نوع المستند : Original Article
المؤلفون
1 استاذ الآلات، قسم الملابس الجاهزة، کلیة الفنون التطبیقیة، جامعة حلوان
2 استاذ انتاج الملابس، قسم الملابس الجاهزة، کلیة الفنون التطبیقیة، جامعة دمیاط
3 مدرس مساعد، قسم الملابس الجاهزة، کلیة الفنون التطبیقیة، جامعة دمیاط
المستخلص
مقدمة :Introduction
على الرغم من التقدم التکنولوجی الذى لحق بصناعة الملابس والنسیج إلا أن هناک عملیة إهدار غیر قلیلة فی مختلف مراحل الصناعة ینتج عنها بقایا أقمشة أثناء مراحل التصنیع المختلفة. وتعتبر بقایا فضلات الأقمشة من العوادم قلیلة الاستغلال التی ینبغی الاستفادة منها
لذا فإن إعادة تدویر بقایا الأقمشة وتوظیفها بما یعیدها صالحة للاستعمال فی إنتاج منتجات جدیدة یؤدى الى تحقیق أرباح وترشید الاستهلاک بالاستفادة العظمى من الخامات النسجیة.
وقد بدأت فکرة إعادة التدویر أثناء الحرب العالمیة الأولى والثانیة، حیث کانت الدول تعانى من النقص الشدید فى بعض المواد الأساسیة مثل المطاط مما دفعها إلى تجمیع تلک المواد من المخلفات ومن ثم إعادة استخدامها، وبعد سنوات أصبحت عملیة إعادة التدویر من أهم أسالیب إدارة التخلص من المخلفات
یقصد ببقایا الأقمشة: القطع الصغیرة والفضلات المتبقیة من الأقمشة بأنواعها المختلفة نتیجة تشغیلها مثل القصاصات الناتجة من صناعة الملابس ویطلق علیها (عوادم - مخلفات) ویمکن القول أنها فضلات فی صورة مساحات صغیرة ذات لون وسمک وملمس یختلف حسب نوعیة الخامة سواء طبیعیة أو صناعیة.
مشکلة البحث Statement of the problem:
لم تحظ بقایا القص الناتجة من مصانع الملابس الجاهزة بالاهتمام الکافی رغم أن هذا الاتجاه هو اختیار حضاری، بالإضافة إلى العائد الاقتصادی والبیئی، حیث تمثل مخلفات القماش الناتجة من مصانع الملابس الجاهزة (من عملیتی التعشیق والقص) والتی تمثل أقصى کفاءة لها 85%، ولکن یمکن الاستفادة منها بإعادة تدویر المخلفات النسجیة القطنیة لإنتاج قطن قلیل الجودة، باستخدام ماکینات فرم تتکون من أسطوانتین تدور کل واحدة عکس اتجاه الأخرى ومزودتین بمسامیر لفک الأنسجة الطولیة من الأنسجة العرضیة من القماش، ولکن هذا النوع من القطن یستخدم لإنتاج السجاد وأعمال التنجید،
هدف البحث Objective:
یهدف البحث إلى محاولة الوصول لنمر خیوط أکثر دقة من خلال خلط المفروم من القطن (المعاد تدویره) مع بولى أستر بنسب متفاوتة، وإنتاج منتجات ملبسیه تناسب الأغراض الوظیفیة المحددة لها.
الإطار النظرى Theoretical Framework
2عملیة إعادة تدویر المنسوجات
شکل (1) ما بعد عملیة الفرز اللونی
من خلال الجمع ووضع إضافات جدیدة، و یتم تسویق هذه الملابس کنوع متفرد وجدید.
إعادة تدویر المنسوجات: معنى إعادة تدویر النسیج لیس سوى إعادة استخدام مواد الهدر التی یتم إنتاجها فی حیاتنا.
إنهیار\ تکسیر\ فرم النسیج إلى الألیاف:
کسر النسیج إلى الألیاف من خلال التقطیع، تمزیق، والتمشیط، وغیرها من العملیات المیکانیکیة.
ثم یتم إعادة هندسة الألیاف إلى المنتجات ذات القیمة المضافة. وتشمل هذه المنتجات : الحشو، ومکونات السیارات، والسجاد، ومواد البناء مثل العزل والبطاطین منخفضة الجودة.
فى العقدین الأخیرین ونتیجة لزیادة الأسعار للخامات فإن المراکز البحثیة والجامعات وشرکات النسیج والملابس الجاهزة أصبحت مهتمة بخفض نسب العوادم وذلک بإعادة تشغیلها ولهذا کان من الضروری إیجاد حل یهدف إلى تقلیل تکلفة المواد الخام من خلال تشغیل العوادم التی تم إنتاجها فی مختلف الأقسام فی مصانع الملابس الجاهزة واستخدامها مرة أخرى.
مراحل الإنتاج خلال عملیة إعادة التدویر للعوادم النسجیة:
أولاً: مرحلة التقطیع والتنسیل :
والتى یتم فیها فرم العوادم \بقایا القماش القطنیة وإضافة بولى إستر أو قطن خام بنسب للحصول على شعیرات یتم تشغیلها فی المراحل التالیة (شکل 2).
شکل (2) مرحلة التقطیع والتنسیل
-ماکینة الفرمROTORY MACHINE:
عبارة عن: ماکینة واحدة لتقطیع العینات (الخلطة) إلى قطع أصغر من خلال مراحل التقطیع الأولی (شکل 4،3)، ثم یتبعها خمس ماکینات متتالیة للفرم والتنسیل والخلط تسمى بالطنابیر (شکل 5،6)، حیث تحتوى کل ماکینة على ثلاث من السکاکین المتحرکة بسرعة عالیة وسکینة ثابتة، بحیث تکون الإبر (الأسنان) فی المرحلة الأولى أتخن وعددها أقل للفرم والتقطیع، ثم تزید کثافته الإبر (الأسنان) وتکون أرفع فی المراحل المتتالیة للتنسیل.
شکل (3) المرحلة الأولى من عملیة الفرم (مرحلة التقطیع الأولى)
شکل( 4) المرحلة الثانیة من عملیة الفرم (مرحلة الفرم)
شکل (5) خمس ماکینات (طنابیر) متتالیة للفرم والتنسیل والخلط.
شکل (6)عملیة الفرم فی المرحلة ما قبل الخلط
مرحلة الخلط:
- عند إضافة بولى استر للخلطة یفضل وضعه فمرحلة الخلط ولیس قبل الخلط، کذلک القطن البیور.
- عند اضافة خیوط قطن مفتوحة \ SOFT WASTEیتم وضعها فمرحلة التنسیل مع الخلطة حیث یفک تشابک الخیوط.
- یتم إضافة نسب بولى إستر (طبقاً للمواصفة المطلوبة) فی نهایة مرحلة التنسیل وقبل مرحلة الخلط، حیث تبدأ النسب الممکنة من 10%، مما یعمل على حمل الشعیرات المفرومة حتى لا تسقط أثناء المراحل المختلفة، ولتعدیل بعض خواص الخلطة کما فی شکل (7).
- مع مراعاة لون الخلطة سواء کانت ذات لون کریمی أو لون محدد شکل(8).
ثانیا: مرحلة الکرد carding:
حیث تقوم ماکینات الکرد شکل (9-أ) بتسریح الشعیرات على شکل شریط منتظم (شکل 9–ب).
شکل (7) مرحلة الخلط (اضافه البولى إستر المفروم والبیور للخلطة بنسب محددة)
شکل ( 8) یوضح بعد مرحلة الفرم والکرد لبقایا أقمشة تم فصلها لونیاً
|
شکل (9-أ) مرحلة الکرد |
شکل (9-ب) شریط لبقایا أقمشة مفصولة اللون |
ثالثا: مرحلة السحب:
تقوم ماکینة السحب بسحب عدد من الشرائط لتقوم بتنظیم نمرة الشریط (بواسطة جهاز الأوتولیفر) (شکل10).
رابعا: مرحلة الغزل:
وهى أخر مرحلة من مراحل الغزل یتم فیها تغذیة الماکینة بشریط السحب المنتظم حیث یتم إنتاج عبوات بأحجام مختلفة\کونة (شکل11).
- بعد مرحلة الکرد یتم مرحلة السحب ثم الغزل أو عملیة الغزل مباشرة دون السحب.
شکل ( 10) یوضح مرحلة الغزل
شکل (11) کونات بألوان ونمر مختلفة ناتجة من العوادم النسجیة
الدراسة التطبیقیة:
تقوم الدراسة على تجمیع واستغلال بقایا \عوادم أقمشة قطنیة (لقمیص رجالى قطن) ناتجة من مصنع ملابس جاهزة .
وحیث أن أقل حصة\کمیة یمکن العمل علیها هی 200کجم عوادم قماش مما ینتج عنهم حوالى 160 کجم و40 کجم هادر(شعیرات قصیرة جداً تقع فی المراحل المختلفة.
وکان الهدف إنتاج خلطات بنسب مختلفة وتشغیلها على نظام الطرف المفتوحopen end)) کما موضح فی الجدول(1)
جدول (1) مواصفات العینات محل الدراسة
|
رقم العینة |
نمرة الخیط |
نسبة الخلط |
الکمیة المنتجة |
|
1 |
12 |
70% قطن 30% بولى إستر |
2کجم |
|
2 |
30% قطن مع 70% بولى إستر |
2کجم |
|
|
3 |
16 |
70% قطن 30% بولى إستر |
2کجم |
|
4 |
30% قطن مع 70% بولى إستر |
2کجم |
|
|
5 |
20 |
70% قطن 30% بولى إستر |
2کجم |
|
6 |
30% قطن مع 70% بولى إستر |
2کجم |
مما ینتج عنه 6عینات بمواصفات مختلفة قید الدراسة والتطبیق .
وذلک من خلال عدة مراحل کالتالى:
جدول (2) مراحل إنتاج العینات
|
الملاحظات |
التوصیف |
إسم المرحلة |
|
قلیلة التکالیف |
باستخدام مادة الهیدروسلفات (Hydrosulfate) حیث تعد الطریقة الأفضل والمناسبة للمواصفة المطلوبة. |
إزالة للون فیما یعرف بعملیة (السلخ اللونی) |
|
|
یتم فیها فرم القطن المخلوط وإضافة بولی إستر بنسب مختلفة (30%-70%) طبقاً للمواصفة المطلوبة للحصول على شعیرات یتم تشغیلها . |
مرحلة التقطیع والتنسیل |
|
-مراعاة لون الخلطة سواء کانت ذات لون کریمى أو لون محدد. -عند إضافة بولى إستر خام بالنسب المطلوبة (للخلطة) یفضل وضعه فمرحلة الخلط ولیس قبل الخلط مما یعمل على حمل الشعیرات المفرومة حتى لا تسقط أثناء المراحل المختلفة |
تم التعامل مع الخلطة (القطن المفروم( وتقسیمها حصتین:
شکل (12) |
مرحلة الخلط |
|
عندما تقل السرعة للمکن ینتج شعیرات أعلى جودة. کلما زدنا عملیات التفتیح للقطن نصل إلى عملیة غزل أفضل |
تقوم ماکینات الکرد بتسریح الشعیرات على شکل شریط منتظم. قد تحتوى على مکن متخصص للصوف حیث یقوم بدور جید مع القطن المفروم. |
مرحلة الکرد |
|
|
تقوم الماکینة بسحب عدد من الشرائط لتقوم بتنظیم نمرة الشریط بواسطة جهاز الأوتولیفر. |
مرحلة السحب |
|
تم استخدام أسلوب غزل الطرف المفتوح حیث أنه مناسب لنوع الخلطة المستخدمة ونتیجته أفضل مع العوادم عند مقارنته بالأنواع الأخرى وخاصة الغزل الحلقى. |
أخر مرحلة من مراحل الغزل یتم فیها تغذیة الماکینة بشریط السحب المنتظم حیث یتم انتاج عبوات بأحجام مختلفة\کونه شکل(13-أ)(13-ب). |
مرحلة الغزل |
|
تم التعامل مع حوالى 12 کجم غزل (لحمة). - تکرار بسیط لقطع الخیط أثناء مرحلة النسیج لنمرة 20 لحمة. |
تمت مرحلة النسیج (شکل 14،15) بالمواصفة التالیة: السداء: نمرة 40\1 جیزة 86 مبوش، ترکیب نسجى سادة 1\1،عرض السداء فی المشط 140سم، فتل السم (16 فتلة \ السم). اللحمات: نمرة 12/1 بعدد حدفات 16 حدفة /سم، نمرة 16/1 بعدد حدفات 16 حدفة /سم، نمرة 20/1 بعدد حدفات 18 حدفة /سم |
مرحلة النسیج |
شکل (12) القطن المفروم والبولى إستر البیور
|
شکل (13-أ) الخیوط الناتجة من مرحلة الغزل (للمفروم) |
شکل (13-ب) کونة نمرة 20\1 70% قطن 30% بولى إستر |
|||
|
|
شکل ( 14) یوضح مرحلة النسج لنمرة 20\1 ( للغزول المعاد تدویرها) |
شکل(15)یوضح عملیة النسیج للغزول المعاد تدویرها |
|
|
الاختبارات:
جدول (3) یوضح الاختبارات التی تمت على الأقمشة المنتجة ومواصفاتها القیاسیة فی ضوء احتیاجات البحث.
جدول (4) الاختبارات التی تمت على الأقمشة المنتجة ومواصفاتها القیاسیة
|
التجربة |
إسم الجهاز |
الطریقة القیاسیة للإختبار |
|
وزن المتر المربع |
Sensitve balance 4 decimal digits |
_ |
|
التوبیر |
ASANO MACHINE |
BS |
|
الشد والاستطالة |
Multi tester machine |
ASTM D 5035(23) |
|
صلابة الأقمشة |
JIKA(TOYOSEIKI) |
ASTM D 1388(25) |
|
ثبات اللون للغسیل |
|
ISO test method 105 C |
|
ثبات اللون للاحتکاک |
_ |
ISO 105-A03:1993 and ISO 105-A02:1993. |
|
شدة اللون |
spectrophotometer,Japan modle CM-3600A,manufacture Konica Minolta |
ISO 105-A03:1993 and ISO 105-A02:1993. |
نتائج البحث Results:
تم إجراء عدة اختبارات لاختبار مدى جودة وملائمة العینات النسجیة الناتجة کمنتج ملبسی وکانت النتیجة کالتالی:
جدول ( 3) نتائج قیاسات الخواص المقاسة لأقمشة عینات البحث.
|
Samples |
Yarn Count (NE) |
Blending Ratio% (cot/pol) |
Pilling Resistance |
Weight (mg/m2) |
Elongation (%) |
maximum force (mg) |
Fabric Stiffness (mg) |
Wash Fastness |
Rubbing Fastness |
Colour Strength (K/S) |
|||||
|
weft |
warp |
weft |
warp |
weft |
Warp |
Staining |
Colour Change |
Wet |
Dry |
||||||
|
Sample1 |
12 |
30/70 |
1 |
203 |
27.4 |
16.1 |
538.5 |
848.1 |
1201.5 |
1201.5 |
4.5 |
4.5 |
4 |
4.5 |
3.71 |
|
Sample2 |
70/30 |
1 |
221 |
22.4 |
22.9 |
341.6 |
1173.1 |
1513.0 |
1513.0 |
4.5 |
5 |
4.5 |
4.5 |
4.04 |
|
|
Sample3 |
16 |
30/70 |
1 |
168 |
14.1 |
16.7 |
130.8 |
869.7 |
801.0 |
1201.5 |
4.5 |
5 |
4 |
4.5 |
3.84 |
|
Sample4 |
70/30 |
1 |
200 |
49.0 |
45.3 |
425.8 |
793.2 |
1157.0 |
979.0 |
4.5 |
4.5 |
4 |
4.5 |
3.35 |
|
|
Sample5 |
20 |
30/70 |
1 |
178 |
17.6 |
15.8 |
199.6 |
987.1 |
1157.0 |
1735.5 |
4.5 |
4.5 |
4 |
4.5 |
2.69 |
|
Sample6 |
70/30 |
1 |
174 |
16.0 |
15.1 |
181.8 |
963.1 |
1691.0 |
2447.5 |
4.5 |
4.5 |
4 |
4.5 |
3.88 |
|
جدول (5)القیم النسبیة ومعاملات الجودة لخواص أقمشة العینات البحثیة.
|
Samples |
Yarn Count (NE) |
Blending Ratio% (cot/pol) |
Pilling Resistance |
Weight |
Elongation |
maximum force |
Fabric Stiffness |
Wash Fastness |
Rubbing Fastness |
Colour Strength |
Quality coefficient (%) |
|||||
|
weft |
warp |
weft |
warp |
weft |
warp |
Staining |
Colour Change |
Wet |
Dry |
|||||||
|
Sample1 |
12 |
30/70 |
20.0 |
84.16 |
55.84 |
35.54 |
100 |
72.30 |
76.32 |
90.91 |
90 |
90 |
80 |
90 |
91.92 |
75.15 |
|
Sample2 |
12 |
70/30 |
20.0 |
76.02 |
45.69 |
50.57 |
63.44 |
100 |
57.89 |
78.18 |
90 |
100 |
90 |
90 |
100 |
73.98 |
|
Sample3 |
16 |
30/70 |
20.0 |
100 |
28.74 |
36.80 |
24.29 |
74.14 |
100 |
90.91 |
90 |
100 |
80 |
90 |
95.09 |
71.54 |
|
Sample4 |
16 |
70/30 |
20.0 |
85.5 |
100 |
100 |
79.07 |
67.62 |
78.95 |
100 |
90 |
90 |
80 |
90 |
83.11 |
81.87 |
|
Sample5 |
20 |
30/70 |
20.0 |
95.48 |
35.92 |
34.92 |
37.07 |
84.14 |
78.95 |
69.09 |
90 |
90 |
80 |
90 |
66.72 |
67.10 |
|
Sample6 |
20 |
70/30 |
20.0 |
97.29 |
32.57 |
33.31 |
33.76 |
82.10 |
47.37 |
40.00 |
90 |
90 |
80 |
90 |
96.22 |
64.05 |
یبین الجدول (5) القیم النسبیة ومعاملات الجودة لخواص أقمشة العینات البحثة، حیث جاءت العینة رقم (4) الأفضل بمعامل جودة (81.87%)، مما یدل أن العینة رقم (4) بنسب خلط قطن70\30بولى استر
فی حین جاءت العینة رقم (6) الأقل جودة بمعامل جودة (64.05%)، مما یدل أن العینة رقم (6) بنسب خلط قطن70\30بولى استر
من الجدول (5) یتبین أن العینة رقم (2) (نمرة 12 لحمة بنسب خلط 70قطن\30بولى استر) حققت أعلى وزن للمتر المربع (221 جم/م2)، فی حین حققت العینة رقم (3) (نمرة 16 لحمة بنسب خلط 30قطن\70 بولى استر) أقل وزن للمتر المربع (168 جم/م2).
من الجدول (5) والشکل (16) یتبین أن العینة رقم (4) حققت أعلى استطالة فی اتجاه کلاً من اللحمة والسداء (49.03%، 45.3%) على الترتیب.
من الجدول (5) والشکل (17) یتبین أن العینة رقم (6) حققت أعلى صلابة فی اتجاه کلاً من اللحمة والسداء (1691 ملجم، 2447.5 ملجم) على الترتیب.
شکل (16) یوضح الخریطة الراداریة ومعامل الجودة للعینة رقم 4
شکل (17) یوضح الخریطة الراداریة ومعامل الجودة للعینة رقم 6
شکل (18) مقارنة بین التکلفة الکلیة للخیوط المنتجة محل الدراسة
شکل (19) نسب التوفیر فی التکلفة الکلیة للخیوط المنتجة محل الدراسة
تنفیذ منتجات ملبسیة مختلفة(ملابس أطفال):
العینة نمرة 12 بنسبة خلط (30ق\70بولى استر) تم تنفیذ منها عدد 2منتج للأطفال :
وفقاً للاختبارات التی تم إجرائها على العینة وجد أنها الأعلى عن باقی العینات الأخرى من حیث قوة الشد کما أنها أثقل من ناحیة الوزن مما أدى إلى توظیفها فی منتجات تناسب خصائصها على النحو التالی:
(1) جیلیة أطفال
(2) سالوبیت جیب للأطفال:
العینة نمرة 12 بنسب خلط (70قطن\ 30 بولى إستر) تم تنفیذ عدد 2منتج أطفال:
وفقاً للاختبارات التی تم إجرائها على العینة وجد أنها تمتاز بالصلابة وقوة الشد کما تمتاز بالوزن العالی مقارنة بالعینات الأخرى ،مما یجعلها تصلح لتنفیذ المنتجات التالیة:
(1) جیب دوبل کلوش
(2) جیب کسرات:
العینة نمرة 16 بنسب خلط (70قطن\ 30 بولى إستر) تم تنفیذ عدد 2منتج أطفال:
وفقاً للاختبارات التی تم إجرائها على العینة وجد أنها تمتاز بالاستطالة والإنسدالیة وأقلهم من حیث الوزن مقارنة بالعینات الأخرى، مما یجعلها تصلح لتنفیذ المنتجات التالیة:
(1) فستان (میکرو) قصیر واسع بزرار للتوسیع:
(2) منتج قمیص(شیمیز) أطفال طویل بحزام :
العینة نمرة 16 بنسب خلط (30قطن\ 70 بولى إستر) تم تنفیذ عدد 2منتج أطفال:
وفقاً للاختبارات التی تم إجرائها على العینة وجد أنها تمتاز بالإنسدالیة ومتوسطة من حیث الوزن مقارنة بالعینات الأخرى ،مما یجعلها تصلح لتنفیذ المنتج التالی:
(1)منتج بلوزة أطفال :
(2) منتج فستان واسع للأطفال:
العینة نمرة 20 بنسب خلط (30قطن\ 70 بولى إستر) تم تنفیذ عدد 2منتج أطفال:
وفقاً للاختبارات التی تم إجرائها على العینة وجد أنها تمتاز بالصلابة وقوة الشد بالنسبة للسداء وخفیفة نسبیاَ من حیث الوزن مقارنة بالعینات الأخرى، مما یجعلها تصلح لتنفیذ المنتجات التالیة:
(1) منتج فستان أطفال بکسرات من الجنب:
(2) منتج فستان أطفال بکسرات من الأمام
الخلاصة Conclusion:
التوصیات Recommendations:
تم إجراء الاختبارات فی معمل اختبارات خامات النسیج بالدقی
معمل السوائل الحرجة بکلیة الفنون التطبیقیة جامعة دمیاط
شکر وتقدیر:
مصنع کان بالعامریة-م\ محمد وطنی - م\بیشوى وصفى
)
View on SCiNiTO