ریسندگی چرخانهای، اپناند، ریسندگی کاردشده یا منفصل
Open-end, Carded, Break or Rotor Spinning
اولین ماشین ریسندگی چرخانهای کارآمد در سال 1976در ITMA ارائه شد. ریسندگی نخ براساس اصل ریسندگی چرخانهای برای همهی روشهای ریسندگی غیرمتداول غالب است. این ماشین ریسندگی باعث حذف مرحله شکلگیری فتیلهسازی میشود. بعد از نخکشی، فتیله در درون غلتکزننده چرخشی تغذیه میشود. این دستگاه اطمینان میدهد که همه الیاف در درون یک منبع کوچک چکش خورده میشوند، سپس وارد یک مجرا میشوند و بر روی جانبهای دیسک (چرخان) دچار رسوب میشوند. انتقال الیاف از طریق جریانات هوا بهدست میآید.
ریسندگی چرخانهای در مقایسه با ریسندگی رینگ، روش جدیدی جهت شکلگیری نخ بهحساب میآید. این روش، حالتی از ریسندگی اپناند است که نخ تابیدهشده را به درون نخ بدوننیاز به بسته چرخشی معرفی مینماید. ریسندگی چرخانهای منجر به سرعتهای پیچشی بالا همراه با هزینه انرژی نسبتا کم میشود.
در ریسندگی چرخانهای، یک منبع پیوسته از الیاف از طریق غلتکهای تحویلدهنده سیستم نخکشی یا بهوسیله واحد بازشونده تحویل داده میشوند.
الیاف باعث مکیده شدن لوله تحویلدهنده میشوند و در شیار روتور بهعنوان یک رینگ پیوسته از الیاف رسوب میگردند. لایه الیاف سبب رنگزدائی از شیار روتور میشوند و نخ حاصلشده را بر روی یک بسته میپیچانند. میزان تابیدگی در نخ باید از طریق نسبت سرعت چرخشی روتور و سرعت خطی نخ تعیین گردد.
فتیله به درون دستگاه تغذیه میشود و توسط غلتک بازشونده سبب شانهای شدن و جدا کردن آنها از یکدیگر میشود. سپس وقتی جریان هوا و نیروی گریز از مرکز، الیاف را در راستای شیار روتور در هنگام توزیع شدن یکنواخت آنها تجزیه میکند، الیاف در درون روتور رسوب میشوند. الیاف بهواسطه فعالیت ریسندگی روتور با یکدیگر پیچانده میشوند و نخ بهصورت پیوسته از مرکز روتور استخراج میشود. نخ حاصلشده بدون هیچگونه نقصی خواهد بود و بر روی بستهها پیچانده میشود.
نرخهای تولید ریسندگی چرخانهای، 6 الی 8 برابر ریسندگی رینگ است، چون ماشینها بهصورت مستقیم توسط فتیله تغذیه میشوند و نخ بر روی بستههای آماده برای استفاده در ساختار پارچهای که نخ بسیار ارزانی برای تولید دارد، پیچانده میشود.
نخهای ریسیدهشده روتور، بسیار یکنواخت هستند، گاهیاوقات از دیگر نخها ضعیفتر هستند و در مقایسه با نخهای رسیدهشده رینگ، یک احساس زبر را به مشتری منتقل میکنند. نخهای رسیدهشده روتور عمدتا در محدوده متوسط (30 Ne، 20 tex) تا درشت (10 Ne، 60 tex) تولید میشوند. از این نخ برای تولید پارچه جین، حوله، پرده، جوراب، تیشرت، پیراهن و شلوار استفاده میگردد.
استفاده از این سیستم، دو مزیت عمده دارد. این سیستم با ماشین رینگ از طریق فتیلهسازی تغذیه نمیشود، بلکه این عمل را توسط یک فتیله انجام میدهد، بنابراین سرعت ماشین از خط پردازش حذف میگردد. این سیستم میتواند جهت حذف هرگونه زائده باقیمانده، اصلاح شود، بنابراین کیفیت نخ بهبود پیدا میکند.
ریسندگی اپناند یک نوع مختلف از نخ را جهت ریسندگی ماشین رینگ تولید میکند. نخهای اپناند به بیشتر یکنواخت بودن، استحکام پایینتر، توسعهپذیری بیشتر، حجیمتر بودن، مقاومت بیشتر در برابر سایش و جذب تمایل دارند. بهنظر میرسد با همهی این تفاوتها، فقط بعضی از آنها سودمند هستند. ریسندگی اپناند برخلاف تصور اولیه، جایگزین نخ ریسیدهشده رینگ نخواهد شد، اما یک محصول کاملکننده خواهد بود.
اپراتورهای ریسندگی اپناند نسبت به ریسندگی رینگ، پنج برابر بیشتر کار میکنند و میتوانند بهصورت مؤثر برای تولید پنبه، مخلوطهای پلیاستر- پنبه و همچنین دیگر سیستمهای حاوی الیاف کوتاه و متوسط مورد استفاده قرار گیرند.
الیاف کوتاه ترکیبی مانند پلیاستر، بهدلیل غبارزدایی الیگومر از طریق الیافهایی که با فعالیت ریسندگی چرخانهای سطح مشترک دارند، بهتنهایی نمیتوانند بهصورت مؤثر ریسیده اپناند شوند.
مقایسه ریسندگی چرخانهای و ریسندگی اپناند
| ریسندگی چرخانهای | ریسندگی اپناند |
| ماسوره بهصورت پیوسته برای الحاق تابیدگی میچرخد. | ماسوره برای الحاق شدن تابیدگی به چرخش نیازی ندارد. |
| نمیتوانند ماسورههای حاوی اندازه بزرگ را مدیریت کنند. | ماسورههای بزرگتر میتوانند پیچیده شوند. |
| نخهای ریزتر را میتوانند ریسیده کنند. | 3 الی 5 برابر ریسندگی رینگ سریعتر هستند. |
| نخ را بهصورت یکنواخت و محکم تولید میکنند. | نخ یکنواخت است، اما انعطافپذیری نخ با بهبود قابلیت رنگپذیری همراه است. |
| نخهای شانهشده (ریزتر) | نخهای کاردشده (درشتتر) |
| نخها برای کاربردهای متنوعی تولید میشوند. | نخها برای پارچههای سنگینتر مانند پارچههای جین، حوله و پوپلین مورد استفاده قرار میگیرند. |
| قویتر هستند. | 20% بیشتر تابیده میشوند، اما زمانیکه نخ درشتتر است، 15 الی 20% ضعیفتر هستند. |
| برای همه الیاف کوتاه مناسب هستند. | برای ریسندگی الیاف کوتاه مصنوعی، بهغیر از ریون مناسب نیستند، چون انتهای الیاف سبب مسدود کردن روتور میشود. |
نحوه فعالیت ماشین ریسندگی چرخانهای
ریسندگی چرخانهای شامل جداسازی الیاف توسط نخکشی دقیق است، پس از آن الیاف در روتور دوباره جمع میشوند و پیچانده میگردند. فتیله ماشین نخکشی به صفحه تغذیه بارگذاریشده با فنر و یک غلتک تغذیه ارائه داده میشود. غلتک شانهکننده از طریق سیم اره دندانهای باعث پوشش لباس میشود، سپس الیاف را درون فتیله از هم جدا میکند.
وقتی روتور باز میشود، الیاف از یک لوله حملکننده عبور میکنند که آنها در ادامه جدا میشوند و قبل از رسوب کردن بر روی دیواره داخلی روتور موازی میشوند. با هر چرخش روتور، نخ تابیدهشده الحاق میگردد و کلاف الیاف به نخ تبدیل میشود و نخ بهوسیلهی یک ناف از روتور خارج میشود.
سپس نخ از یک بسته نخ با پیچش متقاطع گرفته میشود، بنابراین فرآیند پیچش از تابندگی جدا میشود. وقتی نخ از روتور استخراج میشود، بعضی از الیاف واقعشده در نقطه پوستکنی ممکن است در اطراف نخ پیچانده شوند، در نتیجه در ساختار الیاف پوششی میتوان مشخصات ساختار نخ اپناند را مشاهده نمود.
نخ ریسیدهشده چرخان، سه بخش ساختاری دارد. مغزی نسبتا متراکم (80 الی 90 درصد از الیاف)، غلاف پیوسته که اطراف مغزی را میپیچاند (5 الی 20 درصد از الیاف) و کویلهای سطحی محکم پیچیدهشده بهعنوان الیاف پیچشی (5/0 الی 2% از الیاف) جزء این سه بخش نخ محسوب میشوند. پیکربندی الیاف در نخ چرخان همانند نخ رینگ موازی نیست. این عوامل باعث شده است تا نخ حجیمتر شود و موازی نبودن الیاف، خواص کششی سطح مشترک را توضیح میدهد.
الیاف مغزی نسبتا مستقیم با ساختار غلاف و مغزی ترکیب میشوند تا نخ سختتری را از لحاظ خواص کششی و درآمیختگی ایجاد نمایند. این نخ بهدلیل سه بخش ساختاری آن، توسعه ضعیف الیاف و مهاجرت کمتر متمرکز الیاف، در مقایسه با نخ رینگ ضعیفتر هستند.
با این حال این نخ نسبت به نخ رینگ، یکنواختتر است، چون فعالیت یکنواختکنندگی جرمی کمتری دارد که درون روتور اتفاق میافتد. نخ روتور، خاصیت ارتجاعی و قابلیت اتساع بالا، مقاومت در برابر سایش خوب و خواص عایقگذاری مناسبی را از خود نشان میدهند. اما در یک زمان مشخص میتوان به محدودیتهای مواجهشده توسط ریسندگی چرخانهای مانند الزامات ریزتر و کوتاهتر بودن الیاف نیز اشاره کرد.
عملیات بازشوندگی مفرط منجر به پاره شدن زیاد الیاف میگردد، به خصوص اگر الیافها موجدار باشند، این موضوع بیشتر دیده میشود؛ بنابراین الیافهای کوتاهتر در یک نخ نسبتا ضعیفتر شکل میگیرند. اندازه الیاف بهدلیل درآمیختگی و حجیم بودن الیافهای حاصلشده در استحکام ضعیف، کاهش پیدا میکند.
