ترکیب و اختلاط الیاف در فرآیند ریسندگی

روند مخلوط سازی در ریسندگی

زمانیکه در روند ریسندگی، الیاف مختلف با درجات متفاوت یا یکسان در کنار هم قرار می گیرند، می گوییم الیاف با هم مخلوط شده اند. مثلا نخی که با ترکیب 60% الیاف پنبه و 40% الیاف پلی استر تولید می شود نخ مخلوط نام دارد. مخلوط کردن الیاف براساس خصوصیات مهم الیاف مانند طول، ظرافت، استحکام و غیره صورت می گیرد؛ ضمناً متناسب سازی کمی الیاف و ترکیب خصوصیات قابل تطبیق آنها در شرایط کنترل شده صورت می پذیرد. در فرآیند مخلوط سازی باید نسبت خاصی از الیاف با هم مخلوط شوند.
ممکن است مخلوط سازی یا ترکیب الیاف مختلف به عنوان یک مرحله مستقل انجام شود و یا اینکه بخشی از عملیات کاردینگ باشد. در این کار، انواع مختلف الیاف در یک ظرف سربسته ریخته می شوند و تا زمانیکه الیاف کاملاً با هم مخلوط گردند، این کار ادامه پیدا می کند و یا الیاف به صورت مکرر از ماشین آلاتی عبور داده می شوند که ابتدا الیاف جداگانه را از هم جدا کرده و آنها را در موقعیت های متفاوتی نسبت به هم جابجا می کنند و در نهایت الیاف را از نزدیک با هم مخلوط می نمایند. در هر دو حالت ممکن است مقداری گرد و غبار و الیاف زائد تولید شود که از مجموعه الیاف به سمت بیرون انتقال پیدا می کنند، و باعث ایجاد مشکلات مرتبط با پسماند و مشکلات تنفسی می گردند.

معمولاً مخلوط کردن الیاف به دلایل زیر صورت می گیرد:

1- جهت القاء ویژگی های لازم به محصول نهایی

2- به منظور جبران عدم یکنواختی ویژگی های مواد خام

3- برای پایین نگه داشتن هزینه های مواد اولیه

4- به منظور تحت تاثیر قرار دادن رفتار مواد در هنگام فرآوری آنها

5- جهت دستیابی به تاثیرات مورد نظر با تغییر رنگ الیاف، ویژگی های آنها و موارد دیگر.

آمیخته کردن (اختلاط) الیاف در فرآیند ریسندگی

اگر در فرآیند ریسندگی، الیاف یکسان با درجات مختلف در کنار هم قرار بگیرند می گوییم الیاف با هم آمیخته شده اند. مثلا نخی که با ترکیب 40% پنبه هندی و 60% پنبه مصری تولید می گردد، نخ آمیخته نامیده می شود. در این حالت نسبت خاصی برای آمیختن الیاف با یکدیگر وجود ندارد.
در روند ریسندگی الیاف پنبه ای، پنبه خام اصلی ترین عاملی است که کیفیت نخ را تحت تاثیر قرار می دهد. چالش اصلی فن آوری در هر فرآیند نساجی تبدیل تنوع زیاد مشخصات الیاف ورودی به یک محصول نهایی یکنواخت است. این کار عمدتاً در فرآیند اختلاط اتفاق می افتد. بخش اختلاط در کارخانه های ریسندگی و بافندگی نقش بسیار مهمی در فرمول بندی ترکیب مناسب الیاف دارد. اختلاط الیاف بر کیفیت و قیمت محصول نهایی، تاثیر زیادی به وجود می آورد.
یک کارخانه ریسندگی و بافندگی می تواند با انتخاب پنبه های با کیفیت مناسب و خرید آنها در مناسب ترین زمان، قیمت کلی پنبه را کنترل کند؛ زیرا قیمت پنبه در طول سال نوسان زیادی دارد و این می تواند بر کارآمدی فرمول بندی اختلاط الیاف به منظور تولید نخ ریسیده شده با نمره های مختلف تاثیر بگذارد (این موضوع در جدول زیر مشخص گردیده است).

کنترل کیفیت اختلاط و قیمت آن
روش ارزیابی پنبه	خرید پنبه	فرمول بندی اختلاط

عوامل موثر بر کیفیت و هزینه اختلاط

هدف از اختلاط الیاف

هدف از اختلاط انواع پنبه های مختلف دستیابی به شاخصه های کیفی مناسب برای اطمینان از قابلیت ریسیده شدن الیاف با شاخصه های فنی مشخص است و این در حالی است که باید تا جای ممکن تلاش شود تا هزینه تولید نخ پایین نگه داشته شده و در کنار آن کیفیت نخ در دراز مدت یکنواخت باقی بماند.

اهمیت اختلاط الیاف در فرآیند ریسندگی

هدف از اختلاط مناسب، دستیابی به کیفیت مورد نیاز با کمترین هزینه، ثبات کیفیت نخ در بلند مدت و ثبات هزینه اختلاط در خلال یک دوره زمانی مشخص است. در زیر به پاره ای از دلایل اهمیت اختلاط اشاره می کنیم:

1- با اختلاط الیاف گران قیمت با الیاف ارزان می توان هزینه ها را کاهش داد.

2- ترکیب خصوصیات الیاف به منظور پوشاندن ویژگی های کمتر مطلوب نوع دیگر الیاف و ارتقاء عملکرد آنها صورت می گیرد.

3- جلوه های مختلف بافت و رنگ خلق می گردد.

4- کیفیت لباس نهایی در هنگام پوشیدن بهبود پیدا می کند.

بایدهای اختلاط چیست؟

• انتخاب انواع مختلف پنبه با توجه به کیفیت آنها و هزینه تمیز کردن پنبه برای دستیابی به میانگین کیفی مورد انتظار و پایین نگهداشتن هزینه تا حد ممکن.
• انتخاب حداقل یک عدل از انواع مختلف الیاف در دسترس و تهیه مخلوطی که نمایانگر همه الیاف موجود باشد؛ بدین وسیله می توان از ثبات کیفی و هزینه ای در بلند مدت مطمئن شد.
• باز کردن عدل ها و برداشت پنبه ها از هر عدل به صورت یکنواخت در قالب کوچکترین دسته های ممکن به منظور جلوگیری از حلاجی شدید آنها در خط حلاجی.
• تهیه مخلوطی همگن از تمام عدل هایی که برای اختلاط کنار گذاشته شده اند.
• برداشتن روکش های عدل ها، حلقه های فلزی یا سیم ها و تحویل آنها به اوراقی و یا محلی که برای دفع پسماندها در نظر گرفته شده است.
• پاک کردن آلودگی ها و کثیفی های قابل مشاهده پنبه در هنگام درست کردن مخلوط.
• فراهم کردن امکان آماده سازی مخلوط در صورتیکه الیاف به صورت کپه ای با هم مخلوط شوند.

نبایدهای اختلاط چیست؟

• انتخاب عدل های زیاد از یک نوع به صورت همزمان.
• قرار دادن توده های بزرگ عدل های باز نشده به منظور مخلوط کردن آنها.
• برداشتن پنبه زیاد از تعدادی از عدل ها و پنبه کمتر از برخی عدل های دیگر.
• باز کردن عدل ها بدون توجه به شماره عدل ها، تعداد و وزن آنها.
• انتخاب عدل های دیگر به جز آنهایی که مشخص شده اند.

فعالیت های معمول در زمینه اختلاط پنبه عبارتند از:

• مراجعه به گزارش آزمایش پنبه، در دسترس بودن انواع مختلف پنبه، در دسترس بودن چندین عدل از هر نوع پنبه و تصمیم گیری در مورد استراتژی اختلاط به منظور رسیدن به کمترین هزینه ممکن و دسترسی به ثبات بلند مدت در هزینه های اختلاط.
• گرفتن عدل های پنبه مورد نیاز و بریدن آنها به منظور اختلاط.
• اختصاص جا برای عدل های مختلف بر روی زمین.
• تمیز کردن کف و از بین بردن آثار پنبه های مخلوط شده قبلی.
• گذاشتن عدل های پنبه در محل های مشخص شده.
• برداشتن پوشش عدل ها، حلقه های فلزی و سیم های فولادی، و تحویل آنها به بخش ضایعات پس از تمیز کردن و تفکیک.
• بیرون کشیدن دسته های کوچک پنبه از تمامی عدل ها به صورت یکسان و تهیه یک کپه همگن در صورت اختلاط کپه ای.
• ثبت تعداد عدل های دریافتی، وزن هر عدل، عدل های موجود در انبار و ارائه این لیست به منظور هزینه گذاری.

اطلاعات مورد نیاز برای تهیه مخلوط عبارتند از:

• اطلاع از تاثیر شاخصه های مختلف پنبه مانند طول دهانه، نسبت یکنواختی، استحکام بسته بندی، ازدیاد طول تا زمان از هم گسیختگی، ضریب رسیدگی پنبه، مقادیر Rd و +b، محتوای ضایعات، نوع ضایعات، محتوای گلوله های الیاف و غیره براساس خصوصیات نخ.
• در دسترس بودن پنبه در شرکت و بازار به منظور برنامه ریزی برای تهیه پنبه و اجزای مخلوط به صورت پایدار در بلند مدت.
• برآورد هزینه خرید پنبه تمیز و مطلوب برای همه اجزای ترکیبی مخلوط پنبه.
• تعیین محدودیت هایی که در زمینه اختلاط وجود دارد مانند حداکثر تعداد عدل هایی که می توانند در یک مخلوط جای بگیرند؛ و تعیین حداکثر تعداد عدل های مختلف از هر نوع پنبه که می توان آنها را در انبار پنبه جا داد و موارد دیگر.

نقاط کنترل و بازبینی

داشتن شفافیت در زمینه هایی که باید کنترل شوند برای دستیابی به اهداف و مواردیکه باید برای اطمینان از در کنترل بودن روند کار بررسی شوند، لازم است. این حوزه ها باید هر از چند گاهی مورد بازبینی و اصلاح قرار گیرند تا با تک تک الزامات شرکت ها و اهداف آنها مطابقت داده شوند. هر کارخانه ریسندگی و بافندگی باید لیست «نقاط کنترل و نقاط بازبینی» خود را تهیه کرده و در محل کار در معرض نمایش بگذارد تا پرسنل شرکت براساس آنها فعالیت کنند.

نقاط کنترل در زمینه اختلاط پنبه عبارتند از:

• انتخاب عدل ها با در نظر گرفتن شاخصه هایی مانند طول، استحکام، ظرافت، رنگ، میزان ضایعات، درصد رسیدگی، میزان گلوله های الیاف و تغییرات آنها به منظور تامین الزامات کیفی نخ پیشنهادی.
• تعیین نسبت اختلاط الیاف با توجه به ویژگی های الیاف، هزینه آنها، سن الیاف و موجودی انبار.
• تعیین زمان اختلاط در هر دفعه.
• باز شدن کامل الیاف و اختلاط همگن.
• تعیین اندازه دسته های الیاف در مخلوط نهایی.
• تعیین نسبت و نوع ضایعات نرم قابل استفاده به منظور اضافه کردن آنها به مخلوط.
• تصمیم گیری در مورد مواد تکمیلی افزوده شده به فیلامنت ها، مواد مرطوب کننده و آنتی استاتیک، رنگ های رنگرزی جزئی و غیره براساس مواد مورد استفاده.
• آماده سازی مناسب مخلوط قبل از خوراندن آنها به خط حلاجی.
• تقسیم وظایف بین پرسنل.
• دور انداختن اقلام بسته بندی عدل ها مانند پوشش آنها، حلقه ها یا سیم های عدل.

نقاط بازبینی در زمینه اختلاط پنبه عبارتند از:

موارد مرتبط با مواد اولیه:

• مشخص کردن تعداد عدل های دریافت شده از انواع مختلف و برنامه اختلاط آنها.
• مشخص کردن محل نگهداری عدل ها و برنامه اختلاط آنها.

موارد مرتبط با ماشین آلات:

• تنظیم ماشین الیاف بازکن به منظور تعیین اندازه دسته های الیاف.
• بررسی وضعیت دستگاه های حلاجی مخلوط.
• تنظیم کردن و کار کردن با سنسورهای دستگاه های مخلوط کننده.

موارد مرتبط با تنظیمات:

• تعیین دما و رطوبت مورد نیاز.
• تنظیم افشانه هنگام استفاده از اسپری آنتی استاتیک یا روغن پنبه.

موارد عملکردی مرتبط:

• آیا مواد آنتی استاتیک / مواد تکمیلی افزوده شده به فیلامنت ها / رنگ ها مطابق برنامه به درستی آماده شده و به صورت مساوی مورد استفاده قرار گرفته اند؟
• آیا لایه های مواد باز شده به درستی در کنار هم دسته بندی شده اند تا مخلوطی یکدست حاصل شود؟
• آیا زمان لازم برای آماده سازی مناسب است؟
• آیا پرسنل شاغل طبق برنامه فعالیت می کنند؟
• آیا میزان مخلوط آماده شده کافی می باشد
• آیا پسماندهای قابل استفاده دریافت شده، قابل شناسایی و تفکیک هستند؟

مستندات مربوطه:

• ثبت شماره عدل های پنبه، تعداد عدل ها و وزن هر عدل.
• ثبت تاریخ و زمان آماده سازی مخلوط.

اقدامات کاری مربوطه:

• تمیز کردن کف قبل از تولید مخلوط.
• نگهداری عدل ها در مکان های تعیین شده طبق برنامه اختلاط.
• امتحان کردن بسته بندی عدل ها و بررسی اینکه آیا به راحتی باز می شوند یا خیر؟
• نگهداری روکش های عدل ها و حلقه های جدا شده از آنها در محل های از پیش تعیین شده.
• تمیز کردن سطح عدل ها قبل از باز کردن آنها.
• بررسی اینکه آیا عدل ها براساس توضیحات باز شده و به دسته های کوچک تری تقسیم شده اند یا خیر؟
• بررسی اینکه آیا آلودگی ها به صورت کامل حذف شده اند یا خیر؟
• بررسی تابلوی شناسایی و اینکه آیا به روز شده است یا خیر؟
• بررسی و تمیز کردن ضایعات قبل از اضافه کردن آنها به مخلوط.
• حفظ کمیت یکدست ضایعات قابل استفاده اضافه شده به تمام مخلوط ها.

موارد مرتبط با گزارش نامه:

• تهیه دستورالعمل های آماده سازی مخلوط.
• تهیه لیست موجودی مخلوط در انتهای هر شیفت کاری.

موارد مربوط با M.I.S:

• ثبت تعداد عدل های پنبه، نام انواع پنبه و مکان نگهداری آنها.
• ثبت شماره عدل های پنبه.
• ثبت وزن هر کدام از عدل ها.
• ثبت پنبه باقی مانده در هر عدل در پایان هر شیفت کاری.
• ثبت وزن هر مخلوط تولید شده برحسب کیلوگرم.
• ثبت میزان ضایعات جمع آوری شده و اضافه شده به مخلوط ها.

موارد عمومی:

• دسترسی راحت به تابلوهای کنترل برق و کپسول های آتش نشانی.
• بررسی اینکه آیا کپسول های آتش نشانی آماده به کار هستند و آیا در مکان های از پیش تعیین قرار گرفته اند یا خیر؟
• بررسی آزاد بودن درهای اضطراری آتش سوزی و مسدود نبودن معابر
• بررسی اینکه آیا پرسنل شاغل به اندازه کافی آموزش دیده اند یا خیر؟
• بررسی اینکه آیا کارگران در هنگام کار از وسایل ایمنی مانند ماسک و کلاه استفاده می کنند یا خیر؟

مشکلات معمول در اختلاط

در زیر به برخی از مشکلات معمول که در هنگام اختلاط الیاف پیش می آید پرداخته ایم.

اشتباه در فرستادن عدل های پنبه ای که برای اختلاط آماده شده اند: 

برخی از دلایل فرستادن اشتباه عدل ها در زیر آمده است:

• هنگام فرستادن عدل ها، یک عدل از کپه مجاور فرستاده شده است.
• عدل ها به میزان لازم در مکان اختصاص یافته برای آنها در انبار نگهداری نشده اند.
• تابلوهای نمایش دهنده انواع پنبه و میزان آنها در هنگام برداشتن عدل های پنبه جابجا شده اند.
• چنانچه فضای کافی بین کپه ها وجود نداشته باشد، شناسایی یک توده خاص دشوار خواهد بود.

یک عدل سریعاً تمام می شود، در حالیکه سایر عدل ها هنوز تکان نخورده اند:

دلایل سریع تمام شدن یک عدل عبارتند از:

• عدل ها دارای تراکم و وزن مختلفی هستند.
• یک کارگر به خوبی عدل ها را باز نمی کند و توده های بزرگ الیاف را بیرون می کشد، در حالیکه دیگر کارگران توده های کوچک الیاف را بیرون می کشند.
• تراکم عدل های دریافتی مختلف است.

در دسترس نبودن کارگران در هنگام اختلاط:

دلایل عدم دسترسی به کارگران در هنگام اختلاط به شرح زیر است:

• اختلاط یک کار خسته کننده و بدون هیچگونه چالشی است و به هیچ آموزش رسمی نیاز ندارد، از اینرو معمولاً افراد بی سواد برای این شغل استخدام می شوند. با افزایش سطح تحصیلات دیگر افراد تمایلی ندارند که در این حوزه کار کنند.
• تولید مخلوط مستلزم ایجاد گرد و خاک زیادی است، از اینرو معمولاً افراد دوست ندارند در بخش اختلاط کار کنند.
• از آنجاییکه فرصت های کاری بیشتری در خارج از این حوزه وجود دارد، افراد معمولاً ترجیح می دهند تا در حوزه اختلاط پنبه کار نکنند.

افزودن کنترل نشده ضایعات نرم:

• ضایعات نرم قابل مصرف به دلیل ضعف کاری در روند آماده سازی الیاف برای فرآیند نخ ریسی به وجود می آیند. در این حالت مدیریت به جای تحلیل ریشه ای این مسئله، اصرار دارد تا ضایعات نرم را کاهش دهد و در ایجاد ضایعات بیشتر عملاً این کارگران هستند که مقصر شناخته می شوند. کارگران و پرسنل در چنین مواردی سعی می کنند تا آنجاییکه می توانند ضایعات را به اتاق اختلاط ببرند و آنها را بی حساب و کتاب به مخلوط اضافه کنند.
• سیاست برخی از کارخانه های ریسندگی و بافندگی این است که صرف نظر از تولید واقعی یا مقدار مخلوط، تمام ضایعات نرم تولید شده را در همان روز مصرف کنند.
• افزودن کنترل نشده ضایعات نرم منجر به از هم گسیختگی نخ، مقاومت پایین نخ و ایجاد نپ ها و عیوب زیاد در نخ می شود.

ضایعات فتیله های باز نشده در محوطه اختلاط ریخته می شود:

ضایعات فتیله ها باید قبل از اضافه شدن به مخلوط پنبه با دست باز شوند. برخی اوقات کارگران فقط ضایعات فتیله هایی را که طول بلندتری دارند دور می اندازند. این امر منجر به خرابی نوارهای حصیری نقاله های حلاجی می شود.

وجود مواد اضافی نامناسب در اسپری روغن پنبه:

در فصول خشک از روغن های اسپری پنبه برای کاهش الکتریسیته ساکن مخلوط های کپه ای استفاده می شود. در برخی از موارد، محلول پاشی نامناسب منجر به رطوبت پنبه می شود و همین امر ممکن است منجر به گیر کردن الیاف پنبه و ایجاد مشکلات در خطوط حلاجی گردد.

آماده سازی نامناسب کپه مخلوط:

باید کپه مخلوط به شکلی آماده و نگهداری شود که محتوای رطوبت در تمام قسمت های آن یکسان و یکنواخت باشد. با این حال در برخی از موارد مشاهده می شود که مخلوط به خوبی آماده نشده و با این حال به خطوط حلاجی فرستاده می گردد. همین امر سبب عدم یکنواختی دسته الیاف خروجی از ماشین حلاجی می شود.

کناره ها و اطراف عدل ها قبل از اختلاط به خوبی تمیز نشده اند:

اطراف عدل ها معمولاً آغشته به گل، لکه های روغن، ذرات زنگار و تکه های کنده شده از گونی هاست. اگر آنها قبل از باز کردن عدل ها با دست تمیز نشوند، باعث ایجاد آلودگی و لکه می گردند.

عدل های دریافت شده مرطوب و به هم فشرده هستند:

مرطوب شدن و در هم فشرده شدن عدل ها به دلیل ریختن آب بر روی عدل ها در هنگام حمل و نقل یا انبار کردن آنهاست.

• مطمئن شوید که در محل انبار عدل ها هیچ اثری از نشتی وجود نداشته باشد.
• اگر عدل ها را در انبارهای سرباز نگهداری می کنید روی آنها را کاملاً با برزنت بپوشانید.
• عدل های مرطوب را باز نکنید و آنها را مجدداً به انبار پنبه بفرستید و بخواهید که آنها را تعویض کنند.

وجود آلودگی بیش از حد در عدل های پنبه:

اگر در هنگام باز کردن عدل ها متوجه وجود آلودگی های زیاد مانند الیاف زرد شده، مواد خارجی، بذرها و موارد دیگر شدید؛ سعی کنید تا حد ممکن از این عدل ها استفاده نکنید.

• در صورت امکان با گماردن چند نفر آلودگی ها را جدا کرده و فقط از بخش های مناسب محتوای درون عدل ها استفاده نمایید.
• اگر امکان تفکیک آلودگی ها وجود نداشت، عدل ها را به انبار پنبه پس دهید.
• شماره عدل و نوع پنبه را یادداشت کنید، و به مسئول انبار پنبه و مسئول خرید اطلاع دهید.

در روند اختلاط پنبه باید از انجام چه کارهایی اجتناب کرد؟

• هرگز بیشتر از یک عدل از یک نوع پنبه به خصوص برندارید.
• هرگز توده های بزرگ الیاف را برندارید و آنها را روی کپه الیاف قرار ندهید.
• همه ضایعات نرم را یکجا و فقط به یک مخلوط اضافه نکنید.
• هرگز درصد ضایعات نرم اضافه شده به مخلوط را تغییر ندهید.
• ضایعات نیمچه نخ ها را به مخلوط وارد نکنید.
• هرگز برای اسپری کردن روغن اسپری پنبه از سطل یا لیوان استفاده نکنید و فقط از پمپ اسپری استفاده نمایید.
• اجازه ندهید کسی روی مخلوط ها بنشیند یا بخوابد.
• اجازه ندهید هیچ گونه دمپایی، لباس یا سایر مواد در نزدیکی مخلوط ها نگهداری شود.