الخواص النوعية لتيلة القطن (طول تيلة القطن)

تعتبر صفة الطول من الصفات المرغوبة في تيلة القطن فهي تؤثر بصورة مباشرة على جودة التشغيل في مراحل الغزل المختلفة كما تؤثر ايضا على جودة الناتج النهائي الا هو الخيط المعد للنسيج. فاذا كانت بقية الصفات ثابتة كالنعومة والمتانة فان الاقطان الاطول تيلة تنتج خيوط غزل أعلى متانة نظرا لزيادة عدد البرمات التي تشترك فيها كل شعرة وبالتالي زيادة نقاط الاحتكاك والالتصاق (التماسك) بين الشعرات ولنفس السبب يمكن غزل الاقطان الأطول تيلة الى خيوط ارفع من تلك الاقطان الاقصر تيلة، هذا بالإضافة الى انه على الدرجة الواحدة تحتاج لقدر أقل من البرم للوصول الى المتانة المثلى ومن جهة أخرى فان وجود الشعرات القصيرة يسبب الكثير من المتاعب حيث يصعب التحكم في حركتها اثناء عمليات السحب المختلفة وايضا فهي تؤثر بصورة غير مرغوب فيها على كل من درجة انتظام خيوط الغزل ومتانتها.

ولقد لقيت صفة طول التيلة اهتماما كبيرا منذ المراحل الاولى لنشأة وتطور الصناعة القطنية فهي ابسط صفات التيلة التي يمكن ملاحظتها بسهولة وفي كثير من الاحيان يكون تقديرها يدويا بدقة معقولة. ونظرا لوجود تلازم بين صفة الطرب وصفات اخرى مرغوبة كالنعومة والمتانة فالأقطان الأطول تكون عادة انعم وامتن تيلة.

لقد بولغ في اهمية الطول من الوجهة التجارية وأصبح مقياسا لدرجة جودة القطن الا أنه تم تدارك ذلك فيما بعد واعطي وزنا كافيا لبقية صفات التيلة خاصة وان هناك تلازم بين هذه الصفات.

وتختلف شعرات القطن الناتجة من بذرة واحدة اختلافا كبيرا في طولها وقد يتراوح هذا الاختلاف من (5 - 40 ملم أو أكثر) فاذا اضفنا الاختلافات من بذرة لأخرى ومن جوزة لأخرى ومن نبات لآخر يتضح ان عينة القطن التجاري تتكون من شعرات متباينة كثيرا في طولها كما ان مقدار هذا التباين يختلف من صنف لآخر. ولهذا ولأجل وصف طول التيلة لأي قطن وصفا صحيحا لابد أن يؤخذ بنظر الاعتبار طبيعة توزيع الاطوال في العينة. وكنتيجة للاختلافات في الظروف البيئية وايضا تحت ظروف الحلج فان عينتين من القطن قد يكون لهما نفس الحد الاقصى للطول ولكنهما تحتويان على نسب مختلفة من الشعر القصير وبالتالي تختلفان في كل من الطول المتوسط ودرجة انتظام الطول. ولهذا السبب يمكن القول بأنه لا يوجد مقياس واحد يمكن الاعتماد عليه للتعبير تماما عن صفة الطول ولكن توجد عدة مقاييس لصفات الطول، ولأغراض معينة تكون احدث صفات توزيع الطول اكثر اهمية من باقي الصفات ومن خلال سنين طويلة مثلا تعارف الكثيرون على اعتبار طول الخصلة المقدر يدويا اهم مقياس للتعبير عن صفة الطول للقطن، ولكن فيما بعد ظهرت اهمية الصفات الأخرى كالطول المتوسط ونسبة الشعيرات القصيرة ودرجة انتظام الطول.

طرق قياس طول التيلة:

تختلف طرق قياس التيلة في القطن الزهر عن تلك المستعملة في القطن الشعر ففي القطن الزهر يجري تقدير طول التيلة بقياس طول الهالة وذلك بفرد وتمشيط شعيرات القطن على البذرة في شكل هالة ثم قياس طولها بمسطرة مناسبة (الشكل التالي) وتستخدم هذه الطريقة كوسيلة اولية لتقدير طول التيلة ولكي تكون النتائج دقيقة بدرجة مقبولة يلزم اختبار عينة بذور ممثلة وذات حجم مناسب. اما في القطن الشعر فتستخدم طرق عديدة أهمها.

شكل يبين قياس طول تيلة القطن من البذرة الممشطة على شكل هالة بواسطة مسطرة بلاستيكية شفافة.

1) طول الخصلة ((Staple Length

يجري تقدير طول الخصلة للقطن الخام بواسطة الفرز اليدوي بصفة عامة اثناء فرز القطن وفي مصانع الغزل لتحضير الخلطات. ان هذه الطريقة هي أقدم الطرق التي استخدمت في تقدير طول التيلة ويلزم لأجرائها درجة من المهارة والخبرة والمران. ويمكن للفراز المتمرن ان يكتسب خبرة في تقدير طول التيلة يدوياً وفي كثير من الحالات يكون في مقدوره عند فحص عدد من العينات لنفس القطن كشف العينات التي تشذ في طولها بمقدار 1/16 البوصة (1.6 ملم) او أكثر ولكن هذا التقدير يبقى مرتبطا بالعوامل الشخصية وبالتالي فان التقدير يظل عرضة للتغيير من وقت لآخر ومن فراز لآخر. ولذلك يستعان في كثير من الحالات بعينات قياسية لاستخدامها للمقارنة. ومن الصعوبات التي تواجه التقدير اليدوي هو عدم القدرة على وصف درجة انتظام طول الشعرات القصيرة ولذا فان التقدير اليدوي لطول التيلة لا يعطي سوى وصفاً جزئيا لصفة الطول وهي طول الخصلة المعبرة عن طول اطول الشعيرات ولهذه الاسباب مجتمعة دعت الحاجة للتفكير في ابتكار وسائل مختبرية لقياس الطول.

الطرق المختبرية لقياس طول التيلة:

توجد ثلاث طرق اولها الطرق اليدوية ومن امثلتها المصففات (Sorters) وثانيها الطرق نصف الاوتوماتيكية (Semi automatic) ومن امثلتها فرازة بولز والثالثة الطرق الاوتوماتيكية ومن امثلتها الفايبروكراف.

أ- تقدير طول التيلة بواسطة المصففات:

المصففات هي اجهزة بسيطة يستعان بها في فصل عينة القطن الشعر الى مكوناتها من الاطوال المختلفة في مجموعات مصففات ومن امثلتها مصففة باير ومصففة شيرلي Shirley Comb Sorter ومصففة سوتر - ويب Sauter-Web وهي جميعا متماثلة التركيب الاساسي وفي الاداء فكل المطلوب منها المساعدة في ترتيب شعيرات خصلة من القطن بحيث تكون متوازية ومفردة وأحد طرفيها يقع على خط مستقيم ويمكن فصل هذه الخصلة الى مكوناتها المختلفة من حيث الطول بواسطة سحب دفعات او مصفوفات من الشعر من الطرف غير المستقيم الذي يتوزع فيه الشعر تبعاً لطوله. وبعد اجراء هذا الفصل يمكن الحصول على توزيع تكراري لطول الشعرة في العينة اما تبعا للعدد أي عدد الشعيرات في كل فئة طول او مصفوفة او تبعا لوزن الشعيرات. وتعتبر هذه الطرق المباشرة للحصول على توزيع لأطوال الشعرة وإذا ما اجريت بدقة كافية فأنها تعتبر أفضل الطرق لقياس خواص الطول للعينة او لمقارنة العينات المختلفة ولكن من عيوبها انها تحتاج الى وقت طويل ومجهود كبير بالإضافة الى ضرورة توفر الخبرة لدى القائم بالعمل. وعلى الرغم من ان عمليات تجهيز الشعرات وفصلها الى مصفوفات هي عمليات متماثلة بوجه عام في جميع المصففات الا انه جرت العادة عند استخدام مصففة شيرلي على ان يكون ترتيب مصففات الشعيرات بعد فصلها في شكل شعاع (Array) تبعا لعددها او كثافتها اما في حالة مصففة (اسوتر - ويب) فيجرى وزن كل مصفوفة على حدة للحصول على توزيع تكراري بالنسبة المئوية لأوزان المصفوفات وهكذا فان جميع قياسات الطول في الحالة الاولى تكون منسوبة للعدد اما في الحالة الثانية فتكون منسوبة للوزن.

ب- فرازة بولز (Balls Sladge Sorter)

تختلف عن الفرازات او المصففات اليدوية في انها نصف اوتوماتيكية ولكي يمكن اختيار العينة يجب اولا تجهيزها بضفير (Sliver) من الشعر ويستخدم لهذا الغرض صندوق سحب صغير يتكون من زوجين من اسطوانات السحب. وتقوم الفرازة بفصل مكونات العينة من الاطوال المختلفة وترسيبها على شريط من القذيفة ثم تجمع هذه الاطوال تبعا لفئات اطوالها وتوزن للحصول على توزيع تكراري يمكن منه اجراء الحسابات المختلفة.

جـ) الفايبروكراف (Fibrograph):

رسم تخطيطي لجهاز الفايبروكراف الذي يقيس طول التيلة

تعتمد نظرية الفايبروكراف على كمية الضوء النافذة من خلال كمية الشعيرات تبعا لكثافتها او كمية الشعيرات في وحدة المساحة فكلما قلت كمية الشعيرات زادت نفاذية شعاع من الضوء ذي شدة معينة وعلى العكس كلما زادت كمية الشعيرات قلت نفاذية شعاع الضوء. فاذا جهزت كمية من الشعيرات على مشط مناسب بحيث يكون احد طرفيها في المشط والطرف الآخر سائب فان عدد الشعيرات سيكون اقصى ما يمكن عند القاعدة حيث ان جميع الشعيرات ممثلة وبالابتعاد عن القاعدة يقل عدد الشعيرات نظرا لتناقصها من الطول. فاذا مرر شعاع ضوء ذو شدة معينة عند القاعدة فان الكمية النافذة منه تكون قليلة، اما اذا مرر الشعاع من خلال الشعر عند نقطة على بعد معين من القاعدة ولتكن نصف بوصة مثلا فان كثافة الشعر ستكون اقل لأن قسم من الشعرات لم يصل الى هذه النقطة لقصرها وعندئذ ستكون كمية الضوء النافذة اكبر وهكذا اذا اجريت قياسات متتالية ابتداء من القاعدة وحتى الطرف الثاني ستقل الشعرات تدريجيا اما كثافة الضوء الناتج فستزداد تبعا للنقص الحاصل في كثافة النموذج. ويمكن قياس التغير في كمية الضوء النافذة بواسطة بطارية ضوئية فاذا اعتبرت كمية الشعيرات عند القاعدة %100 حيث تكون كمية الضوء النافذة اقل ما يمكن ثم ابتعد خط الضوء تدريجيا عن القاعدة فان هذه الكمية ستتناقص وان العلاقة بين كمية الشعيرات والمسافة بين القاعدة وخط الاضاءة والتي يمكن ان يطلق عليها (Spum Length) تأخذ شكل منحني أي توزيع تكراري متجمع Fibrogrom (الشكل ادناه).

يعتبر الفايبروكراف احدث اجهزة لقياس الطول وقد بدأ استخدامه في الاربعينيات واستخدم ثلاثة موديلات رئيسة: الأول هو الفايبروكراف اليدوي (manual F) وفيه يتم توقيع التوزيع التكراري المتجمع بواسطة اليد ثم طور هذا الى المايبروكراف الالي (.Servo F) وفيه يتم توقيع المنحني آليا، اما الطراز الثالث وهو الاحدث فهو الفايبروكراف الرقمي (.Digital F) ويستغنى عن رسم المنحني بتقدير كمية الشعيرات عند القاعدة ثم تقدر كمية الشعيرات رقميا على مسافات متتالية من القاعدة ولو انه يمكن في هذه القياسات الحصول على المنحني التكراري.

رسم تخطيطي يبين حركة نموذج القطن الممشط داخل جهاز الفايبروكراف: (أ) يمثل بداية القياس الذي تكون فية كافة الشعيرات القصيرة والطويلة موجودة (ب و ج) يمثل مراحل متوسطة في القياس (د) يمثل نهاية القياس الذي تظهر فيه الشعيرات الطويلة فقط ويكون المنحنى كاملا تقريبا.

2- انتظام الطول:

لما كانت اطوال شعرات البذرة الواحدة تختلف كثيراً فمنها الطويلة ومنها المتوسطة ومنها القصيرة ولأجل التوصل الى نتائج صحيحة عن طول التيلة ينبغي ايجاد درجة انتظام الطول. وتختلف هذه القيمة باختلاف طريقة القياس او الاجهزة المستعملة فعندما يقوم الفراز بتقدير ذلك فانه يعطي النتيجة بكلمات مثلاً: طول متجانس Regular staple او غير متجانس الطول Irregular staple. وفي حالة استعمال جهاز الفايبزوكراف تحسب نسبة الانتظام Uniforruity Ratio وهي النسبة بين متوسط الطول ومتوسط الشعرات الطويلة Uniformity Hair mean او:

وعندما تكون النتيجة 85٪ او أكثر فيعتبر القطن ذو انتظام عالي ومن 85 - 80 % يكون متوسط الانتظام. اما إذا قلت النسبة على 74% فانه يعتبر قليل الانتظام.

وتستعمل قيم أخرى للدلالة على درجة الانتظام عند استعمال الاجهزة الميكانيكية فمثلا يستعمل في جهاز Suter - Webb معامل الاختلاف (C.V) وهي القيمة الاحصائية الناتجة من قسمة الانحراف القياسي على المتوسط معبرا عنها في صورة نسبة مئوية ومثال على ذلك اذا كان متوسط الطول لقطن ما هو 30 ملم وكان الانحراف القياسي Standerd Deviation هو 3 ملم فان معامل الاختلاف لهذا القطن يساوي 3 / 30 × 100 = 10 % وتعتبر خاصية انتظام الطول حسبما قرره Neil سنة 1962 اهم صفات الشعرة بعد الطول والمتانة من حيث التأثير على كفاءة التصنيع وخواص الخيوط الناتجة ولقد بلغ اهتمام الصناعة بخاصية توزيع الطول الى حد تدعيمها للبحوث التي ادت الى ظهور التعديل الأخير لجهاز الفايبروكراف والمسمى بالفايبروكراف الرقمي Digital Firograph والذي يسمح بتحديد طول أي جزء من منحني توزيع الاطوال ويساعد هذا الجهاز على اعطاء الطول عند مستوي 2٫5% من المنحني ويماثل هذا الطول قياس الفراز او الشعرات الطويلة. كما يعطي الطول عند 50٪ متوسط قريب من المتوسط الكلي للشعرات، اما النسبة بين الطول عند %2٫5 والطول عند 50٪ فتدل على تجانس القطن او ما يقابل نسبة الانتظام في الجهاز العادي. ويعطي الجهاز النتيجة رقمية مباشرة من دون رسم منحني او اجراء عمليات حسابية. ان تجانس القطن مهم جدا في الصناعة حيث يكون القطن غير المتجانس او غير منتظم الطول كثير العوادم في مراحل الغزل لوجود الشعرات القصيرة كما يكون صعب التشغيل لتباين الطول بالإضافة الى كون مظهر الخيوط غير جيد.