फाइबर बुनाई संरचना प्रसंस्करण तकनीक
पारंपरिक 2डी बुनाई में सादा, टवील और साटन बुनाई संरचनाएं बनाने के लिए करघे या मल्टी-आर्म बुनाई मशीन पर ताने और बाने के धागों को आपस में जोड़ना शामिल है। बुनाई की प्रक्रिया में पाँच बुनियादी क्रियाएँ शामिल हैं: गिराना, चुनना, पीटना, उठाना और छोड़ना। विभिन्न शेडिंग तकनीकें उपलब्ध हैं, जैसे शटल, रैपियर और एयर-जेट। सिंगल-लेयर 2डी बुनाई प्रक्रिया को कुछ 3डी बुनी संरचनाओं की बुनाई के लिए भी लागू किया जा सकता है, जिसमें 3डी ऑर्थोगोनल और एंगल-इंटरलॉक संरचनाएं, फैब्रिक इंटरलेयर और हनीकॉम्ब संरचनाओं के साथ 3डी खोखली स्पेसर संरचनाएं, 3डी शेल संरचनाएं और 3डी नोड संरचनाएं शामिल हैं। चित्र 1 पारंपरिक 2डी और 3डी कोण-इंटरलॉक बुने हुए ढांचे दोनों के निर्माण के लिए 2डी बुनाई सिद्धांतों को दर्शाता है।
चित्र 1: 2डी और 3डी बुनी संरचनाओं के लिए 2डी बुनाई सिद्धांत
जबकि पारंपरिक 2डी बुनाई तकनीकों का उपयोग विभिन्न ठोस 3डी बुनी संरचनाओं के निर्माण के लिए किया जा सकता है, मोटाई का आयाम सीमित है। इस कारण से, 3डी बुने हुए कपड़ों के निर्माण के लिए विशेष 3डी बुनाई मशीनें विकसित की गई हैं। विदेश में विकसित सबसे शुरुआती मशीनों में से एक एक विशेष करघा है जिसका उपयोग एक्स, वाई और जेड यार्न के साथ ऑर्थोगोनल संरचनाओं का उत्पादन करने के लिए किया जाता है, जैसा कि चित्र 2 में दिखाया गया है।
चित्र 2: 3डी ऑर्थोगोनल संरचनाओं के निर्माण के लिए विशेष 3डी बुनाई मशीन
बुनाई की प्रक्रिया में, Z-दिशा फाइबर स्थिर रहते हैं जबकि X फाइबर को पहले उचित स्थिति में डाला और पीटा जाता है, उसके बाद Y फाइबर को उनके संबंधित स्थान पर डाला और पीटा जाता है। वांछित ऊंचाई तक पहुंचने तक एक कॉम्पैक्ट संरचना उत्पन्न करने के लिए इस ऑपरेशन को दोहराया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप एक 3 डी आयताकार क्रॉस-सेक्शन संरचना बनती है। इसके बाद, विदेश में एक डुअल-ओपनिंग ऑपरेशन 3डी बुनाई मशीन विकसित की गई। यह उद्घाटन प्रणाली ताना धागों को क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर दोनों तरह से बाने के धागों के साथ जुड़ने की अनुमति देती है। यह विशेष 3डी बुनाई तकनीक सीधे बुनी हुई ढली हुई सामग्री का भी उत्पादन कर सकती है, जो कपड़े के कटने या क्षतिग्रस्त होने पर भी अंतिम संरचनात्मक अखंडता प्रदान करती है।
तीन-अक्ष बुनाई संरचनाओं का निर्माण पारंपरिक 2डी बुनाई और स्वचालित बुनाई तकनीकों के एकीकरण के माध्यम से प्राप्त किया जाता है। डॉव द्वारा डिज़ाइन और बार्बर-कोलमैन द्वारा निर्मित एक विशिष्ट तीन-अक्ष बुनाई मशीन, चित्र 2.28 में दिखाई गई है। यह उपकरण ताने के धागों को बिछाने के लिए स्पिंडल के साथ एक घूमने वाले पहिये का उपयोग करता है और बाने के धागों को डालने के लिए एक शेड बनाने के लिए एक रैपियर किनारे का उपयोग करता है।
चित्र 3: तीन-अक्ष बुनाई संरचनाओं के निर्माण के लिए स्पिंडल के साथ घूमने वाला पहिया
फाइबर बुनाई संरचनाओं के लिए प्रसंस्करण तकनीक
ताना बुनाई और बाना बुनाई के सिद्धांतों को चित्र 4 में दर्शाया गया है। ताना बुनाई संरचनाओं में, सुई बिस्तर पर प्रत्येक सुई एक बुनाई चक्र के भीतर एक ही ताना धागे के साथ लगातार फ़ीड करती है और लूप बनाती है। विशेष रूप से, सुइयों ए, बी, सी और डी को क्रमिक रूप से एक ही ताना यार्न से खिलाया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप लूप वाले कपड़े (ई, एफ, जी, एच) का एक खंड बनता है। बाने की बुनाई संरचनाओं में, एक ही बुनाई चक्र के भीतर, सुई बार में प्रत्येक सुई पर सूत की फीडिंग और लूप का निर्माण होता है। सुई बार (ए, बी, सी, और डी) में सभी सुइयों को अलग-अलग वेफ्ट यार्न गाइड (ई, एफ, जी, और एच) द्वारा व्यक्तिगत रूप से ओवरलैप किया गया है।
चित्र 4: फाइबर संरचनाओं के बुनाई सिद्धांत: (शीर्ष) ताना बुनाई; (नीचे) बाने की बुनाई
गोलाकार बाने की बुनाई की विशेषता ट्यूबलर फैब्रिक संरचनाओं का उत्पादन है। हालाँकि, व्यक्तिगत सुई चयन, लूप ट्रांसफर, मल्टी-सिस्टम बुनाई और इसके उपयोग की क्षमता के कारण, फ्लैट वेट बुनाई एकल ट्यूब, द्विभाजित ट्यूब और मल्टी-ब्रांच ट्यूब सहित विभिन्न प्रकार के ट्यूबलर संरचनाओं के निर्माण में अधिक लचीलापन प्रदान करती है। सिंकर और प्रेसर। चित्र 5 कम्प्यूटरीकृत फ्लैट बुनाई मशीन पर चयनित सुइयों का उपयोग करके एक ट्यूब की बुनाई को दर्शाता है।
चित्र 5: कम्प्यूटरीकृत फ्लैट बुनाई मशीन पर एक ट्यूब की बुनाई
ट्यूबलर बुनाई दो सुई बिस्तरों पर बारी-बारी से सूत बुनकर और एक ट्यूब बनाने के लिए केवल किनारों पर सूत को एक बिस्तर से दूसरे तक स्थानांतरित करके प्राप्त की जाती है। आंतरिक बुनाई तकनीकों के साथ ट्यूबलर बुनाई के संयोजन से, एकल-ट्यूब बुनाई संरचनाओं के विभिन्न रूपों को प्राप्त किया जा सकता है।
इंटरसिया बुनाई तकनीक बुनाई मशीनों को कपड़े के विभिन्न हिस्सों को बुनने के लिए कई अलग-अलग फाइबर का उपयोग करने में सक्षम बनाती है। फाइबर का उपयोग व्यक्तिगत रूप से या संयोजन में किया जा सकता है। इस तकनीक के साथ, शुरुआत में एक फाइबर के साथ एक निश्चित लंबाई बुनकर और फिर एक साथ दो ट्यूब बनाने के लिए दूसरे फाइबर को शामिल करके एक एकल ट्यूब बनाई जा सकती है, जिसके परिणामस्वरूप एक द्विभाजित ट्यूब बन जाती है। इसी प्रकार, अधिक रेशों का उपयोग करके बहु-शाखा ट्यूब संरचनाएँ बनाई जा सकती हैं।
कम्प्यूटरीकृत फ्लैट बुनाई मशीनों की बहुमुखी प्रतिभा अधिक जटिल आकृतियों, जैसे कि गुंबद, गोले और बक्से के साथ 3 डी संरचनाओं को बुनने की संभावना को सक्षम बनाती है, जैसा कि चित्र 6 में दिखाया गया है। एक 2 डी दोहराव वाला आकार देने वाला खंड एक बुना हुआ गुंबद संरचना बना सकता है (चित्रा 6 (बी) )). यह 2डी खंड क्रियाशील सुइयों की संख्या को बार-बार बढ़ाने और घटाने से प्राप्त होता है। प्रत्येक आकार देने वाला खंड कपड़े को धीरे-धीरे चौड़ा करने और फिर संकीर्ण करने की प्रक्रिया का प्रतिनिधित्व करता है। आकार देने वाले खंड का प्रकार गुंबद के कोण और ऊंचाई-से-आधार अनुपात को प्रभावित करता है, जबकि आकार देने वाले खंडों की संख्या गुंबद के आकार को प्रभावित करती है। गुंबद के अण्डाकार खंडों को त्रिकोणीय खंडों से प्रतिस्थापित करके एक बॉक्स जैसी संरचना बनाई जा सकती है।
चित्र 6: (ए) गोलाकार गुंबद, (बी) बुना हुआ गुंबद संरचना, (सी) बुना हुआ गोला, (डी) बुना हुआ बॉक्स
जैसा कि चित्र 6 (डी) में दिखाया गया है, गुंबद संरचनाओं के लिए, ऑपरेटिंग सुइयों की संख्या में कमी या वृद्धि का प्रतिनिधित्व करने वाली रेखाएं घुमावदार होने के बजाय रैखिक हैं। आकार देने वाले खंड का प्रकार परिणामी घनाभ के कोण को प्रभावित करता है। आकार देने वाली और गैर-आकार देने वाली सुइयों की संख्या के बीच का अनुपात प्राप्त बॉक्स के पहलू अनुपात को निर्धारित करता है। बुनाई सुइयों की संख्या बदलने की क्षमता कम्प्यूटरीकृत फ्लैट बुनाई मशीनों के लिए विभिन्न 3डी आकार बनाने की सबसे बड़ी क्षमता प्रदान करती है।
गोलाकार, सपाट कपड़ा बुनाई, या ताना बुनाई मशीनों पर सुइयों के दो सेटों का उपयोग करके अंतराल संरचनाएं तैयार की जाती हैं। एक सिलेंडर और एक डिस्क से सुसज्जित गोलाकार कपड़ा बुनाई मशीनें अंतराल कपड़े का उत्पादन कर सकती हैं, जहां व्यक्तिगत बाहरी परतें फाइबर से जुड़ी होती हैं। सर्कुलर वेट बुनाई मशीनों पर अंतराल कपड़े कुंडी और सिलेंडर सुइयों का उपयोग करके अलग-अलग दो अलग-अलग कपड़े बुनकर बनाए जाते हैं, और फिर दो परतों को कुंडी और सिलेंडर सुइयों पर टक के साथ जोड़कर बनाया जाता है (चित्रा 7)।
चित्र 7: गोलाकार कपड़ा बुनाई मशीन पर अंतराल कपड़ों का उत्पादन: (ए) डबल-बेड गोलाकार बुनाई मशीन; (बी) गोलाकार मशीन पर अंतराल कपड़ा बुनना
दो अलग-अलग कपड़े की परतों के बीच की दूरी को मशीन सिलेंडर के सापेक्ष कुंडी सुइयों की ऊंचाई को बदलकर समायोजित किया जा सकता है। इस तरीके से इंटरवल फैब्रिक की पूर्व निर्धारित मोटाई 1.5 से 5.5 मिलीमीटर तक हो सकती है। सर्कुलर मशीनों पर इंटरवल फैब्रिक के उत्पादन के समान, यार्न इंटरवल परतों के साथ इंटरवल फैब्रिक का उत्पादन फ्लैट बुनाई मशीनों पर सामने और पीछे की सुई बेड पर दो स्वतंत्र कपड़े की परतें बनाकर और फिर उन्हें दोनों सुई बेड पर टक के साथ जोड़कर किया जाता है (चित्रा 8)।
चित्र 8: कम्प्यूटरीकृत फ्लैट बुनाई मशीन पर अंतराल कपड़ों का उत्पादन: (ए) कम्प्यूटरीकृत फ्लैट बुनाई मशीन; (बी) एक फ्लैट मशीन पर अंतराल कपड़ा बुनाई
दो सुई बिस्तरों के बीच की दूरी अंतराल कपड़े की मोटाई निर्धारित करती है। गोलाकार कपड़ा बुनाई मशीनों के विपरीत, फ्लैट कपड़ा बुनाई मशीनों में दो सुई बिस्तरों के बीच की दूरी आमतौर पर लगभग 4 मिलीमीटर तय की जाती है। बाने से बुने हुए इंटरवल फैब्रिक और अन्य प्रकार के इंटरवल फैब्रिक के बीच अंतर यह है कि उनके तीन बुनियादी संरचनात्मक तत्व (यानी, ऊपरी परत, निचली परत और इंटरवल परत) एक ही बुनाई चक्र में एक साथ बुने जाते हैं। वेफ्ट-बुने हुए अंतराल कपड़े डबल-सुई बार रास्केल मशीनों पर उत्पादित किए जाते हैं, जैसा कि चित्र 9 (ए) में दिखाया गया है। जब गाइड बार 1 और 2 सामने की सुई बार को ओवरलैप करते हैं और गाइड बार 5 और 6 पीछे की सुई बार को ओवरलैप करते हैं (क्रमशः ऊपर और नीचे की परतों को बुनते हुए), गाइड बार 3 और 4 क्रमिक रूप से दोनों सुई बार के चारों ओर अंतराल यार्न को ओवरलैप करते हैं। चित्र 9(बी) डबल-सुई बार रास्केल मशीन आरडी 6 पर अंतराल कपड़े के उत्पादन की प्रक्रिया को दर्शाता है।
चित्र 9: डबल-सुई बार रैशेल मशीन पर अंतराल कपड़ों का उत्पादन: (शीर्ष) सिद्धांत का योजनाबद्ध चित्रण; (नीचे) उपकरण आरेख