تحقیق مقاله تکسچرایزینگ

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 نی

از 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: