آشنایی با ماشین آلات نساجی: ماشین  پرزسوزی پارچه پنبه ای

 Singeing machine for cotton fabric finishing

در صنعت نساجی اعمال تکمیلی به منظور بهبود خواص ظاهری و افزایش مرغوبیت پارچه انجام میشود. هرچند از نظر مشتری زیبایی و ظاهر پارچه، حالت زیردست و احساس آن در درجه اول اهمیت قرار دارد.ولی سعی متخصصان نساجی علاوه بر زیباتر کردن پارچه و بهبود خواص ظاهری، حفظ مشخصه های فیزیکی از جمله استحکام و انعطاف پذیری، اتوپذیری و... نیز میباشد.

از واژه تکمیل در صنعت نساجی سه مفهوم مقدمات تکمیل (control)، تکمیل مقدماتی  (pre treatment) و تکمیل نهایی یا عالی  (after treatment) استنباط می شود. هر پارچۀ خام بافته شده در بافندگی کم و بیش دارای ناخالصی ها، مواد آهاری، انواع روغن، کثافات و عیوبی میباشد که ظاهر، زیردست، لطافت و کیفیت کالا را نا مناسب و نامطلوب میکند؛ بنابراین لازم است قبل از مراحل رنگرزی، چاپ و تکمیل این ناخالصی ها و عیوب در مرحله مقدمات تکمیل از روی کالا زدوده شوند تا پارچه آماده مراحل بعدی در تکمیل مقدماتی و عالی (نهایی) شود.

عملیات مقدمات تکمیل شامل توزین، متراژ، علامتگذاری، کنترل، گرهگ یری، رفوگری، منقاش زنی، زوائد گیری و... میباشد. در این عملیات برخی از ناخالصیها و عیوب موجود بر روی پارچه های خام شامل خاروخاشاک، رنگ، قیر، گرهها و نخ های زائد روی پارچه، سایه روشنها، جابه جایی ها و ناهماهنگی نخهای تاروپود، لکه های چرب و کثیف، روغن و گریس، پارگی نخ، عیوب بافت و... از روی کالا برطرف میگردد.

بعد از مراحل مقدمات تکمیل، پارچه جهت عملیات تکمیل اصلی آماده میشود. به کلیه عملیاتی که بر روی کالای نساجی در راستای کاهش عیوب و خواص نامطلوب کالا و افزایش کیفیت، دوام، درخشندگی، مرغوبیت،استانداردسازی و بهینه سازی کالا انجام میشود، عملیات تکمیل گفته میشود. عملیات تکمیل اصلی کالای
نساجی به دو دسته عملیات تکمیل مقدماتی و تکمیل نهایی (عالی) تقسیم بندی میشود.

عملیات تکمیل مقدماتی شامل عملیاتی است که درآن کالای نساجی (الیاف باز، فتیله، نخ و پارچه) را برای رنگرزی، چاپ یا عرضه آن به صورت سفید (بدون رنگ) آماده میکنند. در تکمیل مقدماتی عملیات هایی نظیر آهارگیری، پخت، شست و شو، پرزسوزی، سفیدگری، مرسریزاسیون، کربنیزه کردن و... بر روی کالای نساجی انجام میشود. انجام عملیات تکمیل مقدماتی یکنواخت، تضمین کننده نتیجه ی یکنواخت در رنگرزی و چاپ کالای نساجی میباشد.

در عملیات تکمیلی که بر روی کالای نساجی انجام میشود، لازم است به عوامل تأثیرگذار در این عملیات نیز توجه شود. برخی از این عوامل تأثیرگذار عبارت اند از:

.1جنس الیاف؛ به عنوان مثال کربنیزه یا نمدی کردن که مخصوص پشم می باشد.

2.خواص فیزیکی الیاف؛ به عنوان مثال تورم و جذب رطوبت متفاوت در الیاف

3.قدرت جذب و ترکیب با مواد شیمیایی الیاف و پایداری واکنش های شیمیایی

4.حساسیت الیاف به مواد شیمیایی؛ به عنوان مثال پشم در برابر قلیایی قوی حساس و آسیب پذیر میباشد.

5.ساختمان بافت پارچه؛ به عنوان مثال پارچه با بافت ساده قدرت پذیرش اکثر اعمال تکمیلی را دارد.

6.شرایط عملیات تکمیل؛ به عنوان مثال آسیب پذیری برخی الیاف با افزایش فشار، دما و زمان عملیات

هرچند توجه به عوامل تأثیرگذار و داشتن دانش و اطلاعات علمی از ماهیت فیزیکی و شیمیایی یک کالا و داشتن امکانات، تجهیزات و ماشین آلات مدرن، مداوم و پیشرفته و استاندارد با مصرف انرژی پایین، نقش مؤثری در بهبود عملکرد عملیات تکمیلی ایفا میکند ولی یک تکمیل موفق بر روی کالا در درجه اول به میزان تجربیات عملی، مهارت، نگرش و دقت نیروی انسانی شاغل در بخش تکمیل وابسته میباشد.

پرز سوزی پارچه

پرزسوزی پارچه به مجموعه عملیاتی گفته میشود که در آن پرزها، کرکها یا الیاف آزاد بیرون زده از یک یا دو سطح پارچه توسط عمل سوزاندن از بین میروند. پارچه ای که  تحت عملیات  پرزسوزی قرار می گیرد دارای سطحی صاف، نرم، یکنواخت و براق میشود و در عملیات رنگرزی از ایجاد دورنگی در سطح کالا و پرزها جلوگیری میشود. وجود پرزها در سطح پارچه سبب میشود که بعد از چاپ و رنگرزی این پرزها روشن تر از بافت به نظر برسند و از ظرافت خطوط مرزی در چاپ و جلای پارچه کاسته میشود. در ماشین های چاپ، پرزهای جدا شده از سطح پارچه به تیغه (پارو) میچسبند و درگراور (فرورفتگی های) غلتک قرار میگیرند که مشکلاتی برای چاپ ایجاد میکنند.

عمل پرزسوزی ممکن است قبل یا بعد از آهارگیری انجام شود. عمل آهارگیری قبل از پرزسوزی باعث جدا و بلند شدن پرزها و کرکها از سطح پارچه میگردد و بر راندمان و یکنواختی پرزسوزی اضافه می کند ولی عیب این روش این است که پارچه پس از آهارگیری، جهت ورود به ماشین پرزسوزی لازم است بهطور کامل خشک شود.

در شکل زیر پرزهای سطح پارچه و نخ در زیر ذره بین، قبل و بعد از پرزسوزی نشان داده شده است.

 در پرز سوزی پارچه در حالت کاملا باز و تحت کشش با سرعتی بین 50 تا 300 متر در دقیقه از مقابل مشعل می گذرد. این عمل را می توان همچنین به کمک صفحات فلزی داغ و یا کویل الکتریکی انجام داد.به هر روی شعله به علت قدرت نفوذ زیاد در منفذ های پارچه ، بهترین وسیله پرز سوزی است. بهترین زمان برای پرز سوزی بعد از آهار گیری میباشد چون بر اثر جداشدن آهار از نخ ، تمام الیاف کوتاه آزاد گردیده و از سطح پارچه دور می گردد.از آنجاییکه پرز سوزی بعد از آهارگیری به خشک کردن احتیاج دارد معمولا پرزسوزی قبل از آهارگیری انجام می شود. پرزسوزی قبل از آهارگیری راندمان کمتری را نسبت به پرزسوزی بعد از آهارگیری دارد و نایکنواخت تر می باشد. در پرزسوزی پارچه های مخلوط پنبه – پلی استر ممکن است گلوله های کوچک ذوب شده پلی استر سطح پارچه را فرا گیرد . این گلوله ها در رنگرزی به روش رمق کشی رنگینه بیشتری را به خود جذب کرده و ظاهر پارچه رنگی را نایکنواخت می سازد و در صورت وجود چنین عیبی ، می توان پرزسوزی پارچه های پنبه – پلی استر را بعد از اتمام رنگرزی و خشک کردن انجام داد.

شایان توجه است که در پرز سوزی باید پرز به صورت موثر سوخته شده و در عین حال به پارچه صدمه وارد نیاید. واضح است که یکنواختی پرزسوزی دارای اهمیت فراوان بوده و در نظر گرفتن نکات زیر به کسب آن کمک می کند :

یکنواخت بودن شعله در عرض پارچه

سرعت یکنواخت عبور پارچه از شعله

فشار گاز یکنواخت و قدرت یکنواخت هواکش ماشین

ماشین پرزسوزی Walter Osthoff

این ماشین مجهز به چهار کوره میباشد که در صورت احتیاج می توان از دو شعله برای هر طرف پارچه استفاده کرد. در ماشین ، هوا به داخل پمپ شده و بد از مخلوط شدن با گاز به کوره تغذیه و مشتعل می گردد.سیلندر های کوره ها توسط جریان آب سرد می گردند و در صورت عدم جریان آب سرد ، امکان ذوب شدن سیلندرها وجود دارد.در موقع تعویض پارچه ، کوره ها توسط سویچ الکتریکی به عقب برگشته تا از سوختن پارچه جلوگیری گردد.پارچه های ظریف بعد از ترک ماشین پرزسوزی معمولا از یک مخزن آب گذشته و پس از عبور از یک جفت غلتک فولادی پیچیده می شود.مخزن آب علاوه بر خاموش کردن جرقه های احتمالی بروی پارچه ، عمل شستشو را نیز تا حدودی انجام میدهد و می توان به آن مواد آهارگیر اضافه نمود.پارچه های ضخیم ، معمولا از مخزن آب عبور نکرده و مستقیم بروی بچ پیچیده می شوند.روی بعضی از ماشین های پرزسوز ممکن است غلتک خشک کنی جهت خشک کردن کامل پارچه قبل از ورودبه ماشین قرار داشته باشد و همچنین ممکن است که غلتک های جرقه گیر در آخرین قسمت ماشین قرار داده شود تا از حمل جرقه توسط پارچه جلوگیری به عمل آید .

نکته:  قبل از ورود  پارچه به ماشین پرزسوزی باید پرزهای پارچه برافراشته شودند. جهت بر افراشتن پرزهای سطحی پارچه دو روش وجود دارد. روش اول برس زدن سطحی پارچه و روش دوم استفاده از یک میدان مغناطیسی. هرچه پارچه ظریفتر باشد سرعت عبور پارچه از دستگاه  پرزسوز بیشتر خواهد بود. سرعت معمولی پرزسوزی برای پارچه های ظریف  پنبه و پنبه-پلی استر حدود  200تا220  متر بر دقیقه و برای پارچه های ضخیم حدود 120 متر در دقیقه می باشد.  سرعت عبور پارچه های پشمی جهت پرزسوزی  60 تا 70 متر در دقیقه می باشد. پارچه را ممکن است که از یک و یا هر دو رو پرزسوزی نمود.

در پرزسوزی پارچه های مخلوط پنبه و پلی استر ممکن است گلوله های کوچک ذوب شده در سطح پارچه ظاهر شود که قابلیت جذب مواد رنگزای بیشتری دارند، بنابراین جهت جلوگیری از نایکنواختی و دو رنگی در رنگرزی بهتر است عمل رنگرزی پارچه قبل از پرزسوزی انجام شود. پارچههایی که درصد پلی استر آنها در مخلوط بیشتر از 90درصد میباشد، نیاز به پرزسوزی ندارند. هرچه میزان سلولز در پارچه بیشتر باشد، سرعت حرکت پارچه و پرزسوزی افزایش مییابد. سرعت پرزسوزی پشم از پنبه کمتر میباشد. در پارچه های فاستونی فقط یک سطح پارچه پرزسوزی میشود. جهت انجام عمل پرزسوزی از ماشین پرزسوزی استفاده میشود. ماشینهای پرزسوزی به سهدسته پرزسوزی صفحه داغ، ماشین پرزسوزی غلتکی و ماشین پرزسوزی گازی تقسیم میشوند.

ماشین پرزسوزی صفحه داغ:

ماشین پرزسوزی صفحه ای از دو صفحه مسی منحنی شکل تشکیل شده است که حرارت را بهخوبی هدایت می کند. صفحات مسی از قسمت پشت آنها توسط سوختن نفت یا گاز شهری به حدی داغ میشود که بهطور کامل سرخ میشوند. سپس پارچه را با سرعت  100تا 250متر در دقیقه از روی این صفحات سرخشده عبور میدهند. پرزهای سطح پارچه بهواسطۀ تماسی که با صفحات داغ پیدا می کنند، می سوزند و از بین میروند. مهم ترین عیب ماشین پرزسوزی صفحهای که استفاده از این ماشین را محدود کرد، متغیر بودن حرارت صفحات در طول عمل پرزسوزی میباشد که این عیب باعث نایکنواختی در عمل پرزسوزی میشود.

ماشین پرزسوزی غلتک داغ:

ماشین پرزسوزی غلتکی دارای یک غلتک بزرگ مسی یا چدنی می باشد که با کمک یک المنت برقی یا مشعل گازی یا نفتی از داخل غلتک، داغ میشود. در موقع عمل پرزسوزی، این غلتک داغ میشود و به آرامی می چرخد تا قسمتهای داغ غلتک همواره با پارچه عبوری در تماس باشد و پرزهای سطحی پارچه را از بین ببرد. مسیر گردش غلتک داغ برعکس مسیر حرکت پارچه می باشد و این عمل باعث بلندشدن بهتر پرزها از سطح پارچه و یکنواختی در سوزاندن پرزها میشود. هر چند راندمان و کیفیت پرزسوزی در این ماشین بهتر از ماشین پرزسوز صفحهای میباشد اما به دلیل اینکه در طول عمل پرزسوزی گرمای سطح غلتک تغییر میکند؛ بنابراین پرزهای روی سطح پارچه به صورت نایکنواخت سوزانده میشوند. امروزه استفاده از ماشینهای پرزسوزی صفحه داغ و غلتک داغ محدود شده است.

ماشین پرزسوزی گازی:

ماشین پرزسوزی گازی شامل یک شکاف باریک مشبک میباشد که شعله های آتش قابل تنظیم حاصل از سوختن گاز شهری یا بنزین تحت زوایای مشخصی (عمود یا مماس بر پارچه) از درون این سوراخ ها خارج میشود و یک یا دو طرف پارچه عبوری از جلوی آن را پرزسوزی میکند.

روش کار ماشین پرزسوی پارچه از نوع گازی

در ماشین پرزسوزی گازی، هوا به داخل سیلندر یا کوره توخالی پمپ میشود و بعد از مخلوط شدن با گاز مشتعل میشود و از نازل های باریک مشبک خارج میشود. سطح سیلندرهای کوره ها را همواره با آب خنک نگه میدارند تا ذوب نشود.

در این ماشین پارچه پس از عبور از غلتک های راهنما و تنظیم کننده حاشیه ها و میزان کنندۀ پارچه در وسط ماشین، بدون چین و چروک از روبه روی غلتک های برس مویی شکل عبور میکند و ضمن خروج  و انتقال گرد و غبارها به فیلتر، پرزهای سطحی پارچه را نیز جهت پرزسوزی بلند میکنند. بعد پارچه  با سرعت زیاد و قابل تنظیم از روی شکاف باریک شعلۀ گاز با دمای بالای  1000درجه سانتی گراد عبور میکند و در اثر برخورد شعله به سطح پارچه، پرزها و الیاف آزاد بلند شده در سطح پارچه سوزانده میشود. سرعت حرکت پارچه برای پارچه ظریف و سبک حدود  200تا  250 متر بر دقیقه و برای پارچۀ ضخیم و سنگین حدود  120متر بر دقیقه میباشد.

جهت خاموش شدن جرقه های احتمالی، پارچه از غلتکهای جرقه گیر عبور می کند. یک یا دو زننده (بیتینگ) با زدن و تکاندن پارچه، پرزهای سوخته شده را از پارچه جدا میکنند تا از طریق دمندههای اگزوز به خارج ماشین منتقل شود. در شکل   زیر به ترتیب از سمت راست تصاویری از حاشیه گیر، بیتر یا زننده، برس مویی و تلفیقی از زننده و برس نشان داده شده است.

عمل سردکردن پارچه های ظریف با آب سرد پس از عمل پرزسوزی مانع از آتشسوزی پارچه پس از پرزسوزی در اثر جرقههای کوچک احتمالی باقیمانده بر سطح پارچه میباشد. عمل سردکردن پارچه پرزسوزی شده به دو روش انجام میشود، در روش اول، پارچه از مسیر غلتکهای راهنما از درون یک ظرف آب عبور میکند و بعد آب اضافی آن توسط جفت غلتکهای فشارنده گرفته میشود. و در پایان پارچه بر روی یک غلتک پیچیده میشود.

در روش دوم، به سطح پارچه توسط آبفشان، آب سرد پاشیده میشود. عبور پارچه از آب علاوهبر خاموش کردن جرقه های احتمالی، عمل شستوشو را نیز تا حدودی انجام میدهد. در برخی کارخانجات، مواد آهارگیر هم در این مرحله به پارچه اضافه میشود. در موقع تعویض پارچه، کورهها توسط سوئیچ الکتریکی به عقب برمیگردد تا از سوختن پارچه جلوگیری شود. اغلب چند متر ابتدایی و انتهایی پارچه جهت تنظیم کشش پارچه و جلوگیری از آتشسوزی، پرزسوزی نمیشود. پارچههای ضخیم بعد از پرزسوزی، جهت سردشدن نیاز به عبور از آب ندارند. پارچه پس از عبور از غلتکهای جرقه گیر انتهایی بر روی غلتک پیچیده میشوند. ماشین های پرزسوزی گازی متنوعی ساخته شده است که با طراحی های مختلفی که در شعله های گاز، مسیر حرکت پارچه و سرد کردن پارچه انجام شده است قادرند، یک یا دو سطح پارچه را با سرعت ّ و کیفیت عالی پرزسوزی کنند. پرزهای سوخته شده و گازهای سمی تولید شده از طریق کانال ها یا هواکش های قوی به خارج از سالن هدایت میشود. در زمان پرزسوزی لازم است میزان شعله و زاویه شعله در عرض پارچه یکسان باشد و فشار گاز و قدرت هواکش ماشین تغییری نکند.

مسیر حرکت پارچه در خط پرزسوزی و آهارگیری هم زمان

مشاهده فیلم کارد کرد دستگاه پرزسوز گازی

کلیک نمایید.

Textile Fibers: A Comparative Overview ,J.W.S. Hearle, in Encyclopedia of Materials: Science and Technology, 2001

https://www.slideshare.net/prateekNigamNift/finishing-50631052

https://textilelearner.blogspot.com/2011/03/description-of-textile-finishing_1796.html

https://textilelearner.blogspot.com/2011/03/description-of-textile-finishing_1796.html