تحقیق مقاله تشکیل پارچه توسط بافندگی تاری و پودی

چکیده

در مطالب ارائه شده  در این کتاب اطلاعات کلی در مورد چگونگی تشکل پارچه توسط بافندگی تاری پودی، انواع بافتها ، بررسی مراحل مقدمات بافندگی ، و سیستمهای  تشکیل دهنه  در دستگاه بافندگی سولزرG6100  که پیشرفته  سولزرF2001 میباشد مورد بررسی قرار گرفته است سولزرG6100  برای دستیابی به سرعتهای بالاتر  نسبت به  مدل خارجی خود (Sulzer F2001)و بافت با انواع نخ طراحی شده است .

 البته 60% قطعات آن در شرکت غدیر ساخته شده و 40% مابقی از خارج کشور وارد می شود سولزر غدیر دارای انواع بادامکی ، دابی مکانیکی و دابی الکترونیکی می باشد در  اینجا در مورد دستگاه بافندگی G6100 دابی مکانیکی  و همچنین F2001 اطلاعاتی آورده شده است همچنین چگونگی تنظیمات ، نصب و راه اندازی به طور کامل  مورد بررسی قرار گرفته  است .

در پایان نیز مقایسه ای اجمالی از دو ماشین Sulzer F2001 , Sulzer G6100 ارائه شده است .

تاریخچه :

صنعت بافندگی بعد از کشاورزی از بزرگترین و اولی ترین مایحتاتج بشری بوده و هست . اگر به آمار افرادی که در صنایع مختلف کار می کنند توجه نماییم ملاحظه می کنیم که هم در گذشته و هم در زبان حاضر بافندگان رقم بزرگی از افراد صنعتی را تشکیل می دهند و همین آمار نشان می دهد که  کارگران مشغول در کلیه صنایع جهان آنهائی هستند که یا مستقیماً به بافندگی اشتغال دارند یا از راه فروش و تجارت محصولات آن امرار معاش می کنند .

امروز صنعت بافندگی نه تنها از نظر جنبه های اقتصادی بلکه از نقطه نظر تکامل و توسعه ماشین آلات مورد توجه خاصی قرار گرفته کوشش بشر برای تکمیل این صنعت از زمانهای قدیم شروع گشته و تا امروز نیز هرگز متوقف نگردیده است .

اولین طریقه تولید پارچه توسط بشر همانند بافتن تورهای ماهی گیری ( بروش دستی) انجام می گرفت . بطوریکه از تصاویر کتب خطی قدیم استنباط می شود بشر اولیه برای تهیه پارچه از قابهای عمودی چوبی که در طول آنها نخهای تار کشیده می شد استفاده می نمود در وهله اول تنها یک قاب برای نگهداری تار مورد استفاده قرار می گرفت و هیچ وسیله اضافی در آن بکار نمی رفت . این قابها اغلب در مصر، یونان ، هندوستان ، چین و روم مورد استفاده بافندگان قرار می گرفت . بعدها این وسیله تا اندازه ای تکامل یافت و به قاب جدیدی تبدیل گشت که عبارت بود از یک تخته بطول و عرض دلخواه و در بالا و پایین آن دو تخته قرار می گرفت و تارها در طول آن کشیده می شد و دو تکه چوب در وسط تارها بنام چوبهای تقسیم کننده تارها (Lease Rods  ) قرار داشت که خود یک قسمت غیر قابل صرف نظر کردن در هر ماشین بافندگی است و در اغلب ماشینهای بافندگی قدیم و جدید مشاهده می شود .

 این قاب ساده ترین نوع قاب  بافندگی است و در اغلب ماشین های بافندگی قدیم و جدید مشاهده می شود .

 این قاب ساده ترین نوع قاب بافندگی بود .

 بعدها مصریها و یونانیان وسیله دیگری باین قاب افزودند و آن چوب میل میلکها بود که عمل بالا آوردن نخهای ردیف عقب را انجام میداد و آن کمی پایین تر از چوبهای تقسیم کننده تار قرار داشت . به مرور زمان دستگاه های بافندگی دستی ابداع شدند و در هندوستان دستگاه بافندگی ساخته شد که دارای یک بدنه خیزرانی بود وردها برای تقسیم تارها به آن آویزان شده بودند و دو غلتک خیزرانی در عقب و جلو ماشین قرار داشت . که روی یکی نخ تار و روی دیگری پارچه بافته شده پیچیده می شد با اختراع این ماشین محدودیت طول پارچه از بین رفت .

در همان موقع دستگاه های بافندگی انگلیسی ساخته شد که میتوانستند به وسیله آنها ظریف ترین پارچه ها ( ابریشمی ) و ضخیم ترین پارچه ها (‌پشمی و کتانی ) را ببافند .

 بعد از آن دفتین و شانه اختراع شد و نخهای تار را از وسط دندانه های شانه عبور دادند ( که ابتدا از باریکه های نی و بعد بصورت باریکه های فلزی ساخته شد ) و شانه را برروی دفتین قرار دادند .

 در اثر توسعه این صنعت ( بافندگی ) ماکو ساخته شد که ابتدا بوسیله دست از وسط نخهای تار عبور داده می شد ولی بعدها در سال 1723 یک نفر انگلیسی به نام جان کی ماکوپران ( Fly Shvttle)  را اختراع کرد .که با کشیدن یک دسته به چپ  یا راست ماکواز وسط تارها پرتاب می شد با اختراع این وسیله سرعت ماشین تا دو برابر افزایش یافت .

 در سال 1740شخصی به نام تئودر ژنینگر ( Theodore Zening Er ) که یک کارگر ابریشم باف بود دستگاه بالابر  جعبه ای را اختراع نمود که دستگاه اختراعی او برای بافتن پارچه هائی با طرح ساتین مناسب بود . این دستگاه یک وسیله ایجاد کننده دهنه با دو رکاب بود امکان داشت تا 8 ورد روی آن قرار داد .

 روبرت کی ( Robert Kay) پسر جان کی مکانیزم تعویض ماکو بمنظور تغییر رنگ پود را در سال 1760 اختراع نمود اختراع وی برای اولین بار فقط با سه یا چهار ماکو با نخهائی با رنگهای مختلف قادر به پودگذاری بود .

 در سال 1809 یکنفر فرانسوی بنام شارل ماری ژاکارد دستگاه تشکیل دهنه ای را که قبلاً توسط شخص دیگری اختراع شده بود تکمیل نمود که امروز هم به نام وی مشهور است اولین دستگاه ژاکاردی بکار افتاد از نوع یک سیلندر با یک بالابر بود و دهنه حاصله از آن از نوع دهنه ای بود که در پایین بسته می شد .

 در سال 1814 اولین ماشین بافندگی که با سیستم بادامک بحرکت در می آند تکمیل شد و بکار افتاد

 در سال 1815 اولین ماشین مکانیکی که با میل لنگ کار می کرد توسط « گیلمر » ساخته شد .

 در سال 1817دکتر ویلر ماشین بافندگی مکانیکی را اختراع کرد که اولین بار توسط «‌ساراوینتر »‌بکار افتاد و دومین و سومین ماشین بافندگی مکانیکی به ترتیب به وسیله «ماری هیلی » و «‌آنا بوردن » «‌بهره برداری» شد در نوامبر  1837 «‌ویلیام کرمپتن »‌که صاحب یک کارخانه پنبه درانگلستان بود به آمریکا رفت و طرح یک ماشین بافندگی را ارائه داد و تعدادی از این ماشین ها در همان سال ساخته شد و کرمپتن  آنها را به انگلستان آورد و در کارخانه اش ماشینها را به کار انداخت .

جرج کرمپتن در سال 1878 ماشین دابی را اختراع کرد وی برای تکمیل اختراعش آنرا از انگلستان به آمریکا برد .

اولین ماشین مکانیکی «‌نورترپ » (‌Northrop) در سال 1900 به بازار معرفی شد که البته این ماشین هم کاملاً مجهز نبود

 در سال 1905 «‌دانیل مونسون استون » سیستمی را عرضه کرد که در آن عمل پود گذاری توسط ماکوئی انجام می گرفت که در دو سر آن دو گیره وجود داشت و متناوباً با نخ پود را از طرفین وارد  دهنه می کرد .

در سال 1911 «‌کارل پاستور » در آلمان امتیاز یک سیستم ماکو گیره ای را به دست آورد.

در سال 1914 «‌جی – سی – بروکز »‌اولین روش پودگذاری با هوا رابه ثبت رساند .

در سال 1922« کارل والنتین » و «‌یوهان کابلر » در آلمان  موفق شدند ایده جدیدی را در سیستم بافندگی ارائه دهند . که می توان پایه گذاری سیستم بافندگی بدون ماکو را از این تاریخ دانست .

 در سال 1924 مهندسی به نام « رودلف روسمن » شروع به طرح یک روش جدید پود گذاری کرد که ماشین بافندگی سولزر امروزی نتیجه کار آن است

در سال 1939 «‌ریموند دواس » در فرانسه موفق به نصب یک روش جدید پود گذاری برروی ماشینهای بافندگی موجود در آن شد ( تسمه گیره ای )

 در سال 1949 اولین ماشین های بافندگی با جت آب توسط «‌ولادیمیراسواتی » در چکسلواکی ساخته شد .

 در سال 1930 اولین ایده در زمینه سیستمهای چند فازی توسط «‌کارل موتر » ارائه گردید و در سال 1955 ایده دیگری توسط « جنتیلینی » ارائه شد که هر چند تعدادی ماشین بافندگی با این سیستم ساخته و بکار انداخته شد و لیکن به علت غیر قابل توسعه بودن آن پیشرفت قابل ملاحظه ای در این زمینه بوجود نیامد .

مقدمه

 بطور قطع یکی از تحولات بزرگ در زمینه صنایع، در صنعت نساجی بوجود آمده است بخصوص در اواسط قرن بیستم و با ارائه روشهای جدید ریسندگی مانند تولید الیاف فیلامنت ، ریسندگی اپن اند و در بافندگی ماشین های بافندگی بدون ماکو و ماشینهای بافندگی چند فازی انجام گرفته است که مهمترین دلائل آنرا می توان ازدیاد سریع جمعیت ، پیشرفت سریع صنایع دیگر و در نتیجه کمبود کارگر و بالارفتن دستمزدها ، بالارفتن تمدن ماشینی و تحول روز افزون مد در زندگی مردم دانست .

 حدود 30سال پیش خیلی از صاحبنظران صنایع نساجی اعتقاد داشتند که ادامه تولید پارچه های حلقوی و بی بافت، پارچه های بافته شده تاری و پودی را از رده خارج خواهد کرد این نظریه آنها از این مسئله ناشی می شود که ماشینهای بافندگی اتوماتیک با ماکو در حال نزدیک شدن به نهایت توسعه و رشدشان بودند .

اما آنها اولاً مزایا و ویژگیهای مفید مطرح شده در ماشینهای بی ماکو را نادیده گرفته بودند و ثانیاً مزایای اقتصادی و تکنیکی پارچه های تاری و پودی با توجه بنوع مصرف و کاربردهایش توسط آنها فراموش شده بود و ماشین های پروژکتایل وجت که اجازه ساختشان آن قبل از جنگ جهانی صادر گردیده بود به بسیاری از تکنیک های عملی و پیشرفته احتیاج داشتند تا بتوانند از ماشینهای با ماکو سبقت بگیرند . از آنوقت تاکنون به تناسب عرض شانه بافندگی میزان پود گذاری نزدیک به 400تا 500 درصد افزایش یافته است .

بطور کلی می توان ماشینهای بافندگی تاری و پودی را بر اساس طریقه پودگذاری بصورت زیر تقسیم بندی کرد :

ماشینهای بافندگی با سیستم پودگذاری معمولی : در این ماشینها عمل پودگذاری توسط ماکوئی که در داخل آن ماسوره نخ قرار دارد ( و از دهنه تشکیل شده توسط نخهای تار عبور داده می شود ) انجام می گیرد .

 ماشینهای بافندگی با سیستم پودگذاری غیر معمولی : این ماشینها به صورت زیر دسته بندی می گردند .   

ب) ماشینهائی که بطور مثبت پود گذاری می کنند: این ماشینها دارای گیره هائی هستند که توسط تسمه یا میله از دهنه عبور داده می شوند و عمل پود گذاری توسط آنها انجام می پذیرد ( راپیری )

ج) ماشینهای بافندگی جت : در این ماشینها عمل پود گذاری توسط نیروی هوا یا آب صورت می گیرد.

د: ماشینهای بافندگی چند فازی : جدیدترین سیستم بافندگی که در آن هم زمان چند دهنه تشکیل می گردد و چند جسم پود گذار وارد دهنه های ایجاد شده می شوند و عمل پود گذاری  را انجام می دهند .

 در حال حاضر ماشین بافندگی پروژکتایل و راپیری دارای سرعتی هستند که می توان ادعا کرد حداقل حدود 90% بالاتر از سرعت بهترین ماشینهای ماکوئی با همین عرض می باشند . در ضمن ماشینهای ایرجت دارای سرعت پود گذاری 80 تا 90 درصد بیشتر از ماشین های پروژکتایل هستند .

 حداکثر میزان پود گذاری این ماشینها متناسب با عرض شانه درنمودارهای 2.1 نشان داده شده است .

 نمودار (1) مربوط به Itma-87 و نمودار 2 مربوط به Itma-91 می باشد.

 با مقایسه دو نمودار حرکت کمپانی های سازنده ماشین بافندگی و روند حرکتشان طی 4 سال مشخص می گردد .

 در نمودار شماره 3 افزایش توان پود گذاری از سال 1952 تا 1991 برای ماشینهای متداول ایرجت ، رپیری و پروژکتایل نشان داده شده است .

نمودار نشان می دهد که پیشرفت پود گذاری ماشینهای ایرجت طی سالهای ( 1978 تا 1991 خیلی سریع بوده و بنظر می رسد توان پود گذاری ماشینهای جت توسط مدلهای دیگر ماشینهای بافندگی قابل حصول نباشد از طرفی چون دلیلی وجود ندارد که ادعا کنیم به نهایت سرعت ماشین های جت رسیده با شیم احتمالاً توانائی این ماشین ها بیشتر هم خواهد شد .

درمقایسه با ماشینهای رپیری و پروژکتایل ماشین های جت مزایای زیر را دارا هستند .

نمودار

2)‌کنترل ، مراقبت و تنظیم مداوم و فشار هوا بوسیله میکروپروسسور و کامپیوتر از تنظیمات مشابه اجزاء کنترل پود در دیگر انواع ماشین های بافندگی آسان تر است.

3)‌مکانیزم‌های پود گذاری در ماشینهای جت به سرویس و نگهداری کمتری نیاز دارد.

بنابراین همانطور که ماشین های جت توسعه و تکامل می یابند می توان انتظار داشت که سهم بزرگی از پارچه های بافته شده را نیز در اختیار بگیرند .

اما اطلاعاتی در مورد ماشین بافندگی سولزر G1600  که مورد بررسی می باشد.

ماشین بافندگی G1600 در واقع تکامل یافته ماشینهای f2001 سولزر روتی می باشد. که به منظور دستیابی به سرعتهای بالا طراحی گردیده است .

 سیستم پود گذاری آن بدون ، ماکو و از نوع راپیری می باشد که با تغییرات جزئی توانایی بافت همه نوع نخ را دارد قطعات و تجهیزات از بهترین و مدرن ترین نوع بوده و در ساخت آن از جدیدترین تکنولوژی استفاده شده نحوه پود گذاری و اندازه دهنه کار تأثیر مهمی در حفظ نخ و کیفیت پارچه دارد .

مشخصات فنی

- حداکثر مقدار پود گذاری 900 متر / دقیقه بدون حاشیه ساز -770 متر/ دقیقه با حاشیه ساز

 - حداکثر سرعت 360 دور / دقیقه بدون حاشیه ساز – 350 دور / دقیقه با حاشیه ساز

عرض بافت 220-140 سانتیمتر

- رنگ پود برای نوع بادامکی یک رنگ که با تجهیزات جانبی به دو رنگ هم می رسد برای دابی مکانیکی 4 رنگ و برای دابی الکترونیکی از 4 تا 8 رنگ پود

- حرکت وردها برای بادامکی نهایتاً 8 ورد – برای دابی مکانیکی تا 18 ورد و برای دابی الکترونیکی تا 20 ورد

- غلتک چله : چله تمام عرض با سپر ( فلانچ) 800 میلی متری

غلتک پارچه قابل پیچیدن پارچه تا قطر 580 میلی متر

 انواع نخ تار – محدویت ندارد .

تراکم تار – محدودیت ندارد

انواع نخ پود : نخهای رسیده : 150-5/0Nm

یکسره : 8/10- 3000 دنیر

تراکم پود از 1 تا 180 پود در سانتیمتر

تشکل پارچه توسط  بافندگی تاری و پودی

 ساختار پارچه تاری پودی و انواع بافتهای آن

 بافتهای پایه

 مقدمات بافندگی

 اساس بافندگی تاری پودی

 سیستمهای تشکیل دهنه مکانیزم تشکیل دهنه بادامکی و دابی روتاری

1- تشکیل پارچه توسط بافندگی تاری و پودی

 Fabric Formation by Weaving

روشهای تشکیل پارچه

Fabric Formation Methods

در اصطلاح عمومی ، یک پارچه بافته شده ، مجموعه ای از الیاف ، نخ و یا ترکیبی از این دو است برای تولید پارچه ، بر اساس مواد استفاده شده در ساختمان پارچه ها ، تجهیزات و ماشین آلات به کار رگفته شده و مجموعه عوامل کنترل کننده در طول پروسه ، روشهای مختلفی وجود دارد هر کدام از این روشها ، توانائی تولید انواع گسترده ای از پارچه ها را دارند انتخاب  پارچه برای کاربرد مورد نظر ، بستگی به عملکرد آن پارچه در مصرف نهائی ، خصوصیات ، هنری مصرف کننده ، و همچنین هزینه و قیمت آن دارد پارچه ها موارد مصرف مختلفی مانند پوشاک ، اثاث منزل و صنعت دارند شکل 1-1 مراحل اصلی تولید پارچه را نشان می دهد .

(شکل در فایل اصلی موجود است)

شکل 1-1 مراحل اصلی تولید پارچه

پلیمرها که منبع تهیه الیاف مصنوعی هستند عمدتاً از نفت مشتق می شوند الیاف گیاهی و حیوانی الیاف طبیعی را تشکیل می دهند پس از اینکه پارچه بافته شد ، معمولاً برای تکمیل و یا رنگرزی ارسال می شود در این مرحله خصوصیات پارچه خام اصلاح می گردد تا برای مصرف نهائی اماده شود . متداول ترین روشهای تهیه پارچه عبارتند از بافندگی تاری و پودی ، نوار دوزی ، بافندگی حلقوی ، تافتینگ و تولید منسوجات بی بافت . شکل 1-2 شماتیک پارچه های تولید شده به روشهای فوق را نشان می دهد .

 بافندگی تاری و پودی در هم بافته شدن عمودی یا قائم نخهای تار  و پود است برای این منظور روشهای تجربی زیادی برای در هم بافتن یا پیوند دادن نخهای تارو پود وجود دارد .

(شکل در فایل اصلی موجود است)

شکل 1-2 انواع پارچه های بافته شده

نواربافی یا قیطان بافی :

 شاید ساده ترین روش تشکیل یک پارچه باشد دراین روش یک پارچه نواری از در هم بافته شدن نخها بصورت اریب بوجود می آید اگر چه دو مجموعه نخ در این پروسه شرکت دارند اما مانند بافندگی تاری و پودی به این نخها تار یا پود گفته نمی شود زیرا هر مجموعه نخ در مسیر مخالف حرکت می کند قطیان بافی نیازی به تشکیل دهنه ،‌پود گذاری و کوبیدن دفتین ندارد و لازم نیست که نخها از میان هارنیش یا شانه رد شود ، و عموماً به دو نوع دوبعدی وسه بعدی طبقه بندی می شوند قیطان بافی دوبعدی شامل دو قیطان ( گلابتون ) مدور و ساده می باشد .

کاربرد این منسوج در تولید پوشاک بسیار محدود است اما قیطان بافی سه بعدی بحث تازه ای است و اصولاً به خاطر مواد کمپوزیت های صنعتی به وجود آمده است .

 بافندگی حلقوی : بافته شدن یک سیستم نخ در ستونهای افقی و ردیفهای عمودی به صورت حلقه است که به آنها رج و ردیف گفته می شود دونوع بافندگی حلقوی وجود دارد : حلقوی تاری و حلقوی پودی .

 در حلقوی پودی، نخها در طول مسیر افقی ساختمان بافت ( جهت پودی یا رجها) حرکت دارند اما در حلقوی تاری ، حرکت نخها در طول مسیر عمودی ساختمان بافت (جهت نخهای تار یا ردیف ها ) می باشد برای تشکیل حلقه های نخ به سوزنهای خاصی نیاز است اساس و پایه ساختار پارچه حلقوی ، دوام و ثبات پیوستگی مابین حلقه ها ست ، که ویژگی های منحصر به فردی به پارچه حلقوی در مقایسه با پارچه های تاری پودی و قیطان بافی می دهد . این پارچه ها استفاده گسترده ای در پوشاک و اثاث منزل و همچنین در منسوجات فنی از قبیل رگهای مصنوعی ، نوار زخم ، کمپوزیتها ، گچ گیری استخوان ، تجهیزات ورزشی و غیره دارند .

 تافتینگ :

 باندینگ یا اتصال :

 روشی برای تولید منسوجات بی بافت است که در صنایع نساجی ، اکستروژن ، کاغذ سازی و یاترکیبی از تکنولوژی های فوق به کار می رود تا الیاف ، فیلامنتها ، نخها ، پلیمرها و یا مجموعه ای از اینها را بصورت ساختمانی قابل انعطاف و دارای خلل و فرج در آورد منسوج حاصله با پارچه هائی که در بالا توضیح داده شد کمی فرق دارد . در واقع برخی از محصولات بی بافت مورد ادعای هر دو صنعت نساجی و کاغذ سازی می باشد هر کدام از روشهای عمده تولید پارچه که توضیح داده شد، ساختارهای منحصر به فردی دارند در تمام کشورهای دنیا صنایع بزرگ روشهای تولید پارچه را متحول  و دگرگون کرده اند در حدود 40 کشور ، نساجی صنعت عمده آنها بشمار می رود و 50 کشور دیگر پارچه های متنوعی تولید می کنند تقریباً70 درصد پارچه های تولید شده در جهان ، تاری و پودی می باشند .

1-2 بافندگی تاری و پودی و پارچه های بافته شده

 Weaving & Woven fabrics

1-2-1 ماشین های بافندگی

 Weaving Machines

در عمل ماشینهای بافندگی ، بر اساس مکانیزم پودگذاری هایشان نامگذاری می شوند نمای کلی سیستمهای پود گذاری که در بازار استفاده می شوند در شکل 1-4 نشان داده شده است بر این اساس ، ماشینهای بافندگی را می توان به دو دسته ماکوئی و بی ماکو تقسیم نمود .

(شکل در فایل اصلی موجود است)

شکل 1-4 انواع مکانیزم های پود گذاری

ماشینهای ماکوئی قرن های زیادی برای بافتن پارچه مورد استفاده قرار گرفته اند در این نوع ماشینها ، یک ماکو که نخ پود پیچیده دشه روی ماسوره را حمل می کند ، از یک سمت به سمت دیگر حرکت کرده و بر می گردد .

در اواسط قرن بیستم ؛ سایر ماشینهای بافندگی شروع به خود نمایی کردند این ماشینها از مکانیزمهای دیگری بغیر از ماکو برای پودگذاری استفاده می کردند که از آن جمله : پروژکتایل ، جت هوا ، راپیر و جت آب می باشند

 این دستگاه ها ماشینهایی بی ماکو نامیده می شوند امروزه ماشینهای ماکوئی از رده خارج شده اند و بجز در موارد خاصی برای ورود به بازارهای جدید درهیچ کجا تولید نمی شوند و ماشینهای ماکوئی موجود در کشورهای  صنعتی با ماشینهای بی ماکو جایگزین شده اند . با همه اینها ، در سال 1998 در حدود 6/2 میلیون دستگاه از میان کل 3.2 میلیون دستگاه بافندگی ماشینهای ماکوئی بوده اند اما آنها هم درحال تعویض شدن با ماشینهای بی ماکوی سریعتر هستند . امروزه سه ماشین محبوب در بازار عبارتند از ماشینهای ایرجت ، راپیری و پروژکتایل جدول 1-1 مقایسه ای بین این ماشینهای تک دهنه ارائه می دهد .

(جدول در فایل اصلی موجود است)