آزمایش پارچه

پارچه مهمترین ماده اولیه لباس است. حدود ۷۰% از هزینه لباس و تقریباً ۱۰۰% زمینه یک لباس تحت تاثیر پارچه آن قرار می گیرد. سایر مواد مانند تزئینات، گیره ها و لوازم بسته بندی معمولاً حول و حوش پارچه لباس مورد استفاده قرار می گیرند. به دلیل اینکه همزمان با پیشرفت فرآیند تولید، هزینه ها افزایش پیدا می کند؛ باید پارچه ها تا جاییکه ممکن است آزمایشات را پشت سر بگذارند. اگر یک پارچه معیوب در همان مرحله اولیه تولید پوشاک از گردونه تولید خارج نشود، و هزینه های برش، دوخت، پرداخت و بسته بندی را بر روند تولید اعمال می کند، باعث می شود تا کل این هزینه ها هدر رود. بنابراین باید پارچه در همان منبع اولیه مورد بررسی و آزمایش قرار بگیرد تا در هزینه حمل و نقل و زمان صرف شده برای پارچه های معیوب صرفه جویی شود. در روال معمول دیگری که در خریدهای محلی رایج است، پارچه پس از رسیدن به انبار کارخانه تولید پوشاک مورد آزمایش قرار می گیرد. معمولاً از روش بازرسی شخص ثالث زمانی استفاده می شود که قرار است پارچه آماده شده به منظور حمل به سمت کشور دیگری بارگیری شود.

ممکن است پارچه آماده شده شامل ناهماهنگی هایی مرتبط با مواد اولیه آن باشد که پس از رنگرزی پارچه و پرداخت آن خود را نشان می دهد. این معایب شاید ناشی از نخ پارچه باشند، به عنوان مثال ممکن است نخ پارچه در جاهایی ضخیم و در قسمت هایی نازک بوده باشد، و همین منجر به معیوب شدن پارچه گردیده باشد. این تنها نخ پارچه نیست که ممکن است موجب معیوب شدن پارچه شود، بلکه مواردی نیز وجود دارند که به نقص در بافت یا بافندگی پارچه مربوط هستند؛ مواردی مانند جا افتادگی بافت، نقص تار پارچه و جا افتادگی دوخت پارچه. ناهماهنگی فرآیندهای چاپ و رنگرزی نیز اثرات نامطلوبی بر پارچه نهایی می گذارند. برخی از الزامات آزمایشی پارچه ها شامل مواردی مثل آب رفتگی پارچه، عدم تقارن (کجی) پارچه، مقاومت پارچه، خاصیت کششی پارچه، پرز دادن سطح پارچه و نخ نما شدن آن، سفتی پارچه، وزن پارچه، کیفیت آن و غیره است. بنابراین حتماً باید پارچه مورد استفاده برای تولید پوشاک فاقد هر گونه ناهماهنگی و عدم تناسب ناشی از فرآیندهای قبلی باشد، و با استانداردهای عملکردی لباس مطابقت کامل داشته باشد.
معمولاً آزمایش پارچه به دلیل کسب رضایت مشتریان محصولات منسوج و اطمینان از کیفیت محصولی که قرار است وارد یک بازار رقابتی شود، بسیار مهم است. ضمناً آزمایش پارچه در زمینه کنترل روند تولید و بررسی هزینه های آن نیز اهمیت دارد. در این مقاله روش های مختلف آزمایش پارچه مورد بررسی قرار گرفته اند.

روش های مختلف آزمایش پارچه

بازرسی بصری و درجه بندی پارچه

این روش رایج ترین شیوه برای تصمیم گیری در مورد پذیرش یا عدم پذیرش یک پارچه است؛ در واقع این روش بر آزمایش بصری پارچه آماده شده استوار است. در این روش ابتدا رول پارچه بارگذاری می شود و در آن میز بازرسی به انواع مختلف لامپ با نورها و شدت های مختلف مجهز است. پارچه با سرعت مشخصی از روی میز بازرسی عبور می کند و یک متخصص به صورت بصری خطاهای از پیش تعیین شده را بررسی می نماید.
بر اساس بعد، شدت و ماهیت عیوب پارچه، تعداد مشخصی از نقاط به ازای هر متر از پارچه مورد بازرسی قرار می گیرند. غالباً درجه آزادی سیستم مورد آزمایش بیشتر از یک است. به عنوان مثال یک سیستم چهار نقطه ای، سیستمی است که در آن بازرس براساس معیارهای از پیش تعیین شده، حداکثر ۴ نقطه از هر متر پارچه را مورد بررسی قرار می دهد. در انتها کل نقطه های هر رول از پارچه شمرده می شوند.
این کار برای کل رول های نمونه (که از کل تعداد رول های پارچه ها انتخاب می شوند) تکرار می گردد. در پایان کل نقاط و متراژ پارچه مورد آزمایش محاسبه می شوند. سپس نتایج بر اساس نقاط در 100 واحد مربع (یارد مربع یا متر مربع) یا 100 واحد خطی (متر یا یارد) پارچه بیان می شوند. تامین کننده و مشتری از قبل بر روی معیار پذیرش پارچه توافق کرده اند. مثلا اگر تامین کننده بر سر تامین پارچه ای با 20 نقطه در هر 100 متر خطی توافق کرده باشد و نتیجه آزمایش پارچه، 30 نقطه در هر 100 متر خطی باشد؛ به احتمال زیاد پارچه مورد قبول مشتری قرار نخواهد گرفت و رد خواهد شد. استاندارد ASTM-D5430، مرجعی برای درجه بندی و بازرسی پارچه ها محسوب می شود.

آزمایش رنگ پارچه

یک روش استاندارد برای آزمایش رنگ پارچه، بررسی شماره مرجع رنگ تنالیته (Pantone) براساس رنگی است که مشتری انتخاب کرده است. در این روش پارچه رنگ شده با مرجع رنگی Pantone مطابقت داده می شود و با توجه به میزان مطابقت آنها پارچه مورد پذیرش قرار می گیرد. تولید کنندگان پوشاک معمولاً رنگ پارچه را با رنگ نمونه پارچه ای که از قبل توسط مشتری تائید شده است، مطابقت می دهند. نمونه های پارچه با توجه به شماره Pantone که توسط مشتری مشخص شده است، در مراحل پیش تولید آماده می گردند. پس از اینکه نمونه های رنگی پس از چندین بار آزمایش تائید شدند، از تامین کننده خواسته می شود تا براساس موارد تائید شده عمل کند. انتظار می رود تامین کننده همان دستورالعمل ها را در رنگرزی نمونه های پارچه نیز به کار ببرد.
با این حال در واقعیت همه چیز طبق انتظارات پیش نمی رود و تغییرات فرآیندی رخ می دهد که ذینفعان مربوطه را در موقعیت تصمیم گیری قرار می دهند. همه تغییرات حتی اگر جزئی هم باشند باید توسط مشتری تائید شوند. سایه رنگ های تائید شده به شخصی داده می شود که رنگ پارچه را بررسی می کند. سپس بازرس براساس تمام سایه رنگ های تائید شده در مورد پذیرش پارچه تصمیم می گیرد. اگر رول پارچه با هر یک از سایه رنگ های تائید شده مطابقت داشته باشد، پارچه برای استفاده بیشتر با ارزش تلقی می شود و بالعکس. علاوه بر این ممکن است سایه رنگ داخل یک رول پارچه یکنواخت نبوده و تفاوت داشته باشد.
بنابراین بهتر است سایه رنگ در نقاط ابتدایی، انتهایی و میانی پارچه مورد بررسی قرار گیرد. یکی دیگر از خطاهای رایج مرتبط با سایه رنگ پارچه، تغییر یا ناهمانگی سایه رنگ در عرض پارچه است. این نقص معمولاً در هنگام مواجه با پارچه هایی با عرض بیشتر (مثال منسوجات خانگی) خیلی به چشم می آید. در این صورت بررسی رنگ از سمت چپ، راست و مرکز عرض پارچه، اطلاعات زیادی را در مورد تغییرات (غیر یکنواختی) سایه رنگ در عرض پارچه در اختیار شما قرار می دهد.

آزمایش مقاومت پارگی (از هم باز شدگی) پارچه

چیزی که در مورد پارامترهای مرتبط با استحکام پارچه عموماً مورد توجه قرار می گیرد، مقاومت پارچه در برابر پارگی (از هم باز شدن) است. این آزمایش در تجارت پارچه جایگاه ویژه ای دارد. از آزمایش معروف به ترکیدگی توپ (ball burst test) برای آزمایش مقاومت پارگی پارچه استفاده می شود. نمونه ای از پارچه که از رول پارچه یا لباس گرفته می شود بین صفحات شیاردار دستگاه آزمایش قرار می گیرد و با استفاده از پیچ بسته می شود. یک گلوله فولادی صلب و صیقلی به گیره محرک پاندول دستگاه که به پارچه نیرو وارد می کند، متصل می گردد؛ سپس آنقدر توسط گلوله پاندول از سمت راست به پارچه نیرو وارد می شود تا پارچه پاره شود. نیروی لازمه برای پاره شدن پارچه (خوانده شده از روی دستگاه) همان مقاومت پارگی پارچه است.
دو روش استاندارد برای این آزمون وجود دارد: در نرخ ثابت تراورس از مرجع ASTM-D3787 و در نرخ کشش ثابت (CRE) از استاندارد مرجع ASTM-D6797 استفاده می شود.

مقاومت کششی و آزمون کشیدگی پارچه

پارچه ای که به لباس تبدیل می شود باید در خلال طول عمر مفید خود نیروهای زیادی را تحمل کند. بنابراین یک پارچه باید حداقل استحکام لازم برای تامین نیازهای مشتریان را داشته باشد. آزمایش استاندارد شامل بررسی بیش از یک پارامتر از پارچه است. برای آزمایش خواص کششی پارچه، نمونه پارچه محکم به فک دستگاه بسته می شود و تا زمان گسیختگی پارچه به آن نیرو وارد می گردد. حداقل نیروی وارد شده توسط دستگاه که از روی درجه بندی دستگاه خوانده می شود، همان نیروی لازم برای از هم گسیختگی پارچه است. دستگاه آزمونگر کشش در شکل ۲ نشان داده شده است.

طول اولیه نمونه از طول آن در نقطه گسیختگی کم می شود. اختلاف آنها به درصد میزان کشیدگی (دراز شدگی) پارچه را نشان می دهد. این روش برای اکثر پارچه های بافته شده و منسوجات بی بافت قابل استفاده است، اما پارچه های کشباف و استرچ از این قاعده مستثنی هستند. این آزمایش باید طبق استاندارد ASTM-D5035 (روش نواری) و استاندارد ASTM-D5034 (روش قلابی) انجام شود.

آزمایش مقاومت پارگی پارچه

سه روش برای آزمایش مقاومت پارگی پارچه وجود دارد. در روش اول از آزمونگر نوع آونگ افتان (Elmendorf) استفاده می شود که در شکل 3 نشان داده شده است. دستگاه آزمونگر شامل یک گیره ثابت و یک گیره حمل کننده است که بر روی یک آونگ قرار دارد و می تواند به صورت آزادانه بر روی یک یاتاقان نوسان کند؛ این آونگ توسط مکانیسمی تراز شده که در جای خود نگه داشته می شود و در وقت لازم و به منظور اندازه گیری نیرو رها می شود. نمونه آزمایش به وسیله یک شیار مرکزی بین این دو گیره نگه داشته شده و از فاصله ثابتی شکافته می شود.

سپس مقاومت پارچه در برابر پارگی با استفاده از معادله 1 محاسبه می گردد. استاندارد مرجع این آزمون ASTM-D1424 است.

در این معادله

Ft نیروی پارگی به واحد نیوتن (یک صدم نیوتن)،

Rs مقیاس خواندن،

Cs ظرفیت مقیاس کامل در واحد صدم نیوتن (cN) یا پوند نیرو (lbf) است.

در روش دوم از دستگاه آزمون کشش با نرخ کشش ثابت (CRE) استفاده می گردد. این روش معمولاً روش زبانه نیز نامیده می شود؛ در این روش نمونه ای از پارچه به شکل مستطیل آماده می شود که دارای شکافی در قسمت کوتاهتر خود است. یکی از زبانه های نمونه به فک بالایی دستگاه بسته شده و زبانه دیگر به فک پایینی دستگاه متصل می گردد. با اعمال نیروی مستمر، فک های دستگاه از هم دور می شوند و همین باعث کشیده شدن زبانه پاره شده نمونه پارچه از وسط می شود.
در همان زمان نیروی لحظه ای ثبت و رسم می شود. بالاترین پیک ها در نمودار مقاومت پارگی پارچه را نشان می دهند. روش مرجع استاندارد این آزمون ASTM-D2261 است.
نوع سوم آزمایش به روش ذوزنقه ای معروف است. در این روش طرح کلی ذوزنقه روی نمونه پارچه که به شکل مستطیل است، رسم می شود. شکافی در کوچکترین ضلع ذوزنقه ایجاد می گردد تا زمینه ساز پارگی پارچه باشد. سپس اضلاع غیر موازی ذوزنقه توسط فک های موازی دستگاه گرفته می شوند. در مرحله بعد نیرو اعمال می شود تا فک ها به آرامی از هم دور گردند و پارچه را با خود بکشند، و بدین وسیله زمینه پارگی پارچه شکافته شده فراهم می شود. در همان زمان نیروی لحظه ای ثبت و رسم می گردد.
بالاترین پیک ها در نمودار، مقاومت پارگی پارچه را نشان می دهند. روش مرجع استاندارد این آزمون ASTM-D5587 است.

آزمون لغزش نخ

یکی از مشکلات مهمی که در هنگام دوخت پارچه ها پیش می آید، لغزش نخ است. پارچه های لباس و سایر محصولات دوختنی باید در برابر لغزش نخ در امتداد درزها مقاومت کافی داشته باشند. این آزمایش برای تعیین مقاومت نخ تار در برابر لغزش بر روی نخ پود یا بررسی مقاومت نخ پود در برابر لغزش بر روی نخ تار با استفاده از یک درز استاندارد انجام می گیرد.
برای آزمایش لغزش نخ تار بر روی نخ پود یک نمونه از پارچه از سمت پهن تر آن در امتداد پود پارچه بریده می شود. سپس نمونه تا شده و درز استانداردی به موازات نخ تار پارچه در فاصله خاصی از لبه تا شده نمونه ساخته می شود. در مرحله بعد نمونه به صورت استاندارد بین دو فک دستگاه تست کشش بسته می گردد؛ در این حالت درز پارچه باید در مرکز فک ها قرار گیرد. منحنی کشیدگی بار پارچه بر روی منحنی کشیدگی بار پارچه ای از همان نوع (که دارای یک درز دوخته شده استاندارد موازی با نخ های مورد آزمایش است) قرار می گیرد. مقاومت پارچه در برابر لغزش نخ به صورت باری که در آن لغزش با اندازه مشخص مشاهده می شود، بیان می گردد. این آزمایش باید طبق استاندارد ASTM-D434 انجام شود.

آزمون تراکم سطحی (وزن) پارچه

عامل وزن پارچه در واحد سطح نقش بسیار مهمی در انتخاب پارچه برای مصارف خاص دارد. لباس های ساخته شده از پارچه های با تراکم سطحی بالا در فصل تابستان مورد استفاده قرار نمی گیرند و بالعکس. برای تعیین جرم پارچه در واحد سطح آن، ابتدا یک نمونه استاندارد آماده می شود. سپس این نمونه پارچه وزن شده و نتیجه آن به صورت جرم در واحد سطح بیان می گردد. این آزمون باید مطابق با استاندارد ASTM-D3776 انجام شود.
یک روش معمول استفاده از دستگاه برش گرم بر متر مربع (GSM) است که در شکل 4 نشان داده شده است. این دستگاه نمونه ای مدور از پارچه به قطر 113 میلی متر را آماده می کند. وزن این نمونه برحسب گرم، ضرب در ضریب صد، وزن پارچه برحسب گرم در یک مترمربع را نشان می دهد.

آزمون عدم تقارن و خمش پارچه

خمش به جابجایی نخ های پود (پارچه بافته شده) یا راه ها و خطوط افقی پشت پارچه کشباف پودی (پارچه کشباف) از یک خط فرضی عمود بر حاشیه پارچه اشاره دارد. زمانیکه این جابجایی به صورت زاویه ای باشد به آن کجی (عدم تقارن) پارچه گفته می شود. خمیدگی و کجی پارچه باعث بی نظم شدن خطوط راه الگوهای لباس شده و نهایتاً منجر به بدفرم شدن لباس نهایی می گردند که در هنگام پوشیدن لباس باعث ناراحتی شخص می گردد. به علاوه این موارد از زیبایی لباس می کاهند. ارزیابی این موارد در پذیرش یا رد پارچه به صورت عمده، اهمیت زیادی دارد.
برای اندازه گیری میزان خمش پارچه می توان از نوارهای فولادی استفاده کرد. لبه مستقیم نوار فولادی در عرض پارچه قرار می گیرد، به این صورت می توان فاصله بین دو نقطه از پود پارچه بافته شده یا خطوط افقی پارچه کشباف پودی را در جاییکه به لبه ها یا کناره های پارچه می رسند اندازه گرفت؛ این فاصله تحت عنوان BL در شکل 5 نشان داده شده است. بیشترین فاصله بین خطوط مستقیم و خطوط تار پارچه که به موازات حاشیه پارچه هستند اندازه گیری می گردد؛ این فاصله تحت عنوان D در نمودار مشخص گردیده است.

سپس میزان خمش پارچه با استفاده از رابطه زیر محاسبه می گردد:

در این معادله، D شدت خمش و BL طول پایه یا فاصله مستقیم بین نقاط پود پارچه بافته شده یا خطوط افقی پارچه کشباف است.

برای اندازه گیری میزان کجی پارچه، میزان اعوجاج (کج شدگی) خط مستقیم مشخص شده بر روی پود پارچه از یک خط عمودی فرضی بر حاشیه پارچه، اندازه گیری می شود. شکل ۶، نحوه اندازه گیری کج شدگی پارچه را نشان می دهد.

از معادله ۳ برای محاسبه کج شدگی پارچه استفاده می شود:

در این معادله، AB خطی در امتداد عرض پارچه است که بر حاشیه آن عمود می باشد و BC شدت کج شدگی پارچه را نشان می دهد.

مرجع این آزمون استاندارد ASTM-D3882 است.

نفوذپذیری هوا

نفوذپذیری عبارتست از قابلیت پارچه در عبور هوا عمود بر سطح آن. این یک آزمایش مهم در زمینه پذیرش یا رد محموله های تجاری می باشد. این امر در زمینه تولید پوشاک نیز اهمیت زیادی دارد، زیرا پارچه ای که نفوذپذیری هوا در آن کم است، اجازه نمی دهد عرق بدن شخص تبخیر شود؛ از این رو باعث سوزش پوست و بوی بد بدن (به علت تجمع عرق) می شود. بنابراین احتمالاً باید قبل از انتخاب پارچه برای تولید لباس میزان نفوذپذیری هوا از آن مورد آزمایش قرار گیرد.
در این آزمایش می توان با اندازه گیری سرعت جریان هوایی که به صورت عمودی از سطح پارچه عبور می کند، اختلاف فشار هوا بین دو سطح پارچه را به دست آورد. میزان نفوذپذیری هوا از سطح پارچه بر اساس سرعت جریان هوا محاسبه می شود. مقیاس نفوذ پذیری هوا cm3/s/cm2 یا ft3/min/ft2 است.
دستگاه آزمون نفوذ پذیری هوا در شکل 7 نشان داده شده است. این آزمون براساس استاندارد ASTM-D737 انجام می گیرد.

تغییرات ابعاد پارچه بعد از شستشو

میزان آب رفتگی پارچه یکی از مهمترین مواردی است که در انتخاب پارچه برای تولید لباس در نظر گرفته می شود. اگر آب رفت پارچه لحاظ نگردد، ممکن است لباس پس از شسته شدن کوچک شده و دیگر فرد نتواند آن را بپوشد. به این منظور میزان آب رفت پارچه هم در راستای تار و هم در راستای پود پارچه محاسبه می شود و مشخصات پارچه در اتاق برش بر اساس آنها تنظیم می گردد. شاید لباس دوخته شده از نظر ابعادی بزرگ به نظر برسد، اما پس از شستشو با اندازه های مد نظر مشتریان مطابقت پیدا می کند. دقیقاً به همین دلیل میزان دراز شدگی (کشیدگی) پارچه نیز بسیار اهمیت دارد.
برای محاسبه میزان آب رفت پارچه یک نمونه مربعی شکل در اندازه خاصی از رول پارچه بریده می شود. همان طور که در شکل ۸ نشان داده شده است، مربع دیگری با ابعادی کوچک تر از این مربع در داخل آن ترسیم می گردد، فاصله اضلاع مربع کوچک تر از مربع بزرگ تر باید در هر ۴ ضلع مربع یکسان باشد. این کار به این دلیل انجام می شود که ممکن است لبه های پارچه در حین شستشو ریش ریش گردند و به این دلیل ابعاد پارچه کوتاه شود؛ در این صورت درصد واقعی آب رفت پارچه به خوبی مشخص نمی گردد. سپس نمونه مشخص شده طبق شرایط استاندارد شسته و خشک می شود.

نحوه بررسی تفاضل بین اندازه ها برای محاسبه میزان آب رفتگی پارچه بر اساس استاندارد AATCC TM 135 انجام می گیرد و توسط فرمول زیر به دست می آید: