع به واسطه نسبت پواسون است که ناشی از کرنش bd می باشد و به خودی خود یا کشش اضافی در همان جهت افزایش می یابد. اگر چه Treloar به سال 1965 نشان داده شده است که تنشهای فشاری داخلی را در همه جهات پارچه نمی توان حذف نمود .

شکل 2- (a ) نمایه برش ساده سازی شده با اعمال نیروی کششی . (b ) نمایه شماتیک
نیروهای موثر در پدیده برش پارچه تاری پودی .[1]

حال اگر خط AB با طول واحد به گونه ای در نظر گرفته شود که زاویه نرمال را با جهت وارد شدن تنش کششی T داشته باشد از آنجائیکه تنش کششی می تواند در جهت خط هم جهت با وضعیت نرمال نیرو وارد نماید نیروی وارد به AB بواسطه تنش کششی به مقدار خواهد بود و اجزاء عمود به خط AB می توانند به مقدار باشند. به همین شکل تنش t می تواند در طول قطر بواسطه برش تأثیر داشته باشد که اگر کشش بصورت مثبت در نظر گرفته شود :

AB تنش خالص کششی عمود به = t

(1)

اگر رابطه را بر اساس t خلاصه کنیم خواهیم داشت :

(2)

که :

مقدار ماکزیمم و مینیمم t می تواند در جهتهای مختلف بوسیه که با معنی می دهد تعیین گردد در واقع مقادیر ذیل تنشهای اصلی هستند که به محورهای اصلی وارد می شوند :

در جهت (3)

در جهت (4)

اگر T مثبت باشد اولین عبارت مثبت است در حالیکه دومی می بایست منفی باشد از اینرو با تنش فشردگی ارتباط دارد. با بسط این موضوع برای تنش فشردگی داریم :

(5)

= T >> t

پس می توان گفت با افزایش نسبتا ً کافی تنش کششی T نسبت به تنش برشی ، تنش فشردگی به مقداری کاهش خواهد یافت تا تورم صورت نپذیرد .

در عمل یک کشش ثابت بکار گرفته می شود، در حالیکه تنش برشی به تدریج اضافه می گردد تنش فشردگی با نرخ کمی افزایش می یابد اما در نهایت باعث تورم
می شود در حقیقت آغاز تورم ( باد کردگی ) پارچه ، یک مسأله پایدار الاستیکی است که به بزرگی فشردگی ، دیگر تنشها ، و ابعاد دیگری که این عمل روی آنها انجام
می شود و سختی خمشی پارچه مربوط است .

از توضیحات فوق این موضوع بر می آید که اگر چه وضعیت کرنش کاملا ً مشخص نمی باشد اما شباهت نزدیکی میان آزمایش برشی و آزمایش استحکام در زاویه 45 نسبت به جهت برش وجود دارد. برای پارچه های بافته شده این بدان معناست که آزمایش برش در ارتباط با آزمایش استحکام در جهت مایل است ( یا بالعکس ، آزمایش استحکام با آزمایش برش در جهت مایل ارتباط دارد ) یکی از موارد جذاب آزمایش برش این است که در هر گوشه مرکزی ، کرنش بصورت مثبت و منفی نمود دارد که این موضوع در آزمایش استحکام امکان پذیر نمی باشد. در مبحث برش پارچه توجه اصلی به نوعی مواد خاص محکم که نسبت پوآسون کوچکی دارند و تحت کشش محوری ، مساحتشان افزایش می یابد و بنابراین احتیاج به تنش کمکی اضافی برای رسیدن به برش ساده در مساحت ثابت دارند ، سوق داده شد اما اگر یک مدل از میله های متصل به یکدیگر همانند شکل (3) در نظر گرفته شود قابل ملاحظه است که این مدل تحت تأثیر نیروی کشش محوری به حالت برش برسد که علیرغم طول ثابت در اضلاع ، مساحتش کاهش یافته و نسبت پوآسون بالایی دارد. در این وضعیت برابری دقیقی میان آزمایش برش و استحکام کشش محوری وجود دارد. در واقع مدل اخیر -که واقعا ً دارای توزیع کرنش است - را می توان مدل شبیه سازی شده پارچه ای بافته شده دانست تا با ساده سازی نتایج ، فهم موضوع نیز راحت تر باشد. همچنین این مدل عدم همگونی که در پارچه های نساجی ملاحظه می شود را نظیر : مدول کرنش کششی در طول نخ و کرنش برشی در جهت اریب و کمترین مدول برای کرنش کششی در جهت اریب و کرنش برشی در جهت نخها نشان می دهد .

تاکنون در توضیحات اخیر بطور ضمنی فرض شده است که در تمام نمونه های پارچه مورد نظر ، تنش و کرنش یکنواخت می باشد. بالطبع اگر اصول روش اخیر بکار گرفته شود ممکن است تأثیر کرنشهای مختلف جدا گردد یا اگر لازم باشد بخشی به تعداد ثابت و بخشی به تعدادی که در طی آزمایش متغیر است تقسیم گردد از این رو تأثیر تنش کششی کمکی مورد نیاز می تواند کرنش ثابتی ایجاد کند و برش می تواند به عنوان یک اثر جداگانه و مستقل از تنش و کرنش کششی در نظر گرفته شود. ]1[

شکل 3- مدل شبکه ای . (a) بدون کرنش . (b ) کرنش عمودی وقتی که تحت نیروی کششی ،

فشار یا نیروهای برشی قرار می گیرد .[1]

1-2-2- مسأله عملی برش

در بررسی عملی پدیده برش ، مسأله ای که مشکل ساز است بکاربردن نیرو در یک حالت آزمایشی است زیرا این نیرو نمی تواند سبب توزیع تنش یکنواخت در نمونه شود. همچنانکه Treloar در سال 1965خاطر نشان ساخت : در عمل ، اعمال نیرو به یک ورقه که سبب یک تنش ایده آل برشی شود غیر ممکن است .

در اغلب موارد بهترین کار استفاده از روش ساده ای است که Treloar در سال 1965 ابداع کرد که شماتیک این روش در شکل 4 نشان داده شده است همانطور که از شکل بر می آید نمونه پارچه توسط بخشهای AB و DE گرفته شده است و تحت تأثیر نیروی عمودی W در نقطه C و نیروی افقی F وارد به بخش DE می باشد که در نتیجه این نیروها زاویه برشی پدید می آید. حاصل نیروهای F و W به فک پائینی در نقطه C اثر می کند البته می بایست نیروهای مساوی و در جهت مقابل آن نیرو در پارچه وجود داشته باشد. این نیرو از داخل پارچه و در همان راستا و به مقدار مساوی اما در خلاف جهت وجود دارد و از طریق پارچه به فک AB منتقل می شود که در شکل (b.4( برای یک نمونه چهارگوش مربعی نشان داده شده است. همانطور که از شکل (b.4) برمی آید یک وضعیت عدم تقارن وجود دارد که دال بر عدم توزیع یکنواخت تنش می باشد و نیروی حاصل میان هر فک و نمونه بصورت نایکنواختی در طول فک توزیع می گردد و این شکل توزیع ، محاسبه اثر آن را به دلیل خصوصیت الاستیک نمونه‌که‌شامل خصوصیت‌‌غیر‌خطی‌و آنیزوتروپیک است مشکل خواهد ساخت.

در شکل (c.4) سه دیاگرام نشان داده شده اند که مسأله عدم تقارن و بالطبع نایکنواختی توزیع تنش را نشان می دهند که در آنها کرنش برشی و همچنین نسبت F
به W تغییر می کند .

Treloar همچنین مشخص کرد که این وضعیت به هنگامیکه نمونه دارای نسبت عرض به طول بالایی باشد ساده تر خواهد بود این موضوع در شکل (d. 4) نشان داده شده است. وی با مشکلی که پیش از این نیز مطرح شد یعنی چروک یا تورم در آزمایش برش بصورت عملی و تئوری برخورد نمود و نشان داد تأثیر آن به شرطی که از نمونه پهن استفاده شود کمتر خواهد بود؛ بطوریکه عنوان کرد که نسبت عرض به طول نمونه باید 10 به یک باشد .

همچنین Treloar مسأله ای دیگر را مورد بحث قرار داد که در رابطه با توزیع تنش و مشکل ناشی از آن می باشد زیرا سبب منحرف شدن فک پائینی می گردد .

در ادامه این بحث ، چگونگی محاسبه پارامترهای برشی شامل زاویه برش ، کرنش برش tg ذکر می گردند اگر چه باید توجه داشت به دلایل ذیل نیروی برشی
نمی تواند تنها F در نظر گرفته شود .

فرض کنید به عرض نمونه پارچه ، تعدادی نخهای آزاد مطابق شکل (e. 4) وجود داشته باشد و به آن نیروی عمودی Wtg وارد شود این نیرو سبب می شود تماس نخها در جهت زاویه بصورت عمودی باشد البته نخهای آزاد با این تعریف مقاومت برشی ندارند با این وضعیت باید پذیرفت مقدار Wtg از نیروی F کاسته شود تا

رفتار عمومی برشی پارچه های تاری پودیاستفاده از روش آنالیز المان محدودفصل سوم استفاده از روش آنالیز المان محدود