ریسندگی چیست و چه مراحلی دارد؟

به تبدیل الیاف به نخ فرایند ریسندگی گفته می‌شود. ریسندگی جزو صنایعی است که از همان ابتدا بشر به آن پی‌برد.

به طور کلی فرایند ریسندگی بر سه اصل کشش دادن و موازی کردن الیاف، تاب دادن و پیچیدن نخ روی بسته‌ی نخ استوار است.

در ادامه با مجله‌ی کهن همراه باشید تا ضمن بررسی تاریخچه‌ی این فرایند، به تفسیر روش‌های مختلف ریسندگی بپردازیم.

تاریخچه ریسندگی

ریسندگی جزو اولین صنعت‌هایی است که انسان‌ها به آن دست بافتند. بشر اولیه در ابتدا با استفاده از یک دوک چوبی ساده توانست الیاف را به دورهم بتابد و نخ تولید کند. برای قرن‌ها انسان‌ برای ریسندگی نخ از همین روش ابتدایی استفاده می‌کردند، تا اینکه در قرن چهاردهم میلادی اولین گام‌ها در مسیر ماشینی کردن فرایندهای ریسندگی برداشته شد.

در این زمان در هند و اروپا نوع پیشرفته‌تری از دوک ریسندگی اختراع و به کار گرفته‌شد. پس از آن در قرن شانزدهم میلادی چرخ ریسندگی جدیدی ساخته شد. مکانیزم عملکرد این چرخ به گونه‌ای بود که در هنگام کار هر دو دست کارگر آزاد بود و می‌توانست تسلط بیشتری بر کار داشته باشد. نهایتا در قرن هجدهم میلادی ماشین ریسندگی توسط ریچارد آرک‌رایت اختراع شد و تحول عظیمی در صنعت تولید نخ بوجود آورد. اختراع ماشین ریسندگی به صورت عمده سبب افزایش سرعت تولید محصول، کاهش هزینه‌ها و همچنین افزایش کیفیت محصول تولیدی شد.

دسته بندی فرایندهای مختلف ریسندگی
به طورکلی فرایند ریسندگی به دو دسته‌ی عمده‌ی ریسندگی شیمیایی و ریسندگی مکانیکی تقسیم می‌شود. هرکدام از این دسته بندی‌ها خود شامل زیر مجموعه‌هایی هستند که در ادامه توضیح داده خواهند شد.

۱. ریسندگی شیمیایی
در این سامانه‌ی ریسندگی مواد پلیمری مختلف طی عملیات ریسندگی مختلف به فیلامنت تبدیل خواهند شد. در ریسندگی شیمیایی به چند روش می‌توان فیلامنت تولید کرد. این روش‌ها شامل ذوب ریسی، ترریسی و خشک ریسی می‌شوند.

در طی فرایند ذوب ریسی الیاف ترموپلاستیک که در اثر حرارت به راحتی نرم می‌شوند، با عبور از روزنه‌های رشته ساز دستگاه به شکل رشته‌های طولانی در می‌آیند. این رشته‌ها به روش‌های مختلفی خنک می‌شوند و نهایتا تبدیل به الیاف می‌شوند. مشهورترین الیافی که با این فرایند تولید می‌شوند الیاف پلی استر و نایلون هستند.

در فرایند خشک ریسی پلیمرها درون حلال حل و از روزنه‌های رشته ساز عبورداده می‌شوند. سپس این رشته‌های پلیمری در هوای گرم قرار می‌گیرند تا حلال از آن‌ها خارج شود و به الیاف تبدیل می‌شوند. مشهورترین لیفی که تحت فرایند خشک ریسی تولید می‌شود اکریلیک است. در ترریسی نیز الیافی مثل ویسکوزریون تولید می‌شوند.

۲. ریسندگی مکانیکی
در این فرایند الیاف کوتاه کنار همدیگر قرار می‌گیرند و تحت فرایند تاب به یک رشته‌ی بلند و بارک تحت عنوان نخ تبدیل می‌شوند. ریسندگی مکانیکی به ریسندگی الیاف منقطع یا Staple نیز مشهور است.

در یک دسته بندی کلی ریسندگی مکانیکی به دو دسته‌ی سیستم ریسندگی متداول یا قدیمی (Conventional) و سیستم ریسندگی مدرن تقسیم می‌شود. سیستم متداول همان سامانه‌ی ریسندگی رینگ است. سیستم مدرن نیز شامل سامانه‌های ریسندگی چرخانه‌ای، اصطکاکی و ایرجت می‌شود.

به طور کلی می‌توان گفت که سامانه‌های ریسندگی مدرن به بازار عرضه شدند تا مشکلات سامانه‌ی رینگ را حل کنند. این فرایندها از لحاظ کمی برتر از سامانه‌ی رینگ هستند اما از نظر کیفیت محصول تولیدی کماکان سیستم ریسندگی رینگ پیشتاز است.

سامانه‌ی ریسندگی متداول

بسته به طول الیافی که به عنوان مواد اولیه به این سامانه تغذیه می‌شوند، دو سیستم ریسندگی الیاف کوتاه یا Short Staple Spinning و ریسندگی الیاف بلند یا Long Staple Spinning را خواهیم داشت.
در سیستم ریسندگی الیافی کوتاه، الیافی تغذیه می‌شوند که دارای طول کمتر از ۵۰ میلی‌متر باشند. از جمله الیافی که به این سامانه تغذیه می‌شوند الیاف پنبه و الیاف مصنوعی که به صورت مخلوط با پنبه ریسیده می‌شوند هستند. به همین علت به این سامانه ، سیستم ریسندگی پنبه‌ای نیز گفته می‌شود.

سامانه‌ی ریسندگی پنبه‌ای به واسطه‌ی استفاده یا عدم استفاده از ماشین شانه در تولید نخ به دو دسته‌ی سامانه‌ی ریسندگی شانه شده و کارد شده تقسیم می‌شود. الیاف شانه شده دارای آرایش یافتگی بیشتری در راستای طول هستند. همچنین در طی فرایند شانه زدن الیاف مقداری از الیاف کوتاه موجود در توده‌ی الیاف تغذیه شده حذف می‌شود و به همین علت نخ تولیدی دارای استحکام و یکنواختی بیشتری نسبت به نخ کارد شده است. از لحاظ قیمت تمام شده نیز نخ‌های کارد شده به واسطه‌ی ویژگی‌های ذکر شده قیمت بیشتری نسبت به نخ‌های کارد شده دارند به طوریکه در مقیاس جهانی هر کیلوگرم نخ شانه شده به اندازه‌ی یک دلار گران تر از نخ کارد شده است.

در سیستم ریسندگی الیاف بلند، الیافی به سیستم تغذیه می‌شوند که دارای طول بیش از ۵۰ میلی‌متر هستند. عمده‌ی الیافی که به این سامانه تغذیه می‌شوند الیاف پشم هستند و به همین علت نام دیگر این سامانه، سیستم ریسندگی الیاف پشم است.

در این سامانه با تغییر الیافی که به خط ریسندگی تغذیه می‌شوند، سه دسته بندی مختلف داریم. اگر الیاف پشم کوتاه وظریف مانند پشم مرینوس به خط ریسندگی تغذیه شوند، سیستم ریسندگی فاستونی یا Worsted را خواهیم داشت. حال اگر در سیستم فاستونی فرایند شانه زنی الیاف را حذف کنیم ریسندگی نیمه فاستونی یا Semi Worsted را خواهیم داشت. نخی که نهایتا در ریسندگی نیمه فاستونی تولید می‌شود به عنوان نخ خاب فرش ماشینی و کاموا مورد استفاده قرار می‌گیرد.

اگر الیاف پشم طویل و ضخیم‌تر مثل پشم گوسفندان آسیایی به خط ریسندگی تغذیه شود، ریسندگی پشمی یا Wool Spinning را خواهیم داشت. محصول تولیدی این سیستم ریسندگی به عنوان نخ خاب قالی و نخ پود پتو و الیاف پشم قالی یا Carpet Wool مورد استفاده قرار خواهد گرفت.

مراحلی تبدیل الیاف به نخ در ریسندگی مکانیکی

در ابتدا توده‌ی الیافی که وارد خط ریسندگی می‌شود دارای ضایعات زیادی است. این توده‌ی الیاف در ایتدا باز و تمیز می‌شود و سپس تحت کشش قرار می‌گیرد. در طی این فرایند کشش وزن خطی الیاف کم خواهد شد و به سازه‌ای تحت عنوان فتیله دست خواهیم یافت. پس از اینکه فتیله تولید شد، روی آن کشش اعمال می‌شود. این اعمال کشش به منظور کاهش قطر سازه‌ی لیفی و نازک شدن ان است. پس از اینکه قطر سازه‌ی لیفی به اندازه‌ی مورد نظر کم شد، برای ایجار اصطکاک بین الیاف موجود در نخ و مستحکم شدن سازه‌ی لیفی، نخ تاب داده می‌شود. سپس نخ تولیدی روی بسته‌های موردنظر نخ پیچیده می‌شود و آماده‌ی عرضه به بازار خواهد بود.

ماشین الات مورد استفاده در خط ریسندگی الیاف کوتاه

ترتیب قرار گیری ماشین‌آلات در خط ریسندگی الیاف کوتاه به صورت زیر است:

۱. ماشن آلات حلاجی یا Blowroom : در این مرحله الیاف پنبه تغدیه شده به دستگاه باز و تمیز می‌شوند. الیاف بایستی برای به دست آوردن آرایش خطی از همدیگر باز و تمیز شوند، حداکثر میزان حذف ضایعات در خط ریسندگی را در قسمت حلاجی خواهیم داشت. همچنین در مرحله‌ی حلاجی توده‌های بزرگ الیاف به توده‌های کوچک تبدیل خواهند شد و صاف و مستقیم می‌شوند.

۲. کاردینگ: در این قسمت از خط ریسندگی الیاف صاف و مستقیم و موازی می‌شوند، الیاف کوتاه و ضایعات از توده‌ی الیاف حذف می‌شوند و الیاف تک تک به دست خواهد آمد. همچنین مخلوط کردن الیاف نیز در این مرحله اتفاق می‌افتد. در نهایت نیز از این فرایند خط ریسندگی یک سازه‌ی لیفی تحت عنوان فتیله به دست می‌آید که مواد اولیه برای دستگاه بعدب موجود در خط خواهد بود.

۳. کشش: در این مرحله از خط ریسندگی وزن خطی الیاف و در واقع تعداد الیاف در سطح مقطع نخ به واسطه‌ی اعمال کشش کم خواهد شد. همچنین این مرحله بهترین مرحله برای مخلوط کردن الیاف طبیعی و مصنوعی با همدیگر است.

۴. شانه (در صورت وجود): به منظور صاف و مستقیم کردن بیشتر الیاف، حذف الیاف کوتاه موجود در نخ، حذف نپ‌های موجود در نخ و حذف ضایعات باقی مانده، مرحله‌ی شانه زنی را خواهیم داشت.
استفاده از ماشین‌آلات شانه زنی در خط ریسندگی سبب افزایش مصرف انرژی و هزینه‌ی کارگری در خط ریسندگی می‌شود. همچنین در این مرحله مقداری از الیا ف هم حذف می‌شوند؛ در نتیجه نخ شانه شده نسبت به نخ‌های کارد شده قیمت بالاتری خواهد داشت.

۵. فلایر: دستگاه نیم‌تاب یا فلایر به منظور تولید نیمچه نخ در خط ریسندگی مورد استفاده قرار می‌گیرد. برای تحقق این امر بایستی تعداد الیاف در سطح مقطع سازه کم شود و به علت کم شدن تعداد الیاف در سطح مقطع، سازه‌ی لیفی مورد نظر از استحکام کافی برخوردار نخواهد بود. پس مقدار اندکی تاب نیز به الیاف در این ماشین داده می‌شود. در نهایت نیمچه نخ تولید شده در مرحله‌ی کاردینگ روی بسته‌های نخ پیچیده می‌شود و به ماشین رینگ تغذیه خواهد شد.

۶. رینگ: آخرین مرحله‌ای که الیاف در سیستم ریسندگی الیاف کوتاه طی میکنند ماشین رینگ است. در ماشین رینگ در ابتدا به منظور کاهش تعداد الیاف در سطح مقطع، به سازه‌ی تولید شده کشش وارد می‌شود. پس از این مرحله برای استحکام بخشی به نخ تولیدی، نخ تاب داده می‌شود. نهایتا پس از رسیدن به استحکام مورد نظر نخ‌ها روی بسته‌های نخ مخصوص تحت عنوان ماسوره یا Cops پیچیده خواهند شد.

نخ تولید شده را می‌توان در مرحله‌ی مقدمات بافندگی روی بوبین و یا چله یا ماسوره‌های بافندگی پیچید و برای انجام انواع فرایندهای بافندگی از آن استفاده کرد.