بررسی جامع دستگاه آهارزنی: از ساختار سنتی تا ماشین‌های پیشرفته سیلندری

دستگاه آهارزنی نخ تار را برای بافندگی مقاوم می‌کند

دستگاه آهارزنی یکی از مهم‌ترین تجهیزات در صنعت نساجی به شمار می‌رود که نخ تار را برای بافندگی آماده می‌کند. در این مقاله از به بررسی کامل این دستگاه و نقش آن در افزایش کیفیت پارچه می‌پردازیم. این ماشین با پوشش دادن نخ با لایه آهار، مقاومت آن را در برابر سایش و تنش افزایش می‌دهد.

دستگاه آهارزنی چیست؟

دستگاه آهارزنی (Sizing Machine یا Slashing Machine) یکی از مهم‌ترین تجهیزات در فرآیند آماده‌سازی نخ برای بافندگی در صنعت نساجی است. این دستگاه برای اعمال لایه‌ای نازک از ماده آهار (Size Paste) به نخ‌های تار (Warp Yarns) قبل از ورود به دستگاه بافندگی استفاده می‌شود. هدف اصلی، افزایش مقاومت نخ در برابر تنش‌های مکانیکی، سایش و اصطکاک در فرآیند بافندگی است تا تعداد شکست نخ (Warp Breaks) کاهش یابد و بهره‌وری بافندگی افزایش یابد.

در صنعت نساجی، به‌ویژه برای نخ‌های اسپیون (Spun Yarns) مانند پنبه، ویسکوز یا مخلوط‌ها، آهارزنی ضروری است. بدون آهار، نخ‌های تک‌لا (Single Yarns) به دلیل پروژکشن الیاف (Hairiness) و ضعف در برابر اصطکاک، به راحتی پاره می‌شوند. آهارزنی نه تنها استحکام و مقاومت سایشی نخ را افزایش می‌دهد، بلکه الیاف برجسته را به بدنه نخ می‌چسباند، سطح نخ را صاف می‌کند و از درهم‌تنیدگی نخ‌ها جلوگیری می‌کند.

اصلی‌ترین هدف دستگاه آهارزنی کاهش شکست نخ است

تاریخچه مختصر

آهارزنی دستی از قرن‌ها پیش وجود داشته، اما مکانیزاسیون آن در قرن نوزدهم آغاز شد. دستگاه‌های اولیه دوسیلندری بودند که امروزه منسوخ شده‌اند. دستگاه‌های مدرن با چندین سیلندر خشک‌کن (معمولاً ۷ تا ۱۱ سیلندر)، سرعت بالا (۱۰۰–۱۵۰ متر در دقیقه) و کنترل‌های اتوماتیک PLC کار می‌کنند. برندهای برجسته مانند Karl Mayer، Benninger، Prashant West Point و Jupiter Comtex (هند) از پیشروها هستند.

هدف و اهمیت آهارزنی 

• افزایش استحکام کششی و مقاومت سایشی نخ.

• کاهش پروژکشن الیاف (Hairiness) و جلوگیری از درهم‌تنیدگی.

• بهبود نفوذپذیری و پوشش یکنواخت نخ.

• کاهش شکست نخ در بافندگی تا ۵۰–۷۰٪ در برخی موارد.

• مناسب برای نخ‌های پنبه‌ای، مصنوعی، فیلامنت و حتی دنیم یا فرش ماشینی.

در فرش‌بافی ماشینی ، آهارزنی برای نخ‌های تار حیاتی است تا تنش‌های بالا را تحمل کند.

دستگاه آهارزنی در تولید فرش ماشینی بسیار حیاتی است

ساختار دستگاه آهارزنی

دستگاه آهارزنی معمولاً از پنج ناحیه اصلی تشکیل شده است:

بخش کرل (Creel Section)

بیم‌های وارپر (Warper’s Beams) در عقب دستگاه قرار می‌گیرند. طرح‌های کرل شامل Over/Under (زیگزاگ)، Vertical، Inclined یا Equitension است. در کرل Over/Under، بیم‌ها به صورت متناوب بالا و پایین قرار می‌گیرند تا تنش یکنواخت شود. نخ‌ها به صورت ورقه (Sheet) جمع‌آوری شده و به باکس آهار تغذیه می‌شوند. لیز (Lease) با نخ‌های لیز یا میله‌های اسپلیت انجام می‌شود.

باکس آهار (Size Box)

اصلی‌ترین بخش برای اعمال آهار. شامل غلتک غوطه‌وری (Immersion Roller)، لوله‌های بخار برای گرم نگه‌داشتن خمیر و غلتک‌های فشاری (Squeeze Rollers). نخ ورقه زیر غلتک غوطه‌وری عبور کرده، با خمیر آهار آغشته می‌شود (Dip)، سپس فشرده می‌شود (Nip).

تک Dip/Nip برای فیلامنت‌ها.

دو یا چند Dip/Nip برای نخ‌های اسپیون (برای نفوذ بهتر).

فشار فشاری تا ۹۷۰ کیلوگرم، سختی لاستیک غلتک ۴۵° Shore، و ویسکوزیته خمیر (اندازه‌گیری با Zahn Cup) بر Pick-up تأثیرگذار است.

بخش خشک‌کن (Drying Section)

دو روش اصلی:

• سیلندری (Cylinder Drying): رایج‌ترین. نخ مرطوب روی سیلندرهای بخارگرم (قطر ۸۰۰ میلی‌متر، تعداد ۳–۳۲) عبور می‌کند. فشار بخار ۳–۴ اتمسفر، تبخیر آب تا ۹۵۰ کیلوگرم/ساعت. ۷۵–۸۰٪ انرژی مصرفی در خشک‌کردن است.

• هوای گرم (Hot Air): کمتر کارآمد (۴۰٪ هزینه سوخت بیشتر)، اما خشک‌کردن یکنواخت‌تر.

خشک‌کردن بیش از حد نخ را شکننده می‌کند؛ کم خشک‌کردن چسبناک. رطوبت regain هدف ≈۷٪. دمای سیلندرها بر اساس نوع نخ متفاوت است (مثلاً پنبه ۱۴۰°C، پلی‌استر ۹۸°C میانگین).

بخش لیزینگ/اسپلیتینگ (Leasing/Splitting)

پس از خشک‌شدن، نخ‌ها ممکن است به هم بچسبند. میله‌های لیز (Lease Rods) نخ‌ها را جدا می‌کنند (تعداد میله‌ها یک کمتر از بیم‌های کرل). سپس از شانه قابل گسترش عبور کرده تا موقعیت حفظ شود.

هداستاک (Headstock)

بخش نهایی: شامل غلتک‌های راهنما، غلتک کششی (Draw Roller) و واحد پیچیدن روی بیم بافنده (Weaver’s Beam). سرعت و تنش ثابت نگه داشته می‌شود تا بیم یکنواخت باشد.

فناوری‌های مدرن 

• پیش‌خیساندن (Prewetting): عبور از آب داغ ۹۰°C قبل از آهار برای کاهش مصرف آهار تا ۵۰٪، افزایش استحکام و کارایی بافندگی.

• آهار تک‌شات (One-Shot Sizing): مواد آماده با چسب، روان‌کننده و ضدمیکروب.

• کنترل اتوماتیک: سنسور رطوبت، کنترل دما جداگانه سیلندرها، PLC برای تنظیم سرعت و فشار.

• فشار بالا (High Pressure Squeezing): نفوذ بهتر آهار با پوشش کمتر خارجی.

خشک‌کردن سیلندری رایج‌ترین روش در آهارزنی است

سوالات متداول

1. دستگاه آهارزنی دقیقاً چه کاری انجام می‌دهد؟

نخ‌های تار (warp) را با لایه‌ای نازک از خمیر آهار (معمولاً نشاسته، PVA، CMC یا مخلوط) پوشش می‌دهد تا مقاومت کششی، سایشی و ضدپروژکشن (hairiness) افزایش یابد و نخ در بافندگی کمتر پاره شود.

2. چرا فقط نخ تار (warp) آهار می‌شود و نخ پود (weft) نه؟

نخ تار هزاران بار در طول بافندگی تحت تنش، اصطکاک (با هید، رید، دراپ‌وایر و ...) قرار می‌گیرد، اما نخ پود فقط یک‌بار در هر پودگذاری وارد می‌شود و تنش کمتری دارد.

3. سرعت دستگاه آهارزنی مدرن چقدر است؟

معمولاً ۱۰۰ تا ۱۵۰ متر در دقیقه (در ماشین‌های جدید Karl Mayer یا Benninger حتی بالاتر). سرعت بالاتر نیاز به سیلندر خشک‌کن بیشتر و کنترل دقیق‌تر دارد.

4. چند نوع روش خشک‌کردن در دستگاه آهارزنی وجود دارد؟

سیلندری (Cylinder Drying): رایج‌ترین و کارآمد (۷۵–۸۰% انرژی در خشک‌کردن مصرف می‌شود).

هوای گرم (Hot Air): خشک‌کردن یکنواخت‌تر اما مصرف انرژی ۴۰% بیشتر.

مادون قرمز (Infrared): کمتر رایج، برای سرعت خیلی بالا.

نتیجه‌گیری

دستگاه آهارزنی قلب فرآیند آماده‌سازی تار برای بافندگی است و کیفیت نهایی پارچه، فرش یا لباس را تعیین می‌کند. با پیشرفت فناوری، دستگاه‌های مدرن کارآمدتر، کم‌مصرف‌تر و دقیق‌تر شده‌اند. انتخاب درست ماده آهار، تنظیم پارامترها (سرعت، فشار، غلظت) و نگهداری منظم، کلید موفقیت در تولید نساجی با کیفیت بالا است. 

گردآوری:بخش دانش کسب و کار