صنعت تولید الیاف مصنوعی و فناوری های نوین

صنعت نساجی نیز پا به پای دیگر صنایع و مطابق رشد فناوری های مختلف، خود را تطبیق داده و حتی در برخی موارد خود پرچم دار این قافله است. پیشرفتهای سریع و روز افزون در فناوریهای نوین در زمینه های مختلف، از جمله فناوری مواد پیشرفته در ساخت قطعات و تجهیزات از جمله مواد نو ترکیب و کامپوزیت ها و نانو مواد، فناوریهای نوین سیستمی و تکنولوژیکی از جمله نانو فناوری، بیوفناوری، صنعت پلاسما و لیزر و اخیرا فناوریهای دیجیتال تلفیق شده با هوش مصنوعی تحولی عظیم را در همه صنایع در حال رقم زدن است. در این سری از مقالات نفیس نخ همراه ما باشید تا بیشتر با صنعت تولید الیاف مصنوعی و فناوری های نوین آشنا شویم. تهیه و تنظیم: الهام محمدی

بهبود کارایی قطعات و تجهیزات، فناوریهای نوظهور و یا ارتقا یافته

از جمله این بخش ها میتوان به بهبود کارایی قطعات و تجهیزات، فناوریهای نوظهور و یا ارتقا یافته ی سیستمی و روش ها، و فناوریهای مواد نوترکیب و یا تلفیق این فناوریها اشاره نمود. یکی از مزایای سیستم های جدید افزایش سرعت، دقت، و کاهش خطاهای انسانی است که در زیر به مواردی از ان پرداخته شده است: این پیشرفتها را میتوان شامل، نسل جدید اتوماسیون، صرفه جویی در انرژی، خط ریسندگی فشرده (Compact) و نیز نوآوری در تکنولوژی، بیان نمود.

نسل جدید اتوماسیون

اتوماسیون کلید موفقیت در تولید الیاف مصنوعی است و در این صنعت در مراحل مختلف تولید الیاف از روش های اتوماسیون برای کاهش خطاهای نیروی انسانی و کاهش هزینه ها و بهبود و تسریع روند تولید استفاده میگردد. از جمله سیستم های پیشرفته اتوماسیون، سیستم داف خودکار با کنترل خودکار، حمل و نقل خودکار و سیستم ذخیره سازی پویا، حمل خودکار بسته بندی نخ، تامین خودکار بوبین به واحد تکسچرایزینگ میباشد.

بیشتر بدانید: الیاف زیستی، خواص و کاربردها

کنترل کیفیت خودکار: نظارت بر فرایند های تولید و خصوصا کنترل کیفیت و یکنواختی محصول در فرایند تولید الیاف و نخ بسیار حائز اهمیت است. در ادامه به صورت شماتیک برخی از ابزار کنترل کیفیت و نظارت برخط نشان داده شده است:

کنترل کیفیت خودکار

نسل جدید اتوماسیون

سیستم داف خودکار با کنترل خودکار

سیستم داف پکیج دارای سیستم کنترل خودکار برای برداشتن بوبین ها از وایندر و انتقال آنها به وسیله نقلیه است. سپس بوبین ها را در شیار شفت خالی قرار میگیرد. سیستم داف اتوماتیک برای برداشتن بوبین های کامل شده و قرارگرفتن بوبین های خالی در محل شفت امن، به موقع و بدون دخالت کارگر است.

سیستم داف خودکار با کنترل خودکار

سیستم داف خودکار با کنترل خودکار

سیستم داف اتوماتیک که توسط رباتها انجام میشود. برنامه ریزی میشود چنددرصد از نخها به کدوم سالن بروند و هیچ کارگری نقشی ندارد. برای حمل سریع و ایمن بوبین ها استفاده می شود.  سپس این بوبین ها از خط تولید به سالن های بعدی و یا آزمایشگاه نساجی می شوند.

برای اطلاع بیشتر کلیک کنید: الیاف زیست سازگار، حرکتی به سمت کربن صفر در صنعت نساجی

سیستم بسته بندی اتوماتیک بدون نیاز به کارگر

سیستم بسته بندی اتوماتیک بدون نیاز به کارگر

سیستم بسته بندی با فیلم کششی و پوشش پالت به صورت تسمه بندی

سیستم بسته بندی با فیلم کششی و پوشش پالت به صورت تسمه بندی

صرفه جویی در مصرف مواد و انرژی

از جمله مزایای دیگر برخی از این سیستم ها، صرفه جویی در مصرف انرژی و کاهش هزینه های مصرفی است در ادامه به برخی این پیشرفتها در بخش تولید الیاف مصنوعی اشاره گردیده است.

• استفاده از جت هوا بانام Ape که توسط هبرلاین ساخته شده است که 15% مصرف هوا کمتر است درعین حال کیفیت نهایی نیز مشابه جت معمولی می باشد.
• گادت تلفیقی از ترکیب تجهیزات اشعه مادون قرمز و مقاومت الکتریکی که هم از لحاظ دقت دما و صرفه جویی انرژی الکتریکی مناسب است.

جت هوا

وایندر نخهای POY: وایندرهای ECO ORCA حداقل اپراتور را نیاز دارد و در مصرف برق بسیار صرفه جویی شده است. از طرفی طراحی بسیار کوچکی دارد و در فضای سالن نیز صرفه جویی شده است و تامین هوای مطبوع سالن نیز نیاز به انرژی کمتری خواهد داشت.

وایندرهای جدید برای نخ FDY: اولین بار طراحی شرکت TMT از نوع وایندرهای TWIN می باشد و با نام IBOX MANTA نام گذاری شده است.

بیشتر مطالعه نمایید: تاثیر زمان دهی و متغیرهای دستگاه تکسچرایزینگ بر خواص فیزیکی PBT

نمونه دیگر این فناوری ها وایندرهای TMT و WINGS میباشد. برای کاهش نوسانات و نایکنواختی در هنگام تراورس، در نزدیک وایندر یه گادت قرار دادند. یکی از شرکتها بانام WINGS که گادت را سر پوزیشن قرار داده و دیگری بانام TMT که گادت را در وسط گذاشته است. TMT توزیع زاویه بهتر می باشد، چون این گادت که در وسط پوزیشن قراردارد، ابتدا در قسمت پایین قرار دارد و پیچش صورت گرفته و سپس روی ریلی به سمت بالا رفته و توزیع زاویه بهتر خواهد بود.

فشرده سازی خطوط و کاهش مراحل میانی

در برخی از سیستم ها با حذف برخی مراحل و یا تهیزات، سبب صرفه جویی انرژی توسط خطوط ریسندگی فشرده گردیده است: در فرایند ریسندگی الیاف کوتاه از این سیستم های فشرده استفاده گردیده است که منجر به سرعت بالای تولید و کیفیت بهتر الیاف گردیده است. در شکل زیر نمونه ای مقایسه سیستم متداول تولید الیاف با سیستم رینگ و سیستم فشرده شده نشان داده شده است.

نمایی از مقایسه سیستم متداول و سیستم کامپکت تولید نخ از الیاف کوتاه

بازیابی ضایعات و استفاده مجدد از پسماند های مختلف برای تولید الیاف

یکی از متداول ترین و شناخته شده ترین سیستم های موجود در تکنولوژی تولید الیاف مصنوعی استفاده از بطری های پت ضایعاتی برای تولید الیاف پلی استر است. این تکنولوژی روز به روز مدرن تر و قابلیت های ان بهبود میابد. همچنین الیاف و نخ ها و حتی پارچه های ضایعاتی پلی استر قابلیت تبدیل مجدد به الیاف و نخ را دارند.

شماتیکی از تبدیل بطری های پت به الیاف

در این زمینه اخیرا  شرکت بارمگ سیستم تولید الیاف بازیافته پت را در ایتمای 2019 با نام تجاری Vacufil ارائه نمود که  دستگاه هایی هستند که به صورت کامپکت هستند برای تولید الیاف از ضایعات پت با کیفیتی بسیار مطلوب و با خواصی مشابه الیاف اصلی غیر بازیافتی به کار میروند. Vacufilplus  سیستم دیگریست که در ان از ضایعات الیاف پلی استر استفاه میشود و به طور مستتقیم نخهای POY/FDY تولید میشوند. Variofil S دستگاه کامپکت اسپینینگ است که از پلیمر معمولی استفاده شده و تولید میشود. دارای مزیتهای زیر می باشد:

• تولید انواع نخها
• تولید نخهای رنگی با استفاده از سیستم دوزینگ
• تولید نخهای بای کامپوننت و میکروفیلامنت
• سرعت تولید بالا
• نخهای حاصل از آن بر روی هرماشین تکسچرایزینگ قابل استفاده می باشد.
• کاهش هزینه عملیاتی
• نیاز به فضای کم

Variofil S

هر چند برخی از این سیستم ها جدید نیستند ولی با استفاده از فناوریهای جدید روند و فرایند ها بهبود و ارتقا یافته است. این سیستم ها شاهد پیشرفتهایی به صورت زیر است:

• نیاز به فضای کم
• سرعت تولید بالا
• نخهای حاصل از آن، بر روی هرماشین تکسچرایزینگ و برای کاربرد های مختلف قابل استفاده می باشد.
• کاهش هزینه عملیاتی

بیشتر بدانید: مقدمه ای بر الیاف پلی استر بازیافتی

تولید نخ های متنوع و جدید با تلفیق فرایندها

در این زمینه میتوان به صورت خلاصه به موارد زیر اشاره نمود:

• تولید نخهای رنگی با استفاده از سیستم دوزینگ
• تولید نخهای بای کامپوننت و میکروفیلامنت
• تولید نخ های میکرو و نانو الیافی به صورت ترکیبی
• تولید نخ های نانو لیفی

شماتیکی از تولید الیاف میکرو کامپوزیتی

شماتیکی از روش های تولید نخ حاوی نانو الیاف پلیمری