يعد تطور الغزل أحد أهم العوامل في علم النسيج التي تحدد الخواص الفيزيائية والميكانيكية للنسيج النهائي. ل غزل القطن الحيوي ، والتي تعطي الأولوية للاستدامة، فإن التحكم الدقيق في الالتواء مهم بشكل خاص لأنه يؤثر بشكل مباشر على ثبات الخيوط ومتانتها داخل القماش، وتحديدًا من حيث مقاومة الوبر ومقاومة التآكل.
1. المفهوم الأساسي للالتواء وتأثيره على تماسك الألياف
يتم تعريف الالتواء على أنه عدد اللفات لكل وحدة طول من الخيط، ويتم قياسها عادةً باللفات/المتر أو اللفات/البوصة. يضفي اللف التماسك على الخيوط، ويربط الألياف الفردية بإحكام في بنية مستمرة ومستقرة.
يحتوي خيوط القطن للتجديد الحيوي (خاصة الخيوط التي تحتوي على ألياف القطن المعاد تدويرها) على ألياف قصيرة ومحتوى عالي من الألياف القصيرة. لذلك، يعد الالتواء أمرًا ضروريًا لتأمين الألياف القصيرة بشكل فعال.
تطور منخفض: يؤدي الاحتكاك غير الكافي للألياف (الاحتكاك) إلى ضعف تماسك الألياف. وينتج عن ذلك بنية غزل فضفاضة، مما يجعلها عرضة للانزلاق أو التفكك تحت الضغط الميكانيكي.
تطور عالي: يؤدي الضغط الشعاعي العالي بين الألياف إلى تماسك قوي. يجعل هيكل الغزل الكثيف الناتج من الصعب فصل الألياف.
**مضاعف الالتواء** هو معلمة أساسية يستخدمها مهندسو النسيج للتحكم في خصائص الغزل وتحسينها. نظرًا لخصائص الألياف القصيرة، عادةً ما تكون هناك حاجة إلى مضاعف تطور أعلى من القطن البكر لتحقيق قوة وأداء مماثلين.
2. تأثير الالتواء على مقاومة النسيج للوبر
تقيس مقاومة الوبر قدرة الألياف الموجودة على سطح القماش على تكوين كرات صغيرة (الوبر) والاحتفاظ بها أثناء الاحتكاك. يحدث التحبب عندما تبرز أطراف الألياف أو الألياف السائبة من سطح القماش وتتشابك أثناء الاحتكاك.
2.1 انخفاض ميل الالتواء والتكديس
في أقمشة الخيوط القطنية المجددة حيويًا منخفضة الالتواء:
سهولة تحرير الألياف: التماسك الضعيف يسمح لأطراف الألياف بالانزلاق بسهولة من قلب الغزل.
تكوين الشعر: تتشكل حلقات أو نهايات عديدة من الألياف السائبة على سطح الخيط، وهي السلائف الأولية للتكديس.
تكوين الوبر السريع: تتشابك الألياف البارزة بسرعة أثناء الاحتكاك، وتشكل حبوبًا تسقط بسهولة أو تلتصق بسطح القماش.
وبالتالي، فإن الالتواء المنخفض هو سبب مباشر لزيادة ميل الأقمشة القطنية المتجددة حيويًا، مما يقلل من متانة مظهر المنتج.
2.2 مزايا عالية الالتواء ومقاومة للبيلينغ
في أقمشة الخيوط القطنية المجددة حيويًا عالية الالتواء:
تثبيت محكم للألياف: يعمل الضغط الشعاعي العالي على تثبيت الألياف القصيرة ونهاياتها داخل الخيوط، مما يقلل من عدد الألياف البارزة من السطح.
تثبيط الشعر: سطح الخيط أملس، مما يقلل بشكل كبير من الشعر.
منع تشابك الألياف: حتى لو امتدت كمية صغيرة من الألياف، فإن ضغطها الداخلي العالي للغاية يمنعها من التشابك والتكتل بسبب الاحتكاك.
يعد التحكم الاحترافي في الالتواء إجراءً فنيًا رئيسيًا لتحسين مقاومة الوبر للأقمشة القطنية المُولدة بيولوجيًا وبعض الأقمشة المنسوجة، مما يساعد على تعزيز رضا العملاء عن متانة المنتج.
3. التحكم في مقاومة التآكل للنسيج
تقيس مقاومة التآكل قدرة القماش على مقاومة الاحتكاك والتآكل. ويرتبط أدائه بالكثافة الهيكلية للخيط وقوته، بالإضافة إلى خصائص الاحتكاك بين الألياف.
3.1 تأثير نقطة التوازن للالتواء
العلاقة بين مقاومة التآكل والالتواء ليست علاقة خطية إيجابية بسيطة؛ بل يقع عند نقطة توازن.
الالتواء الأمثل: عندما يكون الالتواء ضمن النطاق الأمثل، يتم زيادة تماسك الألياف إلى أقصى حد، مما يؤدي إلى أعلى قوة للغزل. تمنع هذه القوة المتزايدة الخيوط من الانكسار أو التفكك عند تعرضها لضغط جلخ. يوفر هذا النوع من الخيوط أفضل مقاومة شاملة للتآكل.
الالتواء الزائد: عندما يكون الالتواء مرتفعًا جدًا، يصبح الخيط جامدًا للغاية، مما يقلل من الاستطالة والمرونة، بينما يزيد أيضًا من ضرر الاحتكاك بين الألياف. قد ينكسر هذا الهيكل الصلب والهش بسهولة أكبر مع الانحناء والاحتكاك المتكرر، مما يؤدي إلى انخفاض مقاومة التآكل.
بالنسبة للقطن المعاد تدويره بيولوجيًا، وهو مادة خام ذات تركيز عالٍ من الألياف القصيرة، غالبًا ما يكون الالتواء الأمثل أعلى قليلاً من غزل القطن البكر من نفس العدد لتقليل فقدان القوة الناتج عن الألياف القصيرة.
4. قيمة الالتواء في تصميم المنسوجات
عند استخدام خيوط القطن المعاد تدويرها بيولوجيًا، يجب على مصممي ومهندسي المنسوجات ضبط الالتواء بدقة بناءً على متطلبات المنتج النهائي:
بالنسبة للمنتجات التي تتطلب ملمسًا ناعمًا وامتصاصًا عاليًا للرطوبة (مثل المناشف والملابس الداخلية): يُفضل الالتواء السفلي للحفاظ على الحجم، ولكن يجب التضحية ببعض مقاومة التكديس.
بالنسبة للمنتجات التي تتطلب متانة عالية وسطح أملس (مثل الدنيم وملابس العمل): يتم استخدام الالتواء المتوسط إلى العالي لزيادة قوة الغزل ومقاومة التآكل.
يعد التحكم الدقيق في الالتواء، جنبًا إلى جنب مع اختيار تكنولوجيا الغزل المناسبة (مثل الغزل الدوار)، طريقة احترافية لضمان تلبية منتجات القطن المتجددة بيولوجيًا لمتطلبات التنمية المستدامة مع الحفاظ على الخصائص الفيزيائية الممتازة.
