ابریشم

ابریشم نوعی الیاف پروتئینی ساخته شده از کرم ابریشم است و تنها الیاف طبیعی است که الیاف رشته ای (فیلامنتی) دارد. الیاف ابریشم که توسط گونه های مختلفی از بندپایان بافته می شوند، به طور طبیعی از صدها میلیون سال پیش وجود داشته اند. الیاف ابریشم از انواع مختلفی از غدد اکتودرمی در مایت ها، عنکبوت ها و گروه های مختلفی از حشرات تولید می گردند. ابریشم تجاری از ریسیدن پیله های کاترپیلار (‏لارو شب پره های بید و پروانه) ‏قبل از تشکیل شفیره به دست می آید. تا قبل از کشف نایلون و دیگر پلیمرهای الیاف مصنوعی، ابریشم کرم ابریشم اهلی، یعنی بامبیکس موری (Bombyx mori)، از نظر اقتصادی و در زمان جنگ، یک کالای مهم استراتژیک بود.

ابریشم نوعی نخ حیوانی محسوب می شود که توسط کاترپیلارهای متعلق به نوعی بامبیکس تولید می گردد. یک رشته ابریشمی تک لایه از طریق یک سری مراحل استخراج شده از درختان توت برای تغذیه و تکثیر کرم ابریشم اهلی، یعنی بامبیکس موری تولید می شود. در طول مرحله کاترپیلار، کرم خود را در یک پروتئین مایع پنهان می کند که توسط دو غده بزرگ در سرش ترشح می شود. این پروتئین ترشح شده در معرض هوا سفت می شود.
رشته (فیلامنت) حاصل توسط ترشح دوم، یعنی سریسین (sericin)، پیوند داده می شود که یک غلاف یا پیله جامد را تشکیل می دهد. تحت شرایط طبیعی، یک پروانه در نهایت پیله را می شکند. در نوغانداری پرورش کرم ابریشم، لارو در مرحله پیش از دگردیسی با بخار یا هوای داغ در پیله کشته می شود. فرآوری حرارتی مداوم، سریسین های سخت شده را نرم می کند تا رشته جدا شود.
فیلامنت ابریشمی، رشته ای پیوسته با مقاومت بالا است که طول آن ۵۰۰ تا ۱۵۰۰ متر است. رشته های یک لا برای استفاده بسیار نازک هستند. برای اهداف تولیدی، رشته های متعددی با ریسیده شدن در یک رشته ترکیب می شوند. این فرآیند به عنوان “پارچه ابریشمی یا پارچه ابریشم” شناخته می شود. ابریشم یک کالای کشاورزی با قیمت مناسب است، اگرچه حجم خالص آن کمتر از یک درصد بازار الیاف طبیعی نساجی است. امروزه تقاضای بین المللی برای ابریشم مرغوب چند برابر شده  است. تکنیک های مناسب خشک کردن پیله و فرآیندهای نخ پیچی برای تأمین ابریشم باکیفیت خوب از اهمیت زیادی برخوردار است.

ویژگی های فیزیکی پیله

غدد ابریشمی بامبیکس موری، مانند لوله هایی هستند که از یک بخش خلفی، میانه و قدامی تشکیل شده اند. بخش خلفی، بلند و باریک است، اما بخش میانه به صورت کوتاه وجود دارد و قطر آن ۳ تا ۴ میلیمتر است. قسمت قدامی بسیار نازک است و منجر به ریسیدن در سر لاروهایی می شود که ابریشم از آن ها دفع می گردد.

نخ پیچی ابریشم

نخ پیچی ابریشم، فرآیندی است که طی آن تعدادی از پیله ها با هم ترکیب می شوند تا یک تک رشته را تولید کنند. این کار با باز کردن فیلامنت های جمع شده از طریق گروهی از پیله های پخته شده بر روی تاری در حمام آب گرم حاصل می شود و رشته حاصل بر روی یک قرقره سریع – متحرک پیچیده می گردد. نخ پیچی ابریشم خام ممکن است به روش نخ پیچی مستقیم بر روی یک قرقره با اندازه استاندارد، روش نخ پیچی غیرمستقیم  بر روی قرقره های کوچک و انتقال ابریشم نخ پیچی شده از قرقره های کوچک بر روی قرقره هایی با اندازه استاندارد بر روی یک ماشین دوباره نخ پیچی شده تقسیم شود. آخرین تکنیک در مرحله نخست در فرآیندهای مدرن نخ پیچی ابریشم به کار می رود.

چرخ نخ ریسی دستی

این دستگاه نخ ریسی اولیه با دو دست کار می کند، یکی برای چرخاندن چرخ و دیگری برای تغذیه پیله. یک تار از رشته نخ پیچی بر روی چرخ پیچیده می شود، در حالی که پیله ها در یک ظرف جداگانه جوشیده می گردند.

ماشین نخ پیچی اتوماتیک

در تولید ابریشم خام، افزایش مداوم در هزینه های نیروی کار باعث الزامی شدن اتوماسیون شده است. ماشین نخ پیچی خودکار که تعداد پیله های نخ پیچی را در هر رشته کنترل می کرد، در حدود سال 1950 اختراع شد. مدت کوتاهی پس از آن، دستگاه اتوماتیک دیگری جایگزین ماشین نخ پیچی خودکار شد که می توانست به طور خودکار اندازه رشته نخ پیچی را کنترل نماید.
ماشین نخ پیچی خودکار، فرآیندهای آزمودن تار و پودگذاری را مکانیزه می کند و در طول فرآیند نخ پیچی، پیله را به تار نخ پیچی تغذیه می نماید و پیله های تار افتاده را جدا می کند. کارایی ماشین نخ پیچی خودکار به طور مطلوب با ماشین نخ پیچی دستی حاوی چند تار مقایسه می شود.
اگرچه دستگاه نخ پیچی خودکار برای جایگزین کردن ماشین نخ پیچی دستی ساخته شده  است، اما هنوز هم به نیروی انسانی برای رفع مشکلات در تار نخ پیچی نیاز دارد که این فرآیند باید با دست اصلاح شود. مقدار متوسطی از پیله های پخته شده به تغذیه کننده پیله تازه پخته شده حمل می شوند و سپس به بخش آزمون تار منتقل می گردند.
پیله های آزموده شده تار به سمت بخش پودگذاری می روند و پیله های تاری که به درستی پودگذاری شده اند به سبد عرضه پیله که به طور مداوم در اطراف تشتک نخ پیچی بر روی یک کمربند زنجیره ای بی پایان می چرخند، توزیع می گردند. معمولا روش نخ پیچی به سیستم تغذیه ثابت پیله و سیستم تغذیه محرک پیله طبقه بندی می شود.

تولید ابریشم

ترکیب پیله

ترکیب کل پیله به عنوان پوسته پیله، شفیره و پوسته جدا شده تعریف می شود. شفیره بزرگ ترین بخش وزن خود را تشکیل می دهد. توجه داشته باشید که بیشتر محتوای پیله، آب است. بنابراین حذف آب جهت بهبود رشته پیله برای نخ پیچی و جهت حفظ بهتر پیله در یک دوره طولانی ضروری است.