همه چیز درباره تکمیل فرش ماشینی

مهندس امیر کردیان- فارغ التحصیل مقطع کارشناسی ارشد- دانشگاه صنعتی اصفهان

ایران یکی از بزرگترین و شناخته شده ترین تولید‌کنندگان فرش ماشینی در جهان است و به جرات می‌توان گفت که تولیدات فرش ماشینی ایران، در سطح جهان حرف‌های بسیاری برای گفتن دارند.

همانطور که مستحضر هستید، هم‌اکنون در کشورمان، رنج گسترده‌ای از انواع فرش ماشینی تولید میشود که می‌توان این رنج را از نظر کیفی به سه بخش تقسیم کرد؛ فرش‌های با کیفیت پایین، فرش‌های با کیفیت متوسط و فرش‌های با کیفیت بالا. تولیدکنندگان فرش ماشینی داخلی در زمینه تولید (بافت) فرش ماشینی کیفیت بالا بی‌رقیبند. فرش در طبقه‌بندی‌های محصولات نساجی در طبقه محصولات سنگین دسته بندی می‌شود.

این بدان معناست که ماشین‌آلاتی که برای تولید این محصول استفاده می‌شوند، ماشین‌آلات کوچکی با ساختاری ساده نخواهند بود. یکی از پیچیده‌ترین ماشین‌آلات مورد مصرف در صنایع نساجی ماشین بافندگی فرش ماشینی است که در انواع متفاوتی توسط شرکت‌های متفاوتی تولید شده و تقریباً اکثر این ماشین‌آلات در ایران مورد استفاده تولیدکنندگان فرش ماشینی هستند.

اهمیت بالای تکمیل فرش ماشینی

این نایکنواختی‌ها در مرحله تولید فرش ماشینی بر اثر تفاوت در طرح پایل و یا در مرحله آخر تولید بر اثر حرکت تیغه جداکننده فرش رو از فرش زیر، به وجود می‌آید که خود را به شکل زبری سطحی و عدم بازتابش نور یکنواخت در سطح فرش نشان می‌دهند. این عیب توسط خاب برداری سطحی از سطح فرش و یکنواخت کردن ارتفاع پایل‌ها توسط دستگاه Shearing تصحیح می‌شود.

این ماشین دارای یک غلتک بوده که بر روی آن تعداد مشخصی مارپیچ (Spiral) نصب شده است. این مارپیچ‌ها که لایه‌های ورق فلزی با آلیاژ خاص هستند، عمود بر سطح غلتک نصب شده و با چرخش غلتک و برخورد با سطح فرش، پایل‌های که ارتفاعی بیش از ارتفاع مورد نظر دارند را به ارتفاع مورد نظر می‌رسانند. (مازاد توسط دستگاه بریده می‌شود) هرچه سرعت دورانی غلتک و تعداد اسپیرال‌ها بیشتر باشد، پرداخت یکنواخت‌تر، تمیزتر و مورد قبول‌تری به دست خواهد آمد.

در این مسئله با افزایش سرعت دورانی با پدیده‌ای تحت عنوان ارتعاش روبه‌رو می‌شویم که این مسئله باعث ایجاد نایکنواختی در پرداخت می‌شود. متاسفانه ماشین‌آلات پرداخت سطحی موجود در سطح کشور، نسبت به تکنولوژی روز دنیا، هم از تعداد اسپیرال کمتر و هم از سرعت دورانی کمتری (چیزی نزدیک به نصف) برخوردارند.

تولیدکنندگان و تکمیل کنندگان فرش ماشینی با افزایش تعداد دفعات ورود فرش به این ماشین و پرداخت چندین باره، سعی بر رفع این مشکل دارند که در نهایت با صرف وقت و هزینه بیشتر، باز هم به کیفیت مطلوب دست نخواهند یافت چرا که ماشین‌آلات موجود یا فرسوده شده‌اند و یا از استاندارد‌های به روز برخوردار نیستند.

به طور مثال هدهای شیرینگ مخصوصی که توسط شرکت M-Tec آلمان (زیر مجموعه گروه Bejimac بلژیک) انحصارا برای پرداخت فرش ماشینی توسعه داده شده و در حال ساخت میباشد دارای قطر غلتکی برابر ۳۱۰ میلی‌متر بوده که بیش از ۳۰ اسپیرال برش بر روی آن نصب میگردد و حداکثر سرعت دوارنی برابر با ۷۵۰ دور بر دقیقه را دارد، که البته طبق آزمایشات انجام شده در  سرعت دورانی  ۶۰۰ دور بر دقیقه در این دستگاه حداکثر بازدهی و بار برداری موثر را خواهد داشت.

این غلتک به علت وزن حدود ۱۷۰۰ کیلوگرمی خود(در عرض ۴ متر)، که عملاً سنگین‌ترین هد شیرینگ دنیا است، ارتعاش را به حداقل میزان ممکن رسانده است.

هد شیرینگ این ماشین به قدری قدرتمند است که می‌تواند در یک پاساژ تا نخ جوت فرش را بدون ذره‌ای ایراد یا اشکال در ماشین، پرداخت کرده و تمام پایل فرش را در یک پاساژ خاب برداری و خارج کند در صورتی که در آزمایشاتی که با دیگران ماشین‌آلات در شرایط یکسان نمونه و محیط انجام شده، با توقف کامل دستگاه رو به رو شدند. تعداد برشی که این سیستم به لبه‌ی پایل‌هایی بلندتر از حد مجاز میزند، در سرعت خطی یکسان در مقایسه با رقبای به روز، چیزی نزدیک به دوبرابر است.

مرحله پاک‌کنندگی تکمیل فرش

مرحله بعدی در تکمیل فرش ماشینی، مرحله پاک‌کنندگی است. در این مرحله با فرآیند‌های متفاوت تلاش می‌کنند که ذرات ناخواسته همچون گرد و غبار موجود در فرش (که ممکن است در مرحله بافندگی به خورد فرش رفته باشد)، الیاف مرده و یا شناور در بین پایل‌های فرش، قطعات ریز پایل فرش که توسط تیغه جداشده و در ساختار فرش قرارگرفتند، الیاف وحشی (Wild Fibers) موجود در فرش (که عبارتند از الیافی که یک سر آن‌ها در ساختار سطحی نخ  پایل بوده و سر دیگر آن‌ها آزاد است و پس از مدتی استفاده در اثر پاخوردگی از نخ خارج شده و به الیاف شناور یا مرده تبدیل می‌شوند) را جدا کرده و از فرش خارج کنند.

تکنولوژی موجود برای این امر در ایران با تکنولوژی موجود در سایر کشورهای دنیا تفاوت چشم‌گیری دارد. طبق ادعای تولیدکنندگان ماشین‌آلات تمیزکننده فرش، این ماشین‌آلات توانایی پاکسازی ۸۰ درصد ناخواسته‌ها به جز الیاف وحشی در ۲۰ الی ۳۰ درصد ارتفاع اولیه نخ پایل از سطح فرش را داشته و اساس این روش پاک کنندگی بر اساس سیستم ضربه زننده و ریزش الیاف بنا نهاده شده است.

همچنین در این روش فرآیند تمیز کنندگی پس از پرداخت اولیه فرش صورت میپذیرد در صورتی که تکنولوژی پیشرو ارائه شده توسط شرکت Bejimac در سطح جهان به صورت تجربی و ثابت شده ای توانایی استخراج ناخواسته‌های فرش از جمله الیاف وحشی را با راندمان ۹۸ درصد تا بیش از ۸۵ درصد ارتفاع اولیه نخ پایل از سطح فرش را دارد (تا عمق ۷ میلی‌متر از یک پایل ۸ میلی‌متری که بیش از این از نظر خصوصیات فرش امکان پذیر نیست).

این فرآیند از آن جهت حائز اهمیت است که بدانیم هم اکنون بیشترین تعداد ماشین آلات سنگین بافت شرکتهائی نظیر وندویل در ایران نصب شده  و در حال کار است. از آنجا که فرآیند تکمیل فرشهای سنگین بافت و متراکم نسبت به فرآیند تکمیل فرشهای با  تراکم و شانه متوسط و کم متفاوت است لذا نیاز است خطهای تکمیل موجود در سطح کشور نسبت به همسان سازی و روزآمد سازی خطوط تکمیل خود با توججه به تکنولوژیهای موجود و پیشرو حال حاضر جهان اقدام نمایند.

این ماده دارای  انواع متفاوتی است که قیمت قابل توجهی دارند، لذا باید با دقت بالایی با ترکیب چند ماده که معمولا یکی از آن‌ها آب است، در بخش تکمیل فرش کارخانه ترکیب مناسبی برای مصرف  ایجاد شود. متاسفانه تجربه واحدهای تکمیل  نشان میدهد که به عنوان مثال مسئول تهیه ترکیب چسب، به جای استفاده ۵۰ درصد چسب، ۵۰ درصد آب برای اطمینان درصد ترکیب را به ۵۵ درصد چسب، ۴۵ درصد آب تغییر می‌دهد تا مطمئن باشد که میزان چسب کافی در مرحله تولید آهار استفاده شده است.

اما این مسئله سبب ایجاد مشکلی تحت عنوان افزایش هزینه تولید و استفاده آهار می‌شود. این یعنی حدود ۵ درصد هزینه تولید چسب فرش افزایش می‌یابد. مشکل دیگر در بخش آهار وقتی پیش می‌‎آید که سرعت خطی ماشین آهار بنا به دلایلی کاهش می‌یابد ولی اپراتور سرعت دورانی غلتک کیس‌رول را کاهش نمی‌دهد و این برابر است با آغشته کردن بیش از حد فرش به چسب و ایجاد مشکلات بیشتر همچون افزایش مصرف چسب، نایکنواختی خواص فرش و … .

در مقابل در پایان همان شیفت کاری، اپراتور برای رسیدن به میزان تولید برنامه‌ریزی شده، سرعت خطی ماشین آهار را افزایش داده ولی مجدداً سرعت دورانی غلتک کیس‌رول را تغییر نمی‌دهد و این بار به علت کمتر از حد شدن میزان آهار فرش، نتیجه مطلوب حاصل نخواهد شد.

درماشین آلات مدرن نظیر Bejimac، تمامی قطعات راهنما و عملگر به طور الکترونیکی با یکدیگر همگام‌سازی شده‌اند، بنابراین کوچکترین تغییری در سرعت یا پارامترهای تولید ماشین، به همه‌ی نقاط با توجه به تغییرات ایجاد شده، به صورت همزمان، انتقال داده می‌شود و در نتیجه یکنواختی کالای تولیدی ارتقاء خواهد یافت که طبق تحقیقات انجام شده در کارخانجات استفاده‌کننده از این ماشین به میزان حدود ۱۰ درصد در مصرف آهار صرفه‌جویی شده است.

علاوه بر آن، سیستم آشپزخانه‌ی خودکار تولید آهار (Automatic Kitchen) این ماشین خطای انسانی در مرحله ساخت چسب را به حداقل رسانده و در نتیجه در مصرف چسب حدود ۵ درصد صرفه‌جویی می‌شود.

مسئله بعدی عدم کنترل صحیح کشش روی فرش در ماشین آهار است که باعث مشکلات بسیاری از جمله کجی فرش می‌شود که چنین مشکلی به سختی با ماشین‌آلاتی همچون پودصاف‌کن قابل حل هستند، این مشکل در ماشین آلات مدرنی نظیر Bejimac با استفاده از سیستم‌های کنترل کشش خودکار در سه منطقه، کاملاً حل شده و به علاوه با سیستم انحصاری این شرکت یکی از نیازمندی‌های ماشین پودصاف‌کن نیز تامین گردیده است.

یکی از مشکلات شایع در تولید فرشهای با شانه بالا ، مسئله‌ی پود کجی است که به صورت کج به راست یا چپ و یا به صورت قوسی در راستای حرکت فرش یا خلاف جهت آن به وجود می‌آید. برای رفع این عیب، که بین انواع پارچه‌های تاری پودی (که فرش هم یکی از آن‌هاست) عیب مشترکی است، دستگاهی تحت عنوان پودصاف‌کن (Weft Straightener) طراحی شده است که تعدادی از تولیدکنندگان فرش داخلی نیز  آنرا خریداری کرده‌اند ولی متاسفانه امکان استفاده موثر از آن را پیدا نکرده‌اند.

نکته‌ای که در این دستگاه برای رفع عیب فرش وجود دارد این است که این دستگاه باید از ابتدا در قالب خط تکمیلی قرار بگیرد که برای آن تنظیم و آماده شده باشد. از آنجایی که اصول کار در این دستگاه تغییرات کشش با افزایش یا کاهش مسیر حرکت محصول است، بسیار اهمیت دارد که فرش قبل و بعد از این دستگاه کاملاً تحت کنترل باشد. اگر شرایط مورد نیاز این دستگاه برای کار فراهم نشود، نه تنها به رفع عیب کمکی نمی‌کند، بلکه آن را تشدید و یا حتی ایجاد می‌کند.

تجربه نصب و استفاده از تعدادی زیادی ماشین پود صاف کن در کشور ترکیه مهر تاییدی است بر اینکه اگر این ماشین به تنهایی خریداری و در خط تکمیل فرش قرار گیرد تاثیر مورد نظر به منظور یکنواخت سازی را نداشته و خط تکمیل را با مشکل مواجه میسازد.

مسئله بعدی مصرف بالای انرژی ماشین‌آلات موجود برای ایجاد دمای لازم برای محیط آون است(۱۳۰ – ۱۲۰ درجه سانتیگراد) که سیستم آون ماشین آلات مدرن نظیر Bejimac ، با بهینه کردن سه پارامتر دمای محیط آون، مدت زمان حضور فرش در آون و میزان فشار یا جریان هوا در آون، مقدار مصرف انرژی  را به طور عملی تا ۲۵ درصد کاهش داده است؛ به طوری که حداکثر دمای داخل محیط آون برابر ۸۵ درجه سانتیگراد است.

این شرکت با اندیشیدن راهکارهایی برای خارج کردن رطوبت از بطن فرش و افزایش مسیر حرکت فرش پس از خروج از آون و افزایش مدت زمان حضور محصول در دما و رطوبت محیط، شرایطی برای فرش به وجود می‌آورد که می‌تواند بلافاصله پس از خروج از ماشین، بسته‌بندی شده و به دورترین نقاط دنیا بدون ذره‌ای میعان درون بسته‌بندی فرش، ارسال شود.

همه‌ی این پارامترها از یک سو باعث کاهش کیفیت محصول و سوی دیگر افزایش هزینه تولید می‌شوند که رقابت را برای تولیدکننده داخلی بسیار سخت می‌کند لذا نیاز است با توجه به امکان حضور ماشین آلات فرش بافی با تعداد شانه بالاتر نظیر ۱۴۰۰ و ۱۶۰۰ در صنعت فرش کشور، شرکتهائی که دارای خطوط تکمیل هستند نسبت به روزآمد سازی و تغییر خطوط تکمیل خود اقدام نمایند.