فصل اول : تکنولوژی اندازه گیری زیردست پارچه

وضعیت کنونی و ظرفیتهای بالقوۀ آینده

چکیده :

توسعۀ روزافزون منسوجات و صنایع بافندگی به کاربرد موفقیت آمیز روشهای معتبر عینی برای تعیین مشخصات ، پیش بینی و کنترل کیفیت عملکرد پارچه ها وابسته است . در دهۀ گذشته نمونه های متعددی از طرح و توسعۀ پارچه همراه با تولید و کنترل کیفیت فرآیند منسوجات و تهیۀ پارچه بصورت تکنولوژی اندازه گیری عینی کیفیت پارچه شاهد بوده ایم . خصوصیات کیفی و میزان کارایی و عملکرد پارچه ها به تنش مکانیکی پائین و خواص ابعاد و سطح آنها وابسته است . خطاهای آزمایشی مربوط به اندازه گیری این خواص خیلی کمتر از خطاهای ظاهری مربوط به کیفیت پارچه می باشد ، به ویژه اندازه گیریهایی که توسط افراد انجام می شود.

ما می توانیم مفهوم اندازه گیری عینی پارچه را جهت تعیین کیفیت پارچه ، قابلیت تهیه لباس و دوام آن به صورت یک امر ضروری و پارامترهای قابل اندازه گیری توسط دستگاههای آزمایشی تعریف کنیم . بنابراین تکنولوژی اندازه گیری عینی پارچه نشانۀ بارزی از کیفیت پارچه و قابلیت استفاده آن برای لباس و دوام آن می باشد و این نشان می دهد که دو پارچه هیچ وقت کاملاً شبیه هم نیستند و از لحاظ خصوصیات با یکدیگر فرق دارند . تکنولوژی اندازه گیری خصوصیات عینی پارچه عامل مهمی برای روشهای علمی و مهندسی تعیین خصوصیات پارچه و طرح و فرآیند کنترل آن می باشد . مهمترین نتیجۀ استفاده از تکنولوژی اندازه گیری خصوصیات عینی پارچه ، ایجاد و توسعه رابطه بین بخشهای مختلف صنایع نساجی و پوشاک و گروههای تحقیق و توسعه با سایر بخشهای صنایع می باشد. برای مثال تولیدکنندگان پارچه ، فروشندگان ، بازرگانان و سازندگان ماشین آلات که به نحوی در ارتباط با پارچه و منسوجات هستند .

مقدمه :

صنایع نساجی و پوشاک همواره به صورت سنتی ارزیابی ظاهری از کیفیت پارچه انجام می داده اند که صرفاً برپایۀ قضاوت فردی بوده است. نشان داده شده است که با وجود اینکه قضاوتهای هر کشور دربارۀ خصوصیات زیردست پارچه یک ایده و طرز تفکر مشترکی می باشد ، امکان اینکه قضاوت فردی بتواند کیفیت یک پارچۀ ویژه را ارزیابی کند وجود ندارد و چنین قضاوتی اشتباهات زیادی را در بر خواهد داشت . با این حال چنین وضعیتی ( قضاوت فردی ) در بیشتر فعالیتها و معاملات صنعتی و تجاری زیاد به چشم می خورد و شرایطی پیش می آید که افراد مجبور هستند در مورد کیفیت پارچه به قضاوت سطحی و ظاهری متکی باشند .

نظریه و طرز تفکر پیچیدۀ قضاوت در مورد زیردست پارچه می تواند به صورت واکنش بین خصوصیات کیفی سادۀ پارچه مانند نرمی و صافی ، براقیت ، استحکام ، پُری و پیچیدگی ( تجعد ) آنالیز گردد .

یک لیست از واژه های توصیفی برای کیفیت پارچه از زبان ژاپنی ترجمه شده است که عبارات اولیه ای در مورد بیان ویژگی های پارچه می باشد در جدول 1 آمده است و همچنین خصوصیات دوقطبی پارچه که به کمیتۀ اجرائی اندازه گیری عینی پارچه پشمی در استرالیا مربوط است در جدول 2 ارائه شده است .

جدول 1 – واژه های توصیف کنندۀ پارچه ( ترجمه شده از عبارات اولیۀ ژاپنی )

محکم بودن

براقیت

پُری

مجعد شدن

سختی

جدول 2- خصوصیات دوقطبی پارچه ( کمیته اندازه گیری یا سنجش عینی پارچۀ پشمی استرالیائی )

قابل کش آمدن – غیرقابل کش آمدن

انعطاف پذیر – شُل و غیرقابل انعطاف

محکم – نرم و تغییر پذیر

ضخیم – نازک

صاف – زبر

گرم – سرد

کیفیت و مشخصات کاری و عملکرد پارچه به خصوصیات تنش مکانیکی پائین و خواص سطحی و غیر ابعادی آن مربوط است که در جدول 3 همراه با نیروی کششی ، پارگی ، خمش ، فشردگی ، اصطکاک سطحی و حالت کش آمدگی بیان شده است .

جدول 3 – خصوصیات تنش مکانیکی پائین ، سطحی و ابعادی پارچه

کشش

برش

خمش

فشردگی جانبی

فشردگی در سطح/ پیچش

اصطکاک سطحی/ زبری

انبساط رطوبتی

رهایی از آبرفتگی

ویژگی های خاص

- دقت اندازه گیری خیلی بیشتر از ارزیابی ظاهری کیفیت پارچه می باشد .

- روش های موجود اندازه گیری تثبیت شده

- به راحتی قابل ذخیره سازی در کامپیوتر است

- ارتباط با بخش صنایع نسبتاً ساده تر است

- می تواند پایه و اساسی باشد برای

- نوآوری در محصول

- تضمین کیفیت

- کنترل کیفیت

در ساخت پارچه و منسوجات

اصول و روشهای اندازه گیری خواص مکانیکی پارچه بصورت منطقی قابل انجام است . اطلاعات در این زمینه می تواند به مانند زبان کیفیت باشد که به راحتی توسط صنایع نساجی و پوشاک قابل درک باشد و نیز می تواند به ایجاد استانداردهای کیفی عینی بر اساس اصول مهندسی و علمی مدرن کمک نماید .

مفهوم اندازه گیری عینی پارچه

در اینجا برای اندازه گیری عینی پارچه ، یکسری از پارامترهای قابل اندازه گیری سودمند را بیان می کنیم که توسط آن کیفیت پارچه ، قابلیت دوزندگی ( دوخت و دوز ) و رفتار ( عملکرد ) پارچه مشخص می شود . در این روش ، تکنولوژی اندازه گیری عینی پارچه ، شاخصهایی همانند اثر انگشت از کیفیت پارچه ، قابلیت دوزندگی و رفتار ( عملکرد ) پارچه مشخص می کند که این امر نشان می دهد که بطور کلی هر دو نمونه پارچه حداقل در تعدادی از خصوصیات قابل اندازه گیری عینی با هم تفاوت دارند .

تکنولوژی اندازه گیری عینی پارچه ، راهکاری برای اصول علمی و مهندسی مورد استفاده در موارد زیر پیش بینی می کند :

1- بهینه سازی خواص پارچه برای طراحی و تولید پارچه های جدید با کیفیت دلخواه و مناسب برای مصرف خاص .

2- توسعه در روشهای نوین تکمیل ، مواد تکمیلی و ماشین آلات تکمیل برای مواد نساجی .

3- کنترل بر عملیات تکمیل و باز تکمیل پارچه به منظور دسترسی به خواص مکانیکی ، سطحی و ابعادی موردنظر .

4- ویژگی های پارچه و عملیات کنترل تولید پارچه .

5- روند کلی پیشرفت پارچه از مادۀ خام تا پوشاک دوخته شده .

مهمترین نتیجۀ تکنولوژی اندازه گیری عینی پارچه ، ارتقاء و پیشرفت ارتباط تکنولوژیکی بین عوامل مختلف صنایع نساجی و پوشاک ، کارمندان بخش توسعه و تحقیق و بطور کل تمامی دست اندر کاران صنایع وابسته به تولید الیاف ، منسوجات و پوشاک ( نظیر تولید کنندگان الیاف ، خرده فروشان و تجار ) می شود . ( صنایعی که به نوعی با الیاف ، منسوجات و پوشاک سروکار دارند ) .

مکانیک پوشاک

پیشرفتهای قابل توجهی در مطالعۀ مکانیک پوشاک صورت گرفته است ، مثلاً در روابط بین خواص مکانیکی – فیزیکی پارچه و عملیات برش ، دوزندگی و اتو کشی که در تولید پوشاک به کار می رود ، پیشرفت چشمگیری حاصل شده است . برای مثال در شکل 1 تصویری از الگوی سرشانه و قسمت بالای آستین کُت مردانه نشان داده شده است . کوک هایی با انحنای دوگانه و بزرگ ( سه بُعدی ) در این قسمت از کُت باید مورد استفاده قرار گیرد که شامل درجۀ بالایی از تغذیۀ اضافی ( over feed ) پارچه در جهت اُریب ( تقریباً 45 درجه نسبت به تار و پود ) است . ( منظور از تغذیۀ اضافی ، مقدری از پارچه است که در هنگام دوخت و دوز به داخل می رود ) . مقدار رایج تغذیۀ اضافی پارچه برای این کار توسط کوک های توضیح داده شده در شکل 1 ، در جدول 4 برای کُت های مردانۀ دوخته شده در ژاپن و در جدول 5 برای کُت های دوخته شده در استرالیا آورده شده است .

جدول 4 – مقادیر رایج تغذیۀ اضافی ( over feed ) برای کُت مردانۀ دوخته شده در ژاپن

محل ( موقعیت ) زاویۀ اُریب تغذیۀ اضافی ( over feed ) ( % )

شانه : جلو/ پشت (1و2) جلو 75 / 5/8

پشت70

بالای آستین/ شانه :

جلو (2و3) 20 /57 5/16

عقب (2و9) 0 /52 11

آستین/ شانه (3و4) 4 /20 4

زاویۀ اُریب ، زاویۀ خطی است که نقاط معرفی شده در شکل را در جهت تار منسوج به هم وصل می کند .

جدول 5 – مقادیر رایج تغذیۀ اضافی ( over feed ) برای کُت مردانۀ دوخته شده در استرالیا

محل ( موقعیت ) زاویۀ اُریب Overfeed ازدیاد طول اندازه گیری شده

( % ) بر روی کُت دوخته شده ( % )

Overfeed Underfeed

شانه : جلو/ پشت (1و2) جلو 65 / 1/6 8/2 5/3-

پشت73

بالای آستین/ شانه :

جلو (2و3) 27 /46 5/6 2/5 4/1-

عقب (2و9) 5 /54 8/11 5/9 7/2-

آستین/ شانه (3و4) 5 /21 1/1 1/1 0

زاویۀ اُریب ، زاویۀ خطی است که نقاط معرفی شده در شکل را در جهت تار منسوج به هم وصل می کند .

شکل 1 : دیاگرام شماتیک از الگوی کُت مردانه که کوک های شمارش شده در جداول 1 و 2 را نشان می دهد .

از مقادیر بدست آمده می توان نتیجه گرفت که مقدار overfeed بیشتر از 15 درصد در دوزندگی معمول نیست . علاوه بر این ، این مطلب ثابت شده است که تغییرات شکل ناشی از برش در محل برش خورده بر روی کوک های با انحنای دوگانه ای که زاویۀ آنها بیش از 10 درجه و یا گاهی بیشتر از 15 درجه است ، اثر می گذارد .

بطور کلی امروزه این امر پذیرفته شده است که خواص کششی ، برشی ، خمشی و ازدیاد طول پارچه به طور قطع نقطه نظری برای خواص پارچه آرایی یا دوزندگی پارچه است . مقدار بهینه ای از ترکیب این خصوصیات مکانیکی پارچه باعث شده است تا پارچه های پشمی به صورت رضایتبخش و دلخواه مورد دوخت قرار گرفته و تبدیل به پوشاکی با کیفیت بسیار خوب ، بدون کوچکترین چروک و جمع شدگی ، پلیسه ( کیس ) و یا هرگونه ظاهر ناخوشایند دیگری در محل کوک خورده شود . این مطالعه بر روی مکانیک پوشاک روز به روز در حال توسعه است تا جایی که درجۀ اتوماسیون را در تولید پوشاک بالا برده است . اگرچه این روند به طور قطع در طی دهه ها رشد پیدا می کند . به منظور کنترل موفقیت آمیز خواص سطحی و مکانیکی پارچه ، بایستی در طی فرآیند تولید پارچه ، برخی اندازه گیری ها و یا دستگاههای حس کننده با سیستم های اتوماسیون در ارتباط باشد .

آزمایشات مکانیکی پارچه

رایج ترین روش برای اندازه گیری خصوصیات مکانیکی پارچه ، استفاده از نتایج یک سیکل کامل ( نمودار هیسترسیس ) تغییر شکل – بازگشت برای پارچه است که نتایج بدست آمده از خصوصیات نهایی کششی و فشاری در شکل 2 و خصوصیات برشی پارچه در شکل 3 نشان داده شده است . در تمامی این موارد ، سیکل تغییر شکل – بازگشت به حالت اولیه توسط مقدار مشخصی از تلفات انرژی یا پدیدۀ هیسترسیس اتفاق می افتد که در گراف ها نشان داده شده است .

شکل 2 – یک نمونۀ بارز از منحنی تغییر شکل – بازگشت به حالت اولیه برای کشیدگی پارچه یا جمع شدگی اولیه که ناحیۀ هاشور خورده ، مقدار تلفات انرژی در طی یک سیکل کامل تغییر شکل – بازگشت به حالت اولیه را نشان می دهد .

از دیدگاه تکنولوژی ، همان گونه که اندازه گیری رفتار تغییر شکل – بازگشت به حالت اولیه برای دستگاه KESF به کار برده می شود ، اندازه گیری عینی پارچه نیز توسط دستگاههای FAST صورت می گیرد ، که اندازه گیری مقادیر یک نقطۀ واحد بر روی منحنی تغییر شکل اساس دستگاههای FAST را تشکیل می دهد .

منحنی های هیسترسیس برش در شکل 3 نشان داده شده است . همانطور که در شکل می توان دید ، عملیات تکمیل پارچه بر روی خواص مکانیکی پشم تأثیر قابل توجهی می گذارد .