پروژه کارآموزی تولید پارچه خام و دوک های ریسندگی و انواع نخ در شرکت یزدباف

تاریخچه :

 شرکت یزدباف« سهامی عام » در سال 1335 با سرمایه اولیه یکصد میلیون ریال برای ایجاد کارخانجات ریسندگی بافندگی و چاپ و تکمیل انواع پارچه های نخی تأسیس گردید .

در اولین مرحله با 400 دستگاه بافندگی در سال 1339 شروع به بهره برداری گردید و پس از آن واحد رنگرزی و  چاپ و تکمیل پارچه نصب و راه اندازی شد .

 هم زمان برای تأمین نخ مورد نیاز نسبت به ایجاد واحد ریسندگی اقدام نمود و به تدریج  طی چند مرحله توسعه یافت .در سال 1354 تعداددستگاه های بافندگی به 1309 دستگاه با تولید روزانه 150000 متر پارچه خام و تعداد دوکهای ریسندگی به 54000 دوک و تولید روزانه 15000 کیلو انواع نخ با نمره 20 تا 30 رسید .

 از سال 1359 با رهنمودهای سومین شهید محراب حضرت آیت الله صدوقی ایجاد کارخانجات جدید  در دستور کار قرار گرفت . پس از مطالعات اولیه از سال 1360 عملیات ساختمانی طرح توسعه برای ایجاد 65000 متر مربع سالن های سرپوشیده بتن آرمه آغاز و هم زمان مطالعه و بررسی برای انتخاب ماشین آلات تولیدی طرح شروع گردید .

گزارش مختصری از کارخانه:

کارخانجات قدیم

کارخانجات جدید

سال تأسیس

1335

1360

سال بهره برداری

1338

1370

مساحت کارخانه

120000متر مربع

80000 متر مربع

ساختمان

55000متر مربع

65000 متر مربع

بخش های کارخانه

ریسندگی بافندگی تکمیل

ریسندگی بافندگی تکمیل

تعداد کارکنان

1500

500

تعداد شیفت کاری

3

3

ظرفیت تولید روزانه ریسندگی‌

15000 کیلوگرم

17000کیلوگرم

ظرفیت تولید روزانه بافندگی

150000متر مربع

200000متر مربع

ظرفیت تولید روزانه تکمیل

15000متر مربع

نوع محصول

چیت – پوپلین – چلوار

متقال باعرض100تا315سانتیمتر

سهم صادرات

15 درصد

55 درصد

عملیات ساختمان سازی سالن های اصلی و جنبی طرح و خرید و نصب و راه اندازی ماشین آلات خط ریسندگی با ظرفیت روزانه 17 تن نخ و نیز ماشین آلات مقدمات بافندگی و بافندگی ، 360 دستگاه تولید،  نماید به تدریج و تا اواخر سال 1370 پایان یافت و بهره برداری از آن شروع شد .

سهم عمده‌ای از محصولات کارخانه جدید برای صادرات در نظر گرفته شده است . با وجود رقابت شدید در بازارهای جهانی برای پارچه های متقال خام وطی سال های 72تا 7 4 به ترتیب 895000 و 8200000و 14000000 متر مربع به ارزش 9850000 و 12 میلیون مارک متقال خام و پارچه تکمیل شده به کشورهای آلمان ، ایتالیا  ترکیه و یونان و کره جنوبی صادر گردید .

ایجاد و راه اندازی واحد رنگرزی و چاپ و تکمیل طرح و توسعه امکان رسیدن به هدف صدور بیش از 50%از تولیدات و با ارزش افزوده‌ای به مراتب بیش از متقال خام را فراهم مینماید .

 تقسیم بندی الیاف مورد استفاده در صنعت نساجی

 الیاف مورد استفاده در نساجی به دو گروه تقسیم بندی می شوند:

 الیاف طبیعی و الیاف مصنوعی

 الیاف طبیعی به الیافی اطلاق می شود که به صورت طبیعی وجود دارد و تنها بایستی یکسری عملیات جهت تبدیل آنها به محصولات بالا دستی و کاربردی انجام گیرد.

 الیاف طبیعی نیز به سه گروه الیاف پروتئینی و الیاف سلولزی و الیاف معدنی قابل تفکیک هستند .

الیاف سلولزی یا الیاف گیاهی بر مبنای سلولز می باشند که بیشتر از گیاهان و موادی که سرشار از سلولز می باشند تهیه می شوند . این الیاف نیز به چهار گروه عمده تقسیم می شوند.

الیاف برگی مانند سیسال

الیاف ساقه‌ای مانند کتان

الیاف دانه‌ای مانند پنبه

الیاف میوه‌ای مانند نارگیل

 طبقه دیگری از الیاف طبیعی الیاف پروتئینی یا حیوانی می باشند . این الیاف نیز به دو گروه عمده تقسیم می شوند:

الیاف رویشی مانند پشم

الیاف ترشحی مانند ابریشم.

 دسته سوم الیف طبیعی الیاف معدنی می باشند که از این گروه می توان پنبه نسوز و یا اسبست که به پنبه کوهی معروف است را نام برد .

همان طور که گفته شد به جز الیاف طبیعی دسته دیگری به نام الیاف مصنوعی وجود دارد که به دودسته الیاف بازیافتی و الیاف سنتتیک تقسیم بندی می شود .

الیاف بازیافتی به الیافی گفته می شود که مواد اولیه آنها در طبیعت وجود دارد ولی به شکل لیف نیست که به سه دسته تقسیم بندی می شود :

1. الیاف بازیافتی سلولزی

2.الیاف بازیافتی پروتئینی

3. الیاف بازیافتی معدنی

 الیاف سنتیک نیز به پلی آمیدها ، پلی استرها ، پلی اکریل ها ، پلی واینیل ها ، پلی اولفین ها و پلی اورتان تقسیم می شود.

 تئوری رنگرزی

الیاف طبیعی مثل الیاف سلولزی و پروتئینی دارای سطوح داخلی خیلی بزرگ هستند که دارای شیار می باشند. وقتی الیاف نمناک می شوند آب به سرعت به داخل این شیارها نفوذ می کند و مقدار زیادی از این شیارها پر از آب می شود و به همین ترتیب رنگ های محلول نیز می تواند در شکاف ها نفوذ نماید .

اغلب الیاف مصنوعی در مقایسه با الیاف طبیعی سطوح داخلی کمتری دارند.

با این حال محلول های رنگ هایی که برای رنگرزی این الیاف به کار می روند توانایی نفوذ بین مولکولهای الیاف را دارند در صورتی که آب همیشه توانایی انجام چنین کاری را ندارد.

رنگ ها مواد فعال کننده سطح هستند و به این علت وقتی در آب حل می شوند بیشتر تمایل دارند در سطح محلول جمع شوند تا به پخش در درون محلول . معمولاً‌غلظت زیاد متناسب با رنگرزی عمیق نمی باشد و عوامل دیگری دررنگرزی دخالت دارد.

این عوامل نیروهای شیمیایی است که بین مولکولهای رنگ و مولکولهای الیاف و همچنین ما بین مولکولهای رنگ عمل می کند و به این ترتیب واکنش پیوستن مولکول رنگ به الیاف از نوع جذب سطحی است .

 چهار نیروی موثردر جذب و نفوذ مولکول رنگ به الیاف عبارتست از:

نیروی هیدروژنی

نیروی واندروالسی

نیروی یونی و الکترو استاتیک

نیروی کووالانسی

 در زیر به بررسی هریک می پردازیم :

الف) پیوندهای هیدروژنی:

اتم هیدروژن با قبول زوج الکترون های منفرد اتم دهنده این پیوند را تولید می نماید، مثال ساده در این زمینه مولکول آب می باشد که دارای نقاط ذوب و جوش خیلی بالا نسبت به آنکه انتظار می رود دارد زیرا آن توسط پیوند هیدروژنی به هم متصل می‌شود.

پیوندهای هیدروژنی ضعیف بوده و اغلب به پیوندهای درجه دوم معروف هستند. بیشتر الیاف در رنگ ها دارای گروه هایی هستند که می توانند  این پیوندها را تشکیل دهند. این گروه ها را می توان به دو گروه الکترون دهنده و الکترون گیرنده تقسیم کرد. دلایل مهمی وجود دارد که پیوندهای هیدروژنی در رنگرزی بعضی از الیاف دست ساز انسان مانند استات سلولز و احتمالاً الیاف سلولزی دیگری و پروتئینی شرکت می کنند.

 مثلاً درمورد الیاف سلولزی می توان به صورت زیر پیوندهای مذکور را نشان داد .

ب) پیوندهای واندروالسی :

در مقایسه با دیگر نیروهای بین اتمی ضعیف تر هستند . نیروهای واندروالسی در مورد رنگ که دارای خواص مخصوص می باشند بیشتر موثر هستند و این موقعی است که هم رنگ و هم الیاف دارای مولکولهای مسطح و طویل باشند(‌مانند سلولز و رنگ های خمی و مستقیم و یا سلولز استات و رنگ های دیسپرس ) و یا هم در مولکول و هم مولکول لیف گروه های هیدروکربن آلیفاتیک یا گروه آروماتیک موجود باشد ( مانند برخی از رنگ هایی که برای رنگرزی پشم و یا بسیاری از رنگ هایی ک برای رنگرزی پلی استر به کار می رود.)

در این حالت ها حضور آب در حمام رنگرزی فرآیند جذب رنگ توسط الیاف را به وجود می آورند. زیرا گروه های هیدروکربن از آب دور می شوند و به هم می پیوندند .این اثر به عنوان پیوند هیدروفوبیک معروف است که به معنای پیوندهای آبگریز می‌باشد.

ج) پیوندهای یونی :

سومین نوع جاذبه بین رنگ و لیف مربوط به بارهای الکتریکی مختلف بین آنهاست. در آب الیاف به صورت بار منفی ظاهر می شوندو از آنجایی که رنگ قابل حل در آب آنیونی می باشند لذا دارای یون های منفی بوده و بدین جهت نفوذ این گونه رنگ ها در الیاف به سختی انجام می گیرد.

 در این موارد لازم است قبل از این که یون رنگ به مواضع غیر پلار نزدیک و موثر واقع شود با رروی الیاف کمتر شده یا به کلی عوض شود (‌البته این در مورد کاربرد رنگ های کاتیونی برای الیاف آکریلیک صادق نیست )

افزودن نمک ها به حمام رنگرزی اثر مورد نظر را با الیاف سلولزی حاصل می نماید و این عمل را اسیدها با الیاف پروتئین و نایلون انجام می دهند.

نمونه هایی از این واکنش ها رنگرزی پشم است. رنگ هایی که برای رنگرزی پشم به کار می رود اغلب به صورت نمکهای سدیم ( یا نمک سایر فلزات‌) سولفونیک اسید بوده و محیط رنگرزی اسیدی ( معمولاً سولفوریک اسید رقیق ) می باشد این واکنش ها را می توان به صورت ذیل نشان داد :

در این جا W جزء اصلی مولکول پشم ،HX اسید معدنی و NAD رنگ در فرم نمک سدیم اسید مربوط که معمولاٌ سولفونیک اسید می باشد. در حالت عادی و در آب گروه های آمینو و کربوکسیل الیاف یونیزه می شوند.( مرحله 1)

 وقتی که الیاف در حمام رنگرزی اسیدی قرار گیرند اسید به سرعت جذب می شود. یون هیدروژن ، یون های کربوکسیلات الیاف را خنثی می کند.(مرحله 2)

در نتیجه الیاف به صورت بار مثبت ظاهر شده و یون های منفی به طرف آن جذب می‌گردند . مرحله اول آنیون های اسید (x) وارد شده و با گروه مثبت آمینو جمع می‌شوند ونهایتاً آنیون های رنگ ( D)که به دلیل بزرگ بودن نسبت به آنیون های اسیدی به کندی حرکت می کنند وارد شده و به ترتیبی که در مرحله 3نشان داده شده است وصل می گردند. چانچه قبلاً اشاره شد اتصال آنها توسط نیروهای غیر پلار تقویت می‌گردد.

د)‌پیوندهای کووالانسی :

اینها پیوندهای معمولی شیمیایی بین رنگ و مولکول الیاف می باشند. مولکولهای مذکور به وسیله واکنش بین رنگ راکتیو و مثلاً گروه هیدروکسیل پنبه به وجود می آیند . این پیوندها در مقایسه با نیروهای قبلی قویتر بوده و در هم شکستن آنها خیلی مشکل است . واکنش بالا را می توان به صورت زیر نشان داد :

همچنین در زیر به بررسی رنگ های مناسب برای هر نوع لیف می پردازیم که براحتی نمایش به صورت جدول نمایش می دهیم:

مناسبترین الیاف :++

در درجه دوم اهمیت :+

         الیاف

نوع رنگ

پشم

پنبه

مشتقات سلولز

پلی‌استر

پلی آمید

پلی اکریلونیتریل

بازیک

++

++

++

++

++

++

مستقیم

++

++

گوگردی

++

++

آزوئیک

++

++

++

اسیدی

++

خمی

++

++

دندانه‌ای

++

++

دیسپرس

++

++

++

++

راکتیو

+

++

پیگمنت

+

+

+

+

درجه رنگرزی

سرعت  در رنگرزی که اغلب زمان نیمه رنگرزی T1/2 به آن اطلاق می شود زمانیست که تعادل در حمام رنگرزی به 50% نهایی رسیده باشد. در این عمل برای خیلی از الیاف هر دو نوع رنگرزی یعنی سریع و آرام دارای اشکالاتی هستند زیرا در اولی رنگرزی به صورت یکنواخت انجام نگرفته و دومی نیز به علت مصرف سوخت زیاد و مسائل اقتصادی و همچنین به علت ضایعات زیاد مقرون به صرفه نیست.

تأثیر دما در رنگرزی

تغییر دما دررنگرزی تأثیراتی به وجود می آورد مثلاً افزایش آن

سرعت رنگرزی را بیشتر می کند

مقدار رنگ جذب شده به لیف را کم می کند

باعث انتقال رنگ از قسمت های با عمق زیاد به نواحی کمرنگ می گردد

تأثیرات محتویات در حمام رنگرزی

مواد اصلی که درحمام های مختلف به کار می روند عبارتند از :

اسیدها برای رنگرزی الیاف پروتئینی و نایلون بارنگهای اسیدی

قلیاها برای رنگرزی الیاف سلولزی با رنگ های آزوئیک خمی یا گوگردی

نمک ها برای رنگرزی اشکال مختلف سلولز با رنگ های اسیدی

معرف های فعال کننده سطوح با رنگ های خمی یا دیسپرس و بعضی از رنگ‌های اسیدی

بسترها برای رنگرزی بعضی از الیاف جدید مصنوعی

حلال های آلی اغلب برای رنگرزی پشم و بعضی از الیاف مصنوعی

 معرف های احیاء کننده که در رنگرزی با رنگهای خمی و گوگردی به کار می رود.

 اثرات هندسی مولکول رنگ

شکل و اندازه مولکول رنگ که در خواص رنگرزی دارای تأثیر است مهم می باشد این اثرات را می توان به سه دسته تقسیم کرد:

الف) نفوذ: مسطح بودن مولکول رنگ خواص رنگرزی را تغییر می دهد هر گروه شیمیایی که در رنگ مستقیم یا دیسپرس استخلاف شود و مسطح بودن آن را به هم زده وچرخشی را در مولکول به وجود آورد به ترتیب مقدار رنگی را که سلولز یا سلولز استات خواهد گرفت کم میکند.

ب) درجه رنگرزی : این اثر بستگی به حجم نازکی یعنی کمترین برش مولکول دارد این یک اثر مکانیکی بوده که هرچه قطر مولکول کمتر باشد بیشتر می تواند به شیارهای الیاف که کمی بزرگتر  و عریض تر است نفود نماید.

ج) مقاومت : در سری رنگ های اسیدی که هرکدام دارای تعداد مساوی ( مثلاً 2 تا ) گروه سولفونیک اسید در مولکولشان هستند مقاومت در مقابل شستشو با افزایش وزن مولکولی یعنی ابعاد مولکولی زیاد می گردد.

انواع رنگرزی

به طور کلی رنگرزی را می توان به دو صورت انجام داد :

الف) رنگرزی در حمام رنگرزی

ب) رنگرزی توسط چاپ

 این روش در زمان های قدیم نیز متداول بوده اند . در این زمان ها رنگرزی در خم‌های سفالی انجام می گیرد و امروزه حمام های ضد زنگ با اجزای مختلف مثل بهمزن های قوی به کار برده می‌شوند و بدین وسیله می توانند منسوجات زیادی در ابعاد مختلفی را در مدت کوتاهی رنگرزی نمایند.

روش چاپ از دوران قدیم در رنگرزی منسوجات معمول بوده است و این عمل به کمک سه شیوه اصلی مکانیکی انجام میگیرد.

چاپ قالبی

در این روش قاب چوبی مناسب حک می شود و سپس نمونه مخصوص توسط یکی از رنگها طراحی می‌شود، قالب توسط مواد رنگی از قبیل رنگ یا پیگمنت به همراه غلیظ کننده ها مثل چسب یا محلول نشاسته  آماده شده و برروی پارچه ها چاپ می‌شود. قالب های حکاکی شده برای هر قسمت از طرح به وسیله رنگهای لازم به کار رفته و در نتیجه طرح کامل می گردد.

چاپ غلتکی

در اینجا غلتکهای مسی گراور شده برای خمیر چاپ مورد استفاده قرار می گیرد، بدین ترتیب که به تعداد رنگهای موجود در طرح غلتک به کار برده می شود. پس از چاپ پارچه از یک خشک کننده گذشته و توسط بخار عمل فیکس کردن انجام گرفته و بعد از شستشو با صابون نهایتاً خشک می شود.

 چاپ توری

در این روش غربالهایی به وسیله پارچه ابریشمی در روی اسکلت چوبی درست شده و طرح ها به غربال انتقال داده می شود. این عمل را معمولاً‌توسط متدهای فتوگرافیک با به کاربردن بی کرومات و ژلاتین انجام می دهند.

قسمتی از طرح که ژلاتین قابل حل را شامل می شود توسط شستشو با آب از بین رفته و ژلاتین غیر قابل حل که توسط فرآیند عکاسی به این صورت درآمده برروی ابریشم مانده که توسط خمیر رنگ مربوطه تولید طرح می نماید. حال موقعی که این توری بر روی منسوجات گذاشته می شود و خمیر رنگ به روی آن سریعاً فشار داده می شود . رنگ فقط برروی آن قسمت ابریشمی که باز است نفوذ کرده و توری دوم برای رنگ دوم که قبلاً تهیه شده به کار برده می شود این عمل برای رنگهای بعدی انجام می‌گیرد.

خواص ثباتی

امروزه هزاران نوع رنگ برای استفاده از رنگرزها و سایر مصرف کننده ها به بازار عرضه شده است و برای این تنوع و تعداد رنگ دلایل مختلفی وجود دارد . رنگ های مختلف از نظر ساختمان شیمیایی می توانند الیاف گوناگونی از پشم گرفته تا پنبه ، استات سلولز، پلی استر ، پلی آمید ، پلی اکریلونیتریل و غیره را رنگ نماید. رنگرزی پلاستیک ها و انواع دیگر پلیمرها رنگهای متنوعی را طلب می کند.

 بعد از عملیات رنگرزی کالای رنگ شده در معرض تعدادی عوامل قرار می گیرند . مهمترین این عوامل که در صنایع رنگرزی نساجی مقاومت در برابر آنها سنجیده می شود عبارتند از: نور و شستشو .

 مقاومت رنگها در مقابل این عوامل را خواص ثباتی مختلف از نظر کمی توسط آزمایشات استاندارد تعیین می گردد.

 در سال 1934 کمیته آزمایشات ثبات انجمن رنگرزها و شیمیدان ها رنگ SDC برای اولین بار روش های تعیین ثبات در مقابل نور و عرق و شستشو را چاپ نمود و تا سال 1984 این کار گسترش یافت . روش های آزمایشی تعیین مقاومت برای حدود سی عامل در مورد چهار گروه از الیاف مشخص گردید. این متدها از نظر بین المللی استاندارد بوده و مورد قبول اکثر صاحبنظران در این گونه صنایع می باشد.

The Society of Dyer and Colorists , brad ford , England (S.D.C)

The American Association of Textile Chemits and Colourists (A.A.T.C.C)

Europaisch  - Continental Echtheits – Convention (E.C.E)

این انجمنهای علمی به وجود آورنده سیستم بین المللی است که تحت عنوان ISO مورد استفاده قرار میگیرد.

ثبات رنگ

این به معنی ثبات پارچه ها و منسوجات مختلف در مقابل معرفهای گوناگون ضمن کاربرد می باشد.

روشهای استاندارد به کار رفته علاوه بر اینکه مشخص کننده ثبات رنگ منسوجات و الیاف می باشند بلکه تعیین کننده ثبات خود رنگ ها نیز هستند.

ثبات در مقابل شستشو

این اصطلاحی است که برای نشان دادن مقاومت منسوجات رنگرزی شده در برابر شستشو با محلولهای صابونی در درجه حرارت مشخص به کار می رود . استانداردهای بین المللی ISO دارای قسمتهای متنوعی است که جمع بندی آن در جدول زیر آورده شده است .

اضافه ها

L:R

درجه‌حرارت C°

زمان

محلول

هدف

نوع تست

1: 50

40

30َ

صابون5gr/lit

شستشوبا دست

ISO1

__

1: 50

50

45َ

"

شستشوی مکرر با دست

ISO2

1: 50

60

30َ

صابون 5gr/lit

+ سودا 2gr/lit

شستشوی مکانیکی با صابون و سودا

ISO3

ده ساچمه

1: 50

95

30َ

"

جوشاندن با صابون و سودا

ISO4

ده ساچمه

1: 50

95

4h

"

شستشوی مکررو

جوشاندن با صابون و سودا

ISO5

ده ساچمه

1: 30

40

2h

"

نمدی کردن با صابون و سودا

نمدی کردن قلیایی

نحوه عمل بدین صورت است که پارچه و نخ و الیاف آزمایشی ( به اندازه Cm40×10) که هر طرف آن دوخته و رنگرزی شده است را بین دو تکه پارچه رنگ نشده و خام مثل نایلون و پلی استر و پشم و غیره به اندازه cm4×4قرار می دهند و شرایط آزمایشی را بسته به نوع شستشو طبق جدول بالا تنظیم کرده و شستشو را انجام می دهیم . بعد از اتمام عمل نمونه مرکب را دوباره در داخل آب مقطر سرد شسته وسپس دو دقیقه در مسیر آب سرد جاری قرار داده و بعداًٌ می فشارند.

 قبل از خشک کردن در هوای گرم دوخت را در امتداد دو طرف دراز و یک طرف کوتاه بر می دارند و نمونه را ازطرف دوخته شده آویزان می کنند به نحوی که پارچه‌ها به جز در قسمت دوخته شده با هم تماس نداشته باشند . در نهایت تغییرات رنگ نمونه و لکه های روی پارچه رنگرزی نشده توسط مقیاس خاکستری سنجیده می‌‌شود.