Tekstil Teknolojileri Elektronik Dergisi Cilt: 4, No: 2, 2010 (1-8) Electronic Journal of Textile Technologies Vol: 4, No: 2, 2010 (1-8) TEKNOLOJĐK ARAŞTIRMALAR www.teknolojikarastirmalar.com e-issn: 1309-3991 (Hakem Onaylı Makale) (Article) Emel Ceyhun SABIR*, Ali MARALCAN ** *Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Tekstil Mühendisliği Bölümü, Adana **Çerkezköy Meslek Yüksekokulu Tekstil Teknolojisi Programı, Çerkezköy/Tekirdağ e-posta: emelc@cu.edu.tr Özet Bu çalışmada, tekstil terbiyesinde mekanik bitim işlemlerinden olan şardonda tambur hızının ve şardon pasaj sayısının çeşitli kumaş özelliklerine etkileri incelenmiştir. Bunun için tekstilde yaygın olarak üretimi yapılan, çözgü ve atkı yönünde aynı olmak üzere Ne28/2 PES/V+EA iplikten Z yönlü 2/1 dimi örgülü dokunan kumaş tipi seçilmiştir. Kumaşa 10 m/dk ve 20 m/dk hızlarda ayrı ayrı dörder pasaja kadar şardon yapılarak, her hız ve pasaj sayısı için en, gramaj, yıkama çekmesi, buhar çekmesi, elastikiyet ve ön yüz ile arka yüz pilling (boncuklanma) testleri yapılmış ve elde edilen bulgular incelenmiştir. Đstatiksel analizler için Design Expert 6.0.1 paket programı kullanılmıştır. Anahtar Kelimeler : Şardon, pasaj sayısı, polyester/viskon/elastan kumaş, kumaş testleri Effect of Rasing on Properties of 2/1 Z Dimi PES/VIS/EA Woven Fabric Abstract In this study, the effect of drum speed and number of passages to the various fabric characteristics is researched for raising, one of the mechanical finish treatments of textile finishing. For this purpose, 2/1 Z dimi fabric quality, warp and weft Ne 28/2 Pes / V + EA the same, is chosen. Having raised the fabric by 1 to 4 passages, 10 m/min and 20 m/min each; width, density, washing shrinkage, steam shrinkage, elasticity and pilling tests for both faces are executed on each sample and findings are evaluated. Design Expert 6.0.1 program is used for statistical analysis. Keywords : Raising, passage number, polyester/viscose/elasthan fabric, fabric tests Bu makaleye atıf yapmak için Sabır,E.C., Maralcan,A. U., Para Tekstil Teknolojileri Elektronik Dergisi 2010,4(2) 1-8 How to cite this article Sabır,E.C., Maralcan,A. U.,., Effect of Rasing on Properties of 2/1 Z Dimi PES/VIS/EA Woven Fabric Electronic Journal of Textile Technologies, 2010, 4 (1) 1-8
Teknolojik Araştırmalar: TTED 2010 (2) 1-8 1.GĐRĐŞ Şardon, tekstil yüzeylerini tüylendirmek amacıyla yapılan bir mekanik bitim işlemidir. Şardon işleminde da hedef, iplik içerisinden lifleri çekip kumaş yüzeyine çıkartarak tüylü bir yüzey ve hacimli bir kumaş elde etmektir. Bu işlemle hem tutum olarak yumuşak bir kumaş elde edilir hem de tüylü yüzey içersinde hapsolan hava ile daha iyi bir ısı yalıtımı sağlanır. Şardonun kumaşa kattığı estetik görünüm de tercih edilmesinde önemli bir faktördür. Geleneksel şardon makineleri, kumaşın atkısını şardonlarlar. Müşteri, tüylü kabarık bir kumaş ister. Müşterinin bu isteğine bağlı olarak şardon pasajı ayarlanır. Genellikle 4 pasaj kadar gidilir ancak çok özel durumlarda 7-8 pasaja kadar da çıkılabilir. Şardon yapılırken şardon tamburlarının dönüş hızı değiştirilebilir. Şardonlama ile ilgili yapılan bu çalışmada; kumaşın örgü tipi sabit tutulmuş olup, şardon tamburunun hızı iki kademede değiştirilmiş, şardondaki pasaj sayısı da 4 olarak belirlenmiştir. Bu çalışma koşullarında kumaş numuneleri elde edilmiştir. Her numune için altı farklı kalite parametresi incelenmiştir. Çalışma sonunda elde edilen bulgular pasaj sayısı ve hız değişiminin kumaş kalite parametresine etkisi göz önüne alınarak istatistiksel olarak da değerlendirilmiştir. 2. MATERYAL ve METOD Materyal ve metot bölümünde önce kullanılan materyalle ilgili bilgiler verilmiş ve daha sonra kullanılan metotlar açıklanmıştır. 2.1. Materyal Çalışmada kullanılan materyal, Z yönlü Pes/Vis/Elastan dokuma kumaştır. Çalışmada kullanılacak kumaş seçiminde en çok şardon yapılan bir kumaş türü olmasına dikkat edilmiştir. Kumaşla ilgili olarak iplik, dokuma ve terbiye işlemlerine ait üretim bilgileri aşağıda verilmiştir. Đplik : Kumaşın çözgüsünde ve atkısında aynı tip iplik kullanılmıştır. Bu iplik, Ne 28/2 Polyester / Viskon + Elastan, çift kat elastik iplik olup iki adet 65/35 PES/V Ne 28/1 ipliğin 70 dtex elastan ile beraber bükülmesi ile 64/31/5 yüzde oranı ile Ne 28/2 PES / V + EA iplik elde edilmiştir. Dokuma : Kumaşın örgüsü Z yönlü 2/1 dimi örgü olup gabardin adı ile anılır. Arka yüzü atkı ağırlıklı olması itibariyle arka yüz şardon yapılmaya uygundur. Kumaş, ipliğinden de anlaşıldığı üzere hem atkı, hem de çözgü yönünde elastik yani yaygın tabirle bistretch bir kumaştır. Kumaşın doku görüntüsü Şekil 1 de verilmiştir. ön yüz arka yüz 2/1 Gabardin Şekil 1. Deney Numunesinin Doku Raporu Terbiye : Terbiye işletmesinde yapılan işlemler sırasıyla aşağıdaki gibidir: 1. Yakma: Arka yüzü zaten şardon olacağından dolayı ön yüzüne yakma işlemi yapılmıştır. Genel olarak bu tip kumaşlara uygulanan orta ağırlıkta bir yakma şekli olan soğutma silindiri üzerinde yakma yapılmıştır. 2. Yıkama: 60 o C de kimyasal kullanmaksızın yalnızca suyla yıkama işlemi yapılmıştır. 3. Yaş apre+fikse: Germe makinasında yaştan apre verilerek 195 o C de kurutma ve polyester ile elastanın fiksesi yapılmıştır. Apre verilmesinin sebebi, şardon öncesinde kumaşın yumuşatılarak şardonda daha kolay ve daha düzgün bir şekilde tüylenmesinin sağlanmasıdır. Reçete: 10 gr/lt Unisil 2M (makrosilikon yumuşatıcı) 1 gr/lt Asetik Asit (ph ayarlamak için) 2
Sabır,E.C., Maralcan,A. Teknolojik Araştırmalar: TTED 2010 (2) 1-8 Fiksede ise kumaş kuruduktan sonra 195 o C de 30 sn. kadar daha kalarak polyester ve elastanın boyutsal özelliklerininin (en-gramaj-elastikiyet) sabitlenmesi hedeflenir. 4. Şardon: Kumaşın arka yüzüne 10 mt/dk ve 20 mt/dk hızlarda 4 er pasaja kadar şardon (tüylendirme) işlemi yapılmıştır. Şekil 2 de çalışmada kullanılan Lafer-Türk marka 2 tamburlu şardon makinası görülmektedir. Şekil 2. RCM Çift Tamburlu Şardon Makinası (Lafer-Türk) 5. Makas: Eşit bir tüy yüksekliği elde etmek için kumaşın şardon yapılan arka yüzüne makas (traşlama) işlemi yapılmıştır. 6. Apre: Apre işleminde kumaş, germe makinasından geçirilerek hem apre kimyasalları verilip istenen tuşe elde edilir hem de kumaş istenen boyutsal özellikleri ve çekme testi değerleri ayarlanarak mamul hale getirilir. Đkinci amaç doğrultusunda apre işlemi de 195 o C de yapılmıştır. Bu kumaş için kullanılan apre reçetesi: Reçete: 10 gr/lt Unisil 2M 10 gr/lt Unisil NPE (polietilen emülsiyonu) 1 gr/lt Asetik asit şeklindedir. 2.2. Metot Çalışmada üretilen kumaşa 6 adet test uygulnamıştır. Test sonuçlarının istatistiksel değerlendirmedi için Design Expert paket 6.0 paket programı kullanılmıştır. Analizlerde Anova tek yönlü varyans analizi yapılmıştır. Kumaşa Uygulanan Testler : Kumaşa gramaj, yıkama çekmesi, buhar çekmesi, elastikiyet ve boncuklanmadır. Deney numunelerine uygulanan testler aşağıda açıklanmıştır. En: Şerit metreyle ölçüldü. Gramaj: Gramaj kesme aparatı (Şekil 3) ile alınan 3 adet gramaj parçasının ortalaması alınarak ortalama metrekare ağırlığı hesaplandı. 3 Şekil 3. Gramaj kesme aparatı Yıkama çekmesi testi: Bu test sanfor testi adıyla da bilinir. %3 ün üzerinde çekme yada %1 in üzerinde uzama kabul edilmez. 50x50 cm çizilen kumaşlar, ev tipi çamaşır makinasında 40 o C de yıkanıp, Thumbler
Teknolojik Araştırmalar: TTED 2010 (2) 1-8 kurutmada kurutulduktan sonra atkı ve çözgü yönünde 50 cm.de çekmeleri ölçülerek % cinsinden hesaplandı. Buhar çekmesi: Bu testin yapıldığı makina Wira (Şekil 4) adında olduğu için bu test de daha çok Wira testi olarak bilinir. %3 ün üzerinde çekme yada %1 in üzerinde uzama kabul edilmez. Standart şablonu ile çizilerek kesilen kumaşlar, doymuş buharda 3 kez 30 ar saniye ve her bir arada da 30 sn. dışarıda bekletildikten sonra çekmeleri ölçülerek % cinsinden hesaplandı. Şekil 4. Buhar çekmesi test cihazı WIRA Elastikiyet: Atkı ve çözgü yönünde 6x20 cm kesilen kumaşların elastikiyetleri, elastikiyet test cihazında ölçüldü (Şekil 5). Bu cihaz, bir bilgisayara bağlı ve buradan kontrol edilmekte ve sonuçlar bilgisayara iletilmektedir. Şekil 5. Mukavemet ve elastikiyet test cihazı (James H. Heal) Pilling: Normal şartlarda kumaşın arka yüzünde boncuklanma ile ilgili bir müşteri talebi olmamaktadır. Ancak deney numunesi kumaşa, arka yüz şardon yapıldığı için ön yüzünün yanı sıra arka yüzüne de pilling testi yapılmıştır. Yapılan test, Martindale pilling testi denilen en ağır pilling test metodudur. Cihazda (Şekil 6) 2000 tur sonunda birbiri üzerine sürtünen kumaşlardaki boncuklanma, standart resimlerle karşılaştırılarak 1 den 5 e kadar değerlendirilir. 1, en düşük, 5, en yüksek değerdir. 1-2, 2-3, 3-4 ve 4-5 olarak ara değerler de kullanılır. Genellikle 2-3 ün altındaki değerler kabul edilemez. Şekil 6. Martindale pilling cihazı Deneysel Tasarım Yapılan deneylere ait sonuçlar Design Expert 6.0.1 paket programıyla tam faktöriyel deney tasarımı kullanılmış ve oluşturulan modeller istatiksel olarak değerlendirilmiştir. Faktörler, seviyeleri ve değerleri Çizelge 1 de verilmiştir. Faktörler (bağımsız değişkenler şardon makinesinin tambur hızı ve şardon pasaj sayısıdır. Bağımlı değişkenler ise yukarıda verilen deneylerdir. Her bir deney için tek yönlü varyans analizi yapılmıştır. 4
Sabır,E.C., Maralcan,A. Teknolojik Araştırmalar: TTED 2010 (2) 1-8 Çizelge 1. Deney tasarım faktörleri ve seviyeleri (kodlanmamış) Faktör (Bağımsız değişken Seviye Değerler Ölçü birim Hız 2 10, 20 m/dk Şardon pasaj sayısı 4 1,2,3,4-3. BULGULAR ve DEĞERLENDĐRME Araştırma konusu olan 2/1 Dimi örgülü kumaş için 10 m/dk ve 20 m/dk şeklinde iki farklı şardon hızı kullanılmıştır. Hız sabit tutularak kumaş 4 kez şardonlanmıştır. Böylece iki farklı hızda dört pasaj şardonlu toplam sekiz adet kumaş numunesi elde edilmiştir. Her deney için şardonlanan kumaşlardan teste uygun sayıda numuneler alınmış ve elde edilen ortalama bulgular Şekil 7-15 de gösterilmiştir. Enler Gramajlar 14 535 140,0 530 En (cm) 139,5 139,0 138,5 Gramaj (g/m) 525 520 515 510 138,0 505 137,5 500 Şekil 7. Kumaş Eni Değişimi Çözgü Yönünde Sanfor Çekmeleri Şekil 8. Gramaj Değişimi Atkı Yönünde Sanfor Çekmeleri 3,0 3,0 Çekme (%) 2,0 1,0 Çekme (%) 2,0 1,0 0,0 Şekil 9. Çözgü Yönü %Çekme Değişimi Çözgü Yönünde Buhar Çekmeleri 0,0 Şekil 10. Atkı Yönü %Çekme Değişimi Atkı Yönünde Buhar Çekmeleri Çekme (%) 4,5 4,0 3,5 3,0 2,0 1,0 0,0 Şekil 11. Çözgü Yönü %Buhar Çekmesi Değişimi Çekme (%) 4,5 4,0 3,5 3,0 2,0 1,0 0,0 Şekil 12. Atkı Yönü %Buhar Çekmesi Değişimi 5
Teknolojik Araştırmalar: TTED 2010 (2) 1-8 Çözgü Yönünde Elastikiyetler Atkı Yönünde Elastikiyetler 28,00 26,00 28,00 26,00 Elastikiyet (%) 24,00 22,00 20,00 18,00 16,00 14,00 12,00 10,00 Elastikiyet (%) 24,00 22,00 20,00 18,00 16,00 14,00 12,00 10,00 Şekil 13. Çözgü Yönü Elastikiyet Değişimi Şekil 14. Atkı Yönü Elastikiyet Değişimi Pilling'ler 5 4,5 4 3,5 3 2 1 0 10 m/dk 1 pasaj 10 m/dk 2 pasaj 10 m/dk 3 pasaj 10 m/dk 4 pasaj 20 m/dk 1 pasaj 20 m/dk 2 pasaj 20 m/dk 3 pasaj 20 m/dk 4 pasaj arka yüz Şekil 15. Kumaşın Arka Yüzü ve Ön Yüzü için Boncuklanma Değerleri ön yüz Kumaş eni: Şekil 7, kumaş en değişimini şardon pasaj sayısı ile iki farklı hız için göstermektedir. Grafikten de görüleceği üzere pasaj sayısının artırılması kumaş eninin düşmesine sebep olmaktadır. Hızın enlere etkisinin bulunmadığı görülmektedir. Ancak 4. pasajda hızın, etkisi az da olsa ( cm) kumaş enini değiştirdiği görülmüştür. Bu değer değişimleri kabul edilebilir sınırlar içindedir. Deneye ait tüm sonuçlar istatiksel olarak analiz edilmiş olup hız ve pasaj sayısı parametrelerinin kumaş eni değişimine etkisi anlamlı bulunmamıştır. Gramaj: Kumaş gramajındaki değişimler Şekil 8 de verilmiştir olup gramaj değerleri 523 g/m.tül ile 529 g/m.tül arasında kalmıştır. Bu değerler arası fark kabul edilebilir sınırlar içerisindedir. Gramajlara yapılan istatiksel analizde de anlamlı bir fark görülmemiştir. Yıkama çekmesi: nın farklı hızlarda % Çekmeye etkisi çözgü yönü için Şekil 9 da ve atkı yönü için ise Şekil 10 da verilmiştir. Şekillerden, çözgü yönünde çekmenin iki hızda da ve 4 pasajda da aynı olduğu ve değişmediği görülmektedir. Atkı yönündeki çekmenin ise pasaj sayısıyla arttığı görülmektedir. Şardon pasajı arttıkça atkı yönünde yıkama test değerleri bozulmaktadır. Bu durum, şardonun atkı ile ilgili bir işlem olması ile açıklanır. Hızın artması da bu etkiyi arttırmaktadır. Ancak; şekil 9 şekil 10 ile birlikte incelendiğinde atkı yönünde test değerlerinin çözgü yönüne göre daha iyi olduğu söylenebilir. Bu durum, poliviskon bistretch kumaşların genel bir karakteristiği olarak doğaldır. Đstatiksel analizde hız ve pasaj sayısının çözgü çekmesi üzerinde anlamlı bir etkisinin olmadığı ancak atkı yönü yıkama çekmesi üzerinde ayrı ayrı ve etkileşimli olarak etkilerinin var olduğu görülmüştür. Buhar çekmesi: Şekil 11, pasaj sayısının farklı hızlar için çözgü yönü buhar çekmesine etkisini göstermektedir. Şekil 12 ise atkı yönü buhar çekmesi için incelenebilir. Şekilden, çözgü yönünde, pasaj sayısı ve hızın artmasıyla çekme değerlerinin kötüye gittiği görülmektedir. Daha tüylü kumaşlar buhara karşı daha hassastırlar. Bu nedenle çözgüdeki çekme değerlerinin kötüye gitmesi tüylenmenin artmasıyla ilgilidir. Atkı yönünde de aynı etki vardır ancak, test değerleri iyi olduğu için grafikte bu farklılık çok net olarak görülememektedir. Buhar çekmesi sonuçlarında da yine atkı yönünde elde edilen test değerlerinin daha iyi olduğu tespit edilmiştir. Đstatiksel analizde de atkı ve çözgü yönü buhar çekmesi üzerinde hızın etkisi anlamlı çıkmış, pasaj sayısı ise anlamlı çıkmamıştır. 6
Sabır,E.C., Maralcan,A. Teknolojik Araştırmalar: TTED 2010 (2) 1-8 Elastikiyet: ve şardon hızının elastikiyete etkisi; çözgü yönü için Şekil 13 den ve atkı yönü için ise şekil 14 den incelenebilir. nın ve pasaj hızındaki artmanın çözgü yönünde elastikiyeti az da olsa arttırma eğiliminde olduğu, ancak atkı yönünde elastikiyeti %37 ye varan oranda azalttığı görülmektedir. Atkı yönündeki bu olumsuz etki şardonun ağırlıklı olarak atkı ipliklerini etkilemesiyle ilgilidir. Hızın artması bu etkiyi azaltmıştır. 4. pasaj şardonda ise tersi bir durum görülmüştür. 4. pasajda sonra tüylenme oldukça artmış olup şardon hızı arttığında ise elastikiyet hızla azalmıştır. Ancak istatiksel analize göre hızın ve pasaj sayısının değişmesinin (artmasının) atkı ve çözgü yönü elastikiyet üzerinde anlamlı bir etkisinin olmadığı görülmüştür. Boncuklanma (Pilling): Hız ve pasaj sayısının boncuklanmaya etkisi Şekil 15 de görülebilir. Burada ipliğin kalitesi daha önemli rol oynamaktadır. Elbette şardonlu yüzün boncuklanma değerleri daha kötüdür. Hız ve pasaj sayısı değişse bile arka yüzde boncuklanma değerlerinin değişmediği ancak hız değiştiğinde ön yüzdeki boncuklanma değerinde farklılık olduğu görülmüştür. Đstatiksel analizde hızın boncuklanmaya etkisi anlamlı çıkmış, pasaj sayısının etkisi ise anlamlı çıkmamıştır. 4. SONUÇ 2/1 Z dimi dokuyla dokunmuş Polyester/Viskon + Elastan içerikli Ne 28/1 ipliğin 70 dtex elastan kullanılarak üretilmiş iplikten dokunan kumaşların mekanik apre işlemlerinden biri olan şardonlama işlemi sonucunda bazı kalite kontrol parametreleri üzerinde tambur hızı ve pasaj sayısının etkisinin araştırıldığı bu çalışmada özellikle atkı yönünde etkilerin daha fazla olduğu dikkat çekmektedir. Çünkü şardon işlemi, daha çok atkı iplikleri ile ilgilidir. Çalışmanın bağımsız değişkenleri olarak seçilen hız ve pasaj sayısı faktörlerinin, kumaş en değişiminde, kumaş gramajında ve elastikiyette anlamlı bir etkisinin olmadığı görülmüştür. Sanfor çekmesi test değerleri çözgü yönünde fazla değişmemekle birlikte atkı yönünde, pasaj sayısı arttıkça kötüye gitmektedir. Yüksek tambur hızında sanfor çekmesinde daha da fazla bozulma görülmektedir. Buhar çekmesi değerleri de pasaj sayısı arttıkça kötüye gitmekte, yüksek hızda biraz daha yüksek değerlerde seyretmektedir. arttıkça elastikiyetler çözgü yönünde çok az artmakta, atkı yönünde ise ciddi anlamda azalmaktadır. Özellikle atkı yönünde hızın artması elastikiyeti olumlu etkilemektedir. En, gramaj, yıkama çekmesi, buhar çekmesi, elastikiyet ve boncuklanmada pasaj sayısının anlamlı bir etkisinin olmadığı ancak tambur hızının çözgü yönü yıkama çekmesi, çözgü yönü buhar çekmesi ve ön yüz boncuklanmada etkisi olduğu görülmüştür. Çalışmadaki istatiksel analizde yapılan testlere hız ve pasaj sayısının etkisi özet olarak çizelge Çizelge 2. Deneysel çalışmada elde edilen istatiksel sonuçlar (%95 Güven aralığında) Yapılan Testler Hızın Etkisi Pasaj Sayısının Etkisi En Yok Yok Gramaj Yok Yok Yıkama çekmesi Atkıda var Atkıda Buhar çekmesi Atkıda ve çözgüde Yok Elastikiyet Atkıda Atkıda Pilling (ön yüz) Var Yok Pilling (arka yüz) Yok Yok 7
Teknolojik Araştırmalar: TTED 2010 (2) 1-8 TEŞEKKÜR Kumaşın üretimini ve şardon prosesine hazırlığını sağlayan Şimşek Tekstil A.Ş., Adana/Türkiye işletmesine teşekkür ederiz. Đletişim : Yrd. Doç.Dr. Emel Ceyhun SABIR Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Tekstil Mühendisliği Bölümü 01330 Balcalı/Yüreğir/Adana,Türkiye e-posta : emelc@cu.edu.tr Öğr. Gör. Ali MARALCAN Çerkezköy Meslek Yüksekokulu Tekstil Teknolojisi Programı, Çerkezköy/Tekirdağ e-posta : amaralcan@nku.edu.tr 8