ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

Transkript

1 ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ DOKTORA TEZİ RİNG İPLİK MAKİNESİ İÇİN ELEKTRONİK KONTROLLÜ ŞANTUK SİSTEMİNİN GELİŞTİRİLMESİ VE ŞANTUKLU İPLİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ TEKSTİL MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI ADANA, 2010

2 ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ RİNG İPLİK EĞİRME MAKİNESİ İÇİN ELEKTRONİK KONTROLLÜ ŞANTUK SİSTEMİNİN GELİŞTİRİLMESİ VE ŞANTUKLU İPLİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ DOKTORA TEZİ TEKSTİL MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI Bu tez 09/07/2010 Tarihinde Aşağıdaki Jüri Üyeleri Tarafından Oybirliği/Oyçokluğu ile Kabul Edilmiştir. Prof. Dr.Osman BABAARSLAN Prof.Dr. R.Tuğrul OĞULATA Prof.Dr. Bülent ÖZİPEK DANIŞMAN ÜYE ÜYE... Doç.Dr. Nihat ÇELİK ÜYE.. Yrd.Doç. Dr. Murat AKSOY ÜYE Bu tez Enstitümüz Tekstil Mühendisliği Anabilim Dalında hazırlanmıştır. Kod No: Prof. Dr. İlhami YEĞİNGİL Enstitü Müdürü Bu Çalışma Çukurova Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi ve TÜBİTAK Tarafından Desteklenmiştir. Proje No: MMF2007D7, 107M134 Not: Bu tezde kullanılan özgün ve başka kaynaktan yapılan bildirişlerin, çizelge, şekil ve fotoğrafların kaynak gösterilmeden kullanımı, 5846 sayılı Fikir ve Sanat Eserleri Kanunundaki hükümlere tabidir.

3 ÖZ DOKTORA TEZİ RİNG İPLİK EĞİRME MAKİNESİ İÇİN ELEKTRONİK KONTROLLÜ ŞANTUK SİSTEMİNİN GELİŞTİRİLMESİ VE ŞANTUKLU İPLİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ TEKSTİL MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI Danışman : Prof. Dr. Osman BABAARSLAN Yıl: 2010, Sayfa: 319 Jüri : Prof. Dr. R. Tuğrul OĞULATA : Prof. Dr. Bülent ÖZİPEK : Doç. Dr. Nihat ÇELİK : Yrd. Doç. Dr. Murat AKSOY Son yıllarda, tüm dünyada tekstil sektöründe rekabet artmaktadır. Türk tekstil sanayisinin yükselen rekabet şartlarında varlığını koruması ve geliştirebilmesi için katma değeri yüksek, moda ve markalaşmaya yönelik ürünler üretmeye gereksinimi vardır. Bu bağlamda, fantezi iplikler önem kazanmaktadır. En yaygın fantezi ipliklerden biri şantuklu ipliklerdir. Özellikle ring iplik eğirme makinesinde üretilen şantuklu iplikler, düz kumaşlara çok değişik görsel etkiler kazandırmakta ve rekabette öne geçmek için iplik üreticisine esneklik sağlamaktadır. Günümüzde, ring iplik eğirme makinesinde şantuklu iplik üretiminin temel prensibi, düz iplik üretimi sırasında ana çekimi aralıklı olarak belli sürelerde değiştirmektir. Bu çalışma kapsamında, geleneksel bir ring iplik eğirme makinesinin üzerine, sonradan kurulabilecek elektronik kontrollü bir ek şantuk donanımı tasarlanmış ve kurulumu gerçekleştirilmiştir. Bu donanım kurulurken, makine üzerinde mekanik değişiklikler yapılmış, orta/arka çekim silindirlerine servo motorlar bağlanmış, servo motorları kontrol etmek için başlıca PLC, sürücü, enkoder parçalarından oluşan elektrik ve elektronik sistem kurulmuş, sisteme bir kişisel bilgisayar bağlanmıştır. Sisteme veri girişi yapmak, şantuklu iplik tasarlamak için kullanılacak bir bilgisayar arayüz yazılımı ve verileri işleyerek hareket sinyallerini üretecek bir PLC yazılımı hazırlanmıştır. Kurulumu yapılan bu ek şantuk donanımı kullanılarak, hazırlanan bir deney tasarımı çerçevesinde şantuklu iplik örnekleri üretilmiş, kalite kontrol testleri yapılmış, elde edilen veriler SPSS 15.0 ve Design Expert 6.01 istatistik paket programları kullanılarak analiz edilmiştir. Anahtar Kelimeler: Şantuklu iplik, Ek şantuk donanımı, Ring iplik eğirme makinesi, Otomasyon I

4 ABSTRACT PhD THESIS DEVELOPING AN ELECTRONICALLY CONTROLLED SLUB ATTACHMENT FOR RING SPINNING FRAME AND INVESTIGATING ON THE SLUB YARN PROPERTIES DEPARTMENT OF TEXTILE ENGINEERING INSTITUTE OF NATURAL AND APPLIED SCIENCES UNIVERSITY OF ÇUKUROVA Supervisor :Prof. Dr. Osman BABAARSLAN Year: 2010, Pages: 319 Jury : Prof. Dr. R. Tuğrul OĞULATA : Prof. Dr. Bülent ÖZİPEK : Doç. Dr. Nihat ÇELİK : Yrd. Doç. Dr. Murat AKSOY Recently, the competition in textile sector has been growing all over the world. Turkish textile sector needs to produce the high value products, the fashionable products and the convenient products for branding in order to keep and increase its own market share in the world. In this context, fancy yarns come into question. Slub yarn is one of the most widespread fancy yarns. Especially, the fancy yarns produced on ring spinning frame give a wide range of effects to fabric and provide flexibility for the producers to gain competitive advantages. Nowadays, the main principle of producing slub yarn on ring spinning frame is to change main draft in producing a flat yarn for different periods. In this study, an original electronically controlled slub attachment has been designed and mounted on a conventional ring spinning machine. First, some mechanical changes were made on the ring spinning machine for mounting. Then, servo motors were connected to middle and rear draft cylinders. The electrical and electronic hardware which basically consist of PLC devices, drivers and encoders were setup and a PC was connected to. A PC software was prepared in order to enter data into the system and design a slub yarn. And then, a PLC software was also prepared in order to process data and produce the signals for controlling the motors. Then, the slub yarn samples were produced in accordance with an experiment design using the slub attachment mounted on the ring spinning frame. And finally, the quality and control tests were applied to all samples and the output data were analyzed by using the SPSS 15.0 and Design Expert 6.01 statistical software packages. Key Words: Slub yarn, Slub attachment, Ring spinning frame, Automation II

5 TEŞEKKÜR Doktora çalışmam süresince deneyimleri ve fikirleri ile bana yol gösteren, akademik birikimlerini ve elindeki kaynakları çekinmeden sunan, karşılaştığım sorunlara çözüm önerileri sunarak çalışmama olumlu katkılar sağlayan, bilimsel bir çalışmayı birlikte yapmaktan mutluluk ve gurur duyduğum danışman hocam sayın Prof. Dr. Osman BABAARSLAN a en içten dileklerimle teşekkür eder, saygılarımı sunarım. Tez izleme komitesine üye olmayı kabul ederek değerli zamanlarını ayıran, özellikle deneysel çalışmalarım sırasında bölüm olanaklarını kullanmamda destek veren sayın Prof. Dr. R.Tuğrul OĞULATA ya saygılarımı sunar, teşekkür ederim. Tez izleme komitesine üye olmayı kabul ederek, tez çalışması süresince eleştiri ve önerileriyle olumlu katkılarını esirgemeyen sayın Yrd. Doç. Dr. Murat AKSOY a saygılarımı sunar, teşekkür ederim. Çalışmalarım sırasında sık sık görüş alışverişinde bulunduğum, proje çalışmalarını birlikte yürüttüğümüz, maddi manevi desteğini her an hissettiğim sevgili arkadaşım Deniz Vuruşkan a, özellikle deneysel çalışmalarım ve projenin gerçekleştirilmesi süresince yardımlarını esirgemeyen sayın Yılmaz Erbil, sayın Halil Özdemir, sayın Zehan Kesilmiş, sayın Fırat Kumru ya teşekkür ederim. Tekstil Mühendisliği Bölümü ndeki çalışmalarım sırasında yardım ve hoşgörülerini gördüğüm tüm Tekstil Mühendisliği Bölümü Akademik ve İdari Personeli ne teşekkür ederim. Sistem kurulumu ve iplik örneklerinin üretimi sırasında deneyimleri ve emekleri ile katkı yapan sayın Serhan KARLILAR ve sayın Yasin YARÇE ye teşekkür ederim. Çalışmada kullandığım hammaddeleri temin ettiğim MARTEKS A.Ş. ne, teşekkür ederim. Çalışmalarım süresince sıkıntılarımı paylaşan, manevi destek veren sevgili oda arkadaşım Mehmet ESEN e teşekkür ederim. Burada, tüm eğitim yaşamım boyunca bana emeği geçen tüm öğretmenlerimi saygıyla anmayı ve teşekkür etmeyi bir borç bilirim. Her zaman desteklerini gördüğüm sevgili annem ve babama, doktora süresince de verdikleri destek için teşekkür ederim. Doktora çalışmalarım süresince karşılaştığım tüm zorlukları aşarken moral kaynağım olan, çalışabilmem için özveride bulunarak bana ortam hazırlayan, bu sürede daha fazla sorumluluk üstlenen sevgili eşim Sibel İLHAN a III

6 ve onunla daha çok birlikte olmamı istediği için bana bu doktora ne zaman bitecek sorusunu sorarak büyüyen, serzenişini Baba yaa, sen de yüksek mühendis olacağına, kısa mühendis oluver diyerek dile getiren canım oğlum Emre İLHAN a teşekkür eder, sevgilerimi sunarım. IV

7 İÇİNDEKİLER SAYFA ÖZ... I ABSTRACT... II TEŞEKKÜR... III İÇİNDEKİLER...V ÇİZELGELER DİZİNİ... VIII ŞEKİLLER DİZİNİ... XI 1. GİRİŞ ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Teknolojik Bilgiler Fantezi İplikler Şantuklu İpliğin Tanımı ve Genel Özellikleri Zemin Şantuklu İpliklerin Tanımlayıcı Özellikleri Şantuklu İpliklerde Kalite Kontrol Şantuklu İplik Üretim Teknolojisi İçi Boş İğli Fantezi İplik Makinesi Ring İplik Eğirme Makinesi Açık Uç Rotor Eğirme Makinesi Hava Jetli Tekstüre Makinesi Akademik Çalışmalar MATERYAL VE YÖNTEM Şantuk Donanımının Tasarımı ve Kurulumu Ek Şantuk Donanımının Tasarımı Mekanik Tasarım Elektrik ve Elektronik Tasarım Yazılım Tasarımı (1) Kullanıcı Arayüz Yazılımı (PC Yazılımı) (2) PLC Yazılımı Teorik Hesaplamalar Üretim Değişkenlerinin Sınırlarının Belirlenmesi V

8 Gerekli Eşitliklerin Çıkarılması Gerekli Motor Gücü ve Torkun Hesaplanması (1) Orta Çekim Silindirine Uygulanması Gereken Momentin Hesabı (2) Sürtünme Momentlerinin Hesabı (3) Dişlilerin Eylemsizlik Momentleri (4) Dişlilerin Kuvvet Analizi ve Momentlerin Hesabı (5) Gerekli Motor Zirve Torku ve Gücü Hesabı Yazılımda Kullanılacak Matematik Bağıntılar Gerekli Malzemelerin Belirlenmesi İmal Edilecek Parçaların Tasarımı Piyasadan Temin Edilen Parçalar Ek Şantuk Donanımının Kurulumu Mekanik Kurulum Çalışmaları Elektrik ve Elektronik Kurulum Çalışmaları Yazılım Çalışmaları Deneysel Tasarım, Kalite Kontrol Testleri ve İstatistik Analiz Hammadde Özellikleri Üretim Koşulları İplik Örneklerine Uygulanan Kalite Kontrol Testleri Uzunluk Ölçümü Şantuk Kalınlık Katsayısı Ölçümü Doğrusal Yoğunluk Ölçümü Mukavemet/Uzama Ölçümü Düzgünsüzlük Ölçümü İplik Hatalarının Ölçümü Tüylülük Ölçümü Büküm Ölçümü Deney Tasarımı ve Kullanılan İstatistik Analiz Yöntemleri VI

9 4. BULGULAR VE TARTIŞMA Deneme Üretimi Verilerinin Analizi Deney Sonuçlarının Değerlendirilmesi ve İstatistik Analizi Kalite Kontrol Testlerinin Sonuçları ve Değerlendirilmesi Ortalama Doğrusal Yoğunluk Mukavemet ve Uzama Düzgünsüzlük, İplik Hataları ve Tüylülük Büküm Şantuklu İpliği Tanımlayıcı Uzunluklar Şantuklu İpliği Tanımlayıcı Kalınlıklar Tam Faktöriyel Tasarım İstatistik Analizleri Kopma Kuvveti İçin Tam Faktöriyel Analiz Kopma Uzaması İçin Tam Faktöriyel Analiz Kütle Değişim Katsayısı için Tam Faktöriyel Analiz İnce Yer İçin Tam Faktöriyel Analiz Kalın Yer İçin Tam Faktöriyel Analiz Neps için Tam Faktöriyel Analiz Tüylülük İçin Tam Faktöriyel Analiz SONUÇLAR VE ÖNERİLER Sonuçlar Öneriler KAYNAKLAR ÖZGEÇMİŞ EKLER EK-I Şantuklu İplik Örneklerine Ait Genel Fotoğraflar EK-II Şantuklu İpliğin Ortalama Doğrusal Yoğunluğunu Hesaplamak için Teorik Matematik Model EK-III Tam Faktöriyel Analiz ile Elde Edilen Faktörler Arası 3B Etkileşim Grafikleri EK-IV Kişisel Bilgisayar için Kullanıcı Arayüz Yazılımı VII

10 ÇİZELGELER DİZİNİ SAYFA Çizelge 2.1. Fantezi İpliklerin Sınıflandırılması Çizelge 2.2. Fantezi İplik Üretim Yöntemleri Çizelge 2.3. Şantuklu İplik Türlerinin Yapısal Özellikleri Çizelge 2.4. Zemin Şantuklu İplik Tanımlayıcı Değişkenleri Çizelge 2.5. Birim Desen Düzeni Çizelgesinin Genel Şablonu Çizelge 2.6. Zemin Şantuklu İpliğin Ölçülebilir Kalite Özellikleri Çizelge 3.1. Ring İplik Eğirme Makinesinde Uygulanacak Teorik Büküm Sınırları Çizelge 3.2. Ring İplik Eğirme Makinesinde Çekim Silindirleri İçin Alt ve Üst Teorik Çalışma Hızı Sınırları Çizelge 3.3. Ek Şantuk Donanımı Yazılımında Kullanılacak Değişkenler Çizelge 3.4. Çekim Silindirlerinin Fiziksel Özellikleri Çizelge 3.5. Dişliler ile İlgili Veriler Çizelge 3.6. Değişik İletim Oranlarına Göre Motora Gelen Moment Yükü Çizelge 3.7. Şantuk Nedeniyle Motora Yüklenecek İlave Hız ve İvme Değerleri Çizelge 3.8. Satın Alınan DC Motorun Teknik Özellikleri Çizelge 3.9. Yazılım İçin Kullanılacak Matematik Bağıntıların Değişkenleri Çizelge Kullanılan Başlıca Mekanik Malzemelerin Listesi Çizelge Kullanılan Başlıca Elektrik ve Elektronik Malzemelerin Listesi Çizelge Servo Motor Özellikleri Çizelge Ring İplik Eğirme Makinesinin Teknik Özellikleri Çizelge Şantuklu İplik Üretiminde Kullanılan Pamuk Liflerinin Özellikleri 132 Çizelge Şantuklu İplik Üretiminde Kullanılan Fitillerin Özellikleri Çizelge Şantuklu İpliğin Ölçülen Tanımlayıcı Kalite Özellikleri Çizelge Şantuklu İpliğin Desen Yapısına İlişkin Tanımlayıcı Özellikleri Çizelge Bağımlı ve Bağımsız Değişkenler Çizelge Tam Faktöriyel Tasarım Matrisi Çizelge Tam Faktöriyel Tasarım Matrisi Çizelge Tam Faktöriyel Tasarımın Etki Analizi Matrisi VIII

11 Çizelge Üçlü Etkileşimi İçeren 2 6 Tam Faktöriyel Deney Tasarım Matrisi. 147 Çizelge Tam Faktöriyel Tasarımı Etki Modelinin Varyans Analizi Tablosu Çizelge 4.1. İşletmede ve Laboratuvarda Üretilen İpliklerin Karşılaştırılması Çizelge 4.2. Şantuklu İplik İçin Uzunluk Kontrolü Sonuçları Çizelge 4.3. Şantuklu İplik Örneklerinin Teorik/Pratik Doğrusal Yoğunluk Değerleri Çizelge 4.4. Düz İplik Örneklerinin Teorik/Pratik Doğrusal Yoğunluk Değerleri 158 Çizelge 4.5. Şantuklu ve Düz İplikler İçin Sapma Değerleri Çizelge 4.6. Mukavemet Testi Sonuçları Çizelge 4.7. Şantuklu ve Düz İplik Örneklerine Ait Düzgünsüzlük Testi Sonuçları Çizelge 4.8. Örneklere Uygulanan Büküm Miktarları Çizelge 4.9. Tüm Örnekler İçin Büküm Ölçümü Sonuçları Çizelge Seçilmiş Şantuklu ve Düz İplik Örneklerinin Helis Açıları Çizelge Şantuklu İplik Örneklerinde Uzunluk Ölçüm Sonuçları Çizelge Şantuklu İplik Uzunluk Ölçüm Verilerinin Özeti Çizelge Şantuklu İplik Birim Desen Uzunlukları Ölçüm Değerleri Çizelge Şantuklu İplik Örnekleri İçin Şantuk Kalınlık Katsayısı Ölçüm Sonuçları Çizelge Bağımsız Değişkenler ve Simgeleri Çizelge Kopma Kuvveti İçin Varyans Analizi Sonuçları Çizelge Kopma Kuvveti İçin Matematik Modelin Tanımlayıcı İstatistikleri 193 Çizelge Kopma Uzaması İçin Varyans Analizi Sonuçları Çizelge Kopma Uzaması İçin Matematik Modelin Tanımlayıcı İstatistikleri Çizelge CV m İçin Varyans Analizi Sonuçları Çizelge CV m İçin Modeli Açıklayıcı İstatistikler Çizelge İnce Yer İçin Varyans Analizi Sonuçları Çizelge İnce Yer İçin Modeli Açıklayıcı İstatistikler Çizelge Kalın Yer İçin Varyans Analizi Sonuçları IX

12 Çizelge Kalın Yer İçin Modeli Açıklayıcı İstatistikler Çizelge Neps İçin Varyans Analizi Sonuçları Çizelge Neps İçin Modeli Açıklayıcı İstatistikler Çizelge Tüylülük İçin Varyans Analizi Sonuçları Çizelge Tüylülük İçin Modeli Açıklayıcı İstatistikler X

13 ŞEKİLLER DİZİNİ SAYFA Şekil 2.1. Fantezi İpliğin Genel Yapısının Şematik Görünüşü Şekil 2.2. Zemin ve Bileşik Şantuklu İpliğin Genel Görünüşü Şekil 2.3. Şantuklu İplikle Örülmüş ve Dokunmuş Kumaş Örnekleri Şekil 2.4. Şantuklu İplikten Üretilmiş Tekstil Ürünlerine Örnekler Şekil 2.5. Değişik Şantuk Yapılarına Örnekler Şekil 2.6. Şantuk Donanımı ile Üretilen Fantezi İplik Yapıları Şekil 2.7. Şantuk İpliğinin Yapısı Şekil 2.8. İçi Boş İğli Fantezi İplik Makinesinin Çalışma Prensibi Şekil 2.9. İçi Boş İğle Üretilmiş Şantuklu İpliğin Çizimi ve Bir Örnek İpliğin Genel Görünüşü Şekil Ring İplik Eğirme Makinesinin Genel Çalışma Prensibi Şekil Ring İplik Eğirme Makinesinde Çekim Bölgesinin Yandan Görünüşü ve Şantuk Oluşumu Şekil Ring İplik Makinesinde Şantuk Oluşturma Mekanizması Şekil Ring İplik Makinesinde Değişken Numaralı ve/veya Bükümlü İplik Üretme Mekanizması Şekil Açık Uç Rotor İplik Eğirme Makinesi ve Şantuk Oluşum Prensibi Şekil Hava Jetli Tekstüre Sisteminde Şantuk Oluşum Prensibi Şekil Hava Jetli Tekstüre Yöntemiyle Üretilmiş Şantuklu İplik ve Dokunmuş Haldeki Görüntüsü Şekil 3.1. Ring İplik Makinesinde Yapılan Modifikasyonun Genel Tasarım Şeması Şekil 3.2. Şantuk Oluşumu Temel Prensibi Şekil 3.3. Şantuk Donanımı İçin Gerekli Mekanik Değişikliklerin Tasarımı Şekil 3.4. Ring İplik Makinesine Kurulan Ek Şantuk Donanımının Kinematik Şeması Şekil 3.5. Servo Motor ve Redüktörün Makine Gövdesine Kurulum Planı XI

14 Şekil 3.6. Makine Üzerinde Motor ve Redüktörlerin Yerleştirildiği Gövde Düzlemi Şekil 3.7. Elektrik ve Elektronik Kontrol Sisteminin Çalışma Prensibi Şekil 3.8. Elektrik ve Elektronik Sistem Blok Şeması Şekil 3.9. PC Yazılımı Akış Şeması Şekil PLC Yazılımı Akış Şeması Şekil Baskı Manşonu ve Çekim Silindiri İçin Kuvvet Analizi Şekil Nolu Dişli (Z1, Helisel) İçin Kuvvet Analizi Şekil Nolu Dişli (Z2, Helisel) İçin Kuvvet Analizi Şekil Nolu Dişli (Z3, Helisel) İçin Kuvvet Analizi Şekil Nolu Dişli (Z4, Helisel) İçin Kuvvet Analizi Şekil Nolu Dişli (Z5, Düz Dişli Kasnak) İçin Kuvvet Analizi Şekil Z6 Dişli Kasnak Kuvvet Analizi Şekil Ring İplik Eğirme Makinesinin Çekim Bölgesi Şekil Şantuklu İplik Yapısının Şematik Görünüşü Şekil Geçiş Süresi Boyunca Orta Çekim Silindiri İçin Hız-Zaman Grafiği. 108 Şekil Öndeki Enkoderi Makine Gövdesine Bağlayan Parça Şekil Öndeki Enkoderin Yüksekliğini Ayarlayan Parça Şekil Öndeki Enkoder İçin Yükselti Parçası Şekil Arkadaki Enkoder İçin Makine Gövde Düzlemine Bağlanan Parça Şekil Arkadaki Enkoder İçin Makine Gövde Düzlemine Bağlı Parçaya Dik Olarak Birleştirilen Parça Şekil 3.26 Arkadaki Enkoderi Taşıyan Parça Şekil Nolu Parçanın Önden Görünüşü Şekil Nolu Parçanın Yandan Görünüşü Şekil Nolu Parçanın Üstten Görünüşü Şekil Nolu Parçanın Önden (Altta) ve Yandan (Üstte) Görünüşü Şekil Nolu Parçanın Üstten Görünüşü Şekil Servo Motorun Genel Görünüşü Şekil Satın Alınan Redüktörün Genel Görünüşü Şekil Servo Motor Sürücünün Genel Görünüşü XII

15 Şekil Satın Alınan Enkoderin Genel Görünüşü Şekil Satın Alınan PLC Kontrol Ünitesinin Genel Görünüşü Şekil Şantuk ve Elastan Donanımı Kurulmuş Haldeki Ring İplik Eğirme Makinesinin Genel Görünüşü Şekil Servo Motor, Redüktör ve İletim Elemanlarının Makine Gövdesine Kurulmuş Haldeki Görünüşü Şekil Servo Motorların Makine Gövdesine Kurulmuş Haldeki Genel Görünüşü Şekil Enkoderlerin Makine Kurulmuş Haldeki Genel Görünüşü Şekil Kurulmuş Haldeki Kumanda Panosunun Genel Görünüşü Şekil Kurulmuş Haldeki Kumanda Panosunun İç Yapısının Görünüşü Şekil Arayüz Yazılımının Üretim Bilgileri İçin Kayıt Giriş Sayfası Şekil Arayüz Yazılımının Şantuk Desen Tasarımı İçin Desen Tasarımı Giriş Sayfası Şekil Tam Faktöriyel Tasarımın Geometrik Görünümü Şekil Normal Olasılık Dağılım Eğrisi Şekil 4.1. İplik Örneklerinin Teorik, Pratik Ortalama Doğrusal Yoğunluk Değerleri (Ne) ve Sapma Miktarları (Ne) Şekil 4.2. İplik Numarası Korelasyon Analizi Saçılım Grafiği Şekil 4.3. Şantuklu ve Düz İplik Örneklerinin Mukavemet Değerleri Şekil 4.4. Şantuklu ve Düz İplik Örneklerinin Uzama Değerleri Şekil 4.5. Ortalama Kopma Mukavemeti Değerlerinin İplik Türüne Göre Karşılaştırılması Şekil 4.6. Ortalama Uzama Değerlerinin İplik Türüne Göre Karşılaştırılması Şekil 4.7. Şantuklu İplik Örnekleri İçin Kuvvet/Uzama Saçılım Grafiği Şekil 4.8. Düz İplik Örnekleri İçin Kuvvet/Uzama Saçılım Grafiği Şekil 4.9. Şantuklu ve Düz İplik Örnekleri İçin CV m Grafiği Şekil Şantuklu ve Düz İplik Örnekleri İçin İnce Yer (Adet/1000 m) Grafiği Şekil Şantuklu ve Düz İplik Örnekleri İçin Kalın Yer (Adet/1000 m) Grafiği XIII

16 Şekil Şantuklu ve Düz İplik Örnekleri İçin Neps (Adet/1000 m) Grafiği Şekil Şantuklu ve Düz İplik Örnekleri İçin Tüylülük Grafiği Şekil Şantuklu ve Düz İplik Örnekleri İçin Teorik ve Pratik Büküm Değerleri Grafiği Şekil Şantuk Kalınlık Katsayısı Ölçüm Sonuçları Grafiği Şekil İplik Çapı İle Doğrusal Yoğunluk Arasındaki İlişki Şekil Kopma Kuvveti İçin Normal Olasılık Grafiği Şekil Kopma Kuvveti İçin Artık Değer Normal Olasılık Grafiği Şekil Kopma Kuvveti İçin Deneysel Gerçek ve Tahmini Değerlerin Karşılaştırılması Şekil Kopma Kuvveti İçin Artık Değer ve Sapan Değer Grafikleri Şekil Kopma Kuvveti İçin Box-Cox Dönüşüm Grafiği Şekil Kopma Kuvveti İçin Ana Faktör Etki Grafikleri Şekil Kopma Kuvveti İçin Etkileşim Etki Grafikleri Şekil Kopma Uzaması İçin Normal Olasılık Grafiği Şekil Kopma Uzaması İçin Artık Değer Normal Olasılık Grafiği Şekil Kopma Uzaması İçin Gerçek ve Tahmini Değerlerin Karşılaştırılması Şekil Kopma Uzaması İçin Artık Değer ve Sapan Değer Grafikleri Şekil Kopma Uzaması İçin Box-Cox Dönüşüm Grafiği Şekil Kopma Uzaması İçin Ana Faktör Etki Grafikleri Şekil Kopma Uzaması İçin Etkileşim Etki Grafikleri Şekil CV m İçin Normal Olasılık Grafiği Şekil CV m İçin Artık Değerlerin Normal Olasılık Grafiği Şekil CV m İçin Gerçek Değerler ile Tahmini Değerlerin Karşılaştırılması Şekil CV m İçin Artık ve Sapan Değer Grafikleri Şekil CV m İçin Box-Cox Dönüşüm Grafiği Şekil CV m İçin Ana Faktörlerin Etki Grafikleri Şekil CV m İçin Etkileşim Grafikleri Şekil Şantuk Uzunluğu Oranı ile Şantuk Boyu ve Aralığı İlişkisi Şekil İnce Yer İçin Normal Olasılık Grafiği XIV

17 Şekil İnce Yer İçin Artık Değerlerin Normal Olasılık Grafiği Şekil İnce Yer İçin Gerçek ve Tahmini Değerlerin Karşılaştırılması Şekil İnce Yer İçin Artık Değer ve Sapan Değer Grafikleri Şekil İnce Yer İçin Box-Cox Dönüşüm Grafiği Şekil İnce Yer İçin Ana Faktör Etki Grafikleri Şekil Düz İpliklerde (%100 Pamuk) İnce Yer ile Doğrusal Yoğunluk İlişkisi Şekil İnce Yer İçin Faktörler Arası Etkileşim Grafikleri Şekil Kalın Yer İçin Normal Olasılık Grafiği Şekil Kalın Yer İçin Artık Değer Normal Olasılık Grafiği Şekil Kalın Yer İçin Gerçek ve Tahmini Değerlerin Karşılaştırılması Şekil Kalın Yer İçin Artık Değer ve Sapan Değer Grafikleri Şekil Kalın Yer İçin Box-Cox Dönüşüm Grafiği Şekil Kalın Yer İçin Ana Faktör Etki Grafikleri Şekil Kalın Yer İçin Faktörler Arası Etkileşim Grafiği Şekil Neps İçin Normal Olasılık Grafiği Şekil Neps İçin Artık Değerlerin Normal Olasılık Grafiği Şekil Neps İçin Gerçek ve Tahmini Değerlerin Karşılaştırılması Şekil Neps İçin Artık Değer ve Sapan Değer Grafikleri Şekil Neps İçin Box-Cox Dönüşüm Grafiği Şekil Neps İçin Ana Faktör Etki Grafikleri Şekil Neps İçin Faktörler Arası Etkileşim Grafikleri Şekil Tüylülük İçin Normal Olasılık Grafiği Şekil Tüylülük İçin Artık Değerlerin Normal Olasılık Grafiği Şekil Tüylülük İçin Gerçek ve Tahmini Değerlerin Karşılaştırılması Şekil Tüylülük İçin Artık Değer ve Sapan Değer Grafikleri Şekil Tüylülük İçin Box-Cox Dönüşüm Grafiği Şekil Tüylülük İçin Ana Faktör Etki Grafikleri Şekil Tüylülük İçin Faktörler Arası Etkileşim Grafikleri XV

18 1.GİRİŞ 1.GİRİŞ Tekstil ve Hazır Giyim (Konfeksiyon) sanayi, sağladığı istihdam olanakları, üretim sürecinde yarattığı katma değer ve uluslararası ticaretteki ağırlığı nedeniyle ekonomik kalkınma sürecinde önemli rol oynayan bir sanayi dalıdır. Türk tekstil sektörü, ürün kalitesi ve üretim teknolojisi itibariyle çağdaş dünya standartlarına uygun üretim yapabilmektedir yılı verilerine göre Türkiye tüm dünya tekstil ihracatı içinde, hazır giyimde %4,1 pay ile 4. sırada, tekstilde %3,7 pay ile 7. sıradadır. Tekstil sektörünün ülkemizin toplam ihracatı içerisindeki payı son yıllarda azalmakla beraber 2008 yılında yaklaşık %18 olarak gerçekleşmiştir (Eraslan, Bakan, Kuyucu, 2008; Uzunoğlu, Ünal, 2008). Türkiye de toplam üretimin yaklaşık ¾ ü on yaşından daha genç makine ve teçhizatla gerçekleştirilmektedir yılı itibariyle ülkemizde kurulu kapasite, iğ sayısı bakımından dünyada altıncı, rotorda sayısında ise dördüncü sıradadır. Türkiye iğ sayısında dünya kapasitesinin %3,4 üne, rotor sayısında ise % 5,5 ine sahiptir. Bu veriler ülkemiz ekonomisi için tekstil sektörünün önemini, tekstil sektörü içinde iplik üretimi ve kapasitesinin ağırlığını göstermektedir (Vizyon 2023 Teknoloji Öngörüsü Projesi, 2003). Günümüzde tekstil ve hazır giyim sanayi gelişmekte olan ülkelerin tekeli altındadır. Özellikle Çin ve Asya nın etkisi gün geçtikçe artmaktadır. İtalya veya ABD gibi sanayileşmiş ülkeler tekstil ve hazır giyimde hala güçlü ihracatçı ülkeler olmakla birlikte gelişmekte olan ülkelerin dünya tekstil ihracatındaki payları %75 ler düzeyindedir. Ancak, küresel oyuncu olarak değerlendirildiğinde, Türkiye nin tekstil ve hazır giyim sanayisinde sahip olduğu konum ve payın yeterli olmadığı görülmektedir. Bunun yanı sıra, son yıllarda sektörün ihracat hacmi artmasına karşın, sektör oyuncularının kâr oranlarında ciddi düşüşler gözlemlenmekte, büyük ölçekli firmalar dahil olmak üzere birçok işletmenin kapandığı görülmektedir. Böylece, bu süreç içinde küreselleşmenin getirmiş olduğu rekabet baskıları ile birlikte Türk tekstil ve hazır giyim firmaları zor durumda kalmaktadırlar. Bu bilgiler ışığında sektörün rekabet gücünü artırması gereksinmeden öte bir zorunluluk haline gelmiştir (Eraslan, Bakan, Kuyucu, 2008). 1

19 1.GİRİŞ Tekstil sektöründe, yukarıda tanımlanan yüksek rekabet ortamında firmaların küresel anlamda sürdürülebilir bir rekabet gücüne sahip olmak ve kâr oranlarını yükseltebilmek için maliyet, kalite ve çeşitliliği en etkin şekilde birleştirmesi, AB pazarında sahip olduğu payı sürekli kılarken yeni pazarlarda odaklı (niche) ürün pazarlama yöntemi ile yükselen bir büyüme eğilimi elde etmeyi hedeflemesi gerekmektedir (Amsler, 2004; Eraslan, Bakan, Kuyucu, 2008). Bu durum, üreticileri sıra dışı ve katma değeri yüksek ürünler üretmeye zorlamaktadır. Çünkü, böyle ürünler üst gelir gurubuna hitap etmekte olup, moda ve marka yaratmak için olumlu özelliklere ve avantajlara sahiptir. Bu nedenle sıra dışı ürünler satılabilirlik ve kârlılık açısından aranılır olmaktadır. Dünyada meydana gelen sosyal, ekonomik ve teknolojik gelişmeler tekstil sektöründe yeni sorunlar ve bu sorunları çözmek için yeni arayışlar ortaya çıkarmaktadır. Bu bağlamda başta gelişmiş ülkeler olmak üzere tekstil sektöründe odaklanmaya çalışılan başlıca alanlar; çok işlevli akıllı kumaşlar, modaya yönelik albenili kumaşlar, eko-tekstil ürünleri, dokusuz yüzey teknolojileri, tekstilde nanoteknoloji uygulamaları, teknik tekstiller olarak sıralanabilir. Bu durumda sözü edilen tekstil alanlarına önem vermek, tekstil sektörünün genel ekonomi içindeki payının yüksek olması ve ihracata yönelik bir sanayi dalı olması nedeniyle, ülkemiz için çok önemlidir. Ülkemiz tekstil sektörünün dünya pazarlarındaki payını koruması ve geliştirmesi buna bağlıdır. Türk tekstil sektörü tüm sıkıntılara karşın küresel anlamda rekabet içinde olduğu ülkelere göre birçok avantaja sahiptir. Bunlar aşağıdaki şekilde sıralanabilir: Hedef kitle olan Avrupa ülkelerine yakınlık, Eskiden beri var olan ticarî ilişkiler, Tekstil sektörünün sahip olduğu deneyim, birikim ve beceri, Tekstil sektörünün esnek bir yapıya sahip olması, ve Tekstil sektörünün sahip olduğu teknoloji ve altyapının yeterli olması, Vb. Bu avantajların yanı sıra en önemli dezavantajlardan biri, tekstil makineleri ve teknolojisinde dışa bağımlı olmaktır. Bu nedenle ülkemizde makine, teknoloji ve know-how üretmek, tüm sektörlerde olduğu gibi tekstil sektörü içinde stratejik bir 2

20 1.GİRİŞ öneme sahiptir. Bu durum, 2003 yılında TÜBİTAK ın da desteğiyle hazırlanan Vizyon 2023 Teknoloji Öngörüsü Projesi Tekstil Paneli Son Raporu nda ortaya konmuştur. Bu raporda gelecek 20 yıllık dönem için Öncelikli Teknolojik Faaliyet Konuları aşağıdaki şekilde belirlenmiştir: 1) Tekstil terbiyesinde enerji tasarrufu sağlayan / çevre-dostu teknolojilerin kullanılması, 2) Tekstilde her türlü veri ve bilgi akışının elektronik ortamlarda sağlanması, 3) Bilgisayar destekli örme tasarım ve üretimi, 4) Konfeksiyonda tekno-terzilik ve kişiye özel üretim, 5) Çok boyutlu / çok işlevli akıllı tekstillerin geliştirilmesi, 6) Tekstil üretiminde makine ayarlarının insan müdahalesi olmadan yapılabilmesi şeklindedir (Vizyon 2023 Teknoloji Öngörüsü Projesi, 2003). Ülkemiz tekstil sektörünün içinde bulunduğu sıkıntılı durumun aşılması için önerilen bazı tedbirler aşağıda sıralanmıştır. Yatırımları ülke içinde üretim maliyeti açısından daha avantajlı bölgelere kaydırmak, Hammadde üretimini (özellikle pamuk) teşvik etmek, Özsermaye sıkıntısı çeken firmalara devletin finansman desteği vermesi, Sektörün kendi makinelerini ve teknolojisini geliştirmesi, bu yönde yapılacak yatırımların ve Ar-Ge çalışmalarının devlet tarafından finanse edilmesi, Enerji maliyetlerini dünya seviyesine çekmek için devletin destek vermesi Pazar çeşitlemesi yapmak, ürün yelpazesini genişletmek ve yeni pazarlama stratejileri geliştirmek, Markalaşma çalışmalarını ve tasarım odaklı çalışmaları yeterli düzeyde yapmak, Sektörü kümelenme temelli dönüşüm ve gelişim programlarına tabi tutmak 3

21 1.GİRİŞ Yatırımların ve ölçeksel büyümelerin pazarlarda elde edilen büyüme ile finanse edilmesi, yeni teknoloji ve modernizasyona yönelik yüksek maliyetli yatırımların bu yolla gerçekleştirilmesi, Üniversite-Sanayi işbirliğinin geliştirilmesi, sektör kümelenmeleri içinde tekstil ve hazır giyim üniversitelerinin açılması, sektörün ihtiyaç duyduğu ileri teknoloji ve bilgi birikimi, nitelikli işgücü, Ar-Ge, tasarım vb. nin bu kurumlar vasıtası ile gerçekleştirilmesi, Sektörün vergi yükünün azaltılması Vb. (Eraslan, Bakan, Kuyucu, 2008). Bu çerçevede, modaya yönelik albenili tekstil ürünleri üretmek ve markalaşmak ülkemiz tekstil sektörü tarafından dünyada yükselen rekabet ile baş edebilmek için bir yöntem olarak benimsenmek zorundadır (Dilber, 2004). Nitekim son yıllarda özel ve tüzel kurumlarca yürütülen birçok projenin varlığı gelişmelerin bu yönde olduğunu göstermektedir. Bu projelerden bazıları aşağıdadır: Turquality Projesi (DTM, TİM, İhracatçı Birlikleri, 2004) : 15 firma, 3 tasarımcı proje kapsamında desteklenmektedir. Projenin amacı; belirli kalite ve güvenilirlik standartlarını oluşturmak, sonrasında ise bu standartları karşılayan Türk ürünlerini bu kalite damgası altında tanıtmak şeklinde özetlenebilir ( module =content&page_id=467, 2010). Moda Tekstil İş Kümesi Projesi (İTKİB, DTM): Projenin amacı; Tekstil ve Hazırgiyim sektöründeki KOBİ lerin uluslararası rekabet edebilirliğini arttırmak şeklinde özetlenebilir ( php?module=content&page_id=486, 2010). Ufuk 2010 Türk Hazır Giyim Sektöründe Yeniden Konumlandırma Projesi : Proje Sektör için yol haritası, uyanlar için %30 ihracat artışı hedeflemektedir ( &view=article&id=217&itemid=201, 2010). TÜBİTAK Teknoloji Platformları Programı, Tekstil Teknoloji Platformu: Tekstil sektörünü de kapsayan bu platformlarım amacı, ülkemizde 4

22 1.GİRİŞ sanayinin araştırma, teknoloji geliştirme ve yenilikçilik (inovasyon) yetkinliğini artırmak ve bu yolla Türk Sanayisi nin rekabet kapasitesini geliştirmektir ( 2009). Verilen bilgilerden anlaşılacağı üzere; tekstil sektörünün içinde bulunduğu darboğazı aşmak amacına yönelik olarak ülkemizde dünya çapında markalar yaratmak, modayı oluşturmak ve yönlendirmek, özgün, albenili ve katma değeri yüksek ürünler üretmek yönünde çabalar artmıştır. Bu durumda tasarım, görsellik, estetik değerler, farklılık, moda ve marka yaratmaya uygun, odaklı (niş) ürün üretiminde kullanılabilen kumaşların üretiminde sıklıkla kullanılan fantezi iplikler önem kazanmaktadır. Bu tez çalışmasının konusunu oluşturan şantuklu ipliklerin de içinde bulunduğu fantezi iplik grubunun, dünya iplik üretimi içindeki payının yaklaşık olarak %10 olduğu tahmin edilmektedir ( 2008). Fantezi iplikler, uzunluğu boyunca yapısında rastlantısal veya planlı bir şekilde değişik aralıklarla yerleştirilmiş biçim, malzeme, büküm, renk gibi özellikleri değiştirilerek oluşturulmuş düzgünsüzlükler bulunan, çoğunlukla görsel ve estetik amaçlarla üretilen ipliklerdir (İlhan, 2004). Fantezi iplikler, alternatifi olmadığı için günceldir ve güncel kalması beklenmektedir. Bu ipliklere olan talebin nedeni dokuma, örme ve diğer tekstil ürünlerinde sağladığı estetik üstünlük ve yüksek dekoratif albenidir. Fantezi iplikler kullanılarak üretilen tekstil ürünleri, moda yaratmak açısından üstünlük kazanmaktadır. Bunun yanında modayı takip eden, daha seçici, estetik değerleri önemseyen, özgünlük arayan üst gelir sınıfına hitap eden ürünler üretmekte avantaj sağladığından, satış ve kârlılık açısından da aranılır olmaktadır (Petrulyte, 2004). Tekstil sektörü yukarıda sözü edilen sıkıntıları aşabilmek amacıyla, bugün olduğu gibi gelecekte de müşteri memnuniyetini, satışları, kârlılığı artırarak rekabet üstünlüğü sağlamak için yüksek kaliteli, özellikli, estetik değere sahip, fark yaratan ipliklere ve bunlardan üretilmiş ürünlere gereksinim duyacaktır. Tekstil sektöründe dünya pazarında rekabet edebilirlik fantezi (efekt veya görsel yapılı) ipliklerin yardımıyla kuvvetlendirilebilir. Özellikli iplikler, ürünlere katma değer ekleyerek pazarda fırsatları ve kârlılığı artırmaktadır. Günümüzde fantezi iplikler için çok çeşitli uygulama alanları vardır. Örneğin; denim 5

23 1.GİRİŞ iplikler ve kumaşlar, gömlekler, moda tasarım giysileri, ev tekstilleri, örme giysiler vb. bu sınıfta sayılabilir (Amsler, 2004). Fantezi ipliklerin sayılan özelliklerinin yanı sıra diğer bir özelliği de üretiminde özel teknolojilerin, yaratıcılık ve tasarım tekniklerinin kullanılmasıdır. Ayrıca fantezi iplikler ve bunlardan üretilmiş tekstil ürünlerini ithal eden ülkeler taleplerini genellikle küçük partiler halinde ve en kısa sürede temin edebileceği yakın üreticilere vermeyi tercih etmektedirler. AB ülkeleri Türkiye nin tekstil ihracatında ilk sırada olup, son yıllarda miktar olarak azalmakla birlikte toplam tekstil ihracatının yaklaşık olarak %50 kadarını oluşturmaktadır. Dolayısıyla, fantezi iplikler Türk tekstil sektörü için hedef pazara yakınlık ve Türk tekstil sektörünün esnek bir üretim yapısına sahip olması nedeniyle avantajlı ürünler grubuna girmektedir (Uzunoğlu, Ünal, 2008 ; ). Tez çalışmasının konusu bir tür fantezi iplik olan şantuklu (balıklı) ipliklerdir. Bu iplikler düz ipliklere göre yaklaşık %20 oranında daha yüksek katma değere sahiptir (Choudhary, 2009). Son yıllarda, şantuklu iplikler özellikle denim endüstrisinde gittikçe artan bir şekilde kullanılmakta ve geleneksel ipliklere üstünlük sağlamaktadır. Bunun nedeni şantuklu iplik kullanılarak üretilen kumaşlarda elde edilen özgün görsel etkidir. Bu estetik değere sahip görsel etki, tekstil ürününün albenisini artırmakta ve tüketicinin satın alma kararını etkilemektedir. Şantuklu ipliğin özellikleri, hem sıradan ürünlerle rekabet etmekte zorluk yaşayan iplik üreticilerine ekonomik yarar sağlamakta hem de üründe dekoratif etki ve daha iyi bir yüzey görünümü arayan tüketicilere farklı seçenekler sunmaktadır (Souid, Babay, Sahnoun, Cheikrouhou, 2008). Şantuklu fantezi iplikler temel olarak iki yöntem ile üretilmektedir. Bunlar içi boş iğ yöntemiyle (hollow spindle) çalışan fantezi iplik makineleri ve ring iplik eğirme makineleridir (Grabowska, 2001). İçi boş iğ yönteminde üretilen şantuklu iplikler birden fazla iplik, şerit, fitil gibi malzemelerden oluşurken, ring iplik makinesinde üretilen şantuklu iplikler düz ipliğin yapısında bilerek kalınlıklar oluşturmak yoluyla elde edilmektedir. Önceki dönemlerde içi boş iğ yöntemiyle üretilen şantuklu iplikler daha yaygın olarak kullanılmakta iken tekstil üreticilerinin özgünlük ve farklılık arayışları sonucunda düz kumaşlarda şantuklu iplik kullanımı 6

24 1.GİRİŞ ve dolayısıyla ring iplik eğirme makinesiyle birlikte diğer iplik eğirme sistemlerinde de şantuklu iplik üretimi yaygınlaşmaya başlamıştır. Aslında ring iplik eğirme makinesinde şantuklu iplik üretim teknolojisinin 20. yy. ın başlarına kadar uzandığı yapılan kaynak araştırmalarında görülmüştür. Başlangıçta tamamen mekanik olan şantuk üretim sisteminin, elektrik ve elektronik sistemlerdeki gelişmeye koşut olarak değişim gösterdiği ve nihayet günümüzde elektronik ve bilgisayar kontrollü sistemler haline geldiği görülmektedir. Günümüzde, iplik fabrikalarında şantuklu iplik üretim sistemine sahip ring iplik makinelerine, esnek üretim yapısına sahip olmak, şantuklu ipliğin yukarıda anlatılan özelliklerinden yararlanmak, müşteriye farklı seçenekler sunabilmek gibi amaçlar için yer verildiği sıkça gözlemlenmektedir. İplik üreticileri ring iplik eğirme makinelerinde şantuklu iplik üretimi için iki farklı seçeneğe sahiptir. Bu seçeneklerden birincisi; son yıllarda iplik eğirme makinesi üreticilerinin bütünleşik şantuk donanımına sahip olarak sundukları ring iplik makinelerinden satın almaktır. Bu seçenek mevcut bir üretim kapasitesine sahip üretici için yüksek bir yatırım maliyeti ve atıl kapasite artırımına neden olmaktadır. Kaldı ki ülkemizde iplik makine kapasitesi oldukça yüksek ve teknolojisi de iyi durumdadır. İkinci seçenek ise; iplik üreticilerinin ellerinde mevcut olan ring iplik eğirme makinelerinin üzerine kurulabilen ek şantuk donanımı satın alarak sahip oldukları makineleri daha esnek hale getirmektir. Bu seçeneğin iplik üreticisi açısından olumlu yönü, daha düşük yatırım maliyeti gerektirmesi ve ilave atıl kapasite yaratmaksızın eldeki mevcut kapasiteyi kaybetmeden daha esnek bir üretim yapısı sağlamasıdır. Yapılan kaynak araştırmaları, bütünleşik şantuk donanımlı ring iplik eğirme makinesinin ülkemizde üretilmediğini, bu makinelerin ithalat yolu ile temin edildiğini göstermiştir. Mevcut ring iplik eğirme makinelerine kurulabilen ek şantuk donanımlarının ise yurt içinde yalnızca bir firma tarafından üretilmekte olduğu, ancak yaygın olarak, ek şantuk donanımlarının yurt dışından ithal edilerek temin edildiği saptanmıştır. Bu durumda genel eğilim göz önüne alındığında ülkemizde şantuklu iplik üretim teknolojisinin geliştirilmesini önemli kılan başlıca nedenler aşağıda sıralanmıştır: 7

25 1.GİRİŞ Ülkemizin ithalat yoluyla temin ettiği sistemleri yerli teknolojiyi geliştirerek üretmek ve know-how oluşumuna katkı sağlamak, Ek şantuk donanımını ithal yoluyla temin etmek yerine yerli üretimi gerçekleştirerek ülke ekonomisine katkı sağlamanın yolunu açmak, Vizyon 2023 Teknoloji Öngörüsü Projesi Tekstil Paneli Son Raporu nda belirtilen Öncelikli Teknolojik Faaliyet Konuları ndan yukarıda belirtilen 2. ve 6. maddeler doğrultusunda sektöre katkı sağlamak, Ek şantuk donanımı teknolojisi sayesinde atıl ring iplik eğirme makinesi kapasitesinin fantezi iplik üretimine uygun şekilde esnek bir yapıya kavuşturularak değerlendirilmesini sağlamak, Vb. Ek şantuk donanımı kurulmuş bir ring iplik eğirme makinesine özlü iplik (core-spun), siro-spun iplik üretim donanımlarının da eklenmesi ile aynı makine üzerinde düz iplik, şantuklu iplik, özlü iplik, özlü şantuklu iplik, şantuklu siro-spun iplik gibi farklı çeşit ve özelliklerde iplik üretimi olanağı ortaya çıkmaktadır. Böylece, sıradan bir ring iplik eğirme makinesi düz iplik üretiminin yanı sıra fantezi iplik de üretebilen çok esnek bir yapıya bürünmektedir. Daha önce belirtildiği gibi elektronik kontrollü bir ek şantuk donanımı yurt içinde bir firma tarafından üretilmektedir. Ancak bu firmanın ek şantuk donanımı, düz iplik üretimi sırasında şantuk oluşturulacağı an orta ve arka çekim silindirlerine anlık hız artışları sağlamak için müdahalelerde bulunma esasına dayanmakta olup yarı tahrikli bir sistemdir. Yurt dışındaki bazı firmalar da bu prensibi kullanmaktadırlar. Tez çalışmasında ise; yurt dışında birçok firma tarafından kullanılmakta olan, üretim boyunca çekim silindirlerinin pozitif olarak kontrol edilmesine dayalı tam tahrik prensibi kullanılmıştır. Bu yaklaşım son yıllarda daha fazla yabancı firma tarafından benimsenmiş olup, ülkemizde ise uygulamasına henüz rastlanmamıştır. Pozitif kontrollü bu sistem, mekanik parçaların olabildiğince az olması, çalışma sırasında aşınma, kırılma, hareket kaybı gibi sorunların azalması, bakım ve onarım giderlerinin düşmesi ve hassasiyetin artması nedeniyle tercih edilmektedir. Sistemin üretim süresince kesintisiz olarak kontrol edilmesi, son 8

26 1.GİRİŞ yıllarda ring iplik eğirme makinelerinde görülen otomasyon eğilimine de uygun olup bu anlamda daha ileri gelişmelere yol açması beklenebilir. Tez çalışması kapsamında; Çukurova Üniversitesi Tekstil Mühendisliği Bölümü Laboratuvarı nda bulunan 56 iğlik ring iplik eğirme makinesinin üzerine elektronik kontrollü bir ek şantuk donanımı tasarlanmış ve kurulumu yapılarak çalışır hale getirilmiştir. Bundan sonra, kurulumu yapılmış olan ek şantuk donanımı kullanılarak bir deney tasarımı çerçevesinde şantuklu iplik örnekleri üretilmiş, kalite kontrol testleri yapılmış, sonuçlar istatistik olarak incelenmiş ve şantuklu ipliğin teknik parametrelerinin belli başlı kalite özellikleri üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Çalışmalar sonucunda; herhangi bir ring iplik eğirme makinesinin elektronik kontrollü ve tam tahrik sistemi kullanılarak şantuklu iplik üretir hale getirilebileceği ve böylece daha esnek bir yapıya kavuşturulabileceği görülmüştür. Kurulumu gerçekleştirilen bu sistemle üretilen şantuklu ipliklerin kalite değerlerinin kabul edilebilir sınırlar içinde olduğu ve en yaygın şikayet konusu olan şantuk başlangıcı ve bitiminde meydana gelen ince yer sorunun oluşmadığı gözlenmiştir. Deney tasarımı çerçevesinde yapılan çalışmalar sonucunda; şantuklu ipliğin kalite özellikleri ile bu özellikler üzerinde etkili olan faktörler arasında matematiksel modeller kurulabileceği görülmüştür. Elde edilen bir matematik ifade kullanılarak şantuklu iplik doğrusal yoğunluk değerinin, üretim yapılmadan önce kabul edilebilir hata sınırları içinde tahmin edilebileceği gösterilmiştir. 9

27 1.GİRİŞ 10

28 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR 2.1. Teknolojik Bilgiler Fantezi İplikler Fantezi iplikler; tek ve çok katlı düz ipliklerden farklı, özel düzensiz bir yapı ve görünüşe sahip olarak, görsel ve yapısal özellikleri ile son ürünün estetik değerini artırmak amacıyla üretilen iplikler olarak bilinmektedir. Fantezi iplik üretiminin esası, ayırıcı özellikler yaratmak ve bu özellikleri birleştirerek yeni yapılar elde etmektir. Teknolojik olanaklar çerçevesinde fantezi iplik tasarımı ve üretimi için kısıtlayıcı unsurlar yalnızca hayal gücü ve ticari kabul edilebilirlik olmaktadır (Lawrence, 2003). Eski çağlarda tekstilde fantezi yapıların kullanılmış olduğuna dair birçok arkeolojik kalıntıya rastlanmıştır. Eldeki bulgulara göre kumaşta fantezi iplik kullanıldığını gösteren en eski kalıntı M.Ö.1000 yıllarına ait olup, Urumçi deki mezarlarda bulunmuştur yılında Charles Germain de Saint Aubin in ortaya koyduğu, şönil (tırtıl) iplik üretiminin esasını oluşturan bir yöntem ilk fantezi iplik üretimi girişimi olarak kabul edilmektedir. Ancak günümüzdeki anlamda fantezi görsel yapılar (effect) içeren iplik üretim teknolojisi 19. yy ın sonlarından itibaren ortaya çıkmıştır. Bu yıllarda teknolojik gelişmelerin, sürdürülebilir büyüme ve pazar paylarının geliştirilmesi açısından önemi anlaşılmıştır. Yeni tekniklerin yeni pazarlar yarattığı olgusu, fantezi iplik alanında, 20. yy ın son çeyreğinde içi boş iğle eğirme sistemi (hollow-spindle), şönil iplik üretim sistemi (chenille) ve küçük çaplı yuvarlak örme makinelerinde örülmüş iplik üretimi (chainette) teknolojisinin ortaya çıkması gelişimi hızlandırmıştır (Gong, Wright, 2002). Fantezi iplikler bir kumaşa moda özelliği kazandırmakta ve bu nedenle düz iplikler kadar olmasa da geniş bir kullanım alanına sahip olmaktadırlar. Moda tasarımcıları fantezi iplikleri çeşitlilik ve farklı bir tarz yaratmak amacıyla kullanmaktadırlar. Genel olarak bu iplikler yapısal ve görünüş olarak estetik ve dekoratif özellikler gerektiren, katma değeri yüksek dokuma, örme kumaşlar ve diğer 11

29 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR tekstil malzemelerinin üretiminde kullanılmaktadır. Bu iplikler için en önemli kullanım alanı bayan dış giyimi olmakla birlikte diğer kullanım alanları çocuk giysileri, erkek ceketleri, örme giysiler, kravat, perde, güneşlik, duvar kaplamaları, döşemelik kumaşlar ve denim endüstrisi olarak sıralanabilir. Tekstil sektöründe farklı pazarlara ulaşabilmek için özel iplik yapılarının çeşitlenmesi ve farklı üretim sistemlerine uygulanması gittikçe önem kazanmaktadır. Bu ipliklerin, alternatifi olmadığı için bugün olduğu gibi gelecekte de güncel kalması beklenmektedir. (Gong, Wright, 2002; Lawrence, 2003; Petrulyte, 2004) yılında kotaların kaldırılmasından bu yana AB (Avrupa Birliği) ülkeleri tekstil ticareti politikasını liberalleştirmektedirler. Asya dan dünyaya yönelen büyük tekstil sunumu ve bu liberalleşmenin sonucu olarak iplik üreticileri yeni ürün yaratmak için birbirleriyle yarışmaktadırlar. Yeni iplik tipi ve varyasyonları büyük bir hızla artmaktadır. Bu yeni iplik tiplerinin çoğu tam olarak incelenmemiştir ve standart tanımlamaları henüz yapılmamıştır (Grabowska, Ciesielska, Vasile, 2009). Fantezi ipliklerin sınıflandırılması ile ilgili birçok çalışma yapılmasına karşın tümünü kapsayan ve hemfikir olunmuş bir sınıflandırma henüz mevcut değildir. Çizelge 2.1 de seçilmiş bir fantezi iplik sınıflandırması, Çizelge 2.2 de fantezi iplik üretim yöntemleri verilmiştir. Çizelge 2.1. Fantezi İpliklerin Sınıflandırılması (Lawrence, 2003) Fantezi İpliklerin Sınıflandırılması İplik Bileşenli Fantezi İplikler Düzenli Yapılar Sarmal (Spiral) Mouline İlmekli (Loop) Buklet (Boucle) Frotte Sargılı (Gimp) Dalgalı (Onde) Kıvrımlı (Snarl) Kaplanmış (Cover) Tırtıl (Chenille) Kontrollü Kesintili Yapılar Reverse caterpillar Neps Düğümlü (Knots) Yumrulu (Knop) Şantuk (Slub) Düzenli Yapılar Sarmal Mouline İlmekli Buklet Sargılı Dalgalı Tırtıl Eğrilmiş Fantezi İplikler Kontrollü Kesintili Yapılar Düğmeli (Button) Şantuklu (Slub) Tırtılımsı (Caterpillar) Bileşik (Combinations) 12

30 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Çizelge 2.2. Fantezi İplik Üretim Yöntemleri Fantezi İplik Üretim Yöntemleri Büküm Yöntemi Eğirme Yöntemi Fırçalama Yöntemi Fantezi büküm veya katlama makineleri (Görsel yapılı veya görsel yapısız ipliklerin katlanması) - Bilezikli (ring) eğirme - İçi boş iğli (hollow-spindle) eğirme - Dref sürtünme ile eğirme - Repco eğirme - Siro eğirme - Sürekli keçeleştirme:yün ve Karışımları Hafif fırçalama ile tüylü iplik üretimi Şekil 2.1 de fantezi ipliklerin genel yapısını temsil eden bir çizim sunulmuştur. Bu şekilde görüldüğü gibi bir fantezi iplik temel olarak, öz veya zemin bileşeni, etki bileşeni ve bağlayıcı bileşenden oluşmaktadır. Fantezi ipliklerin genel üretim prensibi; zemin ipliği ile görsel yapı ipliğini, ikincinin hızı daha yüksek olmak kaydıyla farklı hızlarda büküm bölgesine sevk etmek ve sonra bir bağlayıcı bileşen ile ters büküm uygulayarak sağlamlaştırmaktır. Bu prensibe uymayan fantezi iplik türleri de vardır. Bunlar; sarmal iplikler, zemin şantuklu iplikler, flake (çok uzun şantuklu iplik) ve nepsli ipliklerdir. Şekil 2.1. Fantezi İpliğin Genel Yapısının Şematik Görünüşü (Lawrence, 2003) Çizelge 2.2 de yer verilen büküm yönteminin esası; önce zemin ve görsel yapı (etki) bileşenlerini, görsel yapı bileşenini bir miktar fazla besleyerek, istenilen yapıyı oluşturacak şekilde bükerek birleştirmek, sonra da bir bağlayıcı bileşen iplik 13

31 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR ile ters yönde bükerek ipliği kararlı hale getirmektir. Burada bağlayıcı bileşen ile bükülürken ters yönde büküm uygulanmasının nedeni ipliğe daha dengeli bir yapı kazandırmaktır. Eğirme yönteminin esası; farklı renk veya cinste liflerden iplik eğirme sırasında, makinede yapılan çeşitli yeni düzenlemeler veya eklenen farklı araçlar yardımıyla fantezi iplik yapısını elde etmektir. Buna en iyi örnek, geleneksel ring iplik eğirme makinesinde yapılan yeni düzenlemelerle şantuklu iplik üretiminin gerçekleştirilmesidir. Fırçalama yönteminin esası; kesik liflerden üretilmiş bir ipliğe üzeri esnek tarak telleri ile kaplanmış dönen bir silindir yüzeyi ile temas ettirmek suretiyle tüylü bir yapı kazandırmaktır (Lawrence, 2003). Tezin konusunu oluşturan ve çoğunlukla eğirme esasına göre elde edilen şantuklu (balıklı) iplikler yukarıdaki sınıflandırma ölçütleri göz önüne alındığında; yaygın olarak eğirme ve büküm yöntemleri ile üretilen, dokuma ve örme tekstil ürünlerinde kullanılan, her çeşit kesikli liften tek parça veya bileşenli olarak üretilebilen, görsel yapı biçimi şantuk olarak adlandırılan belli uzunluktaki kalın yerler olan, görsel yapı oluşturmak için fitil veya şeridin kullanıldığı fantezi ipliklerdir (Petrulyte, 2004). Tez çalışmasının ana teması; şantuklu iplik çeşitlerinden zemin şantuklu iplik üretim teknolojisi ve özellikleri olarak belirlenmiştir Şantuklu İpliğin Tanımı ve Genel Özellikleri Şantuklu iplikler; tek veya katlı olarak iplik üzerinde değişik aralıklarla rastgele veya belli bir örüntüye uygun olarak kalın kısımların oluşturulmasıyla elde edilen ipliklerdir. İplik üzerinde oluşturulan bu kalın bölgelere şantuk veya balık adı verilmektedir (Gong, Wright, 2002). Şantuklu kısımların kalınlıkları, uzunlukları ve yerleşim aralıkları değişmektedir (Şekil 2.2). Türkçe de şantuk olarak kullanılan sözcüğün Çince de, genellikle ağır gramajlı ve yüzeyinde düzensiz yükseltiler bulunan kumaşlara verilen ad olan shantung sözcüğünden geldiği anlaşılmaktadır (Lawrence, 2003; 14