آناليز
پارگي نخ ريسيده قسمت 1: شكست كشش نخها بعنوان تابعي از پارامترهاي
ساختاري و آزمايش
چكيده
پديده خرابي نخ ريسيده به ميزان زيادي وابسته به ساختار نخ ميباشد
و در اين زمينه ميتوان از پارامترهاي ذيل نام برد: شكل، هم ترازي يا
آرايش و انطباق و حالت قرارگيري الياف سازنده در سطح مقطع نخ. ساختار
نخ بطور انحصاري توسط روشهاي تبديل الياف به نخ تشخيص داده ميشود. در
مطالعه اخير، نخهاي ريسيده شده توسط روشهاي رينگ، روتور، جت هوا و
اپن- اند، با استفاده از الياف يكسان و با توجه به پارامترهاي ساختاري
آنها، توليد گرديدهاند. پارامترهاي اندازهگيري شده در اين مبحث
عبارتند از: طول ميانگين ليف، ضريب ريسندگي، زاويه مارپيچ الياف، درصد
قلابهاي مختلف و طول آنها، تعداد الياف موجود در سطح مقطع نخ و قطر نخ.
اين نخها تحت فشار تكمحوري در ماشين تست كشش با محدوده طول معيار (طول
موثر - طول معيار) (0 تا 500 ميليمتر) و ميزان كرنش (5 تا 400 متر در
دقيقه)، بكار گرفته شدند. نتايج نشان دهنده اين موضوع ميباشند كه قدرت
نخها بطور زيادي به ساختار نخ، طول معيار و ميزان كرنش بستگي دارد.
تاثير اختلاط ميزان الياف در نخ و طول معيار بر قدرت و استحكام نخ
تاثير ميگذارد. در نرخ كرنشهاي بالا، پديده شكست الياف بيشتر بعلت
پارگي نخ، در مقايسه با لغزش الياف، رخ خواهد داد. علاوه بر اين، با
آناليز ناحيه شكست يا نقص بوجود آمده در نخ، ميتوان مستندات مستقيمي
را در زمينه تاثير ساختار نخ و پارامترهاي آزمايشي بر روي استحكام
نخهاي ريسيده شده مختلف، فراهم ساخت.
تكنولوژيهاي ريسندگي بطور قابل توجهي بر روي پارامترهاي ساختاري
نخها تاثير ميگذارند. درصد و اندازه قلاب عقبي بيشتر از قلاب جلويي
براي نخهاي رينگ و جت هوا ميباشد و اين در حالي است چنين پارامتري
براي نخهاي روتور و اصطكاكي (اپن- اند) بصورت معكوس ميباشد. مقادير
قلاب براي نخهاي روتور و اپن- اند در مقايسه با نخهاي رينگ و جت هوا،
بيشتر ميباشد. نخ جت هوا كمترين تعداد اليافي را دارا ميباشد كه از
قلابها بهرهمند هستند و مقدار قلابها در حداقل ممكن ميباشد. ضريب
ريسندگي براي نخ جت هوا در بيشترين مقدار خود ميباشد كه به تبع آن
نخهاي رينگ و روتور و اپن- اند ميباشند. محور هسته در نخ اپن- اند،
مسيري موجدار از زاويه مارپيچ كوچك را دنبال ميكند. نخ اپن- اند از
اكثريت ميزان اليافي بهرهمند ميباشند كه داراي شكل حلقوي و پيچيده
ميباشند. تعداد ميانگين الياف در نخ اپن- اند در مقايسه با ديگر نخها
كمتر ميباشد. ميانگين زاويه مارپيچ الياف براي اين نخ بيشترين مقدار
ميباشد و داراي بزرگترين حجم است و در پي آن نخهاي روتور، رينگ
و جت هوا ميباشند. نتايج نشان ميدهند كه قوام نخ ريسيده شده بطور
عمدهاي تحت تاثير ساختار نخ، طول معيار و ميزان كشش ميباشد. قوام نخ
با افزايش نرح كرنش افزايش مييابد. در هر نرخ كشش و طول معيار بزرگتر،
بيشترين مقدار استحكام براي نخ رينگ مد نظر بوده و پس از آن، نخهاي
روتور، جت هوا و اپن- اند از استحكام بيشتر برخوردار ميباشند. با اين
حال، نخ جت هوا از حداكثر قوام در طول معيارهاي پايينتر از طول الياف
كوتاه برخوردار ميباشد. نخ اپن- اند هميشه استحكام نامرغوبي در مقايسه
با ديگر نخها دارد. بر اين اساس، به هنگامي كه طول معيار از ميانگين
اندازه الياف نخهاي متناظر تجاوز ميكند، افت شديدي در قوام نخ رخ
خواهد داد. با اين حال، براي نخ جت هوا، اين پديده زماني مشاهده گرديد
كه طول معيار آزمايش از ميانگين اندازه الياف هسته، تجاور نمود. نتايج
همچنين نشان ميدهند كه وقتي نخها در طولهاي معيار كوتاهتر مورد
آزمايش قرار ميگيرند، مقادير ضريب تغييرات استحكام، در مقايسه با
مقادير بدست آمده از نخهاي آزمايش شده در طولهاي معيار بزرگتر، بيشتر
ميباشد. با توجه به آناليز توزيع ويبل، ممكن است استنتاجي را در نظر
داشته باشيم كه بر اساس آن هيچ يك از نخهاي مورد مطالعه ما، موكدا از
تئوري ضعيفترين - پيوند كلاسيك تبعيت نكنند و همچنين به هنگامي كه طول
معيار متغير باشد، تغيير قابل توجهي در مكانيسم شكست، براي تمام نخها،
رخ ميدهد. انجام يك تحقيق حياتي از مناطق شكست نخ و نسبت الياف شكسته
شده، بعد از پارگي نخ، باعث حاصل نمودن بينش و بصيرت قابل توجهي در
خصوص مكانيسم شكست نخ خواهد شد.