هندسة الأقمشة المحبوكة: الغُرزة والإبرة والبنية

المتغير المركزي في هندسة الأقمشة المحبوكة هو طول الغُرزة (loop) l: هذا الطول الذي يُضبط مع نعومة الماكينة ورقم الخيط يحدد مباشرةً الغراماج، والإحكام، وثبات الأبعاد، والميل إلى اللولبية. في الحياكة باللحمة تقوم الإبرة بإحدى ثلاث حركات: الغُرزة (knit)، والتعليق (tuck)، والتخطّي (miss)؛ ويشكّل ترتيب هذه الحركات الثلاث على البنى الأساسية الأربع (سادة/سوبريم، ريب، إنترلوك، purl) هوية القماش. بصفتها منتِجة تريكو خام تنسّق الفاسون عبر شبكة مُدققة، تختار KARCEM الخيط وفق هذه القيود الهندسية وتحيك القماش داخلياً وتنسّق تجهيزه عبر شبكة فاسون مُدققة بمسؤول اتصال واحد.

لماذا يجب أن تتطابق نعومة الماكينة (gauge) مع رقم الخيط؟

نعومة الماكينة (gauge، E) هي عدد الإبر لكل 25,4 mm (1 إنش). تعني النعومة الدقيقة عددًا أكبر من الغُرز الأصغر؛ وهذا يُنتج قماشًا أرق وأكثف نسجًا. أما النعومة الخشنة فتُعطي بنية أخشن وأكثر مسامية بعدد قليل من الغُرز الكبيرة. وهناك قيد هندسي إلزامي هنا: يجب أن تتوافق النعومة مع رقم الخيط. فالخيط السميك جدًا على مسافة الإبر ينحشر في الماكينة ويسبب كسر الإبر والقطع؛ والخيط الرفيع جدًا يُعطي قماشًا مرتخيًا، مَيّالًا للتثقّب وغير منتظم.

عمليًا، تعمل الأرقام الدقيقة (Ne المرتفع) مع النعومات الدقيقة، والأرقام السميكة مع النعومات الخشنة. للاطلاع على اختيار رقم الخيط والبرم يمكن مراجعة دليل الألياف والخيوط، ولأنظمة الترقيم دليل الأقمشة المحبوكة. في KARCEM يُخطَّط هذا التطابق وفق منظومة الماكينات عند النقطة الأولى التي يدخل فيها الخيط إلى المنشأة؛ فالتطابق الخاطئ يُفسد أيضًا الصباغة والتجهيز في المراحل اللاحقة.

ما الفرق بين الماكينة أحادية اللوح وثنائية اللوح؟

في الماكينة أحادية اللوح (single-jersey) توجد مجموعة إبر أسطوانية واحدة؛ وهذه تُنتج عائلة السوبريم أحادية الوجه، وبنيتها مَيّالة بطبيعتها لتجعّد الحواف. أما الماكينة ثنائية اللوح فتحتوي إضافة إلى الأسطوانة على مجموعة إبر غطاء (dial)؛ ويعمل سريرا الإبر معًا لحياكة البنى ثنائية الوجه.

في الماكينات ثنائية اللوح يحدد ترتيب الإبر (gating) البنية: ترتيب الريب (ribana gating) يُنتج ريب 1x1؛ بينما ترتيب الإنترلوك (interlok gating) يُعطي إنترلوك عبر تشابك ريبَين 1x1. في الإنترلوك يكون الوجهان متطابقين والقماش يستلقي مستويًا. للاطلاع على الفروق في البنية/الاستخدام بين السوبريم والريب والإنترلوك راجع صفحتَي سوبريم مقابل إنترلوك والفروق بين الكاشكورس والريب.

كيف تتحد أنواع الغُرز الثلاثة مع البنى الأساسية الأربع؟

ينبع كل تنوّع النقوش والبنى في الحياكة باللحمة من ثلاث حركات للإبرة:

• الغُرزة (knit): تسحب الإبرة الغُرزة الجديدة؛ فتتكوّن عين الحياكة الكلاسيكية.
• التعليق (tuck): تأخذ الإبرة الخيط الجديد دون أن تطلق الغُرزة القديمة؛ فيبقى خيطان معلّقين على الإبرة نفسها، ويتسع القماش جانبيًا ويزداد سُمكًا (هذا هو مبدأ قرص العسل في البيكيه/اللاكوست).
• التخطّي (miss/float): لا تأخذ الإبرة الخيط إطلاقًا؛ يطفو الخيط على ظهر القماش كتطويف، وينحصر العرض والاستطالة.

تُبنى هذه الحركات الثلاث على البنى الأساسية الأربع: سادة/سوبريم (وجه واحد)، وريب (أعمدة غُرز رأسية، يتمدد أفقيًا)، وإنترلوك (وجهان، متوازن)، وpurl (مظهر صفوف أفقية). للمقارنة بين البنى من حيث الغراماج والاستخدام يمكن مراجعة دليل الغراماج/GSM.

هندسة Munden: كيف يحدد طول الغُرزة القماش؟

بالنسبة للحياكة السادة المُرتخية (relaxed)، تربط علاقات Munden خصائص القماش بمتغير واحد هو طول الغُرزة l عبر ثوابت محددة:

• الصفوف/إنش: cpi = kc / l
• الأعمدة/إنش: wpi = kw / l
• كثافة الغُرز: S = ks / l² (متناسبة مع cpi × wpi)
• عامل الإحكام: K = √(tex) / l
• وزن المساحة (الغراماج): GSM = (ks × tex) / (l × 100)

هنا l هو طول الغُرزة (mm)، وtex رقم الخيط، أما kc/kw/ks فهي ثوابت تجريبية تعتمد على حالة الارتخاء. والنتيجة الحاسمة هي: GSM يتناسب عكسيًا مع طول الغُرزة l؛ فكلما أطلتَ الغُرزة ارتخى القماش وخفّ وزنه، وكلما قصّرتَها ازداد إحكامًا وثقلًا. وبالمثل يرتفع عامل الإحكام K كلما قَصُرَت الغُرزة في الخيط نفسه.

حساب مثال (مفاهيمي): إذا خُفِّض طول غُرزة قماش من l = 3,0 mm إلى l = 2,7 mm (تقصير بنسبة 10%)، فإن الغراماج يزداد بنحو 11% تقريبًا لأن GSM يتناسب تقريبًا مع 1/l (3,0 / 2,7 ≈ 1,11). وفي الوقت نفسه يرتفع K = √(tex)/l بنسبة 11% أيضًا؛ أي يصبح القماش أكثر إحكامًا بشكل قابل للقياس. وما دام الخيط (tex) ثابتًا، فإن الذراع العملية الوحيدة التي تحكم الغراماج هي طول الغُرزة. في KARCEM يُقفَل هذا الضبط على الماكينة عند الغراماج المستهدف؛ أما هدف ضبط اللون ΔE<1 فيجري كنظام منفصل في جانب الصباغة.

لماذا تحدث اللولبية وتجعّد الحواف، وكيف تُقلَّل؟

اللولبية (spirality) هي انحراف أعمدة الغُرز عن الوضع الرأسي لتأخذ مظهرًا مائلًا في الحياكة أحادية الطبقة، وسببها الجذري هو البرم المتبقي (غير المُزال) في الخيط: فالخيط أثناء محاولته فك نفسه يُدير الغُرزة. العوامل التي تزيد اللولبية وتقلّلها:

• الزيادة: طول الغُرزة الطويل (بنية مرتخية) والبرم العالي للخيط.
• التقليل: استخدام رقم دقيق، أو خيط مُجدّل (plied) أو متوازن العزم، وإضافة الإيلاستان (ليكرا)، والتجهيز المناسب.

تجعّد الحواف ظاهرة منفصلة: يُجعّد العزم غير المتوازن للبنى أحادية الوجه حافة القماش. فالسوبريم يتجعّد من حافته؛ بينما يستلقي الإنترلوك والريب مستويين بفضل بنيتهما المتوازنة. يجب تقييم هذين العيبين والتغيّر في الأبعاد معًا؛ ولطرق القياس راجع صفحتَي ثبات الأبعاد واللولبية ودليل اختبار الجودة. ولأن استخدام الإيلاستان يؤثر في كل من اللولبية والارتداد، فإن صفحة حياكة الليكرا/الإيلاستان ذات صلة أيضًا.

كيف تتكوّن البنى المحبوكة المشتقة المختلفة؟

تُنتج تركيبات أنواع الغُرز الثلاثة واختيار الإبر عائلةً واسعة من البنى المشتقة. يلخّص الجدول التالي أبرز المشتقات من حيث التكوّن والماكينة والاستخدام النموذجي.

تُنتج الحياكة الدائرية (مثلًا 60 صفًا لكل دورة في ماكينة بستين تغذية) القماش الأنبوبي بكفاءة عالية؛ بينما تحبك الماكينات المسطّحة (سرير V) ألواح fully-fashioned، وتحبك ماكينات seamless ملابس قطعة واحدة بلا خياطة. ولأن قرارات البنية/الخيط هذه تحدد أيضًا سلوك الصباغة والطباعة، فيجب التخطيط لها مع دليل الصباغة/الطباعة والصباغة التفاعلية/المشتتة. وللاطلاع على تعريفات مختصرة لجميع المفاهيم راجع المعجم، ولنظرة عامة على عائلة الأقمشة صفحة الأقمشة.