تابندگی و اثرات آن در خواص نخ

بر اساس تعریف اولیه، نخ سازه‌ای است با نسبت طول به قطر بسیار زیاد، با میزان انعطاف و استحکام معین، بنابراین نخ می تواند ساختار یک یا چندلا داشته باشد که به کمک عملیات تابندگی در کنار هم قرار می گیرند. چنانچه یک نخ در راستای محور طول آن با زاویه مشخصی دچار پیچش شود، گفته می‌شود تابیده شده یا در آن تاب ایجاد شده است. در این سری از مقالات نفیس نخ قصد داریم بیشتر با تابندگی و اثرات آن در خواص نخ آشنا شویم همراه ما باشید. گردآوری و تنظیم: نادیا رحیمی تنها، دکتری تخصصی مهندسی نساجی.

عملیات تابندگی

به طور کلی چنانچه یک سر رشته نخ ثابت نگه داشته شود و سر دیگر آن حول محور نخ پچیده شود، عملیات تابندگی صورت رفته است.

چنانچه یک سر رشته نخ ثابت نگه داشته شود و سر دیگر آن حول محور نخ پچیده شود، عملیات تابندگی صورت گرفته.

برای الیاف کوتاه، عملیات تاب دادن برای تبدیل الیاف به نخ ضروری است. قبل از ایجاد پیچش در نخ، الیاف معمولا به صورت رها و بدون تحمل تنش ویژه ای در یک نوار الیافی به هم می پیوندند و پس از ایجاد تاب و پیچش در راستای نخ، الیاف بیرونی تحت تاثیر نیرو اصطکاک به سمت سطوح داخلی فشرده می شوند و ساختار یکپارچه تولید می نمایند.

عملیات تابندگی

برای نخ های فیلامنتی و چندلا، تاب دادن ساختار فشرده ای را ایجاد می کند که نخ به راحتی توسط نیروهای خارجی آسیب نمی بیند و مقاوم است. همچنین پیچش باعث ایجاد تغییر شکل در ساختار نخ و افکت‌های فانتزی می‌شود. میزان و جهت تابندگی نه تنها بر زیردست و ظاهر پارچه بلکه بر کیفیت ذاتی آن نیز تأثیر می‌گذارد. پس از تابیدن، شکل ساختاری و خواص مکانیکی و فیزیکی الیاف تغییر می‌کند، تغییرات ساختاری به صورت شماتیک در شکل زیر نشان داده شده است.

تغییر شکل الیاف بیرونی حین تابندگی نخ

درهنگام انجام عملیات تابندگی، پیچش بر اساس یک زاویه روی نخ انجام می‌شود. هر چه زاویه پیچش بیشتر باشد، فشار مرکزگرا (نیروی هدایت کننده الیاف به سمت مرکز نخ) بیشتر می‌شود. از این رو فشردگی نخ و نیز اصطکاک بین الیاف افزایش می‌یابد.

برای اطلاع بیشتر از انواع نخ و طبقه بندی آن کلیک کنید

ارزیابی تاب در نخ

جهت تاب: جهت تاب بر اساس جهت انحراف الیاف در نخ تک و یا چند لا به دو نوع Z-twist و S-twist تقسیم می‌شود.

جهت تاب بر اساس جهت انحراف الیاف در نخ تک و یا چند لا به دو نوع Z-twist و S-twist تقسیم می‌شود.

جهت تاب نخ تاثیر زیادی در ظاهر و زیردست پارچه دارد. با استفاده از جهت تاب ایجاد شده در نخ های تار و پود می توان ساختار پارچه را به سبک های مختلف طراحی کرد و بافت.

تعداد تاب: تعداد دور چرخش در واحد طول نخ را تعداد تاب می‌گویند. دو بخش از نخ یک جابه‌جایی زاویه‌ای 360 درجه ایجاد می‌کند که تبدیل به یک دور پیچش می‌شود و به آن یک دور می‌گویند.

دو بخش از نخ یک جابه‌جایی زاویه‌ای 360 درجه ایجاد می‌کند که تبدیل به یک دور پیچش می‌شود و به آن یک دور می‌گویند.

عملیات تابندگی بر استحکام، انعطاف پذیری، کشسانی و جمع شدگی نخ تأثیر می‌گذارد. با افزایش تاب، استحکام نخ افزایش می یابد، اما پیچش نباید از مقدار معینی بیشتر شود، در غیر این صورت استحکام نخ کاهش می یابد که به این میزان، تاب بحرانی نخ می‌گویند. میزان تاب بحرانی برای نخ بر اساس جنس و نوع مواد اولیه متفاوت است.

تاثیر تابندگی روی خواص نخ چندلا

ویژگی‌های نخ چندلا به ویژگی‌های فیزیکی نخ تک‌لا، تعداد لای نخ، جهت پیچش و قوت پیچش مربوط می‌شود. به طور کلی، عملکرد نخ چندلا به طور قابل توجهی بهتر از نخ تک‌لا می‌باشد.

تغییر در  خواص کشسانی و ازدیاد طول

هنگامی که اجزا نخ چندلا در جهات مخالف تابیده می‌شوند، ازدیاد طول، کمی کاهش می‌یابد زیرا دامنه پیچش الیاف خارجی کاهش می‌یابد. با افزایش ضریب پیچش، دامنه پیچش الیاف خارجی شروع به افزایش می‌کند، بنابراین ازدیاد طول دوباره روند افزایشی پیدا می‌کند. هنگامی که نخ چندلا در یک جهت نسبت به اجزا تابیده می‌شود، دامنه متوسط پیچش الیاف با افزایش ضریب پیچش، دچار افزایش می شود. بنابراین ازدیاد طول نخ چندلا نیز افزایش می‌یابد و از نظر کمّی بیشتر از زمانی است که نخ چندلا در جهت مخالف تابیده می‌شود. این موضوع در نمودار زیر نشان داده شده است.

نمودار ازدیاد طول

افزایش مقاومت در برابر سایش

در طول فرآیند، وضعیت مقاومت سایشی نخ عمدتاً هنگام تماس با قطعات ماشین مشخص می‌شود. از آنجایی که نخ چندلا یکنواخت می‌باشد، اصطکاک کمتری با قطعات مختلف دستگاه ایجاد می‌کند. برای پارچه‌های تهیه شده از نخ های چندلا، حتی اگر الیاف سطحی تا حدی ساییده شده باشند، همچنان پارچه به دلیل ساختار بهم فشرده، از استحکام خاصی برخوردار است، بنابراین پارچه مقاومت سایشی خوبی را داراست.

بیشتر بدانید: الیاف پلی استر

درخشندگی و بهبود زیردست

درخشندگی و زیردست نخ چندلا به شیب ایجاد شده برای الیاف روی سطح نخ بستگی دارد. هرچه شیب الیاف بیشتر باشد، درخشندگی کمتر و نخ چندلا زبرتر است. برعکس این شرایط منجر به درخشندگی بهتر و احساس نرم‌تر می‌شود. اگر نخ بیش از حد تابیده باشد، شیب محوری الیاف و تنش روی الیاف زیاد، درخشندگی مات و زیردست زبر است. در این حالت پیچش معکوس باعث بهبود و موازی شدن محوری الیاف در سطح نخ چندلا و کاهش فشردگی می‌شود و در نتیجه درخشندگی و زیردست بهبود می‌یابد.

تابندگی بر حجم، وزن و قطر نخ نیز تاثیر دارد. اثر تابندگی باعث افزایش سفتی نخ می‌شود. در یک محدوده مشخص، حجم و وزن نخ با افزایش تاب افزایش می‌یابد و قطر نخ با افزایش پیچش کاهش می‌یابد. مجموع این عوامل منجر به تغییر در ضریب پوشانندگی پارچه، راحتی و غیره برای ارچه تولید شده از نخ تابیده، می‌شود.

بیشتر بخوانید: انواع نخ در صنعت نساجی

جمع بندی

عملیات تابندگی جز فرآیندهای مهم درنساجی می باشد. نخ چندلا از دو یا چند نخ تک‌لا تهیه شده است که نسبت به نخ تک‌لا از مقاومت سایشی و استحکام بیشتری برخوردار است. این در حالی است که می توان عملیات تولید نخ چندلا را با استفاده از نخ های تابیده نیز انجام داد و به محصولی دست یافت که از تابیده شدن نخ های تاب‌دار به دست می‌آید.