کیفیت نخ: معیارهای قطعی، آزمایش و کنترل فرآیند

معیارهای اصلی که کیفیت نخ را تعیین می کند

هر کارخانه ریسندگی باید چهار شاخص جهانی را برای ارزیابی کیفیت نخ دنبال کند. این پارامترها به طور مستقیم با عملکرد بافت/بافندگی و ظاهر پارچه نهایی مرتبط هستند.

یکنواختی (CVm%) و عیوب

یکنواختی ضریب تغییر جرم در طول نخ است. CVm کمتر به معنای تغییرات جرم کمتر است. مکان های نازک (50-%)، مکان های ضخیم (50%) و neps (200%) در مجموع به عنوان IPI (شاخص نقص) شناخته می شوند. برای یک نخ پنبه ای معمولی Ne 30، a CVm زیر 14% و IPI زیر 150 در کیلومتر برای بافت ساده قابل قبول در نظر گرفته می شود.

استقامت و ازدیاد طول

استحکام (cN/tex) استحکام شکست را نسبت به چگالی خطی نخ اندازه می‌گیرد. استحکام کم باعث شکستگی انتهایی در حین تاب برداشتن یا بافندگی با سرعت بالا می شود. برای نخ های پنبه ای حلقه ریسی، حداقل مقاومت 12 cN/tex برای پردازش کارآمد مورد نیاز است. نخ های شانه شده اغلب بیش از 15 cN/tex است. ازدیاد طول در هنگام شکست باید بین 5 تا 7 درصد باقی بماند تا پیک کشش را جذب کند.

مویی (H)

موهای زائد بیش از حد منجر به پر شدن پارچه، ریزش پرز و ظاهر بد می شود. مقادیر مویی (H) بالای 6.0 برای Ne 30 مشکلات قابل توجهی در دستگاه های بافندگی جت هوا ایجاد می کند. کاهش موهای زائد تا 20 درصد می تواند کارایی دستگاه بافندگی را 3 تا 5 درصد افزایش دهد.

چگونه ویژگی های فیبر به طور مستقیم بر معیارهای کیفیت تأثیر می گذارد

خواص مواد اولیه علت اصلی اکثر تغییرات کیفیت نخ است. جدول زیر ویژگی های حیاتی الیاف و اثر اندازه گیری شده آنها بر عملکرد نخ را نشان می دهد.

به عنوان مثال، یک کارخانه ریسندگی محتوای فیبر کوتاه را از 9.5٪ به 6.2٪ از طریق تمیز کردن پرزهای دقیق تر کاهش داد. مقاومت نخ از 11.8 cN/tex به 14.1 cN/tex افزایش یافت. و نقاط نازک (-50%) از 32 در هر کیلومتر به 11 در هر کیلومتر کاهش یافته است. این نشان می دهد که کنترل یکنواختی طول الیاف بالاترین بازده سرمایه گذاری با کیفیت را ارائه می دهد.

رفتار هیگروسکوپیک و بازیابی رطوبت

نخ‌های پنبه‌ای در بازیابی رطوبت 6.5 تا 7.5 درصد، استحکام 8 تا 12 درصدی بیشتر از 4.5 درصد بازیابی را نشان می‌دهند. حفظ رطوبت نسبی 50 تا 55 درصد در اتاق چرخش اصطکاک را تثبیت می کند و نپ های مربوط به استاتیک را تا 15 درصد کاهش می دهد.

تنظیمات فرآیند که یکنواختی و استحکام نخ را بهبود می بخشد

تنظیمات ماشین می تواند پتانسیل فیبر ذاتی را تقویت یا از بین ببرد. سه اهرم فرآیند حیاتی بزرگترین دستاوردهای کیفیت را ارائه می دهند.

توزیع پیش نویس در چارچوب حلقه

کشش شکست (بین غلتک پشتی و غلتک میانی) باید بین 1.15 تا 1.25 برای نخ های پنبه ای نگه داشته شود. یک مطالعه میدانی نشان داد که افزایش پیش نویس شکست از 1.18 به 1.32 CVm را 2.3 واحد افزایش داد و نقاط نازک را دو برابر کرد به دلیل از دست دادن کنترل فیبر کشش اصلی باید به گونه ای تنظیم شود که کل کشش از 35 تا 40 بار برای نخ های کارد شده تجاوز نکند.

بهینه سازی Twist Multiplier (TM).

ضرب پیچ و تاب به طور مستقیم بر سرسختی و پرمویی حاکم است. برای نخ های بافندگی، TM بین 3.6-3.8 دسته نرم می دهد. برای بافتن نخ، TM 4.0-4.4 استحکام بالاتری را ارائه می دهد. داده ها از پنبه شانه شده 40 Ne: افزایش TM از 3.8 به 4.2 استحکام را از 14.2 به 15.8 cN/tex افزایش داد (افزایش 11٪) اما کاهش بهره وری ریسندگی تا 6 درصد به دلیل پیچش بیشتر در هر اینچ. TM بهینه باید نیازهای قدرت را در برابر خروجی متعادل کند.

وزن و سرعت مسافر حلقه

مسافران کم وزن باعث بی ثباتی بادکنک و پرمویی بیش از حد می شوند. مسافران اضافه وزن زمان استراحت را افزایش می دهند. به ازای هر 5 درصد افزایش در وزن مسافر فراتر از حد مطلوب، کاهش به ازای هر 1000 ساعت دوکی دو برابر می شود. یک قانون عملی: وزن مسافر (میلی گرم) = 0.7 × تعداد نخ (Ne) ± 10٪.

تست سیستماتیک و معیارهای عملکرد

برای حفظ کیفیت، کارخانه ها باید هر تحویل را در فواصل زمانی مشخص آزمایش کنند. جدول زیر معیارهای واقعی را برای سه نوع نخ رایج بر اساس میانگین های آسیاب بین المللی ارائه می دهد.

فرکانس آزمایش: برای هر لات، هر 500 کیلوگرم تولید باید از نظر یکنواختی، نقص و استحکام آزمایش شود. هر تغییر رو به بالا CVm بیش از 0.5 واحد در طول سه آزمایش متوالی، یک ممیزی فرآیند را آغاز می کند.

استفاده از کنترل فرآیند آماری (SPC)

رسم نمودارهای کنترلی برای استحکام و یکنواختی نخ به تشخیص دریفت های مربوط به ماشین کمک می کند. برای مثال، یک آسیاب افزایش تدریجی در مکان‌های ضخیم (50%) از 65/km به 98/km در طی 10 روز مشاهده کرد. SPC تخت های فرسوده را روی دو قاب نقاشی نشان داد. پس از تعویض تختخواب، نقاط ضخیم به 58/km کاهش یافت در عرض 24 ساعت، 2٪ صرفه جویی در ثانیه پارچه.

از بین بردن عیوب رایج نخ: رویکردی مبتنی بر داده

بیشتر عیوب دوره ای یا تصادفی را می توان در عناصر خاص ماشین ردیابی کرد. لیست زیر الگوهای نقص را با علل ریشه ای و اقدامات اصلاحی مطابقت می دهد.

• مکان های ضخیم دوره ای هر 2-3 متر ← پیش بند معیوب یا خروج از مرکز غلتک بالایی. خروج از مرکز غلتک را اندازه بگیرید: زیر 0.01 میلی متر را بپذیرید، اگر > 0.02 میلی متر را جایگزین کنید.
• مکان های نازک تصادفی در فرکانس پایین ← پیچ خوردگی ناکافی یا انسجام الیاف ضعیف. افزایش پیچ و تاب چرخشی به میزان 8 تا 10 درصد، مکان های نازک را تا 25 درصد کاهش می دهد.
• نپ زیاد بعد از کاردینگ ← سرعت سیلندر خیلی کم یا تخت خیلی پهن. افزایش سرعت سیلندر از 450 به 550 دور در دقیقه می تواند نپ کارت را تا 40 درصد بدون آسیب فیبر کاهش دهد.
• شکستگی های مکرر انتهایی در قاب حلقه ← عدم تطابق مسافر و حلقه یا سرعت بیش از حد دوک. سرعت اسپیندل را تا 5 درصد کاهش دهید و به یک مسافر سبک تر تغییر دهید ( شکست های پایانی معمولاً 50٪ کاهش می یابد ).

یک رویکرد سازمان یافته برای رفع نقص از یک توالی واضح پیروی می کند:

1. نقص را طبقه بندی کنید (دوره ای، تصادفی یا خاص مکان).
2. برای شناسایی فرکانس‌های هارمونیک، طیف‌نگاری را از یک تستر یکنواختی انجام دهید.
3. عنصر پیش نویس مشکوک (پیش بند، غلتک، تختخواب) را بررسی کنید.
4. تعویض یا تعمیر قطعه؛ پس از 100 کیلوگرم تولید مجددا آزمایش کنید.

مثال واقعی: یک آسیاب که نخ‌های کارد شده Ne 24 تولید می‌کرد، در هر 1000 ساعت دوک از 45 شکستگی انتهایی رنج می‌برد. تجزیه و تحلیل طیف نگاری یک قله را در طول موج 35 سانتی متر نشان داد که به یک غلتک جلویی خمیده نشان داده شد. پس از تعویض غلتک، وقفه های پایانی به 18 در هر 1000 اسپیندل ساعت کاهش یافت و استحکام نخ 1.4 cN/tex افزایش یافت و سالانه 12000 دلار در هزینه های سیم پیچی صرفه جویی کرد.