پایان نامه تکنولوژی نساجی

مقدمه:

   پیشرفت تکنولوژی نساجی در چند سال گذشته به اندازه ای چشمگیر و تغییرات تکنیکی آن به قدری متنوتع بوده است که می توان به جرأت ان را به عنوان دومین تحول بزرگ صنعتی در زمینه تکنولوژی و ماشین سازی به حساب آورد. اگر اولین تحول بزرگ صنعت و نساجی را در قرن نوزدهم به کار افتادن چرخهای این صنعت توسط نیروی مکانیکی بدانیم، به طور قطع دوم تحول بزرگ صنعت نساجی در اواسط قرن بیستم و با ارائه روش های جدید رسیدنگی مانند تولید الیاف فیلامنت ریسندگی اوین اند، و در بافندگی ماشینهای بافندگی بی ماکرو و ماشین های بافندگی چند فازی انجام گرفته است.

دلایل تحول صنعت نساجی به غیر از مسائل اقتصادی و تکنیکی تولیدی، به عوامل زیر بستگی داشته است:

ازدیاد سریع جمعیت در قرن نوزده و بیست سبب شد تا نیاز به افزایش تولید کارخانه های نساجی و در نتیجه افزایش تولید ماشین آلات نساجی بیشتر شود.

پیشرفت سریع سایر صنایع در نتیجه کمبود کارگر و بالا رفتن دستمزد در این صنایع باعث شد که کارگران صنعت نساجی دیگر روی  آورد. در این مورد تنها راه حل علمی اتوماتیک کردن ماشینها برای کم کردن نیاز به کارگر و به موازات آن افزایش تولید ماشین آلات به منظور قادر ساختن کارخانه های تولیدی به پرداخت دستمزد بیشتر بود.

بالا رفتن تمدن ماشینی ملتها و تحول روز افزون مد در زندگی عامه مردم سبب شد تا میزان معرف سرانه منسوجات افزایش یابد.

ماشینهای بافندگی از زمان بوجود آمدن دستگاه بافندگی دستی تا مشینهای بافندگی اتوماتیک دوره تکمیلی قابل ملاحظه ای را پشت سر نهاده است. با این وصف اگر مطالعه سطحی در این مورد انجام گیرد، ملاحظه می شود که تکنیک کار ماشین های جدید به همان دستگاههای بافندگی دستی شباهت دارد. با اختراع ماشینهای بافندگی بافندگی بوجود آمد و روشهای بافندگی جدیدی ارائه شد.

   در دوره توسعه و تکمیل ماشینهای بافندگی تا زمان بوجود آمدن ماشینهای بی ماکو تحولاتی پیدا شد. در حالیکه بر روی دستگاه بافندگی دستی هر نوع پارچه ای از لحاظ جنس بافته می شد، با مکانیزه شدن این دستگاه ها و بوجود آمدن ماشینهای بافندگی برای هر نوع پارچه ای ماشین مخصوصی ساخته شد. به طور مثال ماشینهای بافندگی برای پارچه های پنبه ای، فیلامنت پشم و غیره ساخته می شد و فقط در همین موارد به کار می رفت. واضح است که این ماشینهای مورد استعمال ویژه ای داشت و فقط برای بافتن پارچه مخصوصی قابل استفاده بود. با عرضه شدن ماشین های بی ماکو و با توجه به این مطلب که یکی از خصوصیات آنها  عمومی بودن کاربرد آنهاست و می توان پارچه های متنوعی بر روی آنها بافت، کارخانه های سازنده ماشینهای اتوماتیک برای رقابت با ماشینهای بی ماکو مجبور شدند ماشینهایی بسازند که کاربرد آنها عمومی باشد. در حقیقت باید گفت که کارخانه های سازنده امروزه سعی می کنند که ماشینهای بافندگی را با موارد کاربرد متنوع عرضه کنند. با وجود این ممکن است اصطلاح ماشنی بافندگی عمومی کمی اغراق آمیز باشد. زیرا با وجود آنکه از نظر مکانیکی و تکنولوژی بافت، امکان عمومی بودن یک ماشین بافندگی وجود دارد ولی کاربرد چنین ماشینی در بیشتر موارد از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نیست. در مورد عمومی بودن ماشینهای بافندگی می توان حداکثر تا آنجا پیش رفت که مثلاً برای دو پارچه مختلف، نمره نخ، پهنای پارچه و تراکم در یک حد قرار داشته باشد. در غیر این صورت حتی از نظر تئوری قابل قبول نیست که به طور مثال بتوان بر روی یک ماشین بافندگی اتوماتیک پشمی یک پارچه ظریف ابریشمی بافت.

  با در نظر گرفتن مطالبی که در مورد کاربرد ماشینهای بافندگی عمومی گفته شد، نمی توان ماشینهای بافندگی را به طور صحیح و مجزا از یکدیگر تقسیم بندی کرد. در کتابهای قدیمی نساجی تقسیم بندی ماشینهای بافندگی بر اساس نوع محورهای متحرک و تعداد آنها انجام می شد، اما امروزه این تقسیم بندی صحیح نیست. امروز می توان ماشینهای بافندگی را بر اساس طریقه پود گذاری آنها تقسیم بندی کرد:

ماشینهای بافندگی با سیستم  پود گذاری معمولی.

 در این ماشینها پود گذاری توسط ماکویی که در داخل آن ماسوره نخ پود قرار دارد انجام می شود. این ماشینها به طور کلی شامل ماشینهای بافندگی معمولی و اتوماتیک هستند. ماشینهای بافندگی معمولی بیشتر در بافت پارچه ای سنگین، مانند پشمی و غیره استفاده قرار می گیرد. امروزه اکثر ماشینهای بافندگی با روش پود گذاری معمولی از نوع اتوماتیک هستند.

ماشینهای بافندگی با سیستم پودگذاری غیر معمولی.

این ماشینهای بافندگی به گروههای مختلفی تقسیم می شوند:

ماشینهای بافندگی که در آنها عمل پودگذاری توسط یک جسم پرتاب شوند انجام می شود. پود گذاری در این ماشینها یا توسط ماکوی گیره ای که فاقد ماسوره است و در دو سر ماکو گیره هایی تعبیه شده و یا توسط جسم پرتاب شونده گیره دار کوچکی که ابتدای نخ پود را می گیرد و به داخل دهنه می کشد انجام می شود.

 ماشینهای بافندگی که به طور مثبت پودرگذاری می کنند. این ماشینها دارای گیرههایی هستند که توسط تسمه و یا میله به داخل دهنه رفته و نخ پود را وارد می کنند.

ماشینهای بافندگی جت- این نوع ماشینها به وسیله جت آب و یا جت هوا نخ پود را به داخل دهنه وارد می کند.

ماشینهای بافندگی چند فازی- در این ماشینها همزمان چند دهنه به صورت سری و یا موازی تشکیل می شود و چند پود را وارد دهنه می کند.

تاریخچه:

  بافندگی یکی از قدیمیترین صنایع دستی بشر به شمار می رود امروزه شواهدی در دست است که مشخص می کند، بشر از نه هزار سال پیش، از پارچه، بافته شده استفاده می کرده است.  به این دلیل صنعت نساجی به خصوص بافندگی دارای تاریخچهای بسیار قدیمی است. قرنهای متمادی صنعت بافندگی به عنوان مهمترین صنعت تولیدی بشر به شمار می رفت. و نه تنها از نظر تولیدی این صنعت اهمیت داشته بلکه تأثیر آن در مسائل اجتماعی نیز اهمیت فانی داشته است. به طور مثال استفاده از برده ها در تولید مواد اولیه مانند الیاف طبیعی بخصوص در مزارع پنبه، و یا استفاده از کودکان خردسال درکارخانه های نساجی به ویژه در بافندگی، نمونه هایی از تأثیر اجتماعی صنعت نساجی به شمار می رود. نخ های تولیدی در زمانهای قدیم بسیار نایکنواخت و ضخیم بود و به همین دلیل پارچه های تولیدی نیز کاملاً صخیم بودند. به این وصف در کتابهای مختلف آمده است که در این ادوار نیز پارچه های ظریف تولید می شده است. به نظر می رسد که اولین طریقه تولید پارچه توسط بشر عبارت بود از آوریختن نخهای تار از یک چوب افقی و آویزان کردن وزنه هایی در انتهای نخها، به منظور ایجاد کشش در نخ تار (مانند بافتن تور ماهیگیری که در قدیم در ایران رسم بود). نخ پودر به صورت یک بسته از لابلای نخهای تار عبور داده می شد. تا بافت پارچه تشکیل شود.

  طریقه ای که بعدها ابداع شد عبارت بود از قرار دادن نخهای تار داخل یک چارچوب افقی به طوریکه این نخها در داخل آن کاملاً کشیده قرار می گرفت. و نخ پود از لابه لای نخهای تار عبور داده می شد(مانند بافتن کف پوش حصیری که در گیلان مرسوم است) .

 به علت طول محدود تاب و نخ تار روی آن پارچه بافته شده نیز دارای طول محدودی بود. در قرن بعد نخ تار بر روی غلتک نخ تار پیچیده می شد واین غلتک در کی دستگاه بافندگی دستی قرار می گرفت.

    نخ های تار پس از باز شدن از روی غلتک تار به حالت افقی در می ‌آمد و در این حالت توسط نخ پود بافته می شد. پس از بافتن، پارچه بر روی غلتک پارچه پیچیده می شد. این نوع دستگاه سالیان متمادی و به عبارت دیگر تا اواسط قرن نوزدهم تنها وسیله بافت پارچه به شمار می رفت.

   اولین تحول در راه تکنیکی شدن دستگاه بافندگی در سال 1733 میلادی، توسط شخصی به نام جان کی ایجاد شد. وی با اختراع روش پرتاب ماکوی سریع سبب شد، تا عمل بافندگی نسبت به پیش تندتر شود. گرچه این اختراع تولید دستگاه بافندگی را به مقدار کمی افزایش داد ولی باعث گردید تا راه جدیدی برای اختراعات بعدی گشوده شود. در سال 1785 میلادی، ادموند کارت رایت موفق شد یک دستگاه مکانیکی بافندگی را اختراع کند. همزمان با اختراع روش استفاده از ا نرژی بخار توسط جیمز وات در سال 1776 نیز ارائه شد و بدین ترتیب میسر گشت که بتوان قسمت اعظم دستگاههای مکانیکی را از آهن و چدن ساخت. در نتیجه دستگاهها با نیروی بخار به حرکت در می آمد. در اویل سالهای 1800 میلادی دستگاههای بافندگی که از چدن ساخته شده بود توسط انرژی بخار کار می کرد.

  در سال 1809 ماری ژوزف ژاکارد موفق شد دستگاه تشکیل دهنده ژاکارد را اختراع کند. با این اختراع صنعت بافندگی هندی (ایجاد تصاویر و اشکال بزرگ در پارچه) که تا این تاریخ دستی انجام می شد، به صورت مکانیزه درآمد. دستگاههای بافندگی دستی که تا زمان استفاده از انرژی های مختلف مانند بخار و یا برق مورد بهره برداری بود، باید به عنوان دستگاه بافندگی دستی نامید و دستگاههای دیگر را به عنوان «ماشین بافندگی» نامگذاری کرد. در ماشینهای بافندگی عملیاتی مانند دفیتن زدن، پودگذاری، تشکیل دهنه، و غیره توسط نیروی مکانیکی انجام می شود. ولی در این ماشینها اگر نخ روی ماسوره تمام شود کارگر باید ماشین را متوقف سازد و ماسوره پر را جایگزین ماسوره خالی کند. همچنین کارگر باید به محض پاره شدن نخ پود و یا نخ تار ماشین را متوقف سازد تا از ایجاد عیوب مختلف در پارچه جلوگیری شود. با این توضیح نتیجه می شود که ماشینهای بافندگی احتیاج به کارگر زیادی دارد و در حقیقت در دورانی که کارخانه های، بافندگی مجهز به ماشینهای غیر اتوماتیک بودند هر ماشین به یک کارگر نیاز داشت. علاوه بر این توقف ماشین جهت تعویض ماسوره باعث می شد که راندمان ماشین نیز به میزان قابل توجهی کاهش یابد. این مسائل سبب شد که به مرور ماشینهای بافندگی به مکانیزم های مجهز شود که عملیات فوق را به صورت اتوماتیک انجام دهد این عمل علاوه بر بالا بردن راندمان ماشین میسر می سازد که یک کارگر بتواند با بیش از یک ماشین کار کند. ماشینهای بافندگی که به قسمتهای اتوماتیک مجهز هستند «ماشینهای بافندگی» اتوماتیک نامیده می شوند.

   اتوماتیک شدن ماشینهای بافندگی در اواخر قرن نوزدهم شروع شد و در قرن بیستم به کمال خود اولین قدم در راه اتوماتیک شدن ماشین، با اختراغ مکانیزم تعویض ماکو در اواخر قرن نوزدهم برداشته شد و پس از آن مکانیزم تعویض ماسوره اختراع گردید. در این زمان سیر اتوماسیون در بافندگی که به کندی پیش می رفت، زیرا به علت وجود نیروی کارگری فراوان و ارزان، رغبت زیادی به اتوماسیون وجود نداشت. البته دلایل دیگری نیز در این مورد وجود داشت و آن محدودیت هایی از نظر کاربرد طریق جدید مکانیک و الکتریکی در قسمتهای اتومات بوده و حتی می توان ادعا کرد که تکنیک ماشینهای بافندگی آن زمان برای قبول اتوماسیون هنوز نارس بود. توسعه اتوماسیون در ماشینهای بافندگی تا سالهای 1960 ادامه داشت. علاوه بر این پیشرفتهای دیگری در تکنیک اتوماسیون بوجود آمد که از آن جمله می توان به مکانیزم مراقبت تار و پود، مکانیزم تغذیه کننده ماسوره با استفاده از جعبه حمل ماسوره به جای باطری ماسوره و مکانیزم پیچیدن ماسوره در ماشین بافندگی اشاره کرد. در زمان تحول و تبدیل ماشین بافندگی به ماشین بافندگی اتوماتیک راه های دیگری نیز برای بالا بردن تولید ماشین بافندگی باز شد . در همان زمانهای اولیه به این نکته توجه شده بود که مهمترین عامل محدود کننده سرعت ماشین بافندگی وجود ماسوره نخ بود در داخل جسم پود بر (ماکو) و در نتیجه زیاد بودن جرم جسم پرتاب شونده به داخل دهنه است. به این دلیل از اوایل قرن بیستم روشهای جدیدی برای پود گذاری پیشنهاد شد. در سال 1866 باکستون و شرمن ایده ای را به ثبت رساندند که بر اساس آن یک سوزن گیره ای به داخل دهنه رفته و نخر پود را از سمت دیگر به داخل دهنه می کشید.

  در سال 1871 شخصی به نام ویلیام جی در آمریکا سیستمی را به ثبت رساند که بر اساس آن دو سوزن گیره ای عمل پود گذاری را انجام می داد. یک سوزن نخ پود را وارد دهنه می کرد‌ (پود آور) و در وسط دهنه سوزن دیگری نخ پود را گرفته و از دهنه خارج می کرد. (پود بر).

  در سال 1805 دانیل مونسون استون سیستمی را عرضه کرد که در آن عملیات عمل پودگذاری توسط ماکویی انجام می شد که در دو سر آن دو گیره وجود داشت و متنا و با نخ پود را از طرفین وارد دهنه می کرد. در سال 1911 کارل پاستور در آلمان امتیاز یک سیستم ماکو گیره ای را به دست آورد.