پارچه های تقویت شده دومحوری و چندمحوری

در این مقاله ویژگی های مربوط به ساختار پارچه های حلقوی تاری تقویت شده دو محوری و چندمحوری ارائه می شود و موارد استفاده از آنها مورد بررسی قرار می گیرد

● مقدمه

امروزه منسوجات صنعتی در زمینه‌های گوناگون اهمیت روزافزونی کسب نموده‌اند. برطبق ارزیابی‌های انجام شده توسط مراکز اقتصادی، موادکامپوزیتی حدود ۵/۴۱ میلیون یورو در جهان درآمدزائی داشته‌اند. بیشترین استفاده از منسوجات فنی در بخش صنایع اتومبیل‌سازی (۲۳%)، مهندسی ساختمان (۲۱%)، صنایع هواپیماسازی (۱۷%) و تجهیزات ورزشی (۱۱%) است. پیش‌بینی می‌شود که تا سال ۲۰۰۸ نرخ رشد این مواد حدود ۵ـ۲ درصد باشد و در این بین سهم بخش انرژی بادی ۲%، صنایع‌هوائی ۹%، صنایع اتومبیل‌سازی ۷% و صنایع‌کشتی‌سازی ۷% باشد.

با توجه به روش تولید، منسوجات به گروه‌های تاری ـ پودی، بی‌بافت، حلقوی تاری و حلقوی پودی تقسیم می‌شوند. شایان ذکر است که در صورت استفاده از منسوجات در کاربردهای صنعتی، منسوجات باید با ملاک‌ها و معیارهائی متفاوت از معیار مورد استفاده برای ارزیابی منسوجات معمولی مورد بررسی قرار گیرند. به‌عنوان مثال چنانچه این منسوجات به‌عنوان حامل یا مواد تقویت‌کننده به‌کار برده شوند، استحکام، قابلیت نفوذ، آویزش پارچه، پایداری و ثابت و پارامترهائی از این نوع بیش از خواص ظاهری منسوج نظیر رنگ، زیردست و خواص پوششی از اهمیت برخوردار خواهد بود.یکی از خصوصیات ویژه این‌گونه کالاها آن است که باید قادر به جذب نیروهای اعمال شده در جهت‌های مختلف باشند. که در این راستا پارچه را می‌توان به پارچه‌های تک‌محوری، دومحوری و چندمحوری دسته‌بندی نمود

تمام روش‌های تولید منسوجات دارای ویژگی‌های خاص خود هستند و با توجه به خصوصیات موردنظر جهت تولید یک پارچه انتخاب می‌شوند. به‌هر حال بافندگی حلقوی تاری، خواص و ویژگی‌های مثبت فراوانی برای تولید پارچه‌های صنعتی دارا است. از آنجائی‌که در این روش دسته‌های نخ در مسیرهای مستقیم درون یک کامپوزیت قرار می‌گیرند، لذا منسوج در برابر ازدیاد طول مقاومت مطلوبی دارد. بهره‌وری بالای ماشین‌های حلقوی تاری از مزایای دیگر این سیستم به حساب می‌آید.

با توجه به خصوصیات مصرف نهائی یک منسوج، پارچه‌های حلقوی را می‌توان با ساختارهای متنوعی از جمله بسته، باز، کشسان، ابعاد ثابت، سه‌بعدی، لوله‌ای شکل و غیره تولید کرد. بنابراین روش‌های متنوعی جهت تولید ساختارهای تقویت شده با توجه به کاربرد نهائی یک منسوج وجود دارد.

● ساختارهای دومحوری

این نوع منسوجات به‌وسیله ماشین‌های حلقوی تاری Copcentra HS.ST، با سیستم‌های پودگذاری افقی و این ـ لی صفر تولید می‌شوند. برای تولید این منسوجات بعضی از سازندگان ماشین‌آلات نظیر لیبا و نایلا ماشین‌آلاتی با نرخ پودگذاری تا ۱۸۰۰ رج بر دقیقه و مخزنی برای پودگذاری تا ۳۰ نخ در یک‌سوم اینچ تاری را ارائه کرده‌اند؛ در این سیستم یک گیره قابل اطمینان برای نگهداری نخ‌های پود تعبیه شده است.

علاوه بر این ضایعات نخ پود با این ماشین‌ها بسیار کم بوده و نخ‌های این ـ لی صفر با عملکردی ملایم در جای خود قرار می‌گیرند. علاوه بر مزایای فنی، پارچه‌های حلقوی تاری با عناصر تقویت‌کننده دومحوری نسبت به پارچه‌های تاری ـ پودی مقرون به‌صرفه نسبت به پارچه‌های تاری ـ پودی مقرون به‌صرفه‌تر می‌باشند.

سیستم پودگذاری مخزنی و نیز امکان تولید پارچه‌های دارای عرض زیاد در ماشین‌های بافندگی حلقوی تاری، امکان دستیابی به راندمان تولید بالاتری را نسبت به ماشین‌های بافندگی تاری ـ پودی فراهم می‌سازد. همچنین در مقایسه با ماشین‌های بافندگی تاری ـ پودی به نخ‌های تقویت‌کننده نیروهای بسیار کمی وارد می‌شود؛ در نتیجه امکان استفاده از نیمچه نخ‌های الیاف شیشه در جهت طول پارچه فراهم می‌شود. این پارچه‌ها که دارای نخ‌های تقویت‌کننده در جهت‌های صفر و ۹۰ درجه هستند، عمدتاً در موارد زیر استفاده می‌شوند:

● تقویت‌کننده گچ‌های ساختمان

این گروه دارای ساختمان شبکه‌ای از جنس شیشه هستند که به‌وسیله اکریلات پوشیده شده‌اند. ابعاد شبکه‌ها بین ۸ـ۴ میلیمتر در جهت طول است. این منسوجات که به‌عنوان حامل گچ به‌کار می‌روند، معمولاً در سیستم‌های کامپوزیتی عایق حرارتی به مصرف می‌رسند. در حال حاضر در هنگام ساخت ساختمان‌ها، معمولاً از صفحات پلی‌استایرن (استایروفوم) به‌عنوان مواد ایزوله یا عایق‌کننده استفاده می‌شود که به دیوار متصل می‌گردند. منسوج توری ساخته می‌شود که به دیوار متصل می‌گردند. منسوج توری ساخته شده از الیاف شیشه ابتدا روی صفحات فلزی چسبانده می‌شوند تا لایه خارجی گچ (عمدتاً رزین مصنوعی است) قابلیت چسبیدن به آن‌را پیدا کند. وجود منسوج از ترک برداشتن گچ جلوگیری می‌کند. بنابراین اهمیت نخ‌های تقویت‌کننده مستقیم در پارچه مشخص می‌شود.

نخ‌های تقویت‌کننده در منسوج حلقوی تاری بلافاصله نیروهای اعمال شده را بدون هیچ‌گونه کشش اولیه، جذب می‌نماید. پارچه‌های حلقوی تاری تقویت شده بزرگ با استفاده از نیمچه نخ‌های الیافت شیشه که نمره آنها تا ۳۱۰ تیکس می‌تواند باشد، تولید می‌شود. با استفاده از نیمچه نخ‌های ظریف‌تر با نمره‌ای در محدوده ۳۶ـ۳۴ تکس می‌توان پارچه‌های ظریف‌تر جهت کاربرد در تعمیرات تولید کرد.

● ژئوگریدها

این منسوجات سنگین و شبکه مانند با ساختار باز، اغلب به‌وسیله قیر یا PVC لایه‌گذاری می‌شوند و در بخش ژئوتکستایل به‌عنوان مواد تقویت‌کننده در جاده‌سازی، تثبیت خاکریزها، سنگ‌چینی اطراف رودخانه‌ها و نیز به‌عنوان دیوارهای حایل برای سنگ‌چینی جاده‌های آبی و نیز در جلوگیری از ریزش کوه‌ها استفاده می‌شوند. اندازه شبکه‌ها می‌تواند متفاوت باشد اما طول آنها معمولاً در حدود ۳۰ ـ ۱۵ میلیمتر است. این تنوع موجب انعطاف‌پذیری در استفاده از نخ‌هائی با ظرافت‌های مختلف جهت تحمل نیروهای وارده می‌گردد، بنابراین پارچه‌هائی با استحکام‌های مختلف را می‌توان تولید کرد و استحکام کششی تا ۱۰۰۰ کیلونیوتن بر متر در راستای طول و عرض قابل دستیابی می‌باشد.

در مقایسه با ژئوگریدهای ریسیده شده یا بافته شده و جهت طراحی مهندسی منسوجی که دارای عرض زیاد و درجه بالائی از ثبات ابعادی با توجه به کاربرد نهائی آن باشد وب را مستقیماً با استفاده از سیستم تغذیه درون پارچه حلقوی تاری حاوی نخ‌های تقویت‌کننده دومحوری می‌توان قرارداد و درون ساختمان شبکه ثابت کرد. وب در پارچه حلقوی تاری سپس برای جداسازی قطعات سنگ از خاکریزها و نیز به منظور فیلتراسیون و یا برای زهکشی، بسته به نیاز، استفاده می‌شود. از منسوجات حلقوی تاری که در آنها نیمچه نخ‌های الیاف شیشه دارای نمره ۲۴۰۰ ـ ۱۲۰۰ تکس به‌کار رفته، در جاده‌سازی استفاده می‌شود. در حالی‌که از منسوجاتی که در تولید آنها از الیاف پلی‌استر دارای مقاومت بالا و ظرافت ۱۱۰۰ دسی‌تکس استفاده شده است برای مقاوم‌سازی و نیز تثبیت خاکریزها (شیب‌ها) استفاده می‌گردد.

● تابلوهای تبلیغاتی

امروز در سراسر دنیا تابلوهای تبلیغاتی ساخته شده از منسوجات به شکل روزافزون استفاده می‌شوند. این تابلوها ممکن است در فضای باز و در معرض باد شدید و یا شرایط بد آب و هوائی قرار داشته باشند. الیاف پلی‌استر مقاوم با ظرافتی حدود ۲۸۰۰ ـ ۱۱۰۰ دسی‌تکس برای تولید منسوجات به‌کار رفته در این تابلوهای تبلیغاتی استفاده می‌شوند و ساختار منسوج مورد استفاده می‌تواند متراکم تا نیمه‌متراکم باشد. پارچه‌های حلقوی تاری تقویت‌شده دومحوری به‌دلیل دارا بودن استحکام در برابر پارگی اولیه و همچنین مقاومت در برابر نیروهای پس از آن، دارای مزایای بارزی جهت استفاده در تابلوهای تبلیغاتی هستند.

---