پیچ و تاب نخ یکی از مهم ترین پارامترها در علم نساجی است که خواص فیزیکی و مکانیکی پارچه نهایی را تعیین می کند. برای نخ پنبه ای زیستی ، که پایداری را در اولویت قرار می دهد، کنترل دقیق پیچ و تاب از اهمیت ویژه ای برخوردار است زیرا به طور مستقیم بر پایداری و دوام نخ در داخل پارچه تأثیر می گذارد، به ویژه از نظر مقاومت در برابر سوراخ شدن و مقاومت در برابر سایش.
1. مفهوم اصلی پیچش و تأثیر آن بر پیوستگی فیبر
پیچ و تاب به عنوان تعداد تاب در واحد طول نخ تعریف می شود که معمولاً بر حسب تاب/متر یا پیچش/اینچ اندازه گیری می شود. پیچش انسجام را به نخ می دهد و الیاف مجزا را محکم به یک ساختار پیوسته و پایدار متصل می کند.
نخهای پنبهای بیوژنراسیون (مخصوصاً نخهای حاوی الیاف پنبه بازیافتی) دارای الیاف کوتاه و محتوای الیاف کوتاه بالایی هستند. بنابراین، پیچش برای محکم کردن موثر الیاف کوتاه بسیار مهم است.
پیچش کم: اصطکاک بین الیاف ناکافی (اصطکاک) منجر به انسجام ضعیف الیاف می شود. این منجر به ساختار نخ شل می شود و آن را مستعد لغزش یا متلاشی شدن تحت فشار مکانیکی می کند.
پیچش زیاد: فشار شعاعی بالا بین الیاف منجر به پیوستگی قوی می شود. ساختار نخ متراکم حاصل جدا شدن الیاف را دشوارتر می کند.
**ضریب پیچش** یک پارامتر کلیدی است که توسط مهندسان نساجی برای کنترل و بهینه سازی خواص نخ استفاده می شود. با توجه به ویژگیهای الیاف کوتاه، برای دستیابی به استحکام و عملکرد قابل مقایسه، معمولاً یک ضربکننده پیچش بالاتر از پنبه بکر لازم است.
2. تاثیر پیچ و تاب بر مقاومت پره های پارچه
مقاومت پیلینگ توانایی الیاف روی سطح پارچه را برای تشکیل و حفظ توپ های کوچک (شمع) در هنگام اصطکاک اندازه گیری می کند. پیلینگ زمانی اتفاق می افتد که انتهای الیاف یا الیاف شل از سطح پارچه بیرون زده و در حین اصطکاک در هم پیچیده می شوند.
2.1 تمایل به پیچش و پیلینگ کم
در پارچههای نخ پنبهای کمپیچوخیم و احیا شده:
آزادسازی آسان الیاف: چسبندگی ضعیف به انتهای الیاف اجازه می دهد تا به راحتی از هسته نخ خارج شوند.
تشکیل موهای زائد: تعداد زیادی حلقه یا انتهای الیاف شل بر روی سطح نخ تشکیل میشود که پیشسازهای اولیه برای پیلینگ هستند.
شکل گیری سریع پیلینگ: الیاف بیرون زده به سرعت در حین اصطکاک در هم پیچیده می شوند و قرص هایی را تشکیل می دهند که به راحتی می ریزند یا به سطح پارچه می چسبند.
بنابراین، پیچش کم دلیل مستقیم افزایش تمایل به پیلینگ پارچههای پنبهای بازسازیشده زیستی است و دوام ظاهر محصول را کاهش میدهد.
2.2 پیچش زیاد و مزایای ضد پیلینگ
در پارچه های نخ پنبه ای احیا شده زیستی با پیچش بالا:
لنگر الیاف محکم: فشار شعاعی بالا به طور محکم الیاف کوتاه و انتهای نخ را محکم می کند و تعداد الیاف بیرون زده از سطح را کاهش می دهد.
مهار مویی: سطح نخ صاف است و به طور قابل توجهی باعث کاهش مویی می شود.
جلوگیری از گره خوردن الیاف: حتی اگر مقدار کمی از الیاف گسترش یابد، استرس داخلی بسیار زیاد آنها از گره خوردن و توپی شدن آنها به دلیل اصطکاک جلوگیری می کند.
کنترل پیچ و تاب حرفهای یک اقدام فنی کلیدی برای بهبود مقاومت درزگیری بافتنیهای پنبهای و پارچههای بافته خاص است که به افزایش رضایت مشتری از دوام محصول کمک میکند.
3. کنترل پیچش مقاومت در برابر سایش پارچه
مقاومت در برابر سایش توانایی پارچه را برای مقاومت در برابر اصطکاک و سایش اندازه گیری می کند. عملکرد آن به چگالی و استحکام ساختاری نخ و همچنین ویژگی های اصطکاک بین الیاف مربوط می شود.
3.1 اثر نقطه تعادل Twist
رابطه بین مقاومت سایشی و پیچش یک همبستگی مثبت خطی ساده نیست. بلکه در نقطه تعادل قرار دارد.
پیچ و تاب بهینه: زمانی که پیچش در محدوده بهینه باشد، پیوستگی بین الیاف به حداکثر می رسد و در نتیجه بالاترین استحکام نخ را به همراه دارد. این افزایش استحکام از شکستن یا از هم پاشیدگی نخ در هنگام قرار گرفتن در معرض تنش سایشی جلوگیری می کند. این نوع نخ بهترین مقاومت در برابر سایش را دارد.
پیچش بیش از حد: هنگامی که پیچش بیش از حد زیاد باشد، نخ بیش از حد سفت میشود و باعث کاهش کشیدگی و کشش میشود، در حالی که آسیب اصطکاک بین الیاف را افزایش میدهد. این ساختار سفت و شکننده ممکن است با خمش و اصطکاک مکرر به راحتی شکسته شود و در نتیجه مقاومت در برابر سایش کاهش یابد.
برای پنبه بازیافتی زیستی، ماده خام با غلظت بالایی از الیاف کوتاه، پیچش بهینه اغلب کمی بیشتر از نخ پنبه ای بکر با همان تعداد است تا از دست دادن استحکام ناشی از الیاف کوتاه به حداقل برسد.
4. ارزش پیچ و تاب در طراحی پارچه
هنگام استفاده از نخ پنبه ای زیستی، طراحان و مهندسان نساجی باید پیچ و تاب را دقیقاً بر اساس الزامات محصول نهایی تنظیم کنند:
برای محصولاتی که نیاز به احساس نرم و جذب رطوبت بالا دارند (مانند حوله، لباس زیر): پیچش کمتر برای حفظ حجیم ترجیح داده میشود، اما مقداری از مقاومت در برابر پر شدن باید قربانی شود.
برای محصولاتی که به دوام بالا و سطح صاف نیاز دارند (مانند جین، لباس کار): پیچش متوسط تا زیاد برای به حداکثر رساندن استحکام نخ و مقاومت در برابر سایش استفاده می شود.
کنترل دقیق پیچش، همراه با انتخاب فنآوری مناسب ریسندگی (مانند چرخش روتور)، روشی حرفهای برای اطمینان از اینکه محصولات پنبهای احیا شده زیستی مطابق با الزامات توسعه پایدار هستند و در عین حال خواص فیزیکی عالی را حفظ میکنند.
