INVESTIGATION OF THE EFFECTS OF NOZZLE PROPERTIES AND CONSTRUCTION ON YARN PARAMETERS IN MURATA VORTEX SPINNING SYSTEM

Transkript

1 MURATA VORTEX İPLİK EĞİRME SİSTEMİNDE İPLİK EĞİRME DÜZESİNİN ÖZELLİKLERİNİN VE KONSTRÜKSİYON YAPISININ İPLİK PARAMETRELERİNE ETKİLERİNİN ARAŞTIRILMASI INVESTIGATION OF THE EFFECTS OF NOZZLE PROPERTIES AND CONSTRUCTION ON YARN PARAMETERS IN MURATA VORTEX SPINNING SYSTEM Öğr.Gör.Gizem Karakan GÜNAYDIN, Prof.Dr.Gabil ABDULLA Süleyman Demirel Üniversitesi Tekstil Mühendisliği Bölümü Özet Murata firmasının hava jetli iplikçilik sistemi üzerinde yaptığı çalışmalar sonucu en son sistem olarak kabul edilen Murata Vortex Eğirme sistemine olan ilgi (MVS) başarısı %100 pamuk elyafının yüksek hızlarda eğrilebilmesi ve oluşan iplik yapısının rotordan çokring iplik yapısına benzemesiyle artmıştır. Literatürde MVS iplik eğirme sistemi, vortex ipliklerinin yapı ve özellikleri, eğirme sistemini etkileyen parametreler ile ilgili araştırmalar sınırlı sayıdadır Bu çalışmada Murata Vortex İplik Eğirme Sistemi nin genel yapısı, Murata Vortex iplik özellikleri ve Vortex İplik Eğirme Sistemine etkiyen temel parametrelerin incelenmesi ve proje kapsamında benzer bir sistemin tasarlanıp üretim sonuçlarının alınması amaçlanmaktadır. Anahtar Kelimeler: Murata Vortex Eğirme Sistemi, Vortex İplik Yapısı Abstract The success of Murata Vortex Spinning system being accepted as the latest system after all studies of Murata air jet systems has been much acceptable especially for the spinning ability of %100 cotton in high speeds (400m/minute) and the yarn structure resembling ring yarn structure rather than rotor yarns. The researches in literature concerning the MVS spinning system,the vortex yarn structure-properties,and the parameters affecting the spinning system are considerably limited. In this study,,the general structure of Murata Vortex System, vortex yarn structure,and the studies including the parameters affecting the MVS system will be tried to be analyzed.it is also aimed to design a similar system and to provide the new yarn system s production results within this Project.

2 Giriş Murata Vortex İplik Eğirme sisteminde fitil hazırlama basamağının atlanması ve full otomatik direk şerit besleme sistemi ile üretim yapılması ve makine bakım kolaylığı önemli avantajlarındandır. Bunlara ilave olarak üretilen iplik yapısı da ring iplik yapısı ile kıyaslandığında tüylülük açısından daha iyi sonuçlar vermektedir. Son versiyon MJS iplik üretim makinelerinden farklı olarak bu sistemde ters yönde dönen iki hava jeti yerine farklı yapıda tek bir jet kullanılmaktadır. Vortex teknolojisinde hava, liflerin ön uçlarını öz oluşturacak şekilde birleştirmek ve lif uçlarını dış tabakayı oluşturacak şekilde diğer liflerin etrafına sarmak için havalandırmak amacıyla kullanılır. Şekil 1. Murata Vortex Eğirme Jetinin Tasarımı (Lawrence,2003) Lif tüketiminde, en büyük yeri pamuğun aldığı ABD'de, vortex çok yaygın bir kullanıma sahiptir. Yüksek eğirme hızına rağmen, üretilen ipliğin karakteristik özellikleri ring ipliklere benzer ve bu vortex iplik sisteminin en önemli özelliğidir. Ring ipliklere kıyasla, vortex ile üretilen iplikler daha düşük tüylü ve daha düşük havlıdır, yıkanma ve aşınmaya karşı daha dirençlidir ve daha çok su emme ve çabuk kuruma özelliği vardır. Murata firması bugüne kadar MVS 851,MVS 810 ve MVS 861 şeklinde 3 farklı model vortex eğirme makinesi geliştirmiştir. Bunlara ilave olarak çift katlı iplik üretim yapabilme amacıyla MVS 810 Modelini geliştirerek MVS 810 T model iplik makinesi de geliştirilmiştir. Modeller arası en önemli fark olarak iplik bağlama düzenekleri gösterilmektedir. MVS 810 makinesinde isteğe bağlı olarak balıkçı düğümü ya da splicing sistemleri kullanılabilirken, MVS 851 makinesinde piecing tipi bağlama düzeneği, MVS 861 makinesinde splicing tipi bağlama düzeneği kullanılmaktadır.

3 Şekil 2. MVS 861 (Akbaş,2009) 1.Vortex ile Elyaf Eğirme Teorisi Vortex iplik eğirme sisteminde 4 silindir ve çift apronlu bir çekim sisteminde çekime uğrayan cer şeridi hava emişi yardımıyla düze bloğu ve iğne tutucudan oluşan bir kanal içerisinden geçmektedir. İğne tutucu belirli bir açıyla boylamasına uzanan bir rehber yüzeye ve içi oyuk iğ içerisine yönlenmiş, dışarı doğru çıkan kılavuz bir iğneye sahiptir Şekil 3. İğne Tutucu ve İğne (Örtlek ve Ülkü, 2008) Geçiş kanalının akabinde lifler içi oyuk iğ içerisine doğru yönlenirler. Bu esnada farklı yönlerden belirli bir açıyla verilen sıkıştırılmış havanın oluşturduğu kuvvet etkisiyle lifler yalancı büküm alırlar. Oluşan büküm yukarıya doğru kayma eğilimindedir. Bu noktada iğne tutucudan dışarıya doğru sarkan iğne, bükümün yukarıya doğru kaymasını engellediğinden bazı liflerin üst kısımları çekim sistemi çıkış silindirlerinin kıstırma çizgisinden ayrılır ve açık kalır. Hava akımının döndürme etkisiyle iyice açılan lif üst kısımları İçi oyuk iğ içerisine giren ve vortex ipliğinin merkez kısmını oluşturan liflerin ön uçları etrafına spiral biçimde sarılır ve

4 Vortex İplik Yapısı oluşur. Sarım sayısının ve sarım uzunluğunun fazla olması hava jetli iplik yapısına göre daha üstün özellikler göstermesini sağlamaktadır (Örtlek ve Göksel,2007). 2.Vortex İpliklerinin Yapısı Vortex iplik üretim sistemi kullanılarak elde edilen iplik, ortada yer alan merkez lifleri ve bu liflerin bir arada tutulmasını sağlayan sarım liflerinden oluşan bir yapıya sahiptir. İplik oluşumu sırasında, liflerin iplik oluşum bölgesine giren ön kısımları, hava jetinin etkisiyle büküm alırlar ve merkez liflerini oluştururlar. Liflerin arka uçları ise merkez liflerinin etrafında sarım oluştururlar. İdealde, vortex iplikte liflerin öncelikle merkez lifi olarak davrandığı va daha sonra diğer ucunun ise sarım lifi şeklinde helisel olarak merkez liflerini sardığı belirtilmektedir. (Erdumlu,2010). Şekil 4. Vortex İpliğin İdeal Yapısı (Erdumlu,2010) Şekil 5. Vortex İpliklerde Lif Konfigürasyonu (Basal ve Oxenham,2006)

5 3.İşlem Parametrelerinin Murata Vortex İplik Yapısına Etkisinin İncelenmesi Makine üreticisi firma tarafından yapılan açıklamalar ve çeşitli araştırmacılar tarafından yapılan çalışmalar neticesinde vortex ipliğin mekanik ve fiziksel özelliklerinde aşağıda yer alan üretim paramerelerinin etkili olduğu sonucuna varılmıştır (Erdumlu,2010). Hava Basıncı Eğirme Hızı Çekim Sistemi Ön Silindirleri arasındaki kıstırma noktası ile iğ tepe noktası arasındaki mesafe (L) Düze açısı İğ Çapı İğ Tipi Çekim Koşulları Besleme oranı-sarım oranı Murata Vortex İplik Eğirme Sistemine etkiyen işlem parametrelerinin etkisi teorik olarak incelenmiştir. Yeni tasarlanacak olan benzer sistemde de etkiyen tüm işlem parametrelerinin iplik özelliklerine olan etkisinin ayrı ayrı incelenmesi amaçlanmaktadır. 4.Uygulama Çalışmaları Devam eden çalışmamızda Murata firmasının hava jetli iplikçilik sistemi üzerinde yaptığı geliştirme çalışmalarının sonunda ortaya çıkan Vortex İplik Eğirme Sistemi nin genel yapısı ve Vortex iplik eğirme sistemine etkiyen temel parametrelerin incelenmesi sonucu benzer bir iplik eğirme sistemi tasarlanmaya çalışılmaktadır. Ancak bu sistemin tek gövde bir iplik makinesi halinde elde edilmesi için gerekli olanaklar araştırılmış, mevcut kaynaklarla bunun oldukça uzun ve zahmetli olduğu anlaşılmıştır. Bu çözüme alternatif olarak Vortex Eğirme Sistemindeki gerek çekim koşulları gerekse eğirme şartları açısından benzer parametrelere ulaşarak ürün elde edilmeye çalışılacaktır. Çekim, Eğirme ve Sarım Kısımlarından oluşacak tasarımlarımızda öncelikle MVS çekim değerleri aralığı olan değerleri fitil ve ring iplik makinesinin çekim silindirleri toplam çekim miktarı kullanılarak elde edilmeye çalışılacaktır.

6 6.Sonuçlar Ve Öneriler Vortex iplik eğirme sisteminin sağladığı çeşitli avantajlar sayesinde önümüzdeki yıllarda iplik üretim sistemleri içerisinde önemli bir yere sahip olacağı düşünülmektedir. Yapılan araştırmalar neticesinde; Murata Vortex İplik Eğirme sisteminde iplik oluşum teorisi sayısal verilere dayandırılarak henüz tam olarak açıklanamamıştır. Yapılan araştırma sonuçlarına göre üretim parametrelerinden düze geometrisi, hava basıncı ve kalitesinin etkisi, ön baskı sıkıştırma noktası ile iğ arasındaki mesafe, iğ çapı, üretim hızı gibi pek çok parametre vortex iplik özelliklerini önemli derecede değiştirmiştir. Teorik olarak %100 pamuk elyafı ile üretim yapılabildiği yönünde çalışmalara rastlanılmış ancak pratikte bunun pek mümkün olmadığı üretici firma tarafından doğrulanmıştır. İplik yapısına etkiyen parametrelerin %100 pamuk elyafı üretimine olanak sağlayacak şekilde yeniden gözden geçirilmesi ve iplik oluşum teorisinin tam olarak açıklanabilmesi yönünde yeni çalışmaların yapılmasının MVS eğirme sisteminin geliştirilmesi yönünde önemli katkılar sağlayacağı düşünülmektedir. İpliğin son kullanım amacı göz önünde bulundurularak istenilen iplik kalite değerlerinin elde edilmesi için söz konusu eğirme parametrelerinin optimizasyonu sağlanmalıdır. 7.KAYNAKLAR Akbaş, G., Vortex Eğirme Sisteminde Farklı Hava Basınçlarında, Çeşitli Lif Tipleri Kullanılarak Üretilen ipliklerin Performans Özelliklerinin Karşılaştırmalı Olarak İncelenmesi. İstanbul Marmara Üniversitesi Teknik Eğitim Fakültesi Bitirme Projesi, İstanbul. Basal, G., The Structure And Properties of Vortex And Compact Spun Yarns,Ph.D.Thesis, FiberAnd Polymer Science, NCSU, p Basal,G., Oxenham,W.,2006.Effects of Some Parameters The Structure and Properties of Vortex Spun Yarn. Textile Research Journal, 76(6), p Basu,A., Progress In Air-Jet Spinning, Textile Progress.Textile Progress,Volume 29, Number 3, The Textile Institute, Manchester. Çetinkaya S., Öztuna A.S., Çesitli Lif Tipleri Kullanılarak Farklı İnceliklerde Üretilen Ring, Open-end rotor ve Vortex İpliklerin ve Bu İpliklerden Üretilen Kumaşların Performans Özelliklerinin Karşılaştırmalı Olarak İncelenmesi. İTÜ Tekstil Teknolojileri ve Tasarım Bölümü, Bitirme Tasarım Projesi, İstanbul. Erdümlü,N., Murata Vortex Spinner (MVS) İplik Eğirme Sisteminde Elde İpliğin Yapısı ve İplik Özelliklerini Etkileyen Faktörler.Tekstil Elektronik Dergisi Yayını, Vol 4 (1) s Edilen Teknolojileri

7 Gürcan, A., Çağdaş İplik Yöntemleri. Tekstil&Teknik, Şubat-Mart, Örtlek ve Göksel, Murata Vortex İplik Eğirme Sistemi: Tekstildeki Yeri ve Önemi. Tekstil ve Mühendis Dergisi, sayı 66, Nisan. Örtlek, H ve Nair F., MVS Makinelerinde Kullanılan İçi Oyuk İğlerdeki İncelenmesi. Tubitak Proje No 106M142, Kayseri. Aşınmanın Örtlek H.Ülkü, Ş., MVS Sistemi İle Pamuk İpliği Üretiminde Düze Basıncı Değişiminin İplik Özelliklerine Etkisinin İncelenmesi, Uludağ Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi, Cilt 13, Sayı 1. Örtlek,G. H., Ülkü,Ş., Pilling and Abrasion Performances of Murata Vortex Spun Cotton Yarns. Melliand International, No.4, , RameschKumar,C., Anandkumar,P., Senthilnathan,P., Jeevitha,R.,Anbunmami, N., Comparative Studies On Ring, Rotor and Vortex Yarn Knitted Fabrics. AUTEX Research Journal, Vol. 8, No4, December. Ülkü,Ş., 2002.Yeni İplikçilik Sistemleri.Uludağ Üniversitesi Yayını,Bursa. Tyagi, G.K, Sharma,D., Salhotra,K.R., Process-structure-property Relationship of Polyester-cotton MVS Yarns, Part 1: Influence of Processing Variables on Yarn Structural Parameters. Indian Journal Fiber Textile Research 29, p Tyagi, G.K., Sharma, D. ve Salhotra, K.R.,2004. Process-Structure-Property Relationship of Polyester-Cotton MVS Yarns: Part II Influence of Processing Variables on the Yarn Characteristics. Indian Journal of Fibre & Textile Research,December, Vol.29, Zou,Z., Yu,J., Xue,W., Wu,J., Cheng,L., Analysis of The Fiber Spatial Trajector in Vortex Spun Yarn.Textile Research Journal, p