بررسی روشهای تثبیت حرارتی نخهای فرش ماشینی و روشهای متفاوت عملیات تثبیت
تثبیت حرارتی نخهای فرش ماشینی با قدمت سی سال بیانگر لزوم و اهمیت بررسی جدی این فناوری میباشد. چرا که با توجه به فرآیند تولید فرش ماشینیازنخ تا فرش و حجم سرمایهگذاری ماشینآلات تولیدی این صنعت حساسیت و مصائب و مشکلات آن، مدیریت فنی در نوع انتخاب تکنولوژی صورتیبرجستهتر در این موضوع مینماید از آنجا که ما ایرانیان به جرئت میتوانیم خود را از متولیان هنر فرش بافی در دنیا و از پیشقراوان این قافله بدانیم. اهمیتاین موضوع به جز بعد فنی از لحاظ کیفی قابل تأمل است.
هرچند فرش ماشینی هیچگاه از لحاظ کیفی و نوع تولید قابل قیاس با فرش دست باف نبوده و نمیباشد. اما مخاطبین یا همان خریداران این محصول به واسط نوع فرهنگ و جایگاه فرش در زندگی ایرانی همواره نگاهی متفاوت به فرش ماشینی نسبت به سایر مردم دنیا داشته و دارد. لذا بی راه نیست که نگاه مصرف کننده ایرانی به فرش ماشینی را از لحاظ کیفی بسیار بالاتر از سایرین دانست. با توجه به موضوع اشاره شده و از آنجا که انجام عملیات تثبیت حرارتی نخ یا همان هیتست یک پروسه کیفیتی تلقی میگردد برآن شدم تا ضمن اشاره و اهمیت موضوع بررسی تکنولوژی هیتست با کمک معتبرترین کمپانی دنیا را تقدیم حضور نماید. قبل از آن با تعریف خلاصهای از کلیت عملیات هیتست مطلب را آغاز مینماید. هیتست به لحاظ لغوی به معنای تثبیت حرارتی نخ بوده که طی یک پروسه فنی به کمک انتقال انرژی حرارتی و بخار به نخ قدرت ایستایی بالا حجم بیشتر و جلوگیری از بازشدن تاب که در نهایت منجر به ایجاد شخصیت Pin Point در سطح فرش گردیده که در نهایت به لحاظ کیفی و زیبایی و اقتصادی به نفع تولید کننده و مصرف کننده میباشد. الیاف مصنوعی را به دو بخش میتوان تقسیم کرد. اول حوزه کریستالاین (حوزه مولکولی منظم) و دوم حوزه آمورف یا حوزه مولکولی نامنظم که در حوزه اول نیروی فیزیکی باعث جذب و نزدیکی مولکولی زنجیرههای موازی پلیمری میگردد و در نهایت مقاومت لیف را باعث میگردد که در اثر فشار فیزیکی (Tension) این زنجیرهها شکسته میشود. در حوزه آمورف الیاف نقش انعطافپذیری داشته و این همان حوزهایست که خصوصیت رنگپذیری و جاذب آب بودن دستهای از پلیمرها را باعث میگردد. هیتست به واسطه پروسه انتقال ارتعاشی انرژی حرارتی به مولکولها باعث بالا رفتن قدرت اتصال الکتریکی بین مولکولی میگردد. ابتدا در حوزه آمورف و سپس در حوزه مولکولی کریستالاین و نهایتاً زنجیره پلیمر. در فرآیند انتقال انرژی حرارتی به نخ برای تثبیت و بالا بردن حجم نخ و ثبات تاب بخار نقش اصلی را به عهده دارد. بخارخود دارای انواع متفاوت بوده که به شرح زیر می باشد:
بخار اشباع شده: بخاری است که نمی تواند جذب مایع به خود داشته باشد وکماکان در ارتباط مستقیم با آب می باشد
بخار گرم: همان بخار اشباع شده می باشد که حرارت بالا و فشاری ثابت به آن وارد گردیده و پس از آن دیگر به شکل بخار اشباع شده نمی باشد
بخار غیر اشباع: بخار غیر اشباع نیز از حرارت به بخار اشباع شده و یا با بالا بردن حجم بخار اشباع شده با حرارت ثابت ایجاد می گردد.
آب در حالت گاز در شکل کلی به ۳ دسته تقسیم می گردد:
بخار اشباع یا همان بخار اشباع شده مرطوب
بخار اشباع شده خشک
بخار با حرارت بالا یا بخارخشک
نمودار بخار
نموداری که پیش رو دارید نشان دهنده نقطه بخار در فشارهای مختلف است . خط قرمز نشانگر نقطه ایجاد بخار اشباع شده می باشد. بخار اشباع شده می تواند حاوی ذرات آب و یا عاری از آن باشد این بدان معنی است که بخار اشباع نیز می تواند خشک و یا تر باشد. نقاط زیر این منحنی نشانگر آب گرم است و نقاط بالای آن نیز نشانگر بخار گرم. خط افقی نشانگر فشاری بوده که در زمان تبدیل بخار اشباع به بخار گرم وجود دارد.
در شرایطی که در لوله بخار فشاری معادل ۱۰ بار و حرارتی معادل ۱۸۵ درجه وجود داشته باشد بخار حاصله اشباع می باشد و در شرایطی که فشار کاهش یابد مثلا” انتقال بخار به مسیری جدید و یا فضایی بزرگتر بخار حاصله بخار گرم می باشد.
تکنولوژی GVA که از آن میتوان بعنوان روشی منطقی و کارآمد در پروسه هیتست نام برد گامی جدید در این صنعت بود که اولین بار در سال ۲۰۰۳ با نوآوری کمپانی پاورهیتست عرضه گردید. از مزایای این سیستم میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
-میزان تولید و بهرهبری بالا
– کیفیت بالا
- پایین بودن هزینه نگهداری در ماشین
- پایین بودن میزان مصرف انرژی
- توجیه هزینه سرمایهگذاری با توجه به میزان قابلیتها (همه پلیمرها)
میزان تولید و بهرهبری بالا
تکنولوژی Powerheatset -GVA دارای ۶ باند میباشد.
ارجحیت: اگر پارگی نخ اتفاق بیافتد، نیازی به قطع تولید تمام ماشین نبوده، بلکه فقط همان باندی که از تولید ایستاده رفع عیب میگردد. بقیه باندها در حال تولید بوده و بدون هیچ مسئله‌ای هر پارگی در زمانی بسیار کوتاه دوباره نخ‌گیری میشود. در هر باند می توان همزمان ۶ رنگ در ۶ حالت مختلف هیتست نمود.
نتیجه: کاربری بسیار آسان، نیاز به نیروی کار بسیار کم، بهره‌وری بالا
کیفیت بالا:
با در نظر گرفتن فناوری روز در پروسه هیتست و بهرهبری از سیستم اتمسفریک با کمک بخاربو حرارت توأماً و بالابردن حجم نخ تا ۴۰% و جلوگیری از پرزینگی نخ و شکستگی فیلامنت
ارجحیت ۱: عدم نیاز به پرس شدن نخ توسط دریچه فشار و انتقال آزادانه به اطاقک هیت ست.
نتیجه: نخها با سطح مقطع کاملاً گرد و شکل صاف و تابی یکسان و نهایتاً با حداکثر پف نخ بدون هیچ گره و پیچیدگی.
ارجحیت ۲: امکان تنظیم حرارت،بطور مثال با فناوری GVA Powerheatset انواع پلیمرها در حرارتهای مخالف هیت ست میگردد.
نتیجه: قدرت ایستائی بالای نخ نسبت به دیگر سیستمهای تثبیت کننده و در نتیجه طول عمر بالا و ظاهری با جلای بسیار زیاد در فرش را باعث میگردد.
ارجحیت ۳: سیستم فریزه یا همان مجعد نمودن نخ در سیستم Powerheatset از صدمه رسیدن به نخ جلوگیری مینماید و امکا ن دامنه وسیعی از انواع فریزه کردن را نیز ممکن می‌سازد.
نتیجه: جلوگیری از ایجاد نقاط براق و عدم نیاز به تاب بالا و بازتاب خوب و زیبای فریزه بدون تفاوت در نوع رنگرزی.
میزان مصرف انرژی:
با طراحی جدید سیستم انرژی میزان مصرف انرژی و بخار مصرفی و فشار در مقایسه با سیستم قبلی بسیار پایین آمده و تنها برای عوض کردن بوبینها به هوای فشرده به میزان فقط ۶ بار نیاز می باشد- سیستم آب سردکن اصلاً نیاز نمیباشد.
مقایسه هزینه سرمایهگذاری با میزان قابلیتها:
در مقایسه با قیمت ماشین بعلاوه هزینه‌های نصب و راه‌اندازی برای GVA با وایندرتا ۷۲ سرنخ نتیجه‌ای که بدست شما می‌آید قابل مقایسه با سایر سیستمها نمیباشد.
دستاوردهای جدید دیگری نیز این هزینه‌ها را حتی در مقایسه با همین ماشین GVA نیز باز پائین تر آورده است متخصصین ماهر و حاذقی پیوسته مشغول فعالیت و بررسی در بخش تحقیق و توسعه بوده و بر روی قطعات جدیدی از ماشین مشغول نوآوریهائی هستند که بطور مثال میتوان عرضه TRB (دستگاه فریزه جدید) در نمایشگاه ۲۰۰۳ ITMA اشاره کرد.
با توجه به معایب شیوه های قدیمی هیت ست نخ های مصنوعی از جمله مصرف زیاد انرژی، ابعاد بزرگ و مشکلات مربوط به اپراتوری و تعمیر و نگهداری ماشین آلات، در هر دو روش سیستم باز ( با بخار فوق گرم در فشار جو) و روش سیستم بسته (با بخار اشباع در کمتر از فشار جو)، شرکت Power Heat Set در ایتما ۲۰۰۷ یک روش کاملاً جدید برای فرآیند هیت ست نخ های فرش با نام Compact Heat Setting معرفی نمود. از ویژگی های فرآیند هیت ست به روش Compact می توان به مصرف پایین انرژی، اشغال فضای کم، و نتیجتاً مؤثر بر قیمت تمام شده و حفظ منابع محیط زیست، کار کردن آسان، و تعمیر و نگهداری ساده اشاره کرد. ویژگی های این سیستم چنین است:
– قابلیت کار با نایلون۶ و ۶۶، پلی پروپیلن، اکریلیک، پلی استر و پشم
– تعداد سر نخ: ۲۴
– حداکثر خروجی: ۲۵۰ کیلوگرم در ساعت
– سرعت ورودی نخ: حداکثر تا ۷۰۰ متر در دقیقه
– عملیات با بخار اشباع تا ۱۴۰ درجه سانتی گراد
– خنک کردن نخ به صورت یکپارچه
– خروجی مواد به صورت عمودی و با حداقل نقاط تماس
– دریافت و برداشت نخها به صورت کنترل شده
- امکان تغییر در حجم
– کشش کنترل شده نخ در هنگام پیچش
– سرعت یکنواخت در هنگام پیچش
– توقف سریع بلافاصله پس از ترمز نخ
– عدم نیاز به ذخیره نخ (اکومولاتور)
– مصرف بخار: ۴۰-۳۰ کیلوگرم در ساعت (۷۴% کاهش نسبت به روش های قدیمی)
– مصرف برق: حداکثر ۷ کیلو وات در ساعت (۷۸% کاهش)
– مصرف هوا: حداکثر ۱۵ متر مکعب در ساعت (۸۵% کاهش)
– فضای مورد نیاز برای قفسه، دستگاه هیت ست و قسمت پیچش جمعاً: ۵×۱۴ متر مربع(۵۶% کاهش)
همچنین میزان گاز CO2 در هر ماشین تا حدود ۳۰۰ تن در سال برای یک ماشین با توجه به صرفه جویی در مصرف انرژی کاهش خواهد یافت. بر حسب نیاز، این مجموعه می تواند با یک واحد بازیابی گرما که تأثیر مثبتی بر بالانس انرژی کل دارد، مجهز شود.
کامبیز مقراضی- مدیرعامل شرکت پاسارگاد رهپویان کیش
