การบิดเส้นด้ายเป็นหนึ่งในตัวแปรที่สำคัญที่สุดในวิทยาศาสตร์สิ่งทอที่กำหนดคุณสมบัติทางกายภาพและทางกลของผ้าขั้นสุดท้าย สำหรับ เส้นด้ายฝ้ายชีวภาพ ซึ่งให้ความสำคัญกับความยั่งยืน การควบคุมการบิดที่แม่นยำเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่ง เนื่องจากส่งผลโดยตรงต่อความมั่นคงและความทนทานของเส้นด้ายภายในเนื้อผ้า โดยเฉพาะอย่างยิ่งในแง่ของความต้านทานการขดและความต้านทานต่อการเสียดสี
1. แนวคิดพื้นฐานของการบิดและผลกระทบต่อการยึดเกาะของเส้นใย
การบิดหมายถึงจำนวนการบิดต่อความยาวของเส้นด้าย โดยทั่วไปจะวัดเป็นเกลียว/เมตร หรือบิด/นิ้ว เกลียวช่วยให้เส้นด้ายเกาะกันเป็นหนึ่งเดียว โดยยึดเส้นใยแต่ละเส้นไว้แน่นเป็นโครงสร้างที่ต่อเนื่องและมั่นคง
เส้นด้ายฝ้ายชีวภาพ (โดยเฉพาะเส้นด้ายที่มีเส้นใยฝ้ายรีไซเคิล) มีเส้นใยสั้นและมีปริมาณเส้นใยสั้นสูง ดังนั้นการบิดจึงเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการยึดเส้นใยสั้นอย่างมีประสิทธิภาพ
การบิดตัวต่ำ: แรงเสียดทานของเส้นใยอินเตอร์ไม่เพียงพอ (แรงเสียดทาน) ส่งผลให้เกิดการยึดเกาะของเส้นใยที่อ่อนแอ ส่งผลให้โครงสร้างเส้นด้ายหลวม ทำให้มีแนวโน้มที่จะลื่นไถลหรือแตกสลายภายใต้ความเค้นเชิงกล
การบิดตัวสูง: แรงกดในแนวรัศมีสูงระหว่างเส้นใยส่งผลให้เกิดการยึดเกาะที่แข็งแรง โครงสร้างเส้นด้ายที่มีความหนาแน่นสูงทำให้เส้นใยแยกตัวได้ยากขึ้น
**ตัวคูณการบิดตัว** เป็นพารามิเตอร์หลักที่วิศวกรสิ่งทอใช้เพื่อควบคุมและปรับคุณสมบัติของเส้นด้ายให้เหมาะสม เมื่อพิจารณาถึงคุณลักษณะของเส้นใยสั้น โดยทั่วไปแล้วจะต้องใช้ตัวคูณการบิดตัวที่สูงกว่าฝ้ายบริสุทธิ์เพื่อให้ได้ความแข็งแรงและประสิทธิภาพที่เทียบเคียงได้
2. ผลกระทบของการบิดต่อความต้านทานการขลิบของผ้า
ความต้านทานการขดเป็นการวัดความสามารถของเส้นใยบนพื้นผิวผ้าในการสร้างและรักษาลูกบอลขนาดเล็ก (เป็นขุย) ในระหว่างการเสียดสี การแตกเป็นขุยเกิดขึ้นเมื่อปลายเส้นใยหรือเส้นใยหลวมยื่นออกมาจากพื้นผิวผ้าและพันกันระหว่างการเสียดสี
2.1 แนวโน้มการบิดและ Pilling ต่ำ
ในเส้นด้ายฝ้ายที่สร้างใหม่ทางชีวภาพที่มีการบิดต่ำ:
การปล่อยเส้นใยอย่างง่าย: แรงยึดเกาะที่อ่อนแอทำให้ปลายเส้นใยหลุดออกจากแกนเส้นด้ายได้ง่าย
การก่อตัวของขน: เส้นใยหลวมหรือปลายจำนวนมากก่อตัวขึ้นบนพื้นผิวเส้นด้าย ซึ่งเป็นสารตั้งต้นหลักของการขด
การก่อตัวเป็นขุยอย่างรวดเร็ว: เส้นใยที่ยื่นออกมาจะพันกันอย่างรวดเร็วในระหว่างการเสียดสี ทำให้เกิดเป็นเม็ดยาที่หลุดหรือเกาะติดกับพื้นผิวผ้าได้ง่าย
ดังนั้นการบิดตัวต่ำจึงเป็นสาเหตุโดยตรงที่ทำให้เกิดขุยเพิ่มขึ้นของผ้าฝ้ายที่สร้างใหม่ทางชีวภาพ ส่งผลให้ความทนทานของรูปลักษณ์ของผลิตภัณฑ์ลดลง
2.2 ข้อดีของการบิดสูงและป้องกันการขุย
ในเส้นด้ายฝ้ายที่สร้างใหม่ทางชีวภาพที่มีการบิดตัวสูง:
การยึดเส้นใยแน่น: แรงกดในแนวรัศมีสูงช่วยยึดเส้นใยสั้นและสิ้นสุดภายในเส้นด้ายอย่างแน่นหนา ช่วยลดจำนวนเส้นใยที่ยื่นออกมาจากพื้นผิว
ยับยั้งการเกิดขน: พื้นผิวเส้นด้ายมีความเรียบ ลดการเกิดขนได้อย่างมาก
การป้องกันการพันกันของเส้นใย: แม้ว่าเส้นใยจะขยายตัวเพียงเล็กน้อย แต่แรงเค้นภายในที่สูงมากจะป้องกันไม่ให้เส้นใยพันกันและพันกันเนื่องจากการเสียดสี
การควบคุมการบิดแบบมืออาชีพเป็นมาตรการทางเทคนิคที่สำคัญในการปรับปรุงความต้านทานการขดของผ้าฝ้ายที่ผลิตจากชีวภาพและผ้าทอบางชนิด ช่วยเพิ่มความพึงพอใจของลูกค้าด้วยความทนทานของผลิตภัณฑ์
3. การควบคุมการบิดตัวของความต้านทานการขัดถูของผ้า
ความต้านทานการเสียดสีวัดความสามารถของผ้าในการต้านทานการเสียดสีและการเสียดสี ประสิทธิภาพการทำงานสัมพันธ์กับความหนาแน่นและความแข็งแรงของโครงสร้างของเส้นด้าย ตลอดจนลักษณะการเสียดสีระหว่างเส้นใย
3.1 ผลกระทบจุดสมดุลของการบิด
ความสัมพันธ์ระหว่างความต้านทานต่อการเสียดสีและการบิดตัวไม่ใช่ความสัมพันธ์เชิงบวกเชิงเส้นธรรมดา แต่มันอยู่ที่จุดสมดุล
การบิดตัวที่เหมาะสมที่สุด: เมื่อการบิดอยู่ในช่วงที่เหมาะสม การทำงานร่วมกันของเส้นใยอินเตอร์ไฟเบอร์จะเพิ่มขึ้นสูงสุด ส่งผลให้เส้นด้ายมีความแข็งแรงสูงสุด ความแข็งแรงที่เพิ่มขึ้นนี้ช่วยป้องกันไม่ให้เส้นด้ายแตกหักหรือแตกตัวเมื่อได้รับแรงเสียดสีจากการเสียดสี เส้นด้ายประเภทนี้มีความทนทานต่อการเสียดสีโดยรวมได้ดีที่สุด
บิดมากเกินไป: เมื่อบิดสูงเกินไป เส้นด้ายจะแข็งเกินไป ลดการยืดตัวและความยืดหยุ่น ในขณะเดียวกันก็เพิ่มความเสียหายจากการเสียดสีระหว่างเส้นใยด้วย โครงสร้างที่แข็งและเปราะนี้อาจแตกหักได้ง่ายขึ้นด้วยการโค้งงอและการเสียดสีซ้ำๆ ส่งผลให้ความต้านทานต่อการเสียดสีลดลง
สำหรับฝ้ายรีไซเคิลชีวภาพ ซึ่งเป็นวัตถุดิบที่มีความเข้มข้นของเส้นใยสั้นสูง การบิดที่เหมาะสมมักจะสูงกว่าเส้นด้ายฝ้ายบริสุทธิ์ในจำนวนเดียวกันเล็กน้อย เพื่อลดการสูญเสียความแข็งแรงที่เกิดจากเส้นใยสั้น
4. คุณค่าของการบิดในการออกแบบสิ่งทอ
เมื่อใช้เส้นด้ายฝ้ายรีไซเคิล นักออกแบบสิ่งทอและวิศวกรจะต้องปรับเกลียวตามความต้องการของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายอย่างแม่นยำ:
สำหรับผลิตภัณฑ์ที่ต้องการสัมผัสนุ่มและการดูดซับความชื้นสูง (เช่น ผ้าเช็ดตัว ชุดชั้นใน): ควรใช้การบิดเกลียวด้านล่างเพื่อรักษาเทอะทะ แต่ต้องลดความต้านทานการเกิดขุยบางส่วน
สำหรับผลิตภัณฑ์ที่ต้องการความทนทานสูงและพื้นผิวเรียบ (เช่น ผ้าเดนิม ชุดทำงาน): ใช้การบิดปานกลางถึงสูงเพื่อเพิ่มความแข็งแรงของเส้นด้ายและความต้านทานต่อการเสียดสีให้สูงสุด
การควบคุมการบิดที่แม่นยำ ผสมผสานกับการเลือกเทคโนโลยีการปั่นที่เหมาะสม (เช่น การปั่นแบบโรเตอร์) เป็นวิธีระดับมืออาชีพเพื่อให้แน่ใจว่าผลิตภัณฑ์ฝ้ายที่สร้างใหม่ทางชีวภาพตรงตามข้อกำหนดการพัฒนาที่ยั่งยืน ในขณะที่ยังคงรักษาคุณสมบัติทางกายภาพที่ดีเยี่ยม
