آنالیز پارگی نخ ریسیده ۱: شکست کشش نخها ساختاری و آزمایشی

آنالیز پارگی نخ ریسیده ۱: شکست کشش نخها ساختاری و آزمایشی – ایران ترجمه – Irantarjomeh

مقالات ترجمه شده آماده گروه  نساجی

مقالات ترجمه شده آماده کل گروه های دانشگاهی

مقالات رایگان

مطالعه ۲۰ الی ۱۰۰% رایگان مقالات ترجمه شده

۱- قابلیت مطالعه رایگان ۲۰ الی ۱۰۰ درصدی مقالات ۲- قابلیت سفارش فایل های این ترجمه با قیمتی مناسب مشتمل بر ۳ فایل: pdf انگیسی و فارسی مقاله همراه با msword فارسی -- تذکر: برای استفاده گسترده تر کاربران گرامی از مقالات آماده ترجمه شده، قیمت خرید این مقالات بسیار کمتر از قیمت سفارش ترجمه می باشد.  

چگونگی سفارش

الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه (شماره حساب) ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.com شامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر -- مقالات آماده سفارش داده شده عرفا در زمان اندک یا حداکثر ظرف مدت چند ساعت به ایمیل شما ارسال خواهند شد. در صورت نیاز فوری از طریق اس ام اس اطلاع دهید.

آنالیز پارگی نخ ریسیده ۱: شکست کشش نخها ساختاری و آزمایشی

آنالیز پارگی نخ ریسیده ۱: شکست کشش نخها ساختاری و آزمایشی

آنالیز پارگی نخ ریسیده

قسمت ۱: شکست کشش نخها بعنوان تابعی از پارامترهای ساختاری و آزمایشی

چکیده

پدیده خرابی نخ ریسیده به میزان زیادی وابسته  به ساختار نخ می‌باشد و در این زمینه می‌توان از پارامترهای ذیل نام برد: شکل، هم ترازی یا آرایش و انطباق و حالت قرارگیری الیاف سازنده‌ در سطح مقطع نخ. ساختار نخ بطور انحصاری توسط روشهای تبدیل الیاف به نخ تشخیص داده می‌شود. در مطالعه‌ اخیر، نخهای ریسیده شده توسط روشهای رینگ، روتور، جت هوا و اپن- اند، با استفاده از الیاف یکسان و با توجه به پارامترهای ساختاری آنها، تولید گردیده‌اند. پارامترهای اندازه‌گیری شده در این مبحث عبارتند از: طول میانگین لیف، ضریب ریسندگی، زاویه مارپیچ الیاف، درصد قلابهای مختلف و طول آنها، تعداد الیاف موجود در سطح مقطع نخ و قطر نخ. این نخها تحت فشار تک‌محوری در ماشین تست کشش با محدوده طول معیار (طول موثر – طول معیار)  (۰ تا ۵۰۰ میلیمتر) و میزان کرنش (۵ تا ۴۰۰ متر در دقیقه)، بکار گرفته شدند. نتایج نشان دهنده این موضوع می‌باشند که قدرت نخها بطور زیادی به ساختار نخ، طول معیار و میزان کرنش بستگی دارد. تاثیر اختلاط میزان الیاف در نخ و طول معیار بر قدرت و استحکام نخ تاثیر می‌گذارد. در نرخ کرنشهای بالا، پدیده شکست الیاف بیشتر بعلت پارگی نخ، در مقایسه با لغزش الیاف، رخ خواهد داد. علاوه بر این، با آنالیز ناحیه شکست یا نقص بوجود آمده در نخ، می‌توان مستندات مستقیمی را در زمینه تاثیر ساختار نخ و پارامترهای آزمایشی بر روی استحکام نخهای ریسیده شده مختلف، فراهم ساخت.

قدرت و استحکام نخ بطور عمده‌ای به ساختار و دو پارامتر مهم آزمایشی به نامهای کرنش و طول معیار، بستگی دارد. نخهای ریسیده شده با تکنولوژیهای مختلف ریسندگی، از نظر ساختاری بطور عمده‌ای با یکدیگر تفاوت دارند. نخ ریسیده رینگ معرف ساختاری مارپیچی در امتداد طول بوده در حالیکه ساختار غلاف هسته بیشتر در نخ ریسیده جت هوا و روتور رایج می‌باشد.

با توجه به روش میدلی و پیرس (Midgley and Peirce ) ، نیروی شکست نخ ریسیده رینگ در تناسبی معکوس، با لگاریتم زمان در خصوص پارگی نخ قرار دارد. بر اساس مردیت (Meridith ) در محدوده زمان پارگی از ۱۰ ثانیه تا ۳ ساعت، استحکام نخ پنبه با افزایش ۱۰ برابر در زمان پارگی، به میزان ۹% کاهش می‌یابد. با این حال، بالاسابرامانیان (Balasubramanian) و سلهوترا (Salhotra)  مشاهده کردند که سختی نخ رینگ و روتور در نرخ کرنش متوسطه (۲۰ سانتیمتر در دقیقه) به ارزش پیک آن رسیده و سپس بتدریج، با هرگونه افزایش نرخ کرنش، کاهش می‌یابد. این موضوع بدین صورت عنوان شده است که اگر چه تمایل الیاف به پارگی بیشتر از لغزش به هنگام کرنش بالا می‌باشد، بواسطه آنکه زمان کافی برای هم‌ترازی مجدد الیاف در نرخ کرنش بسیار بالا وجود ندارد، کاهش میزان خلوص استحکام حاصل می‌شود.

نانجاندایا (Nanjundaya) میزان استحکام نخ پنبه‌ تهیه شده توسط رینگ را با توجه به رجوع به ساختار ناحیه پارگی اندازه‌گیری نمود. او متوجه شد که اکثر نمونه‌ها در جاییکه قطر نخ حداقل و تاب نخ حداکثر بوده است، پاره شده‌اند.

ریلف (Realff ) و همکاران مکانیسم پارگی نخ برای نخهای رینگ، روتور و جت هوا را در طولهای معیار مختلف، مورد مطالعه قرار دادند. آنها عنوان داشتند که در طولهای معیار درازتر،‌ پارگی نخ در اثر لغزش الیاف روی هم و پارگی الیاف اتفاق می‌افتد. در طولهای معیار کوچکتر، شکست نخ بیشتر تحت تاثیر پارگی الیاف در مقایسه با لغزش آنها رخ می‌دهد. تناسب میان پارگی الیاف با توجه به ساختار آنها متفاوت است. بر طبق مشاهدات انجام شده طول منطقه‌ پارگی با توجه به تکنولوژی ریسندگی و طولهای معیار متفاوت است.

اکسنهام (Oxenham) و همکاران تاثیر طول معیار بر روی نخهای رینگ و اپن- اند (OE)، نخهای ریسیده اصطکاکی، را مورد بررسی قرار دادند. این نکته مشخص گردید که استحکام نخ ریسیده رینگ با افزایش طور نمونه از ۱ تا ۴۰ میلی‌متر (که تقریبا طول لیف می‌باشد) با افت شدیدی روبرو می‌شود. همچنین استحکام نخهای ریسیده اصطکاکی نیز به هنگامی که طول معیار از ۱ به ۲۰ میلی‌متر افزایش می‌یابد (که تقریبا مساوی اندازه لیف در این نخ است) با افت شدیدی روبرو می‌شود. برای طول معیار بیشتر از ۴۰ میلیمتر‌، استحکام نخ رینگ تقریبا حالت ثابتی خواهد داشت و این در حالی است که استحکام نخ ریسیده اصطکاکی در ازای افزایش طول معیار، کاهش می‌یابد. این موضوع بازتاب دهنده موارد انفصال مشاهده شده در منطقه تشکیل نخ در ریسندگی اصطکاکی می‌باشد.

آنالیز پارگی نخ ریسیده ۱: شکست کشش نخها ساختاری و آزمایشی

آزمایشات تجربی

الیاف ویسکوزیته با نمره ۵/۱ دنیر و طول ۴۴ میلیمتر برای تولید نخ با سیستمهای ریسندگی رینگ، روتور، جت هوا و سیستمهای ریسندگی اصطکاکی (OE) تخت فرآیند ریسندگی قرار گرفتند. نمره میانگین نخ بترتیب برای این روشها عبارتند از: ۶/۱۸ Ne ، ۳/۱۹ Ne ، ۰/۲۱ Ne ، ۱/۱۸ Ne. پارامترهای ریسندگی بکار گرفته شده در هر نخ، بر مبنای تجربه ریسندگی با هر یک از سیستمها، همان پارامترهایی هستند که از نکته ریسندگان تجاری مهم هستند. فاکتور یا ضریب تاب (TM در سیستم پنبه‌ای) برای نخهای روتور رینگ به ترتیب: ۷۵/۳ و ۲/۴ بوده است. الیاف طراح قبل از عملیات شروع در اتاق وزش باد، به تناسب، مخلوط گردیده تا آنکه ۵ لیف طراح با رنگهای مختلف در سطح مقطع نخ ماشینهای لاکشمی۵/۱  LG  (Lakshmi ) و ریتر ۲/۱ M (Rieter) بترتیب برای تولید نخهای رینگ و روتور بکار گرفته شود. نخهای جت هوا و اپن- اند بترتیب توسط MJS – 802 H و رسینده درف ۳ (Dref-III) تولید شد.

آنالیز پارگی نخ ریسیده ۱: شکست کشش نخها ساختاری و آزمایشی

ساختار نخ ریسیده

شکلها یا پیکربندیهای الیاف نخهای ریسیده مختلف در شکل a۱ تا g۱ نشان داده شده است. ساختار نخهای تولید شده توسط تکنولوژیهای مختلف ریسندگی بواسطه تفاوتهای اساسی در روشهای ته‌نشست الیاف در طی تشکیل نخ، مکانیسم تاب و کشش ریسندگی،  متفاوت می‌باشند. جدول ۱ مقدارهای پارامتری ساختاری برای نخهای مختلف را نشان می‌دهد.

آنالیز پارگی نخ ریسیده ۱: شکست کشش نخها ساختاری و آزمایشی

نخ  رینگ

شکل a۱ حالت کلی الیاف در نخ ریسیده رینگ را نشان می‌دهد. میانگین زاویه مارپیچ الیاف در نخ رینگ، ۲/۱۷ درجه می‌باشد. در حالیکه حالات الیاف طراح نخ رینگ بررسی می‌گردید، مشاهده شد که زاویه مارپیچ در امتداد طول  الیاف متغیر می‌باشد که خود موکد تصدیق وجود انتقال الیاف در ساختار نخ می‌باشد. برای نخ ریسیده رینگ درصد و مقدار قلاب عقبی یا دنباله بیشتر  از قلاب جلویی یا پیشرو است.

آنالیز پارگی نخ ریسیده ۱: شکست کشش نخها ساختاری و آزمایشی

نخ ریسیده روتور

نخ روتور یک ساختار دو قسمتی را نشان می‌دهد و شکل الیاف تشکیل دهنده در طول محور نخ را می‌توان به ۲ گروه متمایز هسته و پوسته تقسیم کرد. الیاف در درون هسته به دور یکدیگر تاب خورده‌ و تشکیل دهنده ساختاری نسبتا مشابه با ساختار نخ رینگ می‌باشند (شکل b۱). الیاف پوسته به دو دسته لفافهای کوتاه و بلند (شکل‌های c۱ و d۱) تقسیم می‌شوند. الیاف مرتبط با نخ ریسیده روتور در مقایسه با نخ رینگ از آرایش کمتری برخوردارند و این موضوع از ضریب ریسندگی پایین نخ روتور به میزان ۴۶/۰ در مقابل مقدار ۶۹/۰ برای نخ رینگ مشخص می‌شود. هر چه میانگین قطر نخ برای نخ روتور در مقایسه با نخ رینگ بیشتر باشد (جدول ۱)، الیاف در نخ روتور با سستی و شلی بیشتری در کنار هم قرار می‌گیرند.

آنالیز پارگی نخ ریسیده ۱: شکست کشش نخها ساختاری و آزمایشی

نخ ریسیده جت هوا

نخ جت هوا شامل مقدار زیادی از الیاف در حالتی تقریبا غیر تابدار در هسته و لایه‌ای سطحی از الیاف می‌باشد که به دور هسته پیچیده شده است. هسته تقریبا  ۸۰% از کل لیف در سطح مقطع نخ تشکیل شده است. محور هسته خط صافی را به نمایش نمی‌گذارد، اما از یک مسیر موجدار زاویه مارپیچ کوچک پیروی می‌کند که نشانگر وجود هیستریس فشرده در طول تابدار و غیر تابدار کردن الیاف هسته در طول تشکیل نخ می‌باشد. شکل لیف هسته در شکل e۱ نشان داده شده است. الیاف پوسته را می‌توان بعنوان لفافهای یکنواخت (شکل ۱f) ، همانند زاویه لفاف متغیر، طبقه‌بندی نمود (شکل g۱).

آنالیز پارگی نخ ریسیده ۱: شکست کشش نخها ساختاری و آزمایشی

نخ ریسیده اصطکاکی اپن- اند

یک نخ ریسیده اصطکاکی اپن- اند از نظر ظاهری شبیه نخ رینگ می‌باشد اما ساختار داخلی آن با نخ رینگ کاملا متفاوت است. ساختار داخلی نخ پن- اند با آرایش یافتگی الیاف مادون و پایین رتبه ، شکل لیف حلقه شده و پیچیده (شکل h۱) مشخص می‌شود و فرم‌گیری سست الیاف همراه با کشش اندک در طول تشکیل نخ از جمله خصیصه‌های آن است. درجه آرایش یافتگی این نخ آنقدر پایین بود که الیاف با طول ۴۴ میلیمتر دارای طول میانگین الیاف در حدود ۷/۱۳ میلی‌متر گردیدند.

آنالیز پارگی نخ ریسیده ۱: شکست کشش نخها ساختاری و آزمایشی

مطالعه شکست کشش نخ در طولهای معیار مختلف

مقادیر قوام یا سختی و طول نواحی پارگی نخ که در طولهای معیار گوناگون آزمایش شده است، به ترتیب در جدول ۲ و ۳ مشخص شده است. در مقایسه با نخهای دیگر، نخ رینگ محکمترین نخ است و در طول معیارها یا نمونه‌های بلندتر دارای کوتاهترین ناحیه پارگی می‌باشد. به هم پیوستن الیاف که از طریق انتقال بهتر الیاف در نخ رینگ، در مقایسه با دیگر نخها، حاصل آمده است، باعث افزایش استحکام و گیرایی دسته الیاف می‌شود، از اینرو نخ رینگ مستحکمترین نخ در طول معیار بلندتر می‌باشد. قبلا این نکته بیان شده است که استحکام کلیه نخها با افزایش طول معیار کاهش می‌یابد. توزیع نقص‌های دارای میزان و محدوده وسیع، در طول معیار‌های بزرگتر، احتمال وجود نقص‌های مهلک و بزرگ را افزایش می‌دهد که باعث جایگیری فشار در موضع و در نتیجه کاهش استحکام و قدرت نخ می‌شود.

آنالیز پارگی نخ ریسیده ۱: شکست کشش نخها ساختاری و آزمایشی

مطالعه شکست کشش نخ در محدوده‌های کرنش مختلف

نتایج استحکام و قوام نخ در میزان کششهای مختلف در جدول ۴ آمده است. این واقعیت مشاهده می‌شود که استحکام نخ با نرخ کششی مختلف، برای تمام سیستمهای ریسندگی، افزایش می‌یابد. نخ رینگ بیشترین قوام را از خود به نمایش می‌گذارد و به تبع آن نخهای روتور، جت هوا و اپن- اند قرار گرفته‌اند. افزایش در قوام با توجه به افزایش در میزان کشش بواسطه افزایش حاصل شده در تناسب با شکنندگی الیاف می‌باشد (شکل ۴). تاثیر بار ضربه‌ای در نرخ کرنش بالا خود مسئول شکنندگی بیشتر الیاف بشمار می‌آید. در مقابل، در نرخ کرنش پایین، به هنگامی که زمان بیشتری برای تغییر موقعیت الیاف مهیا باشد و همچنین در فرآیند تسکین تنش، مکانیسم شکست نخ بیشتر بواسطه لغزش خواهد بود.

آنالیز پارگی نخ ریسیده ۱: شکست کشش نخها ساختاری و آزمایشی

نتیجه‌گیری

تکنولوژیهای ریسندگی بطور قابل توجهی بر روی پارامترهای ساختاری نخها تاثیر می‌گذارند. درصد و اندازه قلاب عقبی بیشتر از قلاب جلویی برای نخ‌های رینگ و جت هوا می‌باشد و این در حالی است چنین پارامتری برای نخهای روتور و اصطکاکی (اپن- اند) بصورت معکوس می‌باشد. مقادیر قلاب برای نخهای روتور و اپن- اند در مقایسه با نخهای رینگ و جت هوا، بیشتر می‌باشد. نخ جت هوا کمترین تعداد الیافی را دارا می‌باشد که از قلابها بهره‌مند هستند و مقدار قلابها در حداقل ممکن می‌باشد. ضریب ریسندگی برای نخ جت هوا در بیشترین مقدار خود می‌باشد که به تبع آن نخهای رینگ و روتور و اپن- اند می‌باشند. محور هسته در نخ اپن- اند، مسیری موجدار از زاویه مارپیچ کوچک را دنبال می‌کند. نخ اپن- اند از اکثریت میزان الیافی بهره‌مند می‌باشند که دارای شکل حلقوی و پیچیده می‌باشند. تعداد میانگین الیاف در نخ اپن- اند در مقایسه با دیگر نخها کمتر می‌باشد. میانگین زاویه مارپیچ الیاف برای این نخ بیشترین مقدار می‌باشد و دارای بزرگترین حجم است  و در پی آن نخهای روتور، رینگ و جت هوا می‌باشند. نتایج نشان می‌دهند که قوام نخ ریسیده شده بطور عمده‌ای تحت تاثیر ساختار نخ، طول معیار و میزان کشش می‌باشد. قوام نخ با افزایش نرح کرنش افزایش می‌یابد. در هر نرخ کشش و طول معیار بزرگتر، بیشترین مقدار استحکام برای نخ رینگ مد نظر بوده و پس از آن، نخهای روتور، جت هوا و اپن- اند از استحکام بیشتر برخوردار می‌باشند. با این حال،‌ نخ جت هوا از حداکثر قوام در طول معیارهای پایین‌تر از طول الیاف کوتاه برخوردار می‌باشد. نخ اپن- اند همیشه استحکام نامرغوبی در مقایسه با دیگر نخها دارد. بر این اساس، به هنگامی که طول معیار از میانگین اندازه الیاف نخهای متناظر تجاوز می‌کند، افت شدیدی در قوام نخ رخ خواهد داد. با این حال، برای نخ جت هوا، این پدیده زمانی مشاهده گردید که طول معیار آزمایش از میانگین اندازه الیاف هسته، تجاور نمود. نتایج همچنین نشان می‌دهند که وقتی نخها در طول‌های معیار کوتاهتر مورد آزمایش قرار می‌گیرند، مقادیر ضریب تغییرات استحکام، در مقایسه با مقادیر بدست آمده از نخهای آزمایش شده در طول‌های معیار بزرگتر، بیشتر می‌باشد. با توجه به آنالیز توزیع ویبل، ممکن است استنتاجی را در نظر داشته باشیم که بر اساس آن هیچ یک از نخهای مورد مطالعه ما، موکدا از تئوری ضعیف‌ترین – پیوند کلاسیک تبعیت نکنند و همچنین به هنگامی که طول معیار متغیر باشد، تغییر قابل توجهی در مکانیسم شکست، برای تمام نخها، رخ می‌دهد. انجام یک تحقیق حیاتی از مناطق شکست نخ و نسبت الیاف شکسته شده، بعد از پارگی نخ، باعث حاصل نمودن بینش و بصیرت قابل توجهی در خصوص مکانیسم شکست نخ خواهد شد.

آنالیز پارگی نخ ریسیده ۱: شکست کشش نخها ساختاری و آزمایشی