در صنعت مواد شیمیایی نساجی از روغن اسپین فینیش برای تولید نخ های پلی پروبیلن تحت عنوان اسپین استفاده می شود. روغن اسپین فینیش هیچ گونه تغییری در خصوصیات الیاف ایجاد نکرده و بر روی رنگ الیاف هیچ اثری ندارد. به راحتی قابل شستشو می باشد و نسبت به عملیات مکانیکی مقاوم است. روغن اسپین فینیش باعث ایجاد لغزندگی بین الیاف شده و این کار هدایت الکتریکی الیاف را بیشتر کرده و الکتریسیته ساکن را خنثی می کند. این ماده هیچ گونه اثر خوردگی روی دستگاه ها نداشته و امولوسیون آن به مدت بسیار طولانی پایدار است
همچنین روغن اسپین به علت نداشتن هیچ گونه روغن معدنی در ترکیب خود و جلوگیری از پارگی الیاف برای ریسندگی الیاف پنبه و پلی استر نیز مصرف میشود. همچنین این روغن ها در سیستمBCF و CF کاربرد دارد.
با اینکه اسپین فینیش قسمت کوچکی از کل سیستم تولید را تشکیل می دهد، نقش بسیار مهمی در عملکرد، کیفیت و فرآیند تولید نهایی الیاف را عهده دار می باشد. لایه اسپین فینیش فصل مشترک و ارتباط دهنده بین الیاف با دیگر سطوح همچون غلتک ها، راهنماها وغیره می باشد. اسپین فینیش سه وظیفه اصلی در سیستم ایجاد میکند.
رفتار اصطحکاکی: ضریب اصطکاک در نخ روغن خورده به ویسکوزیته فینیش و فشار (نیرو بر سطح تماس) می باشد. اساسا ضریب اصطحکاک یک نخ روغن خورده به ویسکوزیته اسپین فینیش بستگی دارد. و ضریب اصطحکاک نخ روغن خورده می تواند از نخ بدون روغن بیشتر باشد. وابستگی دما به ضریب اصطحکاک نامتناسب می باشد. این وابستگی را در سه نوع اسپین فینیش که بر روی فیلامنت قرار گرفته اند نشان می دهد کاهش ضریب اصطحکاک با افزایش دما نتیجه مورد انتظار می باشد.
خواص آنتی استاتیکی: خواص آنتی استاتیکی به معنای جلوگیری از به وجود آمدن الکتریسیته ساکن می باشد. با این حال، اسپین فینیش بعد از استفاده تنها حصول الکتریسیته ساکن را کاهش می دهد. این موضوع به ویژه در ریسندگی اهمیت دارد، چون که نخ ریسیده شده قبل از روغن زنی الکتریسیته ساکن به دست می آورد. متغییرهای عمده تاثیر گذار بر الکتریسیته ساکن در فرآیند تولید الیاف یا نخ شامل مساحت سطح و نیروی بین نخ، رطوبت نسبی، سرعت نخ، نوع الیاف روغن خورده و دما می باشند. ایجاد بار بر روی سطح نخ در حال حرکت، بستگی مستقیم به تماس اصطحکاکی نخ با دیگر سطوح را دارد. انتخاب صحیح یک آنتی استاتیک برای جلوگیری از به وجود آمدن بار ساکن بسته به نوع الیاف و فرآیند تولید آن ضروری می باشد.
چسبندگی: سومین وظیفه اصلی اسپین فینیش فراهم آوردن چسبندگی بین فیلامنت ها می باشد. این نقش در فرآیند تولید نخ های فیلامنتی و الیاف استیپل دارای اهمیت می باشد. افزایش در چسبندگی الیاف به وسیله اسپین فینیش غالبا باعث افزایش اصطکاک هیدرودینامیکی خواهد شد.
از ویژگی های روغن اسپین فینیش بر روی الیاف می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- عدم تاثیر بر روی رنگ الیاف
- تسهیل اثر ریسندگی
- با افزایش لغزندگی الیاف سبب از بین رفتن الکتریسیته ساکن می شود.
- عدم تاثیر خورندگی بر روی دستگاه ها
- پایداری امولوسیون درطولانی مدت
- دارای خاصیت آنتی استاتیک
- جلوگیری از رسوب بستن و تاثیر گرد و غبار در فرآیند
روش های استفاده از اسپین فینیش:
دلیل استفاده از سیستم های اسپین فینیش امکان بکارگیری فینیش در طول نخ و در پیرامون تمامی فیلامنت ها می باشد. برای رسیدن به این منظور از روش های مختلفی استفاده می گردد. که متداول ترین روش ها در اسپین فینیش موارد زیر می باشد.
روش استفاده از غلتک:
در این روش غلتک هم جهت با فیلامنت ها می چرخد و پایین غلتک در حال چرخش درون یک سینی با عمق کم قرار می گیرد که در آن ورودی فینیش در یک گوشه سینی و سرریز که برای تنظیم سطح روغن می باشد، در گوشه طرف مقابل قرار می گیرد. اسپین فینیش به صورت یه فیلم بر سطح غلتک می چسبد. ضخامت فیلم به سرعت غلتک، ویسکوزیته و غلظت محلول اسپین فینیش بستگی دارد. نخ های فیلامنتی به صورت مماسی با یک زاویه خیلی کم با غلتک تماس پیدا می کند. هنگامی که در خط تولید یک نوع محصول به صورت پیوسته تولید می شود. یک غلتک اسپین فینیش در هر موقعیت ریسندگی برای رطوبت دهی و روغن زنی کافی می باشد، ولی در صورتی که تغییر در نمره تولید بالا باشد، پیشنهاد می شود از دو غلتک استفاده شود. اولین غلتک (بالایی) برای رطوبت دهی و دومین غلتک (پایینی) برای فینیش استفاده شود. برای تغییر نسبت رطوبت به فینیش کافی است که سرعت یکی از غلتک ها را نسبت به دیگری تغییر دهید، و نیازی به تغییر غلتک فینیش نخواهد بود.
روش حمام غوطه ور:
حمام غوطه ور می تواند از 2 یا 3 غلتک دوار با روکش لاستیک سیلیکونی که درون یک ظرف فینیش گرم شده قرار گرفته است و یا از 1 تا 5 غلتک غوطه ور که در حال چرخش در یک مخزن فینیش است، تشکیل شده باشد. که در هر نوع غلتک فشارنده (Nip Roll) فینیش اضافه را خارج می کند.
روش میترینگ پمپ(Pin Application or Metered Spin Finish) :
همزمان با معرفی سیستم های ریسندگی با سرعت بالا، این سیستم به دلیل توانایی در تامین اسپین فینیش حتی برای مقادیر بسیار کم با یکنواختی بالا مورد استفاده قرار می گیرد. میزان یکنواختی اسپین فینیش در این روش حدودو7+% می باشد. در این سیستم تامین اسپین فینیش از طریق یک پمپ چرخ دنده ای به سمت پین اویلر صورت می گیرد. بر هر نخ به مقدار مورد نیاز اسپین فینیش تزریق می گردد و هر نخ دارای پین جداگانه ای می باشد. مقدار اسپین فینیش هدر رفته که به صورت اسپری خارج می شود را می توان با افزایش سرعت پمپ جبران نمود و به مقدار مورد نیاز رسانید. میزان تزریق را می توان با دقت مناسب محاسبه نمود، و با یک ضریب تصحیح کوچک اصلاح کرد. برای اسپین فینیش هایی که در مقابل باکتری خیلی حساس می باشند، از یک مسیر بسته استفاده می شود. سیستم های میترینگ پمپ برای فرآیند های ریسندگی پلی استر و نایلون با سرعت بالا و نمره های ظریف و همچنین مراحل بعدی تولید، شامل تکسچرایزینگ اصطکاکی مناسب می باشد. در این روش کشش کمتری بر نخ وارد می شود. در سیستم های کویینچ که با عبور نخ های چند فیلامنتی از پین اویلر همراه می باشد، تنشن وارد شده بر نخ به مقدار قابل توجهی کاهش می یابد و نتیجه ان کاهش در نوسان نخ و بهبود یکنواختی نمره نخ خواهد بود. در سیستم های کویینچ مدرن این مقدار تنشن وارد شده به نخ از 35gr تقلیل داد که این مقدار برای پیچش نخ به شکل یک بوبین مناسب با سرعت پیچش بالا بهینه می باشد. در نهایت سیستم روغن زنی کویینچ با طراحی بهینه ای که دارد بهترین تکنیک برای ریسندگی با سرعت بالا می باشد.
روش اسپری (Spray method):
در تولید الیاف استیبل یا ثابت بعد از مرحله چین که به الیاف داده می شود، فینیش نهایی با استفاده از روش اسپری بر روی الیاف به کار برده می شود. الیاف tow از بین نازل های اسپری عبور داده می شود و اسپین فینیش بر سطح الیاف با یک مقدار کنترل شده اسپری می گردد. مقدار فینیش به کار برده شده بستگی به غلظت و ویسکوزیته فینیش، مقدار فینیش تزریق شده به وسیله پمپ، دنیرtow، سرعت خط و تعداد نازل های استفاده شده در اسپری دارد. فینیش بعد از اسپری شدن این قابلیت را به الیاف می دهد که در کارخانجات نساجی قابل استفاده باشد.
