بررسی عوامل مؤثر بر پرزدهی فرش های ماشینی اکریلیکی

امروزه تولیدكنندگان فرش در تلاش اند تا جهت جلب رضایت خریداران، فرشی با كیفیت بالا تولید نمایند. یكی از مشكلات فرش ماشینی اکریلیکی كه به روش رویه به رویه‏‎ ‎‏(‏face to face‏) بافته می شود و در ایران بیشترین كاربرد را دارد، پرزدهی آن می باشد.

به منظور كاهش این مشكل توجه به این نكات ضروری می باشد: عدم استفاده از الیاف ضایعاتی، استفاده از بهترین مخلوط الیاف (طول و ظرافت)، استفاده از مقدار بهینه آب و روغن به كار رفته در مرحله آماده سازی الیاف، تنظیمات مناسب دستگاه ها در سالن ریسندگی، تاب مناسب نخ، تثبیت حرارتی مطلوب، استفاده از آهار مناسب و توجه به بهترین شرایط تكمیل.‏

در فرش های رویه به رویه، بافت زمینه به همراه نفوذ لاتکس خاب ‌ها را نگه می دارد. در این میان الیافی هستند كه در سطح بالاتری از قسمت زمینه قرار گرفته‌اند و نمی توانند توسط بافت زمینه و یا نفوذ آهار گرفته شوند و نیز الیافی وجود دارند كه به مرور زمان در اثر عوامل سایشی مثل پا خوردن از خاب فرش خارج می شوند و روی سطح فرش ظاهر شوند.

این مسئله در فرش هایی با الیاف منقطع بیشتر رخ می دهد و به عنوان “پرزدهی فرش ماشینی” مطرح می گردد. این مشكل به طور كامل قابل حذف نمی باشد، البته بعد از مدتی باید ریزش الیاف متوقف شود‎.

مدت توقف و شدت آن به کیفیت الیاف (درصد الیاف كوتاه، درجه آسیب الیاف در سفیدگری و رنگرزی و ریسندگی)، نوع نخ (سیستم ریسندگی)، ساختمان نخ (میزان تاب)، نحوه اتصال خاب به زمینه (تراكم و ضخامت نخ زمینه و آهار مصرفی)، پوشش نخ (رزین برای افزایش اصطكاك داخلی نخ)، تراكم و طول خاب، میزان عبور و مرور، نوع و تناوب مكش بستگی دارد.‏

‏   1- مواد و شرح دستگاه

نمونه مورد آزمایش، فرش 500 شانه با تراكم 1000 و از نوع تك پودی (‏single shot‏)‏‎ ‎است. انجام آزمایشات با استفاده از دستگاه تتراپاد، شانه و یا استفاده از مكش امكان پذیر است كه در این پروژه از روش دوم استفاده شده است. بدین ترتیب كه قابی به شكل مربع به ابعاد 12 سانتیمتر روی فرش قرار داده شده و در آن با شانه ای 10 بار در هر یك از جهت های تار و پود می كشیم.

سپس میزان الیاف جدا شده از خاب كه بر سطح فرش ظاهر شده وزن می شود. ان روش معیار مناسبی جهت مقایسه میزان پرز می باشد. پس از انجام 10 بار آزمایش، مقدار نهایی پرز با استفاده از میانگین نتایج برآورد ‌می گردد. باید توجه نمود كه میزان پرز خارج شده بستگی به نیروی دست دارد. به همین دلیل باید شانه تحت یك نیروی ثابت و توسط یك نفر روی فرش كشیده شود.

2- آزمایشات
1-2- درصد الیاف آزاد

ابتدا یك آزمایش آماری با هدف به دست آوردن حدودی از مقدار پرزدهی هر خاب و در نتیجه مقدار پرزدهی فرش انجام گرفت. یعنی در نظر گرفته شد كه اگر عامل تاب نباشد، چه میزان از الیاف توسط زمینه گرفته شده اند و خارج نمی شوند و حدوداً چه میزان به صورت پرز بر سطح فرش ظاهر می شوند.

البته باید توجه نمود كه عدد حاصله، حداكثر میزان پرز را بیان می كند.‏‎ ‎برای انجام این آزمایش، ابتدا 30 نمونه 2 سانتیمتری از نخ خاب تهیه و توزین شدند. سپس وسط نمونه ها برای شبیه سازی به حالت خاب، توسط نخ دیگری محكم گرفته شد و با باز كردن تاب نخ ها و خارج كردن الیاف آزاد آن، مجموع الیاف خارج شده از 30 نمونه را توزین شده و درصد الیاف آزاد محاسبه گردید. این آزمایش برای 5 نخ با رنگ های مختلف انجام شد.

نتیجه حاصله درصد الیاف آزاد را در حدود %9-8 نشات داد كه در مقایسه با درصد الیاف آزاد واقعی فرش، بیشتر می باشد، زیرا در فرش مراحل تكمیلی از جمله برس زنی انجام می گیرد كه خود باعث خروج مقدار زیادی از پرز می شود و همچنین تاب نخ كامل باز نمی شود، اما در این آزمایش تاب نخ كاملاً باز شد.

2-2- رنگرزی ‏

برای رنگرزی الیاف اکریلیکی از رنگ کاتیونیک استفاده می شود. شرایط مناسب رنگرزی الیاف تأثیر بسزایی بر كاهش شكست الیاف دارد.‏‎ ‎در بخش رنگرزی برای بررسی و برطرف كردن این مشكل می توان به عواملی چون نوع مواد تعاونی، كیفیت رنگ، نوع و میزان نرم كننده ها اشاره كرد. جهت بررسی اثر رنگ بر روی استحكام الیاف آزمایش فافوگراف به شرح زیر انجام شد.

30 نمونه از هر كدام از رنگ های تیره (لاكی) و روشن (بژ روشن) الیاف درالون، مورد آزمایش قرار گرفتند. پس از این كه نتایج حاصل از اندازه گیری استحكام و ازدیاد طول این الیاف ثبت گردید، مشاهده شد كه استحكام و ازدیاد طول الیاف روشن از الیاف تیره بیشتر است‏‎.‎‏

الیاف تیره (مانند لاكی و سرمه ای) به علت این كه با مدت زمان و دمای بیشتری در حمام رنگ می مانند، استحكامشان كاهش یافته و در نتیجه احتمال شكست تعداد بیشتری از الیاف وجود دارد و میزان پرزدهی افزایش می یابد. همچنین در رنگرزی، میزان نرم كن استفاده شده و یكنواخت بودن توزیع نرم كن در داخل و بیرون كیك رنگرزی بسیار مهم است.

نتایج حاصل از میزان پرزدهی در متر مربع فرش‌های تولیدی در ماشین آلات ‏CRT، ‏ALPHA300‎‏ و ‏ASR‏ با رنگ های مختلف  بررسی شد و مشاهده گردید كه پرزدهی در ماشین ‏ASR‏ نسبت به دو ماشین دیگر با رنگ مشابه بیشتر است. ضمناً نتایج نشان داد كه در ماشین های ‏CRT‏ و ‏ALFA300‎‏ فرش با رنگ روشن دارای پرز كمتری است.

3-2-ریسندگی ‏

یكی از دلایل مهم پرزدهی فرش توجه نكردن به شرایط ریسندگی  نخ است كه در ذیل به بررسی این موضوع می پردازیم.‏

‏  1-3-2-آب و روغن
جهت آنتی استاتیك كردن و داشتن میزان اصطكاك نرمال، پیشنهاد شده است كه روی الیاف، مواد آنتی استاتیك، روغن ریسندگی مناسب و آب اسپری شود. در این قسمت باید با اضافه كردن میزان كافی آب و روغن شرایط مناسب ریسندگی را فراهم نمود.‏

ابتدا حجم 5 لیتر آنتی استاتیك و 6 لیتر روغن حلاجی به همراه آب نرم به 100 لیتر رسانده شد. این مخلوط به 1 تن از الیاف زده شد و پس از گذشت 12 ساعت جهت آماده سازی، میزان روغن به 8 لیتر و آنتی استاتیك به 7 لیتر رسانده شد‏‎.‎‏

سپس از فتیله کاردینگ در حالت جدید (با روغن بیشتر) و قدیم (با روغن كمتر) نمونه گیری انجام شد و با توجه به نتایج حاصل از اندازه گیری تفاوت توزیع طولی الیاف قبل و بعد از افزایش روغن با استفاده از دستگاه شانه سوایگل با روش ‏comb sorting method‏  یا ‏tuft method، نمودار توزیع طولی الیاف آنها رسم شد.

نتیجه حاصله این بود كه میانگین طولی با آب و روغن كمتر، 2/83 میلیمتر و با آب و روغن بیشتر، 15/90 می گردد. بنابراین میانگین طولی با روغن بیشتر، افزایش می یابد.‏

با بررسی توزیع طولی الیاف دریافته می شود كه وقتی مقدار روغن افزایش می یابد، میزان شكست و خرد شدن الیاف كمتر و به دنبال آن طول متوسط الیاف بیشتر می گردد. البته میزان روغن نباید آن قدر زیاد باشد كه سبب كاهش بیش از حد اصطكاك بین الیاف و لیز خوردگی الیاف روی هم شود.

2-3-2-تثبیت تاب

ابتدا 30 نمونه 2 سانتیمتری از هر كدام از نخ های تثبیت شده و تثبیت نشده تهیه و توزین شدند. سپس وسط نمونه ها برای شبیه سازی به حالت خاب، توسط نخ دیگری محكم گرفته شد و بدون باز كردن تاب نخ ها، الیاف آزاد آن خارج گردید.

اكنون مجموع الیاف خارج شده از 30 نمونه در دو حالت، توزین و نتایج حاصله با یكدیگر مقایسه شد. این كار برای دو رنگ مسی و كرم انجام گرفت. مشاهده شد كه در نخ تثبیت شده،62/4% الیاف از خاب خارج شدند كه در مقایسه با 4/11% الیافی كه از خاب نخ تثبیت نشده خارج شده اند، كاهش قابل توجهی داشته است.

4-2- بافندگی

بررسی های انجام شده حاكی از تفاوت پرزدهی ماشین های قدیمی و جدید است. میزان پرز در ماشین ‏ASR‏ وندویل با رنگ بژ روشن، تفاوت محسوسی نسبت به همان رنگ در ماشین های جدیدتر دارد.

از جمله عوامل مؤثر در ایجاد این تفاوت به شرح زیر است:

– وجود سیستم دمش و مكش در ماشین های جدید ‏

– حركت آرام و نرم دفتین (حركت دفتین در ماشین‎ ‎های جدید با استفاده از سیلندر و پیستون است)‏

– تفاوت در ژاكارد و در نتیجه تفاوت در حركت هارنیش‌ها (در ماشین های جدید هارنیش‌ها به آهستگی بالا و پایین می شوند و ضربه‌ای به نخ وارد نمی آورند)‏

– استفاده از چله دو طبقه ‏

– تفاوت در جنس هارنیش ‏

– تفاوت در بوبین پیچی ها

‏  5-2- تكمیل

این بخش یكی از مهم ترین و تأثیرگذارترین مراحل بر پرزدهی فرش می باشد و حتی در این سالن می توان به اصلاح این مشكل پرداخت. البته تكمیل نامناسب می تواند باعث صدمه بیشتر به الیاف گردد.
از جمله موارد قابل بررسی در تكمیل، میزان مكش، فاصله غلتك ها از فرش، تعداد برس‌ها و غلتك ‌های تمیز كننده و تغییر در شرایط آهارزنی می باشد.

در تكمیل، میزان غلظت آهار بسیار حائز اهمیت است. هر چه غلظت بیشتر شود، نفوذ آن در فرش سخت‌تر می گردد. خصوصاً در فرش های با خاب مرده به صورت اینکورپوریتد (که نخ خاب مرده به صورت مستقیم بین پود درونی و بیرونی در قسمت زمینه قرار می گیرد) نفوذ آن مشكل‌تر می شود. پس باید میزان غلظت بهینه باشد كه برای هر نوع فرش متفاوت است و نمی توان یك مقدار كلی را ارائه داد. البته باید به این نكته توجه شود كه اگر سرعت دورانی غلتك آهار زیاد شود، مقدار آهار بیشتری به فرش خورده می شود.‏

میزان پرزدهی، با استفاده از روش توضیح داده شده برای فرش آهار خورده و آهار نخورده انجام شد. مشاهده گردید كه فرش آهار خورده دارای 48/12 گرم پرز می باشد كه در مقایسه با میزان پرز فرش آهار نخورده كاهش چشمگیری داشته است و این مقادیر دارای اختلافات معنی داری هستند. ‏

‏  3-نتیجه‌گیری

از آزمایشات فوق نتیجه می شود كه:

1-حدود 9-8% الیاف در نخ فرش به صورت شناور می باشند و در واقع توسط نقطه گره (با بافت زمینه) گرفته نشده اند. البته با توجه به دلایل ارائه شده در عمل، میزان پرزدهی از این مقدار كمتر می شود.‏

2- استحكام الیاف تیره نسبت به الیاف روشن كمتر است و فرش های با رنگ روشن نسبت به فرش های با رنگ تیره، پرز كمتری می دهند و این نشان دهنده اثر رنگرزی و شید رنگی بر پرزدهی است.‏

3- اضافه كردن آب و روغن می تواند تأثیر بسزایی در كاهش شكست طولی الیاف داشته باشد و باعث كاهش پرزدهی می گردد. البته باید توجه داشت كه میزان آب و روغن باید در حد بهینه باشد، زیرا مقدار بیش از حد آن نیز معایبی خواهد داشت.‏

4- تثبیت حرارتی (‏heat set‏) تأثیر بسزایی در كاهش پرزدهی خواهد داشت (پرزدهی را حداقل به یك سوم می رساند).‏

5- فرش های بافته شده در ماشین های ‏ASR‏ كه از سری ماشین های قدیمی تر هستند، به دلایل ذكر شده دارای پرز بیشتری نسبت به فرش های ماشین های ‏CRT‏ و ‏ALFA300‎‏ می باشند.‏

6- نفوذ مناسب آهار از عوامل بسیار مؤثر بر پرزدهی می باشد.

تهیه و تنظیم:

زهرا سید مرتضی حسینی، دانشجوی كارشناسی ارشد تكنولوژی نساجی دانشگاه امیركبیر

سحر عبدالملكی، دانشجوی كارشناسی ارشد تكنولوژی نساجی دانشگاه امیركبیر

سید محمد حسینی وركیانی، استادیار دانشكده مهندسی نساجی دانشگاه صنعتی امیركبیر

‏