اسپین فینیش در صنایع نساجی

گردآورنده : بنت الهدی عالمی

چکیده
هدف از ارائه این مقاله ,بیان تعاریف مربوط به الکتریسیته ساکن,مشکالت حاصل از آن در صنعت نساجی و ارائه راهکار های مرتبط با آن می باشد. در این
خصوص مطالبی در خصوص اسپین فینیش نیز ارائه می گردد.

مقدمه
الکتریسیته ساکن. به مفهوم انباشته شدن بار الکتریکی بدون تحرک در یک جسم
است. زمانی که دو سطح با یکدیگر تماس پیدا می کنند تبادل الکترون از طریق فصل
مشترک بین آن دو سطح بوجود می آید .این تبادل متقارن نیست .حتی زمانی که دو
جسم مشابه . با یکدیگر مالش داده شوند یک جسم دارای مقدار الکترون اضافی و
جسم دیگر دارای کمبود الکترون خواهد بود.پس از کشف الکتریسته جاری مطالعه در
زمینه الکتریسیته ساکن به علت مشکالت عدیده متوقف گردید تا این که در این اواخر
به علت افزایش مشکالت ناشی از آن در صنعت )بخصوص پس از تهیه و به کاربردن
الیاف مصنوعی سنتزی (مطالعاتی در این زمینه صورت گرفت.
مشکالت ناشی از الکتریسیته ساکن در صنعت نساجی
صنعت نساجی از مواردی است که به مقدار زیاد تحت تاثیر اثرات منفی الکتریسیته
ساکن قرار دارد. تولید الیاف مصنوعی .پالستیکی و افزایش سرعت فرایندهایی که این
مواد را به کار می گیرند .مشکل الکتریسیته ساکن را شدت بخشیده است.
الکتریسیته ساکن در صنعت نساجی مشکالتی را در مراحل مختلف تهیه پارچه و
تبدیل الیاف به نخ و غیره و به عبارت دیگر در موقع جا به جا کردن و عملیات مختلف
روی الیاف به وجود می آورد. به طور کلی می توان به عملیات ریسندگی ،بافندگی و
تکمیل اشاره نمود. وقتی که الیاف و یا کاالهای ساخته شده تحت اصطکاک ناشی
از مالیده شدن روی یکدیگر و یا مالیده شدن روی سطوح هستند. امکان بوجود آمدن
الکتریسته ساکن در آنها پدیدار می گردد. مهمترین مشکالت حاصل عبارتند از :
– فاصله گرفتن فیالمنت ها از یکدیگر در نخ های فیالمنتی
– تشکیل بالون در دسته ای از فتیله ها
– افزایش مقدار الیاف آزاد در فضا
– افزایش خاصیت مویی بودن نخ
– مشکل تا زدن پارچه به ویژه بعد از خشک کن
– چسبیدن الیاف به بخش هایی از ماشین و متوقف شدن فرایند
– جذب گرد و غبار از هوا توسط الیاف و فیالمنت ها .نخ و پارچه
– چسبیدن لباس ها به یکدیگر در حین پوشیدن
– جلوگیری از باز شدن چتر نجات
در شرایط یکسان مشکل الکتریسیته ساکن برای الیاف مصنوعی به علت نارسانا تر
بودن به مراتب بیشتر از الیاف طبیعی است.
روش های مقابله با الکتریسیته ساکن
مقدار الکتریسیته ساکن انباشته شده روی هر جسم نشان دهنده توازن بین سرعت
شکل گرفتن بار الکتریکی و سرعت نشت آن به محیط اطراف است. با توجه مقاومت
الکتریکی باال در سطح الیاف و پالستیک. نشت به کندی صورت می گیرد. بررسی ها
نشان می دهد که تخلیه بار الکتریکی از پلی استایرن به طور کامل به سه سال زمان
احتیاج دارد.
کاهش انباشته شدن بار الکتریکی به دو روش امکان پذیر است:
– جلوگیری از شکل گرفتن بار الکتریکی
– افزایش سرعت نشت
به طور کلی می توان گفت که روش های جلوگیری از شکل گرفتن بار الکتریکی روی
اجسام کارایی باالیی ندارد و به همین علت .روش هایی که بر اساس افزایش سرعت
نشت هستند، بیشتر استفاده می شود.
مهمترین راه حل برای سرعت بخشیدن به نشت بار الکتریکی افزایش هدایت
الکتریکی الیاف است. به همین منظور از مواد ضد الکتریسیته ساکن استفاده می شود.
مواد آنتی استاتیک تمایل الیاف و پارچه را نسبت به جمع کردن بار الکتروستاتیک
ً کاهش می دهند و عموما یا باعث کاهش تولید الکتریسیته ساکن می شوند و یا سطح
انتقال الکتریسیته را افزایش می دهند.همه الیاف مصنوعی بعد از خروج از رشته ساز.
با یک روغن تکمیلی )finish Spin )آغشته می شوند. تولید الیاف پیشرفته در
سرعت های زیاد. بدون کاربرد این مواد تکمیلی غیرممکن است.
اسپین فینیش (Spinfinish)
لایه اسپین فینیش فصل مشترک بین الیاف با دیگر سطوح دستگاه مثل غلتک ها و
راهنماها و غیره می باشد.
وظیفه اصلی اسپین فینیش افزایش خاصیت آنتی استاتیکی در الیاف می باشد.بنابراین
یک اسپین فینیش مناسب باید خواص زیر را دارا باشد:
– چسبندگی مناسب بین فیالمنت ها را ایجاد کند.
– بار ساکن به وجود آمده در طول فرایند تولید را کاهش دهد.
– از سطح نخ جدا نشود و مقدار کمی از آن. خواص مورد نظر را در الیاف تأمین کند.
– به راحتی قابل شستشو و برداشت باشد.
– حساسیت زا نباشد و از نظر زیست محیطی مناسب و غیر سمی باشد.
– باعث خوردگی و آسیب دیدگی غلتک ها .راهنماها و یا سوزن ها نشود.
– نرمی و چربی خوبی را فراهم کند تا با کاهش اصطکاک بین الیاف و فلز .سایش
الیاف را کم کند و در طول فرایند. تنش یکنواختی بر الیاف اعمال گردد.
اجزای اسپین فینیش
اسپین فینیش به طور کلی شامل روغن. ترکیبات آنتی استاتیک.امولسیفایر و به صورت
جزئی شامل آنتی اکسیدان.آنتی باکتریال .بازدارنده های خوردگی و ضد کف می باشد.

– روغن: روغن بخش عمده ای از اسپین فینیش را شامل می شود و به دو گروه طبیعی
و مصنوعی تقسیم می گردد. روغن های طبیعی شامل روغن ها و واکس های معدنی.
روغن های گیاهی و روغن ها و چربی های حیوانی می باشند. روغن های مصنوعی نیز
شامل استرهای اتوکسیالت شده. اسیدهای چرب اتوکسیالت شده. الکل های چرب
اتوکسیالت شده .پلی اترها . واکس ها و سیلیکون های مصنوعی می باشند.
– آنتی استاتیک: آنتی استاتیک ها به گروهای آنیونی. کاتیونی. آمفوتر و غیر یونی
تقسیم می شوند . انتخاب این نوع ماده به نوع الیاف کاربردی و روان کننده ای که باید با
آن مخلوط شود. بستگی دارد. مواد آنتی استاتیک دارای گروه های آب دوست و یا قابل
یونیزه شدن در آب هستند که آن ها را قادر به کاهش الکتریسیته ساکن انباشته شده
روی الیاف می سازد. مواد آنیونیک. عامل آنتی استاتیک خوبی به شمار می روند. هر
چند که آنتی استاتیک ضعیفی به شمار می آیند اما حساسیت کمتری در مقابل رطوبت
دارند به طوری که به رطوبت ۴0 %در محیط نیاز دارند. افزایش غلظت آنتی استاتیک ها
عالوه بر افزایش خصلت آنتی استاتیکی. باعث افزایش اصطکاک هیدرودینامیکی نیز
می شود.
– امولسیفایر: موادی که به عنوان امولسیفایر استفاده می شوند عبارت اند از: استرها
و اترهای گلیکول. گلیسیرید پلی اکسی اتیلن. آمیدها و آمین های پلی اکسی اتیلن .
فسفات ها. سولفات ها. صابون ها . مواد سطح فعال و بتائین
امولسیفایرهای استفاده شده در اسپین فینیش ها از ترکیبات نانیونیک می باشند که
نباید بر الیاف و قطعات دستگاه تأثیر بگذارند.

کاربرد اسپین فینیش

بیشتر مواد ضد الکتریسیته ساکن .به منظور سرعت بخشیدن به نشت بار الکتریکی
از خاصیت هدایت الکتریکی آب استفاده می کنند.با توجه به آب دوست بودن این نوع
مواد .شدت تأثیر آن ها به رطوبت نسبی محیط بستگی دارد.
اسپین فینیش را توسط آب به نسبت 5:1 تا 20:1 .به صورت محلول امولسیون رقیق
می کنند.جهت ساخت این محلول. اسپین فینیش و آب بدون مواد معدنی را به آرامی
و بسته به نوع استفاده در دمای بیش ار 50 درجه سلسیوس درون یک ظرف استیل
می ریزند و تا زمان حل شدن هم می زنند و پس از انحالل کامل و فیلتر شدن درون
مخازن مورد نظر نگهداری می کنند.امولسیون. موجب کپک زدن و رشد باکتری
می شود .لذا استفاده از اسپین فینیش آماده به جای امولسیون دارای فوائد زیر است.
– عدم احتیاج به کار اضافه به منظور تهیه محلول
– عدم تشکیل کپک و رشد باکتری
– در مواردی مثل کشش گرم برای نخ های صنعتی بعد از اضافه شدن اسپین فینیش
.گرما صرف تبخیر آب نمی شود و مستقیمأ به نخ می رسد که استحکام باالتری را به
همراه دارد.
– تبلور یکنواخت پلیمر
– کاهش پرتاب شدن ذرات اسپین فینیش
روش های استفاده ار اسپین فینیش
در تولید الیاف مصنوعی. اسپین فینیش ممکن است به صورت 100 %و یا رقیق شده
تا حد 10 %به صورت امولسیون به نخ اضافه شود.روش اضافه کردن به نوع ماشین
بستگی دارد.از آن جا که فاصله بین تولید تا قرار گرفتن اسپین فینیش ممکن است
از چند ثانیه تا چند ساعت باشد بنابراین وضعیت الیاف یا فیالمنت ها از نظر متورم
بودن.به همراه داشتن حالل .درجه آرایش یافتگی بر قرار گرفتن اسپین فینیش روی
آن ها تاثیرگذار است. برای پوشیده شدن تمام سطح فیالمنت ها به اسپین فینیش از
روش های متفاوتی استفاده می شود که متداول ترین روش ها عبارت است از:
– روش استفاده از غلتک)تماس با یک رو(
این روش قدیمی ترین راه استفاده از اسپین فینیش می باشد.در این روش غلتک هم
جهت با فیالمنت ها میچرخد .پایین غلتک در حال چرخش درون محفظه سینی
مانندی که داخل آن اسپین فینیش قرار دارد. وارد می شود و یک فیلم نازک اسپین
فینیش بر سطح غلتک می چسبد. نخ های فیالمنتی با یک زاویه خیلی کم با غلتک
تماس پیدا می کنند.از آن جایی که این سیستم بسته نیست . امکان رشد باکتری در
آن بیشتر است.
– روش حمام غوطه ور (غوطه ور ساختن)
این روش از دو یا سه غلتک دوار با روکش سیلیکونی که درون یک ظرف فینیش
گرم شده قرار دارد و یا از یک تا 5پنج غلتک در حال چرخش غوطه ور در یک مخزن
فینیش است تشکیل شده که در هر دو نوع. غلتک فشارنده. فینیش اضافه را خارج
می کند.
– روش میترینگ پمپ (تماس با دورو)
این روش به دلیل توانایی در تأمین اسپین فینیش در مقادیر کم با یکنواختی باال. در
سیستم های ریسندگی با سرعت های باال کاربرد فراوانی دارد.
در این روش اسپین فینیش از طریق پمپ چرخنده به سمت پین اویلر هدایت و به
هر نخ تزریق می گردد.
– روش اسپری
در تولید الیاف استیپل بعد از مرحله چین اسپین فینیش با استفاده از روش اسپری روی
الیاف قرار می گیرد.
نتیجه گیری
امروزه عالوه بر احتیاج به عملکرد و خصوصیات صحیح برای این مواد با توجه به
نوع الیاف و شرایط کار .مشکالت زیستی الزامات دیگری را هم برای مواد آنتی
استاتیک به وجود آورده است .عدم وجود قابلیت زیست تخریب پذیری. مشکالت
محیط زیستی این مواد را افزایش می دهد.

منابع
– روان کننده و ضد الکتریسیته ساکن در صنعت نساجی تألیف دکتر حسین توانایی
– اینترنت
* کارشناس شیمی