خيط

إن طريقة القطع والوزن هي تقنية تستخدم في قياس عدم الانتظامية في أقسام محددة من معمل الغزل، ولكن لها مساوئ كونها بطيئة وصعبة. جهاز اختبار الانتظامية يُقيّم مستوى عدم الانتظامية في الخيط أو المبروم ^{[الإنجليزية]} (roving) أو الشريط ^{[الإنجليزية]}(sliver) بقياس تغيرات الكتلة على امتداد الطول مستخدمًا ما يعرف بالمبدأ السعوي.

إن أداة القياس لجهاز الاختبار السعوي الإلكتروني هي مكثف هوائي ذو صفائح متوازية تحت شروط محددة بحيث أن تأثير إدخال مادة عازلة كشريط الكرد (بالإنجليزية: sliver)‏ أو الخيط إلى الفراغ بين الصفائح هو تغيير لسعة المكثف. يتناسب التغيير مع وزن المادة الموجودة، فإذا تحركت المادة عبر المكثف على نحو مستمر، فإن التغير في السعة سوف يتبع تغير الوزن في وحدة الطول للمادة (وحدة الطول هي طول المكثف) هذه التغيرات في السّعة تضخّم وتعالج للحصول على نتائج بأشكال مختلفة.[1]

يختلف توزيع الألياف على طول الخيط في جميع منتجات غزل الألياف القصيرة (خيط، مبروم، شريط)، فإذا قطع الخيط في عدة أماكن، فسيكون هناك اختلاف في النسبة المئوية لعدد الألياف في المقطع العرضي. وعليه فإنه سينشأ تغيراً في المقطع العرضي للمادة بحوالي (±40%). هذا الاختلاف يتأثر أيضاً بنعومة الألياف واختلاف النعومة بينها ونوع المادة، حتى في توزع الألياف المثالي، كما في حالة الخيوط المستمرة فإنه تظهر عدم انتظامية محددة بسبب اختلافات النعومة بين الألياف. إن اختلافات الكتلة بوحدة الطول الناتجة عن اختلافات تجمع الألياف تعرف بعدم الانتظامية (القيمة U_m% و CV_m%).

وتعد هذه الوحدة القديمة U_m% لقياس عدم الانتظامية من أكثر المتغيرات أهمية، حيث تستخدم للتعبير عن تغيرات الكتلة للألياف المجدولة. وبشكل أبسط هي انحراف الكتلة (بالنسبة المئوية) لوحدة الطول للمادة، وتحدث بسبب عدم انتظام توزع الألياف على طول الخيط.[1]

إذا أخذنا المتوسط الحسابي X لقيم الكتلة لعدة اختبارات X1,X2,…,Xn حيث يعطى بالعلاقة:

${\displaystyle X={{X1+X2+.....Xn} \over n}\,}$

حيث n تمثل عدد الاختبارات.

إن قياس حجم تغيرات هذه الكتلة يعبر عن الانحراف المقياسي وهو متوسط انحراف القيم عن القيمة الوسطية والذي يعطى بالعلاقة:

${\displaystyle \ S={\sqrt {{\frac {1}{n-1}}\sum _{i=1}^{n}(X_{i}-{\overline {X}})^{2}}}}$

إن معامل الاختلاف CV_m% يعرف كانحراف مقياسي ويعبر عنه بالنسبة المئوية للقيمة الوسطية:.[1]

${\displaystyle CVm\%={{Simes100} \over X}\,}$

إن معامل الاختلاف يؤخذ بعين الاعتبار بشكل أكبر من قيمة عدم الانتظام ولذلك فإن CV_m% يعرف عموماً كمتغير للتغيرات عند كل أطوال القطع بينما U_m% يستخدم ليشير إلى تغيرات الكتلة عند طول قطع أساسي (عادةً 1 سم) وتعطى العلاقة بين المتغيرين كما يلي.[1]

${\displaystyle {CVm \over Um}=1.25\,}$

المناطق الرفيعة هي كل منطقة تمر بالخيط تكون سماكتها أقل من سماكة الخيط المختبر بمقدار 50% وبطول لا يقل عن 12 مم.[2]

المناطق السميكة هي كل منطقة تمر بالخيط تكون سماكتها أكبر من سماكة الخيط المختبر بمقدار 50% وبطول لا يقل عن 12 مم.[2]

منطقة النبس هي منطقة سماكتها تعدت 200% من سماكة الخيط المختبر وبطول لا يتجاوز 4 مم.[2]

الحساس البصري متعدد الوظائف ^{[الإنجليزية]}(Optical Multifunctionat) إن الحساس البصري متعدد الوظائف (OM) يقيس قطر الخيط من الجانبين من خلال توضع متناظر لمرسلات ضوئية ومرايا ومستقبلات على كل طرف. وإن قياس جسم الخيط يعتمد على تقنية حساس رقمي مدمج يتكون من كاميرا فحص عالية الدقة وحساس تناظري مدمج يعملان معاً. إن مرسل الأشعة تحت الحمراء للحساس يؤمن حزم ضوئية متوازية، لتتكون صورة واضحة للخيط على كل من المستقبلين الضوئيين.

تقوم دارة معالجة الإشارة بتقييم لقطر جسم الخيط بعد كل فترة فحص (0.3 مم) وهي طول حقل القياس في الحساس. ولا تؤثر الألياف البارزة من جسم الخيط على نتائج الفحص. يقوم النظام بتقييم القطر الرئيسي المتوسط للخيط مما يؤمن وصفًا أكثر دقة للمقطع العرضي للخيط.

ويؤخذ بعين الاعتبار في التقييم لتجمعات الألياف التي تبرز من جسم الخيط وكذلك التغيرات ذات الموجة القصيرة والتي يتم إظهارها كقمم في مخطط قطر الخيط المتوسط.

معامل شكل الخيط

معامل الشكل (shape): هو معامل يشير إلى استدارة الخيط المتوسطة على كامل طول الاختبار للخيط وهو عامل يؤثر على مظهرية الخيط النهائي. والشكل التالي يظهر طريقة الحساب.

الكثافة (D:(g/cm3)): وهي نمرة الخيط على متوسط مساحة مقطعه، وتعتمد الكثافة على البرم المعطى للخيط. ويظهر اختبار لخيوط (100% قطن) لنمر خيوط وطرق غزل مختلفة أن الطرق المختلفة للغزل لها تأثير مباشر على استدارة (شكل) وكثافة الخيوط، يظهر الجدول التالي قيم الكثافة والاستدارة لخيوط مختلفة:

تمثل القيمة (1) مقطع عرضي دائري تام، بالنسبة للكثافة من أجل خيوط لها نفس النمرة فإنها تعتمد بشكل مباشر على قطر الخيط والذي يعتمد بدوره على برم الخيط بالمتر.

تظهر القياسات لخيوط لها نفس النمرة ولكن ببرم مختلف ازدياد الكثافة كثيرًا بزيادة البرم، حيث أنه من أجل خيط غزل ممشط ^{[الإنجليزية]} بنمرة (170 Nm) فإن زيادة البرم بمقدار (10%) يؤدي إلى إنقاص القطر المتوسط بمقدار (10%) ومن جهة أخرى تزداد الكثافة(من0.48حتى0.62) أي بزيادة قدرها (22%).[1]

تسلط أشعة وحيدة اللون ثابتة (ليزر) على الألياف البارزة من جسم الخيط والتي تؤدي إلى تشتيت الأشعة المتوازية. إن جسم الخيط يكون معتماً لأنه غير شفاف. تحرف الأشعة المشتتة نتيجة الألياف البارزة من جسم الخيط بواسطة نظام عدسات وتبيّن من خلال حساس ضوئي. إن الأشعة المشتتة تنتج من انكسار الضوء وانعكاسه على الألياف المفردة أي أن الألياف البارزة تظهر بشكل مشع وساطع. تحول بعد ذلك إشارة الخرج الإلكترونية للحساس الضوئي والتي تتناسب مع تشعر الخيط إلى قيمة رقمية ليتم تقييمها .[1]

يعتمد مبدأ القياس على تصوير سطح جسم الخيط على رقائق مرتبة خطيًا حيث يمر الخيط أمام منطقة اختبار بيضاء كروية والتي تسمح بتسليط شدة ضوء أعظمية على الخيط. ويتألف المصدر الضوئي من عدة الصمامات الثنائية الإلكترونية ذات إرسال ضوئي أزرق تتوضع على المنطقة النصف كروية. ويعد الضوء الأزرق الأكثر ملائمة من أجل اكتشاف جزيئات الأوساخ لأنه يعطي تبايناً كبيراً بين جزيئات الأوساخ البنية اللون وبين الخيط الأبيض. ويتم تعيين وتقييم أي انخفاض كبير لانعكاس اللون الأزرق باستخدام دارة الكترونية مدمجة ^{[الإنجليزية]}(ASIC) وذلك على شكل إشارة إذا كانت ضمن مجال الإشارة الممكنة لجزيئات الأوساخ، أما الغبار فإنه يتم تسجيل هذا العيب مع حجمه. يقوم معالج الإشارة للحساس بتحديد المساحة المتوسطة لجزيئات الأوساخ والغبار، ويعطى حجم الجزيئات المتوسط بالميكرومتر (mµ)، ولا يؤثر سطوع أو غمق لون الجزيئات على نتائج الاختبار. ويحدد النظام حجم الجزيئات بمجال من (1750-100) mµ. ويتم التمييز بين الأوساخ والغبار وفقاً لمعايير الاتحاد الفدرالي للصناعات النسيجية العالمي (ITMF) وهي:[1]

1. الأوساخ 500<(mµ).
2. الغبار 500>(mµ).