www.teknolojikarastirmalar.com Tekstil Teknolojileri Elektronik Dergisi 2008 (2) 1-1 TEKNOLOJĐK ARAŞTIRMALAR (Makale) Kısa Ştapel Đplikçilikte Đplik Özelliklerinin Đncelenmesi Demet YILMAZ, Hasan H. ÖZKAN, Cihan KĐMYA Süleyman Demirel Üniversitesi, Mühendislik-Mimarlık Fak., Tekstil Mühendisliği Bölümü, 3220 Çünür, ISPARTA. ÖZET Özellikle eğirme sonrası proseslerde ortaya çıkan kuvvetlere ipliğin dayanabilmesi için ipliğe mukavemet ve aşınma direnci kazandırmak amacıyla tek katlı iki veya daha çok iplik bükülmekte ve böylece katlı iplik elde edilmektedir. Katlı iplik üretiminde yaygın olarak kullanılan klasik katlama yöntemine alternatif olarak son zamanlarda siro iplik eğirme sistemi geliştirilmiştir. Bu çalışmada, özellikle uzun ştapel iplikçilik için geliştirilmiş olan siro iplik eğirme sisteminin kısa ştapel iplikçilikte iplik özellikleri belirlenerek konvansiyonel katlı ipliklere göre avantaj sağlayıp sağlamadığının belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla aynı hammadde kullanılarak Ne 30/2 ve Ne 0/2 iplik numaralarında üretilen siro ve klasik katlanmış çift katlı ipliklerin iplik özellikleri karşılaştırılmıştır. Anahtar Kelimeler: iplik, klasik katlama, çift katlı iplik. 1. GĐRĐŞ Katlama, iplik özelliklerini geliştirmek ve tek katlı ipliklerle sağlanamayan iplik veya kumaş performansını elde etmek amacıyla iki veya daha fazla sayıdaki tek katlı ipliğin birbirine bükülmesi işlemidir. Tek katlı iki veya daha çok ipliğin bükülmesi veya katlanması ile elde edilen iplikler de katlı iplik olarak adlandırılmaktadır (Şekil 1). Katlama, özellikle eğirme sonrası proseslerde ortaya çıkan kuvvetlere ipliğin dayanabilmesi için ipliğe mukavemet ve aşınma direnci kazandırmak amacıyla yapılmaktadır. Öte yandan, literatürde pürüzsüz bir yüzey ile yumuşak bir tutuma sahip oldukça parlak, düzgün, az tüylü, mukavim ve aşınmaya karşı dirençli iplikler çok katlı iplik olarak da adlandırılmaktadır [7].
Teknolojik Araştırmalar : TTED 2008 (2) 1-1 Kısa Ştapel Đplikçilikte Đplik Özelliklerinin Đncelenmesi Şekil 1. Đplik katlama işlemi ve katlı iplik Katlı ipliklerin pek çok kullanım alanı bulunmaktadır. Katlama işlemi, kısa-ştapelli iplikçilikte olduğu kadar dikiş iplikleri üretiminde ve lastik kordu, kablo gibi teknik tekstil ürünlerinin üretiminde de uygulanmaktadır. Katlı iplik üretiminde yıllardır pek çok yenilik gerçekleştirilmiştir. Klasik katlama yöntemi yanında yeni metotlarla da tek katlı iplikler katlanmaktadır. Klasik veya konvansiyonel katlı iplik üretimi işlemi iki adımdan oluşmaktadır. Đlk olarak konvansiyonel ring iplik eğirme sisteminde tek katlı olarak üretilen iplikler bobinleme işlemi ile bobinlere aktarılmaktadır. Đkinci adımda ise iki bükümlü iplik katlama makinesinde birbirine katlanıp büküm verilerek katlı iplik üretimi tamamlanmaktadır. Klasik katlama yönteminin, oldukça maliyetli bir proses olması yanında, gerek konvansiyonel ring iplik eğirme makinesi gerekse katlama makinesinden kaynaklanan düşük üretim hızı gibi ciddi problemleri vardır [3]. Bu nedenle, klasik katlama yöntemine alternatif olarak ikiye bir büküm two-for-one ve iplik kablolama gibi yeni teknolojiler geliştirilmiştir. Bu sistemler, yüksek üretim hızı avantajına sahip olmasına karşın yüksek üretim maliyetlerinden dolayı sadece filament iplik üretiminde yaygın bir kabul görmüştür. Son yıllarda kısa ve uzun ştapel iplik eğirmeciliği alanında klasik katlama yöntemine alternatif olarak direkt olarak eğirme sisteminde çift katlı iplik üretimi ile ilgili çalışmalar yoğunlaşmış ve çift fitil kullanılarak çift katlı iplik üretimi üzerine çeşitli denemeler yapılmıştır [10]. Bu denemelerde, temel olarak katlama makineleri kullanılarak üretilen klasik katlanmış çift katlı ipliklerin tüylülük değerlerine eşdeğer tüylülük değerlerine sahip katlı iplik üretimi amaçlanmıştır. Ancak, elde edilen ipliklerin iplik kalitesi yanında bu metodun kısa ştapelli eğirmecilikte uygulanabilirliği konularında pek çok soru net olarak yanıtlanamamıştır. Klasik katlama işlemine alternatif olarak çeşitli eğirme sistemleri geliştirilmiştir. Bunlardan biri, büküm işlemini takiben ipliklerin birbirine katlanması sağlayan hava jetlerinden oluşan Plyfil 2000 (Suessen) ve Murata Twin Spinner (Murata) eğirme sistemleridir. Plyfil ve Murata Twin Spinner (MTS) eğirme sistemleri benzer bir yapıya sahiptir. Her iki eğirme sisteminde de aynı çekim sistemine çift şerit beslenmektedir. Đki eğirme sistemi arasındaki temel farklılık ise kullanılan hava jetleridir. MTS sisteminde hava jetleri içerisindeki hava akımı birbirine zıt yönlüdür. Klasik katlama işlemine alternatif olarak geliştirilen ve son zamanlarda adı geçen bir diğer eğirme sistemi siro iplik eğirme sistemidir (Şekil 2). iplik eğirme sistemi, daha çok dokuma ipliklerin üretimi için 2
Yılmaz, D., Özkan, H.H., Kimya, C. Teknolojik Araştırmalar : TTED 2008 (2) 1-1 tercih edilmektedir. Dokuma işleminde, aşınmaya dirençli ve mukavim ama aynı zamanda pürüzsüz bir yüzeye sahip ipliklere ihtiyaç vardır. sisteminde, büküm işlemi ile yüzeydeki liflerin iplik yapısı içerisine gömülmesi sağlanarak daha mukavim ipliklerin elde edilmesi amaçlanmaktadır. CSIRO firması tarafından geliştirilen sistem bir anlamda kamgarn ring iplik eğirme sistemi olup, prensibi yalancı büküm sistemine dayanmaktadır. Sistem, eğirme ve katlama işlemlerini tek bir proses olarak birleştirmektedir. 1981 den itibaren Zinser firması var olan prosesini modifiye etmek ve yeni sistemler geliştirmek için lisans hakkını satın almıştır [13]. Şekil 2. iplik eğirme sistemi (kamgarn ring iplik makinesinde kullanılan modeli) [13] (1. Fitil klavuzu, 2. Kondenser, 3. Đplik kopuş dedektörü) iplik eğirme sistemi oldukça basit bir sistem olup, kondenserler aracılığıyla birbirinden ayrılmış iki adet fitil çok az değiştirilmiş çekim sistemine beslenmekte ve ortak bir iğle büküme tabi tutulmaktadır (Şekil 3). Çekime tabi tutulan lif toplulukları, çıkış silindirini ayrı ayrı terk etmekte ancak ortak bir iğ tarafından büküme tabi tutulmaktadır. Böylece, her iki lif topluluğu eğirme üçgeni içerisinde tek iplik halinde büküm alırken aynı zamanda katlı iplik oluşturmak üzere birbirine bağlanmaktadırlar. Hem tek kat iplikler hem de çift katlı iplik bükümlüdür ve büküm yönleri de aynıdır. iplik normal katlı ipliğe oranla daha sıkı, kompakt bir yapı kazanmaktadır. Sistemde katlardan herhangi biri koptuğunda basit bir sensör ile kopuş algılanmakta eğirme işlemi durdurulabilmektedir. 3
Teknolojik Araştırmalar : TTED 2008 (2) 1-1 Kısa Ştapel Đplikçilikte Đplik Özelliklerinin Đncelenmesi 1. Fitil klavuzu 2. Giriş silindiri 3. Ön çekim bölge kondenseri. Orta silindir 5. Apron. Ana çekim bölgesi kondenseri 7. Ön çekim silindiri 8. Đplik kopuş dedektörü Şekil 3. iplik eğirme prosesi iplik eğirme sistemi, son zamanlarda popüler olmaya başlamıştır. Bu nedenle, bu sistem hakkında yapılan çalışmalar sınırlı sayıdadır. Yapılan çalışmalarda genellikle, çekim sistemine beslenen iki fitil arasındaki mesafe başta olmak üzere iğ hızı, kopça kütlesi gibi çeşitli proses parametrelerinin iplik özelliklerine etkisi incelenmiştir. Gokarneshan, Anbumani ve Subramaniam (2007), çalışmalarında pamuk, pamuk/polyester ve polyester siro ipliklerin tümünde iki fitil arası mesafe arttıkça kohezyonun azaldığını belirlemişlerdir []. Pourahmad ve Johan (2007), çalışmalarında konvansiyonel ring ve siro iplik eğirme sistemlerinde üretilen core-spun ipliklerin iplik özelliklerini karşılaştırmışlar ve siro ipliklerin önemli derecede yüksek iplik mukavemeti ve daha düşük iplik tüylülüğüne sahip olduğunu tespit etmişlerdir [8]. Gowda, Sivakumar ve Kanan (200), çalışmalarında modal liflerinin siro eğirmedeki performansını araştırmışlar ve optimum iplik kalitesini sağlayan iki fitil arası mesafe, kopça kütlesi ile iğ hızı gibi proses parametrelerini belirlemişlerdir. Ayrıca, çekim sistemine çift fitil beslenerek üretilen normal çift katlı ring ipliğin siro ipliğe kıyasla daha düşük iplik düzgünsüzlüğüne ve daha yüksek iplik tüylülüğüne sahip olduğunu tespit etmişlerdir [5]. Sun ve Cheng (2000), yaptıkları çalışmada pamuk siro ipliklerin iplik yapısı ve özelliklerini araştırmışlar ve aynı numara ve büküm miktarına sahip tek ve çift katlı ipliklerle karşılaştırmışlardır. Çalışmada, her bir elyaf demetindeki bükümden dolayı siro ipliklerin tek katlı ipliklere kıyasla daha güçlü, daha az tüylü ve aşınmaya karşı daha dirençli olduğunu belirlemişlerdir. ipliklerin çift katlı ipliklere kıyasla daha az tüylü ve daha esnek olduğunu tespit etmişlerdir [11]. Bir diğer çalışmalarında, Sun ve Cheng (2000), daha önceki çalışmalarında belirledikleri optimum eğirme parametrelerini kullanarak üretilen penye pamuk siro ipliklerden örme kumaşlar elde etmişler ve konfor ve temel kumaş özelliklerini konvansiyonel çift katlı ipliklere ait örme kumaşlarınki ile karşılaştırmışlardır. Çalışmanın sonunda siro ipliklerden elde edilen kumaşların çift katlı ipliklerden elde edilen kumaşlara kıyasla daha dayanıklı, daha kullanışlı, kabul edilebilir kumaş tutumuna sahip olduğu ve daha soğuk bir kumaş tutumu ve daha yüksek termal iletkenliğe sahip olması açısından da yazlık giysiler için daha uygun olduğu belirtilmiştir [12]. Cheng ve Sun (1998), çeşitli eğirme parametrelerinin eğirme geometrisi ve pamuk siro iplik özelliklerine etkisini
Yılmaz, D., Özkan, H.H., Kimya, C. Teknolojik Araştırmalar : TTED 2008 (2) 1-1 araştırdıkları çalışmalarında pamuk siro iplik eğirme prosesinin daha yüksek büküm değerlerinde veya daha uzun ştapelli lifler kullanılarak veya iki fitil arası mesafe azaltılarak iyileştirilebileceği belirlemişlerdir [2]. Salhotra (1990), çalışmasında siro iplik eğirme prosesini optimize etmede ince fitil kullanımının etkisini araştırmıştır. Çalışma sonunda çekim azaldıkça iplik düzgünsüzlüğünün azaldığı, ancak iplik hatalarının çekim değişimi ile belirgin bir değişim eğilimi göstermediği ve iplik mukavemeti değerlerinde %1-3 oranında artış olduğu tespit edilmiştir [9]. Subrananiam ve Natarajan (1990), farklı iki fitil arası mesafe ve büküm faktörleri ile üretilen pamuk, polyester/pamuk ve viskon siro ipliklerin sürtünme özelliklerini araştırmış ve iki fitil arası mesafe arttıkça sürtünme katsayının arttığı belirlenmiştir. Đplik-iplik sürtünmesinin tüm pamuk iplikleri için en düşük, polyester/pamuk iplikleri için en yüksek ve viskon iplikleri için her iki ipliğin sürtünme değerleri arasında yer aldığı belirlenmiştir [10]. Brooks, Das ve Smith (1989), yağlama işleminin siro yün ipliklerin gerilme, sürtünme ve dokuma özelliklerine etkisini araştırmışlardır [1]. Bu çalışmada ise özellikle uzun ştapel iplikçilik için geliştirilmiş olan siro iplik eğirme sisteminin kısa ştapel iplikçilikte iplik özellikleri belirlenerek konvansiyonel katlı ipliklere göre avantaj sağlayıp sağlamadığının belirlenmesi amaçlanmıştır. 2. MATERYAL VE METOT iplik eğirme sisteminin kısa ştapel iplikçilikte iplik özellikleri açısından avantaj sağlayıp sağlamadığının belirlenmesi amacıyla yapılan bu çalışmada, %100 pamuk elyafı kullanılarak Ne 30/2 ve Ne 0/2 numaralarda penye triko siro ve klasik katlanmış çift katlı iplikler üretilmiştir. Ne 30/2 ve Ne 0/2 numara iplikler Đsrail Pima pamuğundan üretilen Ne 1,92 numara fitillerden eğrilmiştir. Kullanılan pamuk elyafına ait özellikler Tablo 1 de verilmiştir. 2.2. Metot Tablo 1. Klasik katlanmış ve siro çift katlı iplik üretiminde kullanılan Đsrail Pima pamuğuna ait elyaf özellikleri Elyaf Özellikleri Đsrail Pima Üst Yarı Ortalama Uzunluk (mm) 37,02 Mikroner 3,97 Uniformite Đndeksi 87,1 Mukavemet (g/tex) 3 Kopma Uzaması (%), Kısa Elyaf Đndeksi (SFI) 5 +b 11,7 Rd 7, Đplik Eğirme Đstikrar Đndeksi (SCI) 203 Gerek klasik katlama yöntemi ile çift katlı iplik eldesinde kullanılacak tek katlı ring iplik gerekse de siro iplik üretimi laboratuar tipi ring iplik eğirme sisteminde aynı iğler kullanılarak yapılmıştır. Numune alımı sırasında, iplik üretim aşamaları tek tek takip edilmiş ve her bir iplik numarası için aynı fitiller kullanılmıştır. ve klasik katlanmış çift katlı iplik üretiminde yaklaşık olarak aynı çekim ve iğ devirlerinde çalışılmasına dikkat edilmiştir. 5
Teknolojik Araştırmalar : TTED 2008 (2) 1-1 Kısa Ştapel Đplikçilikte Đplik Özelliklerinin Đncelenmesi ve klasik katlanmış çift katlı iplik üretimine ait çalışma parametreleri aşağıda Tablo 2 de verilmektedir. Tablo 2. Klasik katlanmış ve siro çift katlı iplik üretimine ait çalışma parametreleri Đplik no Parametreler Klasik katlama (çift kat) (tek kat) Fitil numarası 1,92 1,92 Çekim 17,8 17, Büküm (t/m) 927 580 Ne 30/2 α e 3, 3,2 Ortalama iğ devri (dev/dak) 12.500 11.000 Bilezik çapı (mm) 2 2 Ne 0/2 Fitil numarası 1,92 1,92 Çekim 23, 23,01 Büküm (t/m) 1078 0 α e 3, 3,2 Ortalama iğ devri (dev/dak) 12.500 11.000 Bilezik çapı (mm) 2 2 Bobinleme Đşlemi Çalışmada üretilen çift katlı iplikler, Muratec 7/II magazin tipi bobin makinesinde bobinlenmiştir. Bobin makinesinin kafalarından kaynaklanabilecek varyasyonları önlemek amacıyla, siro ve klasik katlama için elde edilen kops halindeki tüm numuneler bobin makinesinin aynı kafasında, ortalama 1000 m/dak üretim hızında bobinlenmiştir. Katlama Đşlemi Klasik katlama yöntemi ile çift katlı iplik üretiminde konvansiyonel ring iplik eğirme sisteminde üretilen iplikler önce bobinleme işleminden geçirilmiştir. Daha sonra Hamel katlama makinesinde ortalama 800 m/dak üretim hızıyla katlanmıştır. Yan yana getirilerek katlanmış ipliğe son halini vermek için büküm verilmesi gerekmektedir. Büküm işlemi, Muratec two-for-one büküm makinesinde gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmada özellikle, her iki iplik numarasında da siro ve klasik katlanmış çift katlı ipliklerin aynı büküm değerlerine (t/m) sahip olması için klasik katlama için gerekli tek katlı iplik üretiminde büküm değeri siro ipliklere kıyasla daha yüksek olarak ayarlanmıştır. Klasik katlama yöntemi ile çift katlı iplik elde edilirken büküm işlemi sırasında büküm açıldığı için sonuçta elde edilen iplikteki büküm değeri siro iplikteki ile eşit hale gelmiştir. 3. ARAŞTIRMA BULGULARI VE SONUÇ Bu bölümde, Ne 30/2 ve Ne 0/2 siro ve klasik katlanmış çift katlı ipliklere ait iplik özellikleri verilmiştir. 3.1. Đplik Düzgünsüzlüğü Ne 30/2 ve Ne 0/2 numara siro ve klasik katlanmış çift katlı ipliklere ait CVm test sonuçları Şekil de ve test sonuçlarına ait t testi sonuçları ise Tablo 3 de verilmektedir.
Yılmaz, D., Özkan, H.H., Kimya, C. Teknolojik Araştırmalar : TTED 2008 (2) 1-1 Klasik Katlama 8 CVm [%] 2 0 Şekil. CVm değerlerinin değişimi Şekil ve Tablo 3 de yer alan veriler incelendiğinde, Ne 30/2 ve Ne 0/2 iplik numaralarında benzer bir eğilimin olmadığı görülmektedir. Ne 30/2 iplik numarasında her iki iplik türü benzer iplik düzgünsüzlüğü değerlerine sahip iken Ne 0/2 iplik numarasında klasik katlama ile elde edilen çift katlı ipliklerin iplik düzgünsüzlüğü önemli derecede düşüktür. Tablo 3. Klasik katlanmış ve siro ipliklerin CVm değerlerine ait t testi sonuçları CVm [%] Klasik katlama Ortalama Değer 7,9233 7,7250 Ne 30/2 Standart Sapma 0,111 0,1991 Sig. 0,312 Ortalama Değer 8,37 9,0033 Ne 0/2 Standart Sapma 0,15 0,15 Sig. 0,011* * :α =0,05 seviyesinde istatistiksel açıdan önemli bir fark vardır. 3.2. Đplik Hataları Yapılan testlerden elde edilen sonuçlar göz önüne alındığında her iki iplik numarasında da belirgin bir ince yer (-%50/km) hatasına rastlanmamıştır. Diğer taraftan ipliklerdeki kalın yer hatalarının verildiği Şekil 5 ve Tablo incelendiğinde, Ne 30/2 iplik numarasında klasik katlanmış ipliklerde kalın yer hata sayısının daha fazla olduğu ancak bu farkın istatistiksel açıdan önemli olmadığı görülmektedir. Ne 0/2 iplik numarasında ise hemen hemen eşit sayıda kalın yer hatasının bulunduğu belirlenmiştir. 7
Teknolojik Araştırmalar : TTED 2008 (2) 1-1 Kısa Ştapel Đplikçilikte Đplik Özelliklerinin Đncelenmesi 8 Klasik Katlama Kalin Yer [+%50] 2 0 Şekil 5. Kalın yer değerlerinin değişimi Tablo. Klasik katlanmış ve siro ipliklerin kalın yer değerlerine ait t testi sonuçları Kalın yer [+%50] Klasik katlama Ortalama Değer 7 5 Ne 30/2 Standart Sapma 1,2110 0,83 Sig. 0,787 Ne 0/2 Ortalama Değer 2 2 Standart Sapma 0,0828 0,51398 Sig. 0,59 Neps hatalarına ait test sonuçları Şekil da ve test sonuçlarına ait t testi sonuçları ise Tablo 5 de verilmektedir. 12 Klasik Katlama 10 Neps [+%200] 8 2 0 Şekil. Neps değerlerinin değişimi 8
Yılmaz, D., Özkan, H.H., Kimya, C. Teknolojik Araştırmalar : TTED 2008 (2) 1-1 Tablo 5. Klasik katlanmış ve siro ipliklerin neps sayılarına ait t testi sonuçları Neps [+%200] Klasik katlama Ortalama Değer 10 2 Ne 30/2 Standart Sapma 2 0,0828 Sig. 0,31 Ne 0/2 Ortalama Değer 2 Standart Sapma 0,0828 1,1905 Sig. 0,07 Şekil ve Tablo 5 de yer alan veriler incelendiğinde, iplik düzgünsüzlüğü ve kalın yer hatalarında olduğu gibi Ne 30/2 iplik numarasında klasik katlanmış çift katlı ipliklerin, Ne 0/2 iplik numarasında da siro ipliklerin daha fazla sayıda neps değerlerine sahip olduğu görülmektedir. Ancak, iplik düzgünsüzlüğü ve kalın yer hatalarında olduğu gibi her iki iplik türünün neps değerleri arasında da istatistiksel açıdan önemli bir fark bulunmamaktadır. Bu nedenle, her iki ipliğin benzer neps değerlerine sahip olduğu söylenebilir. 3.3. Đplik Tüylülüğü Ne 30/2 ve Ne 0/2 numara siro ve klasik katlanmış çift katlı ipliklere ait Uster Tester 3 iplik tüylülüğü test sonuçları Şekil 7 de ve söz konusu test sonuçlarına ait t testi sonuçları ise Tablo da verilmektedir. 8 Klasik Katlama H Şekil 7. Đplik tüylülüğü değerlerinin değişimi Tablo. Klasik katlanmış ve siro ipliklerin tüylülük indeksi değerlerine ait t testi sonuçları Tüylülük [H] Klasik katlama Ortalama Değer 7,3333,050 Ne 30/2 Standart Sapma 0,558 0,1037 Sig. 0,000* Ortalama Değer,27 5,0783 Ne 0/2 Standart Sapma 0,1577 0,188 Sig. 0,000* * :α =0,05 seviyesinde istatistiksel açıdan önemli bir fark vardır. 9
Teknolojik Araştırmalar : TTED 2008 (2) 1-1 Kısa Ştapel Đplikçilikte Đplik Özelliklerinin Đncelenmesi Şekil 7 ve Tablo da yer alan veriler incelendiğinde, Ne 30/2 ve Ne 0/2 iplik numaralarında siro iplik eğirme sisteminden elde edilen çift katlı ipliklerin, klasik katlanmış çift katlı ipliklere kıyasla önemli derecede düşük iplik tüylülüğüne sahip olduğu görülmektedir. Bu bulgular daha önceki bulgular ile örtüşmektedir [5, 11]. iplik eğirme sisteminde, gerek çift katı oluşturan her bir tek kata ait elyaf demeti hem de çift katlı iplik aynı yönde büküm almaktadır. Her bir elyaf demetine ve katlı ipliğe verilen büküm ile lifler daha etkili bir şekilde sarılmaktadır. iplik eğirme sisteminde, lifler ön çekim silindirlerinden ayrılırken, konvansiyonel ring iplik eğirmede olduğu gibi elyaf demeti içerisine bağlanırlar. Büküm ön çekim silindirlerinin kıstırma noktasına yayılırken, çıkıntı lifler diğer uçları büküm aldığı için elyaf demeti etrafına sarılır. eğirmede çekim sistemi çıkışındaki geometrik düzenlemeden dolayı, birçok çıkıntı lif komşu elyaf demetine bağlanır. Böylece, bu çıkıntı liflerin daha fazla büküm alması önlenmekte ve katlı iplik oluşurken bu lifler iki elyaf demeti arasında adeta hapsolmuş şekilde kalmaktadır []. Böylece, yüzeydeki liflerin bile elyaf demeti içerisine sarılarak iplik gövdesine etkili bir şekilde bağlanması sağlanmaktadır. Bu durum, daha düşük tüylülük değerleri ile daha yüksek iplik mukavemeti, kopma uzaması değerlerinin elde edilmesini sağlamaktadır. 3.. Đplik Mukavemeti Ne 30/2 ve Ne 0/2 numara siro ve klasik katlanmış çift katlı ipliklere ait iplik mukavemeti test sonuçları Şekil 8 de ve test sonuçlarına ait t testi sonuçları ise Tablo 7 de verilmektedir. Klasik Katlama iplik mukavemeti [cn/tex] 25 20 15 Şekil 8. Đplik mukavemeti değerlerinin değişimi Tablo 7. Klasik katlanmış ve siro ipliklerin iplik mukavemeti değerlerine ait t testi sonuçları Mukavemet [cn/tex] Klasik katlama Ortalama Değer 25,350 2,37 Ne 30/2 Standart Sapma 0,900 0,252 Sig. 0,03* Ortalama Değer 23,8250 25,1733 Ne 0/2 Standart Sapma 0,7087 1,2380 Sig. 0,070 * :α =0,05 seviyesinde istatistiksel açıdan önemli bir fark vardır. 10
Yılmaz, D., Özkan, H.H., Kimya, C. Teknolojik Araştırmalar : TTED 2008 (2) 1-1 Şekil 8 ve Tablo 7 de yer alan veriler incelendiğinde, Ne 30/2 ve Ne 0/2 iplik numaralarında siro iplik eğirme sisteminden elde edilen çift katlı ipliklerin, klasik katlanmış çift katlı ipliklere kıyasla daha yüksek iplik mukavemetine sahip olduğu ortaya çıkmaktadır. ve klasik katlanmış çift katlı ipliklerin iplik mukavemeti değerleri arasındaki fark Ne 30/2 iplik numarasında önemli iken, Ne 0/2 numarada önemli derecede değildir. Đplik tüylülüğü sonuçlarında olduğu gibi, siro iplik eğirme sisteminde, gerek çift katı oluşturan her bir tek kata ait elyaf demetine gerekse de katlı ipliğe verilen büküm ile lifler daha etkili bir şekilde sarılmaktadır. Böylece, yüzeydeki liflerin bile elyaf demeti içerisine sarılarak iplik gövdesine etkili bir şekilde bağlanması sağlanmaktadır. Bu durum, daha yüksek iplik mukavemeti ve kopma uzaması değerlerinin elde edilmesini sağlamaktadır. 3.5. Kopma uzaması Ne 30/2 ve Ne 0/2 numara siro ve klasik katlanmış çift katlı ipliklere ait kopma uzaması test sonuçları Şekil 9 da ve test sonuçlarına ait t testi sonuçları ise Tablo 8 de verilmektedir. Klasik Katlama Kopma Uzamasi [%] 5 3 Şekil 9. Đplik kopma uzaması değerlerinin değişimi Tablo 8. Klasik katlanmış ve siro ipliklerin iplik kopma uzaması değerlerine ait t testi sonuçları Kopma uzama (%) Klasik katlama Ortalama Değer,0133,387 Ne 30/2 Standart Sapma 0,197 0,1858 Sig. 0,019* Ortalama Değer 5,1017 5,927 Ne 0/2 Standart Sapma 0,2170 0,350 Sig. 0,00* * :α =0,05 seviyesinde istatistiksel açıdan önemli bir fark vardır. Şekil 9 ve Tablo 8 de yer alan veriler incelendiğinde, çalışmada incelenen her iki iplik numarasında da siro iplik eğirme sisteminden elde edilen çift katlı ipliklerin, klasik katlanmış çift katlı ipliklere kıyasla önemli derecede yüksek kopma uzaması değerlerine sahip olduğu görülmektedir. 11
Teknolojik Araştırmalar : TTED 2008 (2) 1-1 Kısa Ştapel Đplikçilikte Đplik Özelliklerinin Đncelenmesi 3.. Kopma işi Mukavemet-uzama eğrisi altındaki alanı ifade eden kopma işi test sonuçları Şekil 10 da ve test sonuçlarına ait t testi sonuçları ise Tablo 9 da verilmektedir. Klasik Katlama 1 Kopma isi [cn.m] 1 12 10 8 Şekil 10. Đplik kopma işi değerlerinin değişimi Tablo 9. Klasik katlanmış ve siro ipliklerin kopma işi değerlerine ait t testi sonuçları Kopma uzama (%) Klasik katlama Ortalama Değer 1,200 1,0733 Ne 30/2 Standart Sapma 0,07 0,128 Sig. 0,002* Ortalama Değer 9,0733 10,9333 Ne 0/2 Standart Sapma 0,838 1,2512 Sig. 0,012* * :α =0,05 seviyesinde istatistiksel açıdan önemli bir fark vardır. Şekil 10 ve Tablo 9 da yer alan veriler incelendiğinde, kopma uzaması test sonuçlarında olduğu gibi her iki iplik numarasında da siro iplik eğirme sisteminden elde edilen çift katlı ipliklerin, klasik katlanmış çift katlı ipliklere kıyasla önemli derecede yüksek kopma işi değerlerine sahip olduğu görülmektedir. Dolayısıyla, iplik mukavemeti, kopma uzaması ve kopma işi test sonuçları itibari ile siro ipliklerin çift katlı ipliklere kıyasla daha güçlü ve daha esnek olduğu söylenebilir. 3.7. Eğirme Sonrası Proseslerin Đplik Özelliklerine Etkisi iplik eğirme sisteminin iplik özellikleri yanında öne çıkan en önemli avantajı klasik katlama yöntemine kıyasla çok daha kısa prosesle katlı iplik üretimine imkan sağlamasıdır. iplik eğirmede eğirme işlemi sırasında direkt olarak çift katlı iplik üretilirken, klasik katlama yönteminde eğirme işlemine ilaveten bobinleme, katlama ve büküm işlemlerine ihtiyaç duyulmaktadır. Dolayısıyla, klasik katlama yönteminde üretim maliyeti siro iplik eğirme yöntemine kıyasla daha fazla gerçekleşmektedir. 12
Yılmaz, D., Özkan, H.H., Kimya, C. Teknolojik Araştırmalar : TTED 2008 (2) 1-1 Bu çalışmada her iki sistemin iplik özelliklerinin karşılaştırılmasının yanında her iki sistemdeki proses aşamalarında söz konusu ipliklerin iplik özelliklerindeki değişimin belirlenmesi de amaçlanmıştır. Bu amaçla siro iplik eğirme ve klasik katlama yönteminde eğirme, bobinleme gibi çeşitli proseslerdeki iplik özelliklerindeki değişim incelenmiştir. Ne 30/2 ve Ne 0/2 iplik numaralarına ait iplik tüylülüğü değerlerindeki değişim Şekil 11 de verilmektedir. 8 Egirme Bobinleme Katlama-bukum Egirme Bobinleme 7 H H 5 5 3 2 Ne 30 Ne 0 Klasik katlama yöntemi iplik eğirme Şekil 11. Đplik tüylülüğü değerlerindeki değişim Tüylülük değerlerindeki değişim incelendiğinde, bobinleme işlemi sonrasında her iki iplik türünde de genel olarak bobinleme işlemindeki sürtünmeden dolayı iplik tüylülüğü artmaktadır. Gerek klasik katlanmış gerekse de siro ipliklerde bobinleme işlemi iplik tüylülüğünü siro ipliklerde %-9, klasik katlanma yönteminde ise %18 e kadar arttırmaktadır. Ancak, katlama ve büküm işlemi bobinleme işlemine kıyasla iplik tüylülüğünde daha fazla oranda artışa neden olmakta ve bu artış oranı Ne 30/2 numarada %52, Ne 0/2 numarada ise %23 oranında gerçekleşmektedir. Dolayısıyla, katlama ve büküm işlemi bobinleme işlemine kıyasla iplik tüylülüğünü daha fazla miktarda arttırmaktadır. Đplik mukavemeti değerlerindeki değişim incelendiğinde (Şekil 12) ise klasik katlanmış çift katlı ipliklerde iplik mukavemeti değerleri bobinleme işlemi ile %-28 oranında azalırken, katlama ve büküm işlemi sonrasında ise %2-5,5 oranında artmaktadır. Ancak, bu artış istatistiksel olarak önemli değildir. Öte yandan, siro iplik eğirme sisteminden elde edilen çift katlı iplikler, klasik katlanmış çift katlı ipliklere kıyasla daha yüksek iplik mukavemetine sahiptir. iplik mukavemeti [cn/tex] 30 20 10 Egirme Bobinleme Katlama-bukum Ne 30 Ne 0 13 iplik mukavemeti [cn/tex] 25 20 15 Egirme Bobinleme Klasik katlama yöntemi iplik eğirme Şekil 12. Đplik mukavemeti değerlerindeki değişim
Teknolojik Araştırmalar : TTED 2008 (2) 1-1 Kısa Ştapel Đplikçilikte Đplik Özelliklerinin Đncelenmesi Đplik kopma uzaması değerlerindeki değişim ise Şekil 13 de verilmektedir. Egirme Bobinleme Katlama-bukum Egirme Bobinleme Kopma uzamasi [%] 5 kopma uzamasi [%] 5 Ne 30 Ne 0 3 Klasik katlama yöntemi iplik eğirme Şekil 13. Đplik kopma uzaması değerlerindeki değişim ve klasik katlanmış çift katlı ipliklerin kopma uzaması değerlerindeki değişim incelendiğinde her iki iplik türünde belirgin bir eğilim olmadığı görülmektedir. Ancak, her iki iplik numarasında da klasik katlanmış ipliklerde bobinleme sonrasında yapılan katlama ve büküm işlemi ile kopma uzaması değerleri %7-8 oranında, tüm proseslerde yaklaşık olarak %-15 oranında artmaktadır. Ancak, iplik mukavemeti sonuçlarında olduğu gibi siro iplik eğirme sistemi her iki iplik numarasında da klasik katlanmış çift katlı ipliklere kıyasla önemli derecede yüksek kopma uzaması değerleri vermektedir.. SONUÇLAR Bu çalışmada, çift katlı iplik üretiminde giderek yaygınlaşan siro iplik eğirme sisteminin kısa ştapel iplikçilikte iplik özellikleri belirlenerek konvansiyonel katlı ipliklere göre avantaj sağlayıp sağlamadığının belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla aynı hammadde kullanılarak Ne 30/2 ve Ne 0/2 iplik numaralarında üretilen siro ve klasik katlanmış çift katlı ipliklerin iplik özellikleri karşılaştırılmıştır. Çalışma sonunda, incelenen her iki iplik numarasında da siro iplik eğirme sisteminden elde edilen çift katlı ipliklerin, klasik katlanmış çift katlı ipliklere kıyasla önemli derecede düşük iplik tüylülüğü ve önemli derecede yüksek iplik mukavemeti, kopma uzaması ve kopma işi değerlerine sahip olduğu belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlar daha önceki bulgular ile örtüşmektedir (Sun ve Cheng, 2000; Gowda ve ark., 200). Bu duruma, siro iplik eğirme sisteminde gerek çift katı oluşturan her bir tek kata ait elyaf demetine gerekse de katlı ipliğe verilen bükümün liflerin daha etkili bir şekilde sarılmasına neden olduğu düşünülmektedir. Katlı iplik oluşurken yüzeydeki lifler büküm ile iki elyaf demeti arasında adeta hapsolmuş şekilde kalmakta ve yüzeydeki lifler bile elyaf demeti içerisine sarılarak iplik gövdesine etkili bir şekilde bağlanmaktadır. Bu durum, klasik katlanmış çift katlı ipliklere kıyasla siro iplik eğirme sisteminde daha düşük iplik tüylülüğü, daha yüksek iplik mukavemeti ve kopma uzaması değerlerinin elde edilmesini sağlamaktadır. Öte yandan, iplik düzgünsüzlüğü ve iplik hataları açısından genellikle Ne 30/2 numarada siro, Ne 0/2 iplik numarasında da klasik katlanmış çift katlı iplikler daha iyi değerler vermesine karşın istatistiksel açıdan önemli bir fark yoktur. Bu nedenle, siro ve klasik katlanmış çift katlı ipliklerin iplik hataları ve iplik düzgünsüzlüğü açısından birbiriyle karşılaştırılabilir düzeyde olduğu söylenebilir. 1
Yılmaz, D., Özkan, H.H., Kimya, C. Teknolojik Araştırmalar : TTED 2008 (2) 1-1 Özellikle tüylülük, iplik mukavemeti ve kopma uzaması özellikleri ile öne çıkan siro iplik eğirme sistemi klasik katlama yöntemine kıyasla çok daha kısa prosesle katlı iplik üretimine imkan sağlamaktadır. iplik eğirmede eğirme işlemi sırasında direkt olarak çift katlı iplik üretilirken, klasik katlama yönteminde katlı iplik üretimi için ihtiyaç duyulan katlama ve büküm işlemleri üretim maliyeti yanında özellikle iplik tüylülüğünde %20 nin üzerinde artışa neden olmaktadır. Katlama ve büküm, iplik mukavemeti ve kopma uzaması değerlerini arttırsa da Ne 0/2 kopma uzaması test sonuçları hariç diğer test sonuçlarında istatistiksel açıdan önemli derecede bir artışa imkan sağlamamaktadır. Sonuç olarak, siro iplik eğirme sistemi özellikle daha düzgün ve daha güçlü ipliklerin elde edilmesi açısından tercih edilen katlı ipliklerin gerek daha kısa üretim prosesi gerekse de klasik katlama yöntemine kıyasla daha iyi tüylülük, mukavemet ve kopma uzaması değerlerine sahip olarak üretimine imkan sağlamaktadır. TEŞEKKÜR Bu çalışmanın gerçekleştirilmesi konusunda gerek numune alımı gerekse de her türlü bilgi ve deneyimlerini esirgemeyen KĐPAŞ Mensucat Genel Müdürü Sn. Mehmet Ali Güçray, Đplik Đşletmesi Müdürü S. Fersan KURT başta olmak üzere tüm KĐPAŞ çalışanlarına teşekkürlerimizi sunarız. KAYNAKLAR 1. Brooks, J.H., Das, U.K., Smith, L.J., 1989. Effect Of Lubrication On Tensile, Frictional, And Weaving Properties Of spun Wool Yarn, Textile Research Journal, s. 382-388. 2. Cheng, K.P.S., Sun, M.N., 1998. Effect Of Strand Spacing And Twist Multiplier On Cotton spun Yarn, Textile Research Journal, Sayı 8, No 7, s. 520-527. 3. Elkhamy, D.S., 2007. Processing Mechanics of Alternate Twist Ply (ATP) Yarn Technology, Doktora Tezi, Drexel Üniversitesi, ABD.. Gokarneshan N., Anburnani, N., Subrarnaniam, V., 2007. Influence Of Strand Spacing On The Interfibre Cohesion In Yarns, Journal Of The Textile Institute, Sayı 98, No 3, s. 289-292. 5. Gowda, R.V.M., Sivakumar, M., Kanan, M.S.S., 200. Influence Of Process Variables On Characteristics Of Modal -Spun Yarns Using Box-Behnken Response Surface Design, Indian Journal Of Fibre&Textile Research, Sayı 29, Aralık, s. 12-18.. Lawrence, C.A., 2003. Fundamentals Of Spun Yarn Technology, CRC Pres LLC, ISBN 1-57- 821-7, ABD. 7. Lord, P.R., 2003. Handbook Of Yarn Production, The Textile Institute, CRC Press, ISBN 0-893- 1781-9, ABD. 8. Pourahmad, A., Johan, M.S., 2007. Production of Core Spun Yarn With Ring& Spinning System, Amirkabir Tekoloji Üniversitesi, Tekstil Bölümü, Đran. 9. Salhotra, K.R., 1990. Quality Improvement Of spun Yarns Through Use Of Finer Rovings, Textile Research Journal, November, s. 87-89. 10. Subrananiam, V., Natarajan, K.S., 1990. Frictional Properties Of Spun Yarns, Textile Research Journal, Nisan, s. 23-239. 15
Teknolojik Araştırmalar : TTED 2008 (2) 1-1 Kısa Ştapel Đplikçilikte Đplik Özelliklerinin Đncelenmesi 11. Sun, M.N., Cheng, K.P.S., 2000. Structure And Poperties Of Cotton spun Yarn, Textile Research Journal, Sayı 70, No 3, s. 21-28. 12. Sun, M.N., Cheng, K.P.S., 2000. The Quality Of Fabric Knitted From Cotton spun Yarn, International Journal of Clothing Science and Technology, Sayı 12, No 5, s. 351-359. 13. Zinser spun Đplik Eğirme Sistemine Ait Teknik Dokümanlar, 2008. 1