مقایسه ریسندگی مکانیکی از الیاف منقطع ( استیپل) با ریسندگی شیمیایی الیاف یکسره (فیلامنت)

یکی از اولین روش‌های تهیه منسوج بشر بر اساس ریسندگی مکانیکی از الیاف منقطع (استیپل) می‌باشد این روش قدیمی‌ترین و تا اواسط قرن بیستم میلادی تنها روش تولید نخ به حساب می‌آمده است سالهای سال تلاش بشر برای بالا بردن کیفیت منسوجات و کم کردن هزینه تولید آنها، صرف طراحی ماشین آلات با راندمان بیشتر جهت استفاده در این سیستم می گشت

دسته بندی	فنی و مهندسی
فرمت فایل	doc
حجم فایل	2656 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	416

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

فهرست

---

فصل اول: مقایسه ریسندگی مکانیکی از الیاف منقطع ( استیپل) با ریسندگی شیمیایی الیاف یکسره (فیلامنت)

1-1 ریسندگی مکانیکی از الیاف استیپل........ 1

1-1-1 بحث اقتصادی.......................... 2

1-1-1-1 ماشین آلات خط تولید................. 2

1-1-1-1-1 حلاجی............................. 2

1-1-1-1-2 کارد............................. 3

1-1-1-1-3 چندلاکنی.......................... 3

1-1-1-1-4 فلایر............................. 4

1-1-1-1-5 رینگ............................. 4

1-1-1-1-6 بوبین پیچی....................... 4

1-1-1-2 فضای اشغالی ماشین آلات.............. 5

1-1-1-3 نیروی انسانی مورد نیاز............. 6

1-1-1-4 انرژی مصرفی........................ 7

1-1-1-5 سرویس و نگهداری.................... 8

1-1-2 محدودیت تولید........................ 10

1-1-2-1 کیفیت.............................. 10

1-1-2-2 یکنواختی.......................... 10

1-1-2-3 ظرافت.............................. 11

1-1-3 تولید یکنواخت........................ 11

1-1-4 مواد اولیه........................... 12

1-2 ریسندگی شیمیایی از الیاف یکسره......... 13

1-2-1 پیشینه............................... 13

1-2-2 مزایای ریسندگی شیمیائی از الیاف یکسره 15

1-2-2-1 بحث اقتصادی........................ 15

1-2-2-2 محدودیت تولید...................... 16

1-2-2-3 تهیه مواد اولیه.................... 17

1-2-2-4 تولید یکنواخت...................... 17

1-2-3 روش های ریسندگی شیمیائی از الیاف یکسره 18

1-2-3-1 ذوب ریسی........................... 18

1-2-3-1-1 ساختار شیمیایی محصول ذوب‌ریسی..... 20

1-2-3-2 خشک ریسی........................... 21

1-2-3-3 ترریسی............................. 22

فصل دوم: بررسی خواص مکانیکی و حرارتی الیاف یکسره در رابطه با ساختمان داخلی و تغییر فرم الیاف

2-1 خواص مکانیکی........................... 24

2-1-1 تعریف خواص مکانیکی الیاف............. 24

2-1-2 تعریف اصطلاحات مورد استفاده در بحث خواص مکانیکی 26

2-1-2-1 نیروی پارگی........................ 26

2-1-2-2 تنش................................ 26

2-1-2-3 تنش مخصوص.......................... 26

2-1-2-4 قدرت‌مخصوص یا قوام‌نخ................ 27

2-1-2-5 کرنش............................... 27

2-1-2-6 منحنی تنش- کرنش.................... 28

2-1-2-6-1 ناحیه اول........................ 28

2-1-2-6-2 مدول اولیه....................... 29

2-1-2-6-3 نقطه تسلیم...................... 29

2-1-2-6-4 ناحیه دوم........................ 30

2-1-2-7 خزش................................ 31

2-1-2-8 افت تنش............................ 31

2-1-3 خواص مکانیکی الیاف یکسره............. 32

2-1-3-1 تأثیر کشش بر خواص مکانیکی الیاف یکسره 36

2-1-3-1-1 کشش سرد.......................... 36

2-1-3-1-2 کشش گرم.......................... 37

2-2 خواص حرارتی الیاف یکسره................ 39

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

2-2-1-1 نقطه ذوب........................... 40

2-2-1-2 نقطه شیشه‌ای شدن.................... 40

2-2-2 الیاف گرماسخت........................ 41

2-2-3 الیاف گرمانرم ....................... 41

2-2-4 اثر گرما بر استحکام.................. 42

2-2-5 قابلیت اشتعال الیاف.................. 44

فصل سوم: تثبیت حرارتی در الیاف ترموپلاستیک و تعیین درجه تثبیت

3-1 تثبیت حرارتی........................... 46

3-2 اثر و درجه تثبیت....................... 48

3-3 مقایسه تأثیر حرارت بر دو لیف پلی‌استر و نایلون 50

فصل چهارم: اصول مکانیکی تغییر فرم در الیاف یکسره

4-1 تاریخچه................................ 64

4-2 تقسیم بندی روشهای تکسچرایزینگ.......... 66

4-2-1 تغییر فرم ایجاد شده در سطح مقطع لیف.. 66

4-2-2 تغییر فرم ایجاد شده در امتداد محور طولی نخ 67

4-2-1-1 الیاف دو‌جزئی....................... 67

4-2-1-1-1 الیاف دو جزئی کامپوزیت........... 68

4-2-1-1-1-1 روش‌های تولید الیاف دوجزئی ‌کامپوزیت ‌پهلوبه‌پهلو 69

4-2-1-1-1-2 روش‌های تولید الیاف دو جزئی کامپوزیت غلاف-مغزی 71

4-2-1-1-1-3 موارد مصرف الیاف دو جزئی کامپوزیت 71

4-2-1-1-1-4 محاسبه شعاع انحنای تجعد........ 75

4-2-1-1-2 الیاف دو‌جزئی ماتریسی............. 76

4-2-1-1-3 طبیعت اجزاء در الیاف دو‌جزئی...... 78

4-2-1-1-3-1 اجزاء کاملاً متفاوت.............. 79

4-2-1-1-3-2 اجزاء با ساختمان یکسان و اختلاف شیمیایی کم 80

4-2-1-1-3-3 اجزاء با ساختمان یکسان و اختلاف فیزیکی کم 82

4-2-1-2 الیاف میان‌تهی........................ 83

4-2-1-3 الیاف پروفیلی...................... 84

4-2-1-4 الیاف میان‌تهی-پروفیلی.............. 85

4-2-2 تغییر فرم ایجاد شده در امتداد محور طولی نخ 86

4-2-2-1 نخ‌های مرکب........................... 88

4-2-2-1-1 نخ‌های دورپیچ....................... 88

4-2-2-1-2 نخ‌های مغزی ریسیده شده............ 89

4-2-2-1-3 نخ‌های پرزدار..................... 89

4-2-2-2 نخ‌های کششی......................... 89

4-2-2-2-1 جعبه تراکمی...................... 91

4-2-2-2-1-1 جعبه تراکمی آنیلون............. 92

4-2-2-2-1-2 جعبه تراکمی نووآلان............. 93

4-2-2-2-1-3 جعبه تراکمی بانلون............. 93

4-2-2-2-2 لبه یا تیغه..................... 93

4-2-2-2-3 بافت و شکافت..................... 96

4-2-2-2-4 چرخ دنده......................... 96

4-2-2-2-5 ضربه............................. 96

4-2-2-2-6 تاب و بازتاب..................... 97

4-2-2-2-7 جت هوا........................... 98

4-2-2-2-8 جمع‌بندی ومقایسه.................... 104

فصل پنجم: تغییر فرم به روش تاب مجازی

5-1 تعریف تاب مجازی........................ 109

5-2 قسمتهای مختلف ماشین تاب مجازی.......... 110

5-2-1 هیتر................................. 110

5-2-2 غلتک‌های تغذیه و تولید................ 111

5-2-3 واحد تاب‌دهنده........................ 112

5-2-4 قسمت روغن‌زن.......................... 112

5-2-5 واحدهای تاب‌دهنده..................... 113

5-2-5 واحدهای تاب‌دهنده..................... 113

5-2-5-1-1سیستم حرکتی سه‌دیسکی............... 115

5-2-5-1-2سیستم حرکتی دو دیسکی.............. 115

5-2-5-2 دوک اصطکاکی........................ 118

5-2-5-2-1 تاب‌دهنده‌های اصطکاکی بوش.......... 119

5-2-5-2-2 تاب‌دهنده‌های اصطکاکی دیسک......... 121

5-2-5-2-3 تاب‌دهنده‌های اصطکاکی مدرن......... 123

5-2-5-2-3-1 واحد تاب‌دهنده اصطکاکی تسمه ای.. 123

5-2-5-2-3-2 واحد تاب‌دهنده رینگ تکس........ 126

5-2-5-2-3-3 واحد تاب‌دهنده توئیست‌تکس......... 128

5-2-5-2-3-4واحد تاب‌دهنده سیلندری............. 130

5-2-6 منطقه حرارتی اولیه................... 131

5-2-7 منطقه سرد کننده.......................... 135

5-2-8 منطقه حرارتی ثانویه.................... 136

5-2-9 اضافه نمودن روغن تکمیلی به نخ تکسچره شده 137

5-3 کاهش صدای ماشین‌های تکسچرایزینگ........... 138

5-4 کاربرد نخ‌های تکسچره‌شده به روش تاب مجازی 138

5-5 محاسبه تولید روزانه ماشین تکسچرایزینگ.. 139

فصل ششم: ماشین تکسچرایزینگ تاب مجازی RPR

6-1 مقدمه..................................... 140

6-2 شکل کلی ماشین............................ 140

6-3 توضیح اجزای ماشین........................... 144

6-3-1 هد استوک مکانیکی.............................. 144

6-3-2 مجموعه عقبی................................... 144

6-3-3 هد استوک الکتریکی............................. 145

6-3-4 چراغ‌های هشدار‌دهنده............................ 147

6-3-5 بدنه ماشین.................................... 149

6-3-6 قفسه.......................................... 150

6-3-7 شفت تغذیه..................................... 150

6-3-8 هیترها........................................ 150

6-3-9 ساکشن بخار.................................... 150

6-3-10 سردکن........................................ 150

6-3-11 فریکشن‌ها..................................... 151

6-3-12 سنسورها...................................... 151

6-3-13 روغن‌زن....................................... 151

6-3-14 شفت برداشت................................... 151

6-3-15 تراورس...................................... 153

6-3-16 گاری‌های سرویس................................ 153

6-3-17 نخ‌کش......................................... 153

6-3-17-1 خالی کردن مخزن نخهای زائد.................. 153

6-4 تغذیه........................................... 155

6-4-1 قفسه‌ها........................................ 155

6-4-2 نحوه تغذیه.................................... 156

6-4-3 مونتاژ شفت تغذیه.............................. 160

6-5 برداشت.......................................... 162

6-5-1 جاگذاری بوبین خالی............................ 162

6-5-2 مونتاژ شفت برداشت............................. 162

6-5-3 اهرمهای برداشت................................ 165

6-5-4 تنظیم شیب بوبین............................... 167

6-6 تنظیمات حرکت راهنمای نخ......................... 169

6- 7دیاگرام انتقال نیرو............................. 171

6-8 سرویس و نگهداری................................. 173

6-9 دیاگرام سرامیک‌ها................................ 174

6-10 خصوصیات اصلی ماشین............................. 176

فصل هفتم: تئوری‌های مربوط به تاب مجازی

7-1 مقدمه........................................... 179

7- 2 مکانیک تاب مجازی............................... 182

7-2-1 تئوری تاب‌دهنده‌های مجازی اصطکاکی............... 182

7-2-2 تغییرات تاب در دستگاه تاب مجازی (ناحیه دوم)... 193

7-3 معادله افزایش درجه حرارت نخ..................... 197

فصل هشتم: کنترل کیفیت نخ‌های تکسچره‌شده

8-1 مقدمه........................................... 200

8-2 کیفیت نخ‌های تکسچره‌شده با تاب.................... 203

8-3 فاکتورهای مؤثر بر کیفیت نخ تکسچره‌شده............ 204

8-4 کنترل کیفیت نخ‌های تکسچره‌شده به روش غیر همزمان غیراتوماتیک 205

8-4-1 اندازه‌گیری نمره.......................... 206

8-4-2 تعیین جهت تاب................................. 206

8-4-3 اندازه‌گیری خواص کششی.......................... 206

8-4-4 اندازه‌گیری مقدار آبرفتگی...................... 207

8-4-5 مدول اندازه‌گیری خاصیت فنریت (جمع‌شدگی تجعد-سختی تجعد)، تجعد و ثبات تجعد......................................... 208

8-4-6 تست لوله شیشه‌ای شرلی.......................... 210

8-4-7 اندازه‌گیری فیلامنت‌گسیختگی...................... 212

8-4-7-1 ارزشیابی با چشم............................. 212

8-4-7-2 دستگاه لیندلی............................... 212

8-4-7-3 دستگاه نوری................................. 213

8-4-7-4دستگاه انکاتکنیکا............................ 213

8-4-8 اندازه‌گیری درجه گره‌زنی داخلی.................. 213

8-4-8-1 روش سوزن دستی............................... 213

8-4-8-2 روش سوزنی اتوماتیک.......................... 214

8-4-8-3 روش الکترواستاتیک........................... 214

8-4-8-4 روش اندازه‌گیری ضخامت اتوماتیک............... 214

8-4-8-4-1 دستگاه ایتمات............................. 214

8-4-8-4-2 دستگاه سوزنی اتوماتیک راتزچایلد........... 215

8-4-8-4-3 دستگاه سوزنی اتوماتیک نوری................ 215

8-4-8-4-4 دستگاه شمارش نقاط گره‌خورده رویتلینگر...... 215

8-4-9 اندازه‌گیری نقاط صاف.......................... 215

8-4-10 اندازه‌گیری مقدار روغن تکمیلی همراه........... 216

8-4-10-1 دستگاه اندازه‌‌گیری کننده انکاتکنیکا......... 216

8-4-10-2 دستگاه آنالیز روغن همراه روترمال........... 216

8-4-11 بررسی مقدار جذب رنگینه و خواص مربوط به آن.... 216

8-4-12 اندازه‌گیری گشتاور باقیمانده.................. 218

8-4-12-1 آشنائی..................................... 218

8-4-12-2 روش‌های ارزیابی گشتاور باقی‌مانده............ 220

8-4-12-2-1 تشکیل پیچ‌خوردگی.......................... 221

8-4-12-2-2 دوران آزاد............................... 221

8-4-12-2-3 اندازه‌گیری گشتاور........................ 222

8-5 کنترل کیفیت نخ‌های تکسچره‌شده به روش غیر‌همزمان اتوماتیک 228

8-5-1 مقدمه......................................... 228

8-5-2 دستگاه‌ها دینافیل.............................. 229

8-5-3 دستگاهTYT...................................... 229

8-5-4 دستگاه ارزیاب تجعد R-2050...................... 229

8-5-5 دستگاه ارزیاب نخ تکسچره‌شده.................... 230

8-5-6 دستگاه Texturemat................................ 230

8-6 کنترل کیفیت نخ‌های تکسچره‌شده به روش همزمان....... 230

8-6-1 مقدمه......................................... 231

8-6-2 دستگاه‌های کنترل‌کیفیت هم‌زمان بر اساس اندازه‌گیری تنش 232

8-6-2-1 دستگاه یونیتنز.............................. 232

8-6-2-2 دستگاهOLT................................... 233

8-6-2-3 دستگاهOLQ................................... 233

8-6-3 دستگاه کنترل کیفیت هم‌زمان بر اساس اندازه‌گیری سرعت خطی نخ .......................................................... 233

8-6-4 واحدهای کنترل کننده کیفیت هم‌زمان برای نخ‌های تکسچره‌شده هوا و گره زده شده داخلی................................... 234

8-6-4-1 دستگاه Hema Quality ATC........................ 235

8-6-4-2 دستگاه Fiberscan FS 100......................... 235

8-6-4-3 اندازه‌گیری تواتر و استحکام گره نخ‌های اینترمینگل 235

8-7 کنترل‌کیفیت هم‌زمان نخ‌های تکسچره‌شده بی-سی-اف...... 237

8-8 کنترل‌کیفیت بوبین‌های نخ‌های تکسچره‌شده............... 237

فصل نهم: نخ‌های حجیم

9-1 مقدمه........................................... 239

9-2 نخ‌های های‌بالک................................... 240

9-3 اصول کشش و برش....................................... 248

9-4 تبدیل تو به تاپس به روش برش........................ 248

9-4-1 ماشین تبدیل برشی پاسیفیک...................... 250

9-4-2 محاسبه طول حداکثر (L_max) و حداقل (L_min) در تبدیل برشی 256

9-5 تبدیل تو به تاپس به روش کشش..................... 260

9-5-1 ماشین تبدیل کششی زایدل مدل 860................ 262

9-5-2 ماشین تبدیل مجدد کششی زایدل مدل 770........... 266

9-5-3 محاسبه طول حداکثر(L_Max) و حداقل(L_Min) در تبدیل کششی 267

9-4 استفاده از گره‌زن داخلی.......................... 270

9-4-1 موارد کاربرد گره‌زن داخلی...................... 272

9-4-2 ساختمان جت‌های گره‌زنی داخلی....................... 275

9-4-3 مکانیزم گره‌زنی داخلی.......................... 276

فصل دهم: نخ‌های نواری

10-1 مقدمه.......................................... 279

10-2 تولید نخ‌های نواری.............................. 281

10-3 مراحل تولید.................................... 282

10-3-1 اکستروژن.......................................... 283

10-3-2 سرد کردن.......................................... 284

10-3-2-1 قالب‌بندی غلتک سرد.............................. 284

10-3-2-2 خنک کردن آب..................................... 284

10-3-2-3خنک کردن هوا..................................... 285

10-3-3 جدا کردن.......................................... 285

10-3-4 کشش.......................................... 286

10-3-4-1 کوتاه کردن...................................... 287

10-3-4-2 فیبریل کردن..................................... 287

10-3-4-2-1 فیبریل کردن تصادفی........................... 288

10-3-4-2-2 فیبریل کردن کنترل شده.................... 289

10-3-5 پیچیدن....................................... 289

10-4 جریانات تولید.................................. 290

10-4-5-1 صفحه صاف، ایجاد شیار و کشش................. 290

10-4-5-1-1 خروج..................................... 290

10-4-5-1-2 ورقه‌ورقه کردن............................ 291

10-4-5-1-3 کشش...................................... 291

10-4-5-2 مونوفیل (تک‌رشته) سطح صاف................... 294

10-4-5-3 مجرای ورود هوا، کشش و ایجاد شیار........... 294

10-4-5-3-1 خارج‌کننده................................ 294

10-4-5-3-2 چارچوب کشش............................... 295

10-5 انتخاب جریان................................... 295

10-5-1 هزینه........................................ 296

10-5-2 ترکیب کننده ماده پلیمری...................... 297

10-5-3 خدمات........................................ 297

10-6 ویژگی‌های نخ‌های نواری پلی‌اولفین................. 298

10-6-1 استحکام کششی................................. 298

10-6-2 مقاومت در برابر سائیدگی...................... 299

10-6-3-1 تثبیت U.V................................... 299

10-6-3-2 ضخامت...................................... 299

10-6-3-3 رنگ........................................ 300

10-6-3-4 پلیمر...................................... 300

10-6-3-5 موقعیت جغرافیائی........................... 300

10-7 مصارف نخ‌های نواری.............................. 300

10-7-1 نوارهای بافته‌شده............................. 301

10-7-2 نخ‌های چندلا و طناب................... 301

فصل یازدهم : کاتالوگ ماشین تبدیل تو به تاپس Seydel

11-1 ماشین تبدیل کششی مدل 873.............................. 303

11-1-1 تکنولوژی منحصر بفرد دو مرحله ای به روش کشش.......... 304

11-1-2 صفحات هیتر قدرتمندبرای کار کردن در سرعت بالا......... 306

11-1-3 هدهای خردکننده محکم و مطمئن برای بدست آوردن طول نزدیک به طول الیاف طبیعی........................................................... 307

11-1-4 ماشین های فشرده کننده، چین زن و استیمر : یک سه گانه مخصوص برای فرم‌گیری کامل تاپس................................................................. 309

11-1-5 جزئیاتی که باعث تفاوت می شوند....................... 311

11-2 پاساژ تمام تاب 710 با اتولولر الکترونیکی 711.......... 313

11-2-1 پاساژ تمام تاب مدل 710 ............................. 314

11-2-2 مخلوط کردن یکنواخت به واسطه استفاده از سیستم "کشش چندگانه"................................................................. 316

11-2-3 همتراز کردن وزن فتیله ها بواسطه اتولولر الکترونیک... 318

11-2-4 پیکر بندی : قفسه ها، بوبین یا بانکه های برداشت...... 320

11-3-1 تبدیل برشی : با کیفیت و سودمند برای برش الیاف با قوام زیاد (High Tenacity) 324

11-3-2 هماهنگی کامل طول الیاف بوسیله ماشین تبدیل برشی مدل 911 326

11-3-3 هد فالرزنجیری اساس تبدیل برشی مدرن.................. 328

11-3-4 چین زن و غلتک برداشت برای بهترین فرم دهی به تاپس ... 330

11-3-5 خصوصیات مشترک مدل ها................................ 332

11-4 ابعاد مدل 873............................................... 334

11-4-1 اطلاعات فنی مدل 873....................................... 335

11-5-1 ابعاد بدنه ماشین و قفسه مدل های 710 و 711............. 337

11-5-2 اطلاعات فنی مدل های 710 و 711........................ 339

11-6-1 ابعاد مدل 911....................................... 342

11-6-2 اطلاعات فنی مدل 911....................................... 343

بسم الله الرحمن الرحیم

فصل اول

مقایسه ریسندگی مکانیکی از الیاف منقطع ( استیپل ) با ریسندگی شیمیایی الیاف یکسره ( فیلامنت )

1-1 ریسندگی مکانیکی از الیاف استیپل

یکی از اولین روش‌های تهیه منسوج بشر بر اساس ریسندگی مکانیکی از الیاف منقطع (استیپل) می‌باشد. این روش قدیمی‌ترین و تا اواسط قرن بیستم میلادی تنها روش تولید نخ به حساب می‌آمده است. سالهای سال تلاش بشر برای بالا بردن کیفیت منسوجات و کم کردن هزینه تولید آنها، صرف طراحی ماشین آلات با راندمان بیشتر جهت استفاده در این سیستم می گشت.

این سیستم به دلایل متعددی که در ذیل خواهد آمد، توانایی تأمین تمامی خواسته‌های بشر قرن بیست و یکم را ندارد، چرا که با تغییر الگوهای مصرف، بشر رو به مواد ارزان قیمت در تمامی صنایع آورده است و صنعت نساجی نیز از این نظر مستثنی نمی باشد. دلایل عدم قابلیت پیشرفت ریسندگی مکانیکی از الیاف منقطع ( استیپل ) را می‌توان از چند دیدگاه مختلف بررسی نمود که عبارتند از:

1-1-1 بحث اقتصادی

همواره مهمترین دیدگاه بررسی کارآمد بودن و یا عدم کارآمدی یک سیستم بررسی از دیدگاه اقتصادی آن سیستم می‌باشد.

مجموعه مشکلات اقتصادی ریسندگی مکانیکی از الیاف منقطع ( استیپل ) را می‌توان به چهار مجموعه به شرح ذیل تقسیم نمود:

1-1-1-1 ماشین آلات خط تولید

ماشین‌آلات مورد نیاز در ریسندگی مکانیکی الیاف منقطع تشکیل طولانی‌ترین خط تولید در تمام قسمت‌های صنعت نساجی را می‌دهند. برای مثال ما به بررسی خط تولید نخ پنبه‌ای به ظرفیت سه ‌تُن در روز توسط ماشین رینگ ساخت کارخانه ریتر می‌پردازیم:

1-1-1-1-1 حلاجی

این قسمت اولین مرحله در کارخانجات پنبه‌ریسی می‌باشدکه در تمام روش‌های سیستم ریسندگی مکانیکی الیاف کوتاه وجود داشته و حتی در شیوه های مدرن این سیستم، نظیر پلای فیل، پارافیل و جت‌ هوا نیز غیرقابل حذف به نظر میرسد. این قسمت نیاز به هزینه زیادی دارد. یک سیستم حلاجی پنبه با توانایی پشتیبانی از خط تولید سه تن در روز، ساخت کمپانی ریتر قیمتی برابر دو و نیم میلیون دلار دارد. که این خود به تنهایی نشان‌دهنده هزینه بالای استفاده از این ماشین در سیستم ریسندگی مکانیکی الیاف کوتاه می‌باشد که اجتناب‌ناپذیر است.

ماشین حلاجی برای تمیز کردن و حذف ضایعات، ناگزیر است از زننده‌های مختلف استفاده کند که این زننده‌ها سبب اُفت کیفیت شدید در مواد خام می‌شوند و قسمت زیادی از الیاف را شکسته و طول آنها را کاهش می‌دهند که این امر، خود تولید ماشین رینگ را کاهش داده و از استحکام نخ تولید شده می‌کاهد.

1-1-1-1-2 کارد

ماشین دیگری که در تمام خطوط تولید نخ از الیاف کوتاه یافت می‌شود، ماشین کارد است که تمیزکننده نهائی برای سیستم ریسندگی رینگ به شمار می‌آید و برای یکنواختی و تمیزی الیاف، در اینجا هم از کشش زننده‌ای استفاده می‌گردد که مشکلات بیان‌شده را به همراه دارد .

اگرچه هزینه کارد در مقایسه با ماشین‌آلات دیگر (در سیستم پنبه‌ای) چشمگیر نیست، ولی برای مثال خط ریسندگی فوق‌الذکر به سه دستگاه کارد نیاز دارد که با احتساب قیمت هر کارد، صد و بیست و پنج هزار دلار هزینه خرید ماشین کارد، سیصد و هفتاد و پنج هزار دلار تخمین زده می‌شود.

1-1-1-1-3 چندلاکنی

گرچه در بعضی از سیستم‌های ریسندگی الیاف کوتاه مدرن، مانند درف‌ها و مستراسپینینگ، دیگر نیازی به این ماشین احساس نمی‌گردد ولی در سیستم‌های رینگ و روتور، کماکان این ماشین آلات غیرقابل حذف می‌باشند و برای بدست آوردن نخ با کیفیت بالا، حضور آنها الزامی می‌باشد و به دلیل نوع کشش در ماشین چندلاکنی که کشش غلتکی است، مجدداً نایکنواختی الیاف را افزایش می‌دهد. (در واقع این ماشین نایکنواختی با طول موج بلند را تبدیل به نایکنواختی‌های با طول موج کوتاه می‌کند.)

خط تولید فوق الذکر نیاز به دو ماشین هشت لاکنی دارد که خرید آنها هزینه یکصد هزار دلاری به سیستم تحمیل می‌کند.

1-1-1-1-4 فلایر

امروزه به غیر از سیستم ریسندگی رینگ، دیگر از این ماشین استفاده‌ای نمی‌گردد و به طور کامل از سیستم‌های ریسندگی الیاف کوتاه غیررینگی حذف شده است. در واقع می‌توان گفت سیستم‌های مدرن ریسندگی الیاف کوتاه بر پایه حذف این ماشین استوار گشته‌اند.

برای تولید سه تن نخ پنبه‌ای توسط ماشین رینگ به دو دستگاه فلایر نیازمندیم و با توجه به قیمت هر دستگاه هشتاد هزار دلار، هزینه اولیه خریداری فلایر یکصد و شصت هزار دلار می‌باشد.

1-1-1-1-5 رینگ

ماشین رینگ یکی از قدیمی‌ترین ماشین‌آلات تبدیل الیاف به نخ بحساب می‌آید که به دلیل تولید با استحکام بالا و توانایی تولید از هر طول لیف و دامنه نمره نخ گسترده (از نمره 1 تا 200 متریک) امروزه نیز بسیار پر کاربرد می باشد.

تولید کم این ماشین سبب می‌گردد که خط ریسندگی سابق الذکر نیازمند 9 دستگاه، هرکدام به ارزش دویست هزار دلار باشد که در مجموع یک میلیون و هشتصد هزار دلار هزینه خرید ماشین رینگ می باشد.

1-1-1-1-6 بوبین پیچی

پیچش نخ بر روی ماسوره در ماشین رینگ، استفاده از ماشین دیگری را الزامی می کند که بوبین‌پیچ نام دارد.

ماسوره های پیچیده شده در رینگ دارای مقدار کمی نخ می باشند و این امر در مراحل بعدی ریسندگی و حتی در انبارداری محصول، ایجاد اشکال می‌نماید برای رفع این مشکل، چاره‌ای جز استفاده از ماشین بوبین پیچ نیست.

در خط تولید با ظرفیت سه تن در روز نخ پنبه‌ای به شش دستگاه بوبین‌پیچ احتیاج است تا ماسوره های با وزن پنجاه تا صدوچهل گرمی را تبدیل به بوبین‌های یک‌ونیم کیلوگرمی گرداند. اگر هزینه خرید هر دستگاه ماشین‌ بوبین‌پیچ ساخت کارخانه اشلافهورست را سیصد هزار دلار در نظر بگیریم، قیمت کل برابر با یک میلیون و هشتصد هزار دلار می‌گردد.

با توجه به موارد فوق، مشاهده می‌گردد که سیستم ریسندگی مکانیکی از الیاف منقطع به ماشین آلات زیادی نیاز دارد که با یک حساب تقریبی می‌توان دریافت که این سیستم به سرمایه اولیه فراوانی احتیاج دارد.

برای مثال خط تولید مطرح شده در بالا نیازمند سرمایه گذاری برابر با شش‌ میلیون‌ و هفتصد و سی و پنج هزار دلار، تنها در زمینه ماشین آلات خط تولید می‌باشد.

این امر سبب می‌گردد که قیمت تمام شده نخ تولیدی در این سیستم بسیار بالا باشد و تمایل به سرمایه‌گذاری در این سیستم نیز بسیار کم باشد.

1-1-1-2 فضای اشغالی ماشین آلات

یکی دیگر از ضعفهای ریسندگی مکانیکی از الیاف منقطع، فضای اشغال شده توسط ماشین‌آلات این سیستم می‌باشد. اصولاً سیستم هایی که در آنها وظیفه ماشین‌آلات، خطی و مستقیم نمودن آرایش یافتگی الیاف می‌باشد، به فضای زیادی نیاز دارند که درستی این مسأله را می توان در ماشین های حلاجی و چندلاکنی به وضوح مشاهده نمود.

علاوه بر عامل فوق، عامل دیگری که فضای مورد نیاز برای این سیستم را افزایش می دهد، تعداد زیاد ماشین آلات می‌باشد. برای مثال خط تولید در نظر گرفته شده (ریسندگی پنبه با ظرفیت سه تن در روز) محتاج به بیست و سه دستگاه ماشین آلات مختلف می‌باشد.

عامل سوم افزایش دهنده فضای مورد نیاز، وجود محصولات واسطه و نحوه انتقال آنها از یک ماشین به ماشین دیگر می باشد که به غیر از سیستم های حلاجی جدید و فلایر که در آنها به ترتیب از شوت فید و بوبین نیمچه نخ استفاده می‌شود، دیگر ماشین ها برای انتقال محصول خود نیازمند بانکه می‌باشند و فضای اشغالی توسط بانکه ها در قسمت‌های تغذیه ماشین، محصول و رزرو بانکه چشم‌گیر می‌باشد. مجموع عوامل فوق و عوامل دیگری که در این مجمل فرصت پرداختن به آنها نمی‌باشد باعث می‌گردد تا سالن های ریسندگی مکانیکی از الیاف منقطع، بزرگترین سالن‌های صنعت نساجی به شمار آیند. به عنوان مثال خط تولید سابق‌الذکر، نیازمند سالنی با ابعاد 8×50×100 متر می‌باشد.

1-1-1-3 نیروی انسانی مورد نیاز

در سیستم ریسندگی مکانیکی از الیاف منقطع، تلاش بسیار زیادی شده است تا وابستگی تولید به نیروی انسانی را کاهش دهد و این تلاش در بعضی قسمتها، موفقیت‌آمیز نیز، بوده‌است. در حدی که ماشین های حلاجی امروزی دیگر نیازی به کارگر ندارند. ولی در سایر قسمت ها اثر چندانی نداشته است. مثلاً در قسمت رینگ همواره وجود کارگر پیوندزن و تعویض کننده ماسوره (جز در بعضی از ماشین های خاص و نادر ) الزامی می‌باشد و این تعداد کارگر، چهل درصد از هزینه تولید ماشین رینگ را به خود اختصاص می‌دهد.

در سایر قسمت ها نیز وضعیت این چنین است. در کنار ماشین های کارد جدید مجهز به سیستم تعویض خودکار بانکه، وجود یک کارگر الزامی به نظر می‌رسد هر، دو ماشین چندلاکنی به یک و بعضاً به دو کارگر نیازمند است. همچنین ماشین فلایر، توانایی کار بدون حضور نیروی انسانی ماهر در کنار خود را ندارد.

واضح است که نیازمند بودن یک سیستم به نیروی انسانی، نشان دهنده ضعف آن سیستم است چرا که نیروی انسانی در مقایسه با ماشین هزینه بسیار بیشتری را به سیستم تحمیل می‌کند و به علاوه دقت بسیار کمتری دارد و موجب نایکنواختی تولید می‌گردد.

1-1-1-4 انرژی مصرفی

یکی از مهمترین مشکلاتی که بشر قرن بیست و یکم با آن دست و پنجه نرم می‌کند، مشکل تأمین انرژی می‌باشد که حتی سبب ساز جنگ ها، شورش ها وانقلابهای بسیاری گشته است، چرا که همگان قصد در اختیار گرفتن منابع تأمین انرژی را دارند.

ازآنجا که منابع تامین انرژی غالباً محدود و رو به اتمام می‌باشند (مانند ذخایر نفت و گاز به عنوان یکی از مهمترین منابع تأمین انرژی) متخصصان صنایع مختلف به دنبال روشهایی برای کاهش مصرف انرژی می‌باشند و صنعت نساجی نیز از این قاعدۀ کلی بی‌بهره نمانده است و تلاش‌های زیادی در رابطه با ایجاد راهکارهایی جهت کاهش مصرف انرژی در این صنعت شده‌است. بیشتر این روش‌ها در مورد سیستم ریسندگی مکانیکی از الیاف کوتاه ره به جایی نبرده‌است چرا که وجود ماشین‌آلات زیاد باعث مصرف زیاد انرژی نیز می‌شود علاوه بر این، تکنولوژی ساخت این ماشین‌ها به گونه‌ای است که با روش‌های کاهش مصرف انرژی در تضاد و تناقض می‌باشند. برای مثال در ماشین رینگ چیزی نزدیک به 35% انرژی مصرفی ماشین صرف چرخاندن میل‌دوک می‌گردد و از طرفی سبکتر نمودن میل‌دوک به دلیل دشوار شدن بالانس آنها، غیر ممکن می‌باشد. همچنین در دو ماشین فلایر و رینگ انرژی زیادی صرف بالا و پایین بردن میز می‌گردد و این حرکت به دلیل نحوۀ پیچش دوک در این دو ماشین اجتناب ناپذیر و غیرقابل حذف می‌باشد.

با توجه به مطالب ذکر شده، ناکارآمدی سیستم ریسندگی مکانیکی از الیاف

کوتاه در زمینۀ صرفه‌جوئی در انرژی به خوبی مشخص می‌شود و نیاز به روش‌های جدیدتر ریسندگی احساس می‌گردد.

1-1-1-5 سرویس و نگهداری

ماشین‌آلات مورد استفاده در سیستم ریسندگی از الیاف منقطع نیاز به سرویس‌های دائمی (هفتگی، ماهیانه و سالیانه) دارند و این سرویس‌ها علاوه بر افزایش هزینه تولید به طور مستقیم به دلیل هزینۀ تعمیر، با تعطیل نمودن کار در ساعات سرویس، تولید را کاهش و در نتیجه قیمت تمام شده کالا را افزایش می‌دهند.

در این سیستم به دلیل متّصل بودن خط تولید، در صورت خاموش شدن یک ماشین برای سرویس، خواه و ناخواه ماشین‌های بعدی نیز از کار بازمی‌مانند.

ماشین آلات استفاده شده در این خط به سرویس‌های منظم زیادی نیاز دارند که می‌توان به چند مورد زیر اشاره نمود:

الف- سرویس‌های کارد: ماشین کارد به دلیل استفاده از سوزن‌های ظریف، (با ضخامت نوک دندانه 05/0 میلی متر) نیاز دائمی به سرویس دارد و عملیات تعمیر و سرویس این ماشین عمدتاً به تیزکردن این سوزن‌ها محدود می‌شود. عملیات تیزکردن این دندانه‌ها نیز بسیار کار دقیق و دشواری می‌باشد زیرا بی‌دقتی در سنگ زنی دندانه‌ها سبب کاهش شدید کیفیت عمل کاردینگ می‌شود.

ب- سرویس‌های رینگ: شاید بتوان گفت که ماشین رینگ در بین تمامی ماشین‌های مورد استفاده در صنعت نساجی، بیشترین نیاز به سرویس را دارا می‌باشد. در قسمت کشش این ماشین روکش غلتک‌های فوقانی (cots) بعد از مدتی آسیب دیده و نیاز به سنگ‌زنی و پرداخت‌شدن دارند تا سطح یکنواخت را ارائه بدهند. همچنین آپرون‌های مورد استفاده در منطقه کشش دوم این ماشین بعد از مدتی پوشیده از گرد و غبار و کثیفی می‌شوند و گاهی نیز پاره شده و نیاز به تعویض دارند. همچنین در قسمت تولید ماشین، راهنمای معروف به دم‌خوکی بعد از مدتی دچار سوختگی و باعث سوختن نخ می‌گردد. شیطانک ها نیز دارای طول عمر چندان زیادی نمی باشند و باید تعویض گردند.

موارد فوق تنها نمونه ای از موارد بسیار سرویس و نگهداری ماشین آلات خط تولید ریسندگی مکانیکی از الیاف منقطع می‌باشند و پرداختن به تمامی آنها از حوصله این مختصر خارج است.

1-1-2 محدودیت تولید

یکی از موانع مهم بر سر راه پیشرفت ریسندگی مکانیکی از الیاف منقطع محدودیت تولید این سیستم می‌باشد که از چند منظر مختلف می‌توان به آن پرداخت که عبارتند از:

1-1-2-1 کیفیت

از لحاظ کیفیت، افزایش تولید در تمامی روش های ریسندگی مکانیکی منجر به کاهش کیفیت می‌گردد. برای مثال در ماشین کاردینگ افزایش تولید به منزلۀ کاهش شدت تمیزکنندگی و بازکنندگی تودۀ الیاف می‌باشد و یا در ماشین رینگ به دلیل نحوۀ خاص تولید آن که وابستگی پیچش و تاب به عنصر شیطانک را به دنبال دارد، همواره افزایش تولید سبب کاهش تاب نخ و در نتیجه کاهش استحکام و کیفیت آن می‌باشد.

حتی با تغیییر کلی در سیستم، همانند جایگزینی روتور به جای رینگ با وجود چند برابر شدن تولید با نخ را با اُفت شدید کیفیت مواجه می‌سازد و در این سیستم هنوز هیچ ماشینی نتوانسته است با سرعتی بیشتر از رینگ، نخی با خصوصیات نخ رینگ را تولید کند.

1-1-2-2 یکنواختی

یکی از خصوصیات مهم و قابل تأمل نخ، خصوصیت یکنواختی و یا نایکنواختی آن می‌باشد. چنانچه یکنواختی به صورت میزان آرایش یافتگی در جهت طولی الیاف و قطر یکسان در نقاط مختلف نخ تعریف شود، آنگاه مشخص می‌شود که ریسندگی مکانیکی از الیاف کوتاه چه کار دشواری را در تولید نخ یکنواخت بر عهده دارد و در بسیاری از موارد نیز موفق به تولید چنین نخی نمی‌گردد، مانند روش های درف و مستر اسپینینگ.

در واقع می‌توان گفت که اساس کار ریسندگی مکانیکی تبدیل نایکنواختی با طول موج بلند به نایکنواختی های با طول موج کوتاه است و نه حذف کامل آنها.

اصولاً هنگامیکه سیستم با یک تودۀ الیاف مواجه است توانایی قرار دادن تک تک آنها در فضاهای مناسب نخ را ندارد و الیاف به صورت راندم و تصادفی در نقاط مختلف نخ قرار می‌گیرند.

1-1-2-3 ظرافت

ریسندگی مکانیکی از الیاف منقطع در بسیاری از روش‌های خود، ناتوان از ارائه دادن نخ ظریف می‌باشد چرا که با افزایش ظرافت نخ، تعداد الیاف در سطح مقطع کاهش می‌یابد و در نتیجه میزان اصطکاک بین الیاف کم شده و نیاز به عاملی برای استحکام بخشیدن به نخ وجود دارد که این عامل در سیستم رینگ به عنوان تنها سیستم فعال در ریسندگی مکانیکی که قابلیت تولید نخ‌های ظریف را دارد، تاب می‌باشد و افزایش تاب همانطورکه اشاره شد به معنای کاهش تولید می‌باشد.

با مشاهدۀ موارد فوق مشخص می‌شود که ریسندگی مکانیکی از الیاف منقطع محدودیت‌های تولیدی وسیعی را دارد که بسیاری از آنها غیر قابل حل به نظر می‌رسند.

1-1-3 تولید یکنواخت

سرویس و نگهداریتعریف خواص مکانیکی الیافنقطه شیشه‌ای شدن