Rieter İplikçilik El Kitabı Cilt 3 Rieter İplikçilik El Kitabı Cilt 3 İplik Hazırlık Werner Klein
Yayıncı Rieter Machine Works Ltd. Copyright 2011 by Rieter Machine Works Ltd. AG, Klosterstrasse 20, CH-8406 Wintherthur, www.rieter.com İçeriğin bu kısmı Textile Institute den izin alınarak kullanılmıştır. Tercüme Prof. Dr. H. Erhan Kırtay Mevcut ciltler / Baskı: Cilt 1 Kısa Lif İplikçilik Teknolojisi ISBN 10 3-9523173-1-4 / ISBN 13 978-3-9523173-1-0 Cilt 2 Harman Hallaç & Tarak ISBN 10 3-9523173-2-2 / ISBN 13 978-3-9523173-2-7 Cilt 3 İplik Hazırlık ISBN 10 3-9523173-3-0 / ISBN 13 978-3-9523173-3-4 Cilt 4 Ring İplikçiliği ISBN 10 3-9523173-4-9 / ISBN 13 978-3-9523173-4-1 Cilt 5 Rotor İplikçiliği ISBN 10 3-9523173-5-7 / ISBN 13 978-3-9523173-5-8 Cilt 6 Alternatif Eğirme Sistemleri ISBN 10 3-9523173-6-5 / ISBN 13 978-3-9523173-6-5 Cilt 7 Kimyasal Lifler ISBN 10 3-9523173-7-3 / ISBN 13 978-3-9523173-7-2 Tüm Ciltler (Vol. 1-7) ISBN 10 3-9523173-0-6 / ISBN 13 978-3-9523173-0-3
Rieter İplikçilik El Kitabı. Cilt 3. İplik Hazırlık 3 Rieter İplikçilik El Kitabı Cilt 3 İplik Hazırlık Werner Klein
4 Rieter İplikçilik El Kitabı. Cilt 3. İplik Hazırlık
Rieter İplikçilik El Kitabı. Cilt 3. İplik Hazırlık 5 GENEL AÇIKLAMA Cilt 1 Kısa Lif İplikçiliği Teknolojisi Cilt 5 Rotor İplikçiliği Rieter İplikçilik El Kitabı serisinin bu ilk cildinde, kısa lif iplikçiliğinde temel kavramlara ve bu nedenle genellikle kısa lif iplikçiliğinde geçerli olan, teknolojik ilişkilere değinilmektedir. Bu serinin sonraki ciltleri, makinalar veya makina gruplarına göre düzenlenecektir. Böylece genellikle geçerli olan temel prensipler, makina tasarımı ve konstrüksiyonunda devam eden gelişmelerden ayrı tutulmuş olacaktır. Rotor eğirme prosesi, alternatif eğirme sistemleri alanında yapılan araştırmanın bir sonucu olarak geliştirilmiştir. Devam eden çalışmalar sayesinde, eğirme elemanları ve koşullarında optik olarak ring ipliği ile rotor ipliğini birbirinden ayırmayı neredeyse imkansızlaştıran büyük ilerlemeler sağlanmıştır. Bu cilt, rotor iplikçilik prosesi ve özellikleri hakkında detaylı bilgi içermektedir. Cilt 2 Harman Hallaç & Tarak Rieter İplikçilik El Kitabı`nın ikinci cildi, açma, temizleme, karıştırma ve taraklama hakkında detaylı bilgi sağlamakta ve tarak garnitürlerinin ve regüle sisteminin seçimi ve bakımı yanında hammaddelerin klimatizasyonu, çeşitli temizlik derecelerdeki liften beklenen telef, temizleme ve karıştırma makinalarının seçimi ve ayarlaması, telef geri kazanımı, taşıma, çeşitli tarak parçalarının işlevleri hakkında bilgiler vermektedir. Cilt 3 İplik Hazırlık Rieter İplikçilik El Kitabı`nın bu cildi, tarak ve ring iplik makinaları arasındaki iplik üretim prosesinin teknik ve teknolojik özelliklerini kapsamaktadır. Bu aşama, prosesin en önemli kısmıdır. Çünkü iplik kalitesi büyük ölçüde kendisinden önceki ara ürünlerin kalitesine bağlıdır. Bu cilt, sırasıyla tarama (tarama hazırlık dahil), cer ve fitil olmak üzere 3 bölümden oluşmaktadır. Cilt 6 Alternatif Eğirme Sistemleri Alternatif eğirme sistemleri, ring eğirme standartlarından belirli derecede ayrılan bir kalitede iplik ve dolayısıyla son ürün üretmektedir. Alternatif eğirme sistemlerinin tüm avantajlarından yararlanmak için, sistemlerin detaylı bir şekilde anlaşılması önemlidir. Bu cilt, bu amaca ulaşmak için katkıda bulunacak şekilde oluşturulmuştur ve en önemli alternatif eğirme sistemlerini detaylı olarak açıklamaktadır. Cilt 7 Kimyasal Lifler Bu serinin en son cildi, sentetik liflerin önemli alanlarıyla ilgilenmektedir. Ticari olarak pazara sürülmelerinden itibaren, sentetik liflerin pazar payı, etkileyici bir büyüme hızı sergilemiştir. Farklı özelliklerde sentetik lif çeşitleri gittikçe artmaktadır. Günümüzde çeşitli uygulamalar için, pratik olarak isteğe özel lifler mevcuttur. Bu nedenle, iplik üreticisinin bu liflerin özelliklerini ve proseslerini etkileyen belirli özellikleri kapsamlı bir şekilde anlaması önemlidir. Cilt 4 Ring İplikçiliği Dördüncü cilt, ring iplikçiliğinin teknik ve teknolojik durumunu içermektedir. Bu aşama, iplik üretiminin çok önemli bir alt alanıdır, çünkü ring iplik makinesinin iplik üretimi ve kalitesi üzerine çok temel bir etkisi vardır. Ring ipliği, diğer eğirme prosesleri ile üretilen iplikler değerlendirilirken kıyaslamada hala kesin bir standarttır.
6 Rieter İplikçilik El Kitabı. Cilt 3. İplik Hazırlık
Rieter İplikçilik El Kitabı. Cilt 3. İplik Hazırlık 7 EDİTÖRDEN Modern kısa lif iplikçiliğindeki temel prensipleri güncelleyen Rieter İplikçilik el kitabının bu üçüncü cildi, taraklama ve ring iplikçilik arasındaki iplik üretim işlemlerinin hem teknik hem de teknolojik yönlerini ele almaktadır. Bu elbette ki prosesin en önemli bir parçasıdır çünkü son ipliğin kalitesi, büyük ölçüde ipliğin yapıldığı ara ürünün kalitesine bağlıdır. Bu cilt, tarama (penye) bölümü (penye hazırlık dahil), cer makinası ve fitil makinasının anlatıldığı üç kısımdan oluşmaktadır. Her durumda, temel teknolojilerin prensipleri tartışılmış ve kullanılan makinaların açıklaması yapılmıştır. Her iplik uzmanı için, bu proseslerde yer alan ayrıntılı işlemlerin iyice anlaşılması, çeşitli özelliklerin karşılıklı etkileşimlerinde yer alan ilişkilerin bilinmesi, olasılıkların farkında olunması ve olabilecek sapmaların bilinmesi çok önemlidir. Bu, mevcut rekabetçi mücadelede ayakta kalabilmek için tek yoldur. Bu kitapların baş yazarı, Werner Klein, İsveç Tekstil Fakültesi`nin kıdemli öğretim üyelerinden birisi ve Textile Institute Manchester tarafından yayınlanan Tekstil Teknoloji Kılavuzu nun orijinal baskısının yazarıdır. Rieter firmasında çeşitli pozisyonlarda bulunan tekstil uzmanlarından oluşan diğer tüm yazarların uzun süreli tecrübeleri vardır. El kitabı ayrıca, diğer üreticiler tarafından geliştirilen prosesleri ve çözümleri dikkate alarak, Rieter`in mevcut ürün gamının ötesine geçen durumlara da değinmektedir. Bu El Kitabının yapısı ve konuların düzenlemesi, bu standart çalışmanın devam etmesi için izin vermeleri nedeniyle teşekkür ettiğimiz Textile Institute, Manchester tarafından yayınlanan orijinal Kısa Lif İplikçilik Teknolojisi nden alınmıştır. Bazı önemli temel teknolojilerin özellikle çekim işleminin Rieter, İplikçilik El Kitabı. Cilt 1 Kısa Lif İplikçilik Teknolojisi nde bahsedildiği de dikkate alınmalıdır. Bu İplikçilik El Kitabı serisinin tüm kullanıcılarına keyifli okumalar diliyoru. Heiner Eberli, Pazarlama Müdürü, Rieter Spun Yarn Systems
8 Rieter İplikçilik El Kitabı. Cilt 3. İplik Hazırlık
Rieter İplikçilik El Kitabı. Cilt 3. İplik Hazırlık 9 IÇİNDEKİLER 1. PENYE BÖLÜMÜ 11 1.1. Giriş 11 1.1.1. Penye makinasının eksik yönleri 11 1.1.2. Penye makinasının görevleri 11 1.1.3. Uygulama çeşitleri 11 1.1.3.1. Uzun elyaf işleyen penye iplikhaneleri 12 1.1.3.2. Orta uzunlukta elyaf işleyen penye iplikhaneleri 12 1.1.3.3. Kısa ile orta arasındaki uzunlukta elyafı işleyen iplikhaneler 12 1.1.4. Penye (tarama) makinası tipleri 12 1.1.5. Düz penye makinasında işlemlerin sırası 13 1.1.6. Tarama materyalinin hazırlanması 14 1.2. Tarama teknolojisi 14 1.2.1. Tarama işlemini etkileyen parametreler 14 1.2.2. Beslenen materyalin taramaya etkisi 15 1.2.2.1. Vatkadaki liflerin paralelleştirilmesi 15 1.2.2.2. Vatka kalınlığı (ağırlığı) 17 1.2.2.3. Vatka tabakasının düzgünlüğü 17 1.2.2.4. Çengellerin yerleşimi 17 1.2.3. Tarama işleminin kaliteye etkisi 18 1.3. Döküntü uzaklaştırma teorisi 18 1.3.1. Gégauff teorisine göre 18 1.3.1.1. Tanımlar 18 1.3.1.2. Geri besleme ile döküntünün uzaklaştırılması 19 1.3.1.3. İleri beslemeyle döküntü ayrılması 20 1.3.2. İleri ve geriye beslemede tarama işleminin kalitesi 20 1.3.3. Tarama işlemine makina bileşenlerinin ve ayarların etkisi 20 1.3.3.1. Her bir tarama döngüsündeki tarama miktarı 20 1.3.3.2. Besleme tipi 21 1.3.3.3. Koparma ayarları 21 1.3.3.4. Tarama uçlarının sıklığı 21 1.3.3.5. Üst tarağın dalma/nüfuz etme derinliği 21 1.3.3.6. Ekleme 22 1.4. Tarama işlemi için materyalin hazırlanması 22 1.4.1. Genel bilgiler 22 1.4.2. Konvensiyonel sistem 23 1.4.3. Modern hazırlama sistemi (şerit birleştirme sistemi) 24 1.4.3.1. Bu sistemin uygulandığı ilk makinalar 24 1.4.3.2. Besleme 25 1.4.3.3. Vatka sarma düzeneği klasik sistem 25 1.4.3.4. UNILap üzerindeki önceki VARIOspeed düzeneği 26 1.4.3.5. En son teknolojiyi içeren sistem 26 1.4.3.6. Ana veriler 26 1.5. Penye makinası 26 1.5.1. Ana hatlar 26 1.5.1.1. Sınıflandırma 26 1.5.1.2. Rieter E 66 penye makinasının fonksiyonlarının açıklanması 27 1.5.2. Besleme 28 1.5.2.1. Vatkanın beslenmesi 28 1.5.2.2. Besleme tertibatı 29 1.5.3. Çene düzeneği 29 1.5.3.1. Kıstırma düzeneğinin yapısı 29 1.5.3.2. Çene hareketleri 30 1.5.3.3. Asılı ve sabit sarkaç 31 1.5.4. Tarak 31 1.5.4.1. Yuvarlak tarak 31 1.5.4.2. Üst tarak 31 1.5.4.3. Tarakların çalışması 32 1.5.5. Materyalin alınması 32 1.5.5.1. Ekleme 32 1.5.5.2. Tülbentin sarılması ve şerit oluşturulması 33 1.5.5.3. Şeridin alınması 34 1.5.6. Çekim tertibatı 34 1.5.7. Şeridin kovaya istiflenmesi 35 1.5.8. Telef uzaklaştırma 35 1.5.9. Makina verileri 37 1.5.9.1. Makinadaki hareketlerinin sırası 37 1.5.9.2. Rieter E 75 in teknik bilgileri 37 1.6. Saco Lowell çift taraflı penye makinası 37 1.7. Tarama bölgesinde otomasyon 38 1.7.1. Genel bilgiler 38 1.7.2. Taşıma otomasyonu 39 1.7.3. Makina otomasyonu (penye makinası) 39 1.8. Cer pasajlarının sayısı 40 1.9. Hammaddenin iyileştirilmesi 40 1.9.1. Pamuğun iyileştirilmesiyle oluşan yeni pazar segmentleri 40 1.9.1.1. Tanımlama 40 1.9.1.2. Talepdeki ve çalışma olanaklarındaki değişiklikler 40 1.9.2. Bazı ön şartlar 41 2. ÇEKİM MAKİNASI (CER) 43 2.1. Giriş 43 2.2. Cer makinasının görevi 43 2.2.1. Düzgünleştirme 43 2.2.2. Paralelleştirme 44 2.2.3. Karıştırma 44 2.2.4. Toz uzaklaştırma 44 2.3. Çalışma prensibi 44 2.4. Cer makinasının kısımlar 45 2.4.1. Cağlık (şerit besleme) 45 2.4.2. Çekim tertibatı (genel açıklamalar) 45 2.4.2.1. Gereksinimler 45 2.4.2.2. Çekime etkisi 45 2.4.2.3. Kısa lif iplikçiliğinde çekim tertibatları 46 2.4.2.4. Cer makinalarında kullanılan çekim tertibatı tipleri 47
10 Rieter İplikçilik El Kitabı. Cilt 3. İplik Hazırlık 2.4.3. Çekim tertibatı için emiş sistemleri 48 2.4.4. Şeridin kovaya yerleştirilmesi (istiflenmesi) 48 2.4.4.1. Çıkış tertibatı 48 2.4.4.2. Yoğunlaştırma 49 2.4.4.3. Şeridin kovaya yerleştirilmesi 49 2.4.4.4. Kova değiştiriciler 49 2.4.4.5. Bir veya iki kafalı (çıkışlı) makinalar 50 2.5. İzleme ve regüle 50 2.5.1. Regülenin amacı 50 2.5.2. Sınıflandırma 50 2.5.3. Otomatik dengeleyici izleme tertibatları 51 2.5.4. Regüle sistemli izleme donanımları 51 2.5.4.1. Sınıflandırma 51 2.5.5. Açık-devre kontrollü regüleli cer makinaları 51 2.5.6. Kapalı devre kontrollü regüleli cer makinası 52 2.5.7. Düzeltme uzunluğu 52 2.5.8. Rieter RSB regüle sistemi 53 2.5.8.1. Prensibi 53 2.5.8.2. Beslenen şeritlerin kütlesinin yoklanması 53 2.5.8.3. Regüle işlemi 53 2.5.8.4. Regüle işlemi 53 2.5.8.5. Yüksek performanslı regüleli cer makinalarının avantajları 53 2.5.9. Entegre izleme sistemi (proses kontrol tekniği) 54 2.5.9.1. Entegre İzleme iplikçilikte önemli 54 2.5.9.2. Çalışma metodu 54 2.5.9.3. Kalite izleme sistemi 54 2.6. Cer makinalarında karışım 54 2.7. Lojistik 55 2.8. Yüksek performanslı cer makinalarının teknik verileri 56 3. FİTİL MAKİNASI 57 3.1. Giriş 57 3.1.1. Gerekli ama dertli bir işlem kademesi olarak fitil makinası 57 3.1.2. Modern bir fitil makinasından beklenenler 57 3.1.3. Fitil makinasının görevleri 57 3.2. Fonksiyonların tanımlanması 57 3.2.1. Operasyon sırası 57 3.2.2. Bobinlerin iki sıra halinde düzenlenmesinin etkileri 58 3.3. Fitil makinasının çalışma bölgeleri 59 3.3.1. Cağlık 59 3.3.2. Çekim tertibatı 59 3.3.2.1. Tanımlama 59 3.3.2.2. Apronlar 60 3.3.2.3. Üst silindirlere baskı uygulanması 61 3.3.2.4. Kondenser 61 3.3.2.5. Üst ve alt apronların birbirlerine olan mesafesi 61 3.3.3. İğ ve kelebek 62 3.3.3.1. Büküm verilmesi 62 3.3.3.2. Çeşitli kelebek tasarımları 62 3.3.3.3. Kelebek 63 3.3.3.4. Kelebek tacı 64 3.3.3.5. Baskı parmağı 65 3.3.4. Bobinin sarılması 65 3.4. Makina tahrik sistemi 65 3.4.1. Mekanik tahrik sistemleri 65 3.4.1.1. Bobin tahriği 65 3.4.1.2. Konik tahrikli aktarım 66 3.4.1.3. Kayışın kaydırılması 66 3.4.1.4. Düzeltme kızağı (dengeleme kızağı, Düzeltme çubuğu) 67 3.4.1.5. Kaldırma hareketi 68 3.4.1.6. Sarım Oluşturma mekanizması 68 3.4.1.7. Konik tambur kayışının kaydırılması 69 3.4.1.8. Bobin kızağı hareketinin tersine çevrilmesi 69 3.4.1.9. Kaldırma boyunun kısaltılması 69 3.4.2. Fitil Makinasının Dişli Değiştirme Konumları (eski tip fitil makinalarında) 70 3.4.3. Elektronik tahrik sistemi 70 3.5. Özel tasarım (Saco Lowell Rovematic makinası) 71 3.6. Aksesuarlar 71 3.6.1. İzleme donanımları 71 3.6.1.1. Ýzleme donanımlarına olan gereksinim 71 3.6.1.2. Şerit durdurma hareketleri 71 3.6.1.3. Fitil makinası durdurma 71 3.6.1.4. Fitil gerginliğinin izlenmesi 72 3.6.2. Üfleyici donanım 72 3.7. Otomasyon 72 3.7.1. Otomasyon potansiyeli 72 3.7.2. Takım değiştirme 73 3.7.2.1. Takım değiştirme için hazırlık 73 3.7.2.2. Manuel takım değiştirme 73 3.7.2.3. Otomatik takım değiştirme 73 3.7.3. Bobinlerin ring iplik makinasına taşınması 74 3.8. Teknik veriler (normal değerler) 74 3.9. Ekler 74 ŞEKİLLER 77
Rieter İplikçilik El Kitabı. Cilt 3. İplik Hazırlık 11 1. PENYE BÖLÜMÜ 1.1. Giriş 1.1.1. Penye makinasının eksik yönleri Penye bölümü, normal eğirme işleminde, tarak makinası ile regüleli cer makinasi arasına yerleştirilmiş çoğunlukla üç makinadan oluşan bir bölümdür (Şekil 1). Eğer karde iplik istenen özellikleri karşılamıyorsa penye makinası ipliğin kalitesini arttıracak bir donanım görevi yapar. Hiç şüphesiz üç ilave makinanın üretim hattına eklenmesi iplik maliyetini arttırmaktadır. Maliyetteki ilave bir artış da penye makinasının kesikli çalışma prensibi nedeniyle pek de başarılı olmayan tasarımından kaynaklanır. Çene sisteminin tüm kütlesinin saniyede 7.5 kere olmak üzere maksimum hıza ivmelenmesi ve sonrasında hızının sıfırlanması gerekmektedir ki bu işlem için bugün pek çok hayranlık uyandırıcı tasarım çözümleri bulunmaktadır. Kesikli çalışma prensibi ayrıca üretimde de kayba sebep olmaktadır. Sürekli çalışma prensibi ile çalışmak çok daha iyi olacaktır. Genel olarak eğirme sistemine nazaran bu yeni bir metod değildir. Yuvarlak tarama makinaları (penye makinaları), tambur tarama makinaları ve keten tarama makinaları olarak yaklaşık iki yüzyıldır kullanılmaktadır. Maalesef bu sistemler sadece uzun lifler (yün ve keten gibi) için kullanılabilir, kısa lifler için uygun değildir. Bu ikisi arasındaki bir sistem ise bölüm 1.6 da anlatılan Saco Lowell tarama makinasıdır: Saco Lowell çift taraflı bir tarama makinasıdır. 1.1.2. Penye makinasının görevleri Penye makinası, orta, orta-ince ve ince ipliklerin üretimi için kullanılır ve aşağıda belirtilmekte olan iplik özelliklerine pozitif etki yapar: düzgünlük; mukavemet; temizlik. Ayrıca aşağıda belirtilen kumaş karakteristiklerini de olumlu yönde etkiler: yüzey düzgünlüğü, görünüm, tutum. Penye işlemi, en belirgini örmede olmak üzere, sonraki işlem kademelerinde çalışma davraşını, iyileştirmek için de kullanılır. İlave olarak, karde ipliğe kıyasla taranmış pamuktan elde edilen iplik daha düşük büküm gerektirir. Ancak, daha önce de belirtildiği gibi, bu kalite iyileştirmeleri ilave makinalar, personel ve işletme alanı harcamalarının yanı sıra, hammadde kaybının sebep olduğu maliyet artışıyla sağlanmıştır. İplik üretim maliyetleri kg başına 0.3 USD den biraz daha az artmaktadır (tarama (penye) işleminin yoğunluğuna bağlı olarak). Kalitede iyileştirme sağlayabilmek için, penye makinası aşağıdaki işlemleri gerçekleştirmelidir: önceden hassas bir şekilde belirlenmiş miktardaki kısa liflerin uzaklaştırılması; kalan yabancı maddelerin uzaklaştırılması; elyaf içerisindeki nepsin büyük oranda uzaklaştırılması (tamamı ayıklanamaz); mümkün olan optimum kalite parametrelerine sahip şerit elde edilmesi. Kısa elyafın uzaklaştırılması temel olarak stapel boyunda iyileşmeyi sağlar, ama hammaddenin inceliğini de etkiler. Penye döküntüsü orijinal hammaddeden daha ince olduğu için, taranmış şeridin mikroner değeri beslenen malzemeden biraz daha yüksektir. Tarama işlemi ile liflerin paralelliğinin de arttığı akılda tutulmalıdır, ama bu bir yan etkidir ve her zaman bir avantaj değildir. Yüksek derecedeki paralellik, şerit içerisindeki lifler arası adhezyonu lifler birbirinden ayrılacak derecede düşürebilir yani şerit kopabilir ya da örneğin kovadan çekilirken olduğu gibi yalancı büküm oluşabilir. 1.1.3. Uygulama çeşitleri Taranıp uzaklaştırılan materyalin miktarı beslenen hammaddenin %8 - %25i arasında değişir. Hammadde dikkate alındığında, kalite gelişimi geniş varyasyon gösterebilir. Tarama işlemini kullanan üç ana iplik işletme grubu arasında temel farklılıklar aşağıda belirtildiği gibi açıklanabilir: Harman hallaç Tarak C 60 Cer makinası SB-D 40 veya SB 2 Penye hazırlık E 32 / E 35 Penye makinası E 66 / E 76 Regüleli Cer RSB-D 40 Fitil makinası F 15 / F 35 Ring İpli Makinası G 35 / K 45 ComforSpin İplikhane izleme SPIDERweb Şekil 1 Penye iplikleri için kısa lif iplikçiliği
12 Rieter İplikçilik El Kitabı. Cilt 3. İplik Hazırlık Şekil 2 Düz penye makinası 1.1.3.1. Uzun elyaf işleyen penye iplikhaneleri Bu firmalarda birinci sınıf, yüksek mukavemetli, pahalı ve düşük oranda kısa elyaf ile az miktarda kir içeren pamuk lifleri eğrilmektedir. Ürün, ya ince ya da çok ince olmak üzere en üst kalitede ipliktir. Dolayısıyla know-how bilgisinden ve personelden beklentiler, makinaların bakımı ve tasarımından olan beklentiler kadar yüksektir. İplik üretimi düşüktür, tarama döküntüsü ise yüksektir. 1.1.3.2. Orta uzunlukta elyaf işleyen penye iplikhaneleri Geniş bir yelpazedeki kalite özelliklerine sahip orta uzunlukta pamuk liflerinden orta incelikte (inceye kadar) kaliteli iplik ekonomik üretim maliyetleriyle eğirilmektedir. Günümüzde uygulamada en çok tercih edilen prosestir. Penye telefi oranı ortalama seviyelerdedir ve üretim genelde yüksektir. Bu işlemde problem yüksek kalite standardı ve yüksek üretim miktarlarını düşük maliyetlerde elde edebilmektir. Bunun için sağlanması zor olan gereklilikler söz konusudur. Orta uzunlukta elyafın tarama işleminden olan beklentiler ancak eğitimli personelce sağlanabilir. 1.1.3.3. Kısa ile orta arasındaki uzunlukta elyafı işleyen iplikhaneler Bu işletmelerde hammadde olarak karde ipliklerin üretiminde kullanılan malzemeler kullanılmaktadır. Sıklıkla hem karde ve hem de penye iplikler için aynı pamuk karışımları kullanılır, hatta bazen aynı numarada (kalından orta inceye kadar) üretilebilir. Karde ipliğe kıyasla, penye iplik daha temizdir, daha pürüzsüz ve yüksek mukavemete sahiptir. Bu tip işlemde, %8-18 (22) arasındaki penye telefiyle yüksek üretim miktarı aranmaktadır. İnce çok ince iplik üreten işletmelerde tarama işlemi bir şart olmasına rağmen, İplik kesit alanındaki lif sayısı azaldığı için orta ile kalın, numara iplik üretiminde tarama opsiyoneldir ve kısa liflerle çalışılması durumunda daha fazla hataya sebep olur. 1.1.4. Penye (tarama) makinası tipleri Çok değişik tipte penye makinaları vardır: düz penye makinaları (sabit veya salınımlı (titreşimli) çeneler, pamuk için); yuvarlak penye makinaları (İngiliz kamgarn işlemi); döner penye makinaları (Schappe (şappe) iplik üretimi); ve keten tarama makinaları (sak lifleri). Kısa lif iplikçiliğinde sadece, 1845 de Alsaz da J. Heilmann tarafından tasarlanan ve 1902 de İngiliz Nasmith ve 1948 de Whitin firması tarafından daha da geliştirilen salınımlı çeneli ve sabit koparma silindirli düz penye makinaları kullanılır. Pratikte sekiz kafalı tek taraflı makina modelleri kullanılır. Eski Platt Saco Lowell firmasında üretilmekte olan 6 + 6 kafalı çift taraflı makinalar artık üretilmemektedir. 1948 yılından beri makina tasarımındaki geliştirmeler ile üretimde beş kat artış sağlanmıştır.
Rieter İplikçilik El Kitabı. Cilt 3. İplik Hazırlık 13 1.1.5. Düz penye makinasında işlemlerin sırası Zo S Zo A W Zu Zu B K Z a b c d A B S W V V e f g F h i k Şekil 3 İşlemlerin sırası (a) Besleme silindirleri (S) vatkayı (W) az miktarda (4.3-6.7 mm) ileriye taşır, bu esnada çeneler (Zo/Zu) açıktır (besleme). (b) Üst çene plakası Zo alt çene plakası (Zu) üzerine doğru alçalır, böylece tüm lifler kıstırılmış olur (kıstırma). (c) Tarama segmenti (K), dönen bir milin (Z) üzerine yerleştirilmiştir, ve elyaf tutamını (elyaf sakalını) (B) testere dişleriyle tarar, çeneler tarafından tutulmayan her şeyi alır taşır (döner tarama). (d) Çeneler tekrar açılır ve koparma silindirine (A) doğru hareket eder (çeneler önde). (e) Bu arada koparma silindirleri (A) (kısmi) geri dönüşle kısmı olarak taranmış elyaf tutamını (tülbenti V) geri getirir, böylece tülbent koparma donanımının arkasından çıkar (tülbent döner). (f) Çenelerin öne doğru hareketi esnasında, çıkan elyaf tutamını (elyaf sakalını) (B) geriye dönen tülbentin (V) üzerine yerleştirilir. (g) Koparma silindirleri yeniden öne doğru dönmeye başlar ve kıstırılmış lifler besleme silindirleri tarafından (S) (çenelerin içerisinde) sıkıca tutuldukları tülbentten (W) çekilir (koparma). (h) Koparma işlemi öncesi, üst tarak (F) ön sıradaki dişlerini elyaf tutamının içerisine geçirmiştir. Koparma esnasında lif tutamı üst tarağın dişleri arasından çekilirken tutamın arka kısmı taranmış olur, böylece yuvarlak tarakların ulaşamadıkları tutamın bu bölgesi de taranmış olur (üst tarak tarafından pasif tarama). (i) Çene düzeneği pozisyonuna gelir gelmez bir sonraki besleme aşaması için çeneler açılır. Üst tarak geriye çekilir. Yeni bir tarama döngüsü daha başlar. (k) Diğer parçaların hareketlerine ters olarak, tarama mili sürekli döner. Bu dönüş esnasında ve belirli bir anda tarama bölgesi hızla dönen bir fırçayla temas eder. Bu fırça tarama segmentindeki yabancı maddeleri temizler ve bunları ekstraktöre atar, böylece döküntü filtre sistemine iletilir.
14 Rieter İplikçilik El Kitabı. Cilt 3. İplik Hazırlık Mekanik olarak çok zorlayıcı olan bu işlem adımları 8 tarama kafasında eş zamanlı olarak dakikada 500 defaya kadar gerçekleştirilir. (Rieter in mevcut E 66 tarama jenerasyonunda). 1.1.6. Tarama materyalinin hazırlanması Tarama işleminin (besleme, kıstırma, tarama, koparma) kendisi karmaşık bir işlem olup: en iyi ekipmanı; optimum, düzenli ayarları; mükemmel bakımı; dikkatli kullanımı gerektirir. a b Bunların yanı sıra çok önemli bir faktör tarama işlemi öncesi materyalin hazırlanmasıdır. Çünkü tarak makinasından gelen materyal hem şekil hem de lif düzeni açısından taramaya uygun değildir. Eğer tarak makinasından gelen şeritler penye makinasına beslenirse çeneler tarafından gerçek kıstırma işlemi ancak yüksek noktalarda (Şekil 4) gerçekleşebilir, ancak çenelerin daha az sıkıştırdığı bölgeler olan şeritlerin kenar kısımlarını kavrayamama riski bulunur. Daha sonra bunlar yuvarlak taraklarla topak halinde çekilebilir. Dolayısıyla kesit alanında mümkün olan en yüksek seviyede düzgünlüğe sahip materyal tarama makinalarına beslenmelidir. Liflerin iyi bir paralellikte yerleşimi diğer bir ön şarttır. Eğer lifler demet içinde çapraz yerleşmiş ise (Şekil 5) uzun lifler (a) bile yuvarlak taraklarca sanki kısa lifler gibi (b) de gösterildiği üzere) taranır ve uzaklaştırılır. Bu da iyi liflerin gereksiz kaybına sebep olur. Şekil 5 Çenelerden dışarıya doğru çıkan lifler Materyalin aranan özelliklere sahip olması için uygun hazırlama makinalarında işlem görmesi gerekir. Liflerin yerleşimi de dikkate alınmalıdır, yani bu durumda kancaların konumları dikkate alınmalıdır. Rieter İplikçilik El Kitabı Cilt 1 de anlatıldığı gibi, tarak şeridindeki liflerin %50 sinden fazlası arka çengellidir. Penye makinasının çengelleri düzleştirilebilmesi (açılabilmesi) için liflerin tarağa ön çengelli olarak beslenmesi gerekir. Kovaya doldurma ve kovadan alma esnasında çengellerin pozisyonunun sürekli değişmesi sebebiyle tarak ve penye makinaları arasında çift sayıda pasaj gerçekleşmelidir. Daha önceleri, şerit birleştirme ve vatkalı cer makinaları kullanılıyordu. 1990 yıllarında tüm Stapel uzunlukları için, şerit birleştirme / vatkalı cer makinasının yerini cer makinası / şerit dublaj makinaları almıştır. Şekil 6 da görülebildiği üzere şu bölümlerden oluşur: vatka dublaj işlemi (klasik metot, artık kullanılmıyor); ve temel olarak şerit dublaj işlemi, örneğin Rieter UNIlap ve Marzoli Superlap SR 34. Şekil 4 Çene plakaları arasında tutulmuş şeritler 1.2. Tarama teknolojisi 1.2.1. Tarama işlemini etkileyen parametreler Tarama işlemini etkileyen ana parametreler: Hammadde: lif tipi; lif inceliği (Mikroner); lif uzunluğu; lif uzunluk üniformitesi (CV);
Rieter İplikçilik El Kitabı. Cilt 3. İplik Hazırlık 15 Karde iplik Tarak makinasi Regüleli cer makinasi Penye iplik I: konvansiyonel metot (vatka dublajı) a) Tarak makinasi Şerit birleştirme makinası Vatkalı cer makinası Penye makinası Regüleli cer makinasi Penye iplik II: yeni metot (şerit katlama) b) Tarak makinasi Ön cer makinasi Şerit birleştirme makinası Penye makinası Regüleli cer makinasi Şekil 6 İki hazırlama metodu: konvansiyonel metot (a, vatka katlama) ve yeni metot (b, şerit katlama) elyaf sertliği; nem miktarı; liflerle ilgili yabancı madde. Materyal hazırlama: vatkadaki liflerin paralelliği; vatka kalınlığı; vatka düzgünlüğü; çengellerin oryantasyonu. Makinayla ilgili faktörler: makinanın durumu; tarakların durumu; hızlar; tarakların işlem performansı; şerit oluşturan elemanların tipi (eklenen tutamların çapraz ötelenmesi); ayarların doğruluğu; çekim tertibatı; parçaların hareketleri; parçaların ağırlığı; Taranmış tülbentin çekim şekli (direkt dümdüz veya eğik). Makina ayarları: besleme mesafesi; besleme tipi; koparma ayarları; tarakların uç sıklığı; yuvarlak tarağın garnitür telleri (dişlerin açısı, dişlerin sıklığı, vb); üst tarağın dalma derinliği; ekleme; çekim; çekim tertibatının ayarları. Ortam koşulları: iplikhane sıcaklığı; iplikhanedeki bağıl nem. Aşağıdaki bölümlerde işleme etkiyen en önemli parametreler detaylı bir şekilde anlatılacaktır. 1.2.2. Beslenen materyalin taramaya etkisi 1.2.2.1. Vatkadaki liflerin paralelleştirilmesi Hem ekonomi hem de kalite açısından, paralellik derecesinin tarama işleminin sonuçları üzerine etkisi büyüktür. Maksimum değer de minimum değer gibi tercih edilmediğinden, optimum bir seviyenin sağlanması şarttır. Boyuna oryantasyonun olmaması, yani belirgin lif düzensizliklerinin olması, daha önce de açıklandığı gibi, uzun liflerin de döküntü ile birlikte ayrılmasına sebep olur. Lif düzensizlikleri sebebiyle iyi liflerin kaybı, yuvarlak taraklardan düzensiz bir vatkanın geçişi sırasında artar. Aynı durum aşırı kalın bir vatkada da gerçekleşir. Sabit makina ayarlarıyla, dö-
16 Rieter İplikçilik El Kitabı. Cilt 3. İplik Hazırlık küntü miktarı artan lif paralelleşmesiyle (Şekil 7) ve azalan vatka kalınlığıyla (tabi ki optimum değerden daha düşük) doğrusal olarak azalır. Dolayısıyla daha yüksek kalitede iplik ile otomatikman daha fazla döküntü miktarı kastedilmemektedir. Doğru hedef, önceden belirlenmiş miktardaki telefin ayrılmasıdır. Diğer yandan, boyuna lif oryantasyonunun aşırı olması durumunda oluşan dezavantajları anlamak için tarama işleminin ve özellikle koparma aşamasının net bir tanımlamasına ihtiyaç vardır. Bu işlem esnasında, yabancı maddeler, neps ve diğerleri kalın tabaka halindeki materyalin bunları tutup sarması sebebiyle vatka içerisinde kalır. Bu tutma gücü ve bundan dolayı vatkanın kendini temizleme efekti, vatka içerisindeki liflerin düzensizliği ne kadar yüksekse o kadar etkili olacaktır. Eğer liflerde aşırı derecede paralelleşme varsa vatkanın tutma gücü o ölçüde azalabilir yani vatkanın nepsleri geride tutması mümkün olmayabilir. Bu nepslerin bir kısmı üst tarağa doğru da geçer. Ürünün neps miktarı artar. noil [%] A 16 Yoğun tarama A Peru Pima pamuğu Maks. çekme kuvveti 14 12 10 8 0 Düşük tarama (iyileştirme) 7 8 9 10 11 12 13 B hazırlık çekim UNIlap konvansiyonel daha kötü daha iyi iyileşme veya bozulma (%) 40 30 20 10 0 10 20 30 40 İplik temizliği Şekil 7 Döküntü miktarının materyal içerisindeki lif paralelliği ile olan ilişkisi (Paralelleşme derecesi çekim miktarı ile ifade edilmektedir). A: döküntü yüzdesi. B: tarak makinasi ile penye makinası arasındaki çekim (M. Frey, Rieter Makinaları Ltd., tarafından bir seminerde sunulmuştur, Reutlingen; Almanya.) Bu işlemde, koparma silindirlerine ulaşan liflerin 1/5 ile 1/6sı vatkadan çekilir, yani beslenen kalın materyalden sadece birkaç tane lif çekilip alınmaktadır. 0 6 9 12 15 B Tarak ve penye makinası arasındaki çekim Şekil 8 beslenen vatka içerisindeki liflerin paralellik derecesi ve ipliğin mukavemeti ve temizliği arasında ilişki (Paralelleşme derecesi çekim ile ifade edilmektedir.). A, % olarak iyileşme ya da kötüye gitme; B, klasik sistemde tarak ve penye makinası arasındaki çekim (M. Frey, Rieter Makinaları Ltd., tarafından bir seminerde sunulmuştur, Reutlingen, Almanya.). [g/m] 82 80 78 76 74 72 70 68 66 64 62 60 1 1 1/32 1 1/16 1 3/32 1 1/8 1 5/32 1 3/16 1 7/32 1 1/4 1 9/32 1 5/16 1 11/32 1 3/8 1 13/32 1 7/16 1 15/32 1 1/2 1 17/32 1 9/16 1 19/32 1 5/8 1 21/32 1 11/16 1 23/32 1 3/4 [inch] Mümkün olan maksimum Şekil 9 Stapel uzunluğu ile vatka ağırlığı arasındaki ilişki
Rieter İplikçilik El Kitabı. Cilt 3. İplik Hazırlık 17 İkinci dezavantaj ise eğer lifler yüksek derecede oryantasyona sahipse (düzgün ise) vatkadaki lifler birbirini tutamaz (vatkanın yüzeyindeki lif-lif arasındaki adhezyon kuvveti ile karşılaştırıldığında tabakalar arasında kohezyon kuvveti eksikliği olur) ve vatka içerisinde tabaka tabaka ayrışma olur. Yüksek derecede paralellik vatkada ciddi derecede tüylülüğe sebep olur. Dahası vatka ağırlığı düşük tutulmalıdır. Paralelliğin seviyesi tarak ve penye makinaları arasında gerçekleşen çekime bağlıdır. Şekil 8 de iplik mukavemeti ve iplik temizliği değerlerinin lif paralelliği (çekim) ile ilişkisi verilmektedir. 1.2.2.2. Vatka kalınlığı (ağırlığı) Vatkanın kendini temizleme etkisinin tarama işlemi üzerinde ciddi etkisi bulunmaktadır. Bu etki lifler ile yabancı maddelerin arasındaki çekim gücüyle ortaya çıkmaktadır ve bu güç sadece liflerin düzensizliğine değil ayrıca lif miktarına da bağlıdır. Kalın vatkada ince vatkaya kıyasla bu güç daha fazladır. En azından belirli bir seviyeye kadar, çenelerin tutma etkisi yüksek hacimli vatkada daha iyidir. Aksi olarak, kalın vatka tarağa daha fazla yük uygular ve bu da kontrolsüz taramaya sebep olabilir. Bu durumda yuvarlak taraktan en uzaktaki lifler (kıstırılmış vatkanın en üst yüzeyi) taranamayabilir çünkü taraklar tabakanın tümünün içinden geçememektedir. Tarağın aşırı yüklenmesiyle ortaya çıkan istenmeyen etki vatkanın tutma gücüyle ortaya çıkan istenen etkiden daha fazladır. Dolayısıyla kalite ve verimlilik arasında bir uzlaşma sağlanmalıdır. Stapel uzunluğuna bağlı olarak (ve mikroner değerine), ideal vatka ağırlığı kısa ve orta uzunluktaki pamuk lifleri için 72 ve 80 ktex ve uzun pamuk (> 1¼ ) lifleri için 64 ve 74 ktex değerleri arasındadır (Şekil 10). 1.2.2.3. Vatka tabakasının düzgünlüğü Eni boyunca vatka tabakasının düzgünlüğü arttıkça çenelerin kıstırma hattında daha iyi sıkıştırma sağlanır. Bu yüzden tülbentin düzgün/uniform olması son derece önemlidir. Şeritlerin birbirine göre ve vatka makinasının çalışma eni boyunca düzgünce yerleştirilmesi çok önemlidir. Vatkadan yüksek derecede uniformite elde edebilmek için en etkili metot vatka formunda katlamadır, klasik sistemde olduğu gibi şerit birleştirme makinası ve vatkalı cer makinalarının bir kombinasyonunun kullanılmasıdır. Bu bağlamda, geçmişteki vatkalı cer makinasının görevi her zaman ideal olmuştur. Ancak günümüzde, dezavantajlar avantaj haline dönüşmüştür, yani iki aşamalı yüksek çekim değerleriyle elde edilen yüksek lif paralelliği vatkada yetersiz kohezyona sebep olmaktadır. Yüksek hızlara ve dolayısıyla şerit birleştirmeye kıyasla yüksek verimliliğe izin vermemektedir. Kendini temizleme etkisi de bu yüksek paralellik seviyesinden olumsuz etkilenmektedir. 1.2.2.4. Çengellerin yerleşimi 700 600 500 400 300 200 Kesitteki lif sayısı [x 1 000] 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 74 76 78 80 82 84 86 88 Vatka ağırlığı [g/m] 3 3.5 4 4.5 5 5.5 E 65, E 75 için tavsiye edilen çalışma aralığı Şekil 10 lif kütlesi ile ilişkili olarak vatka ağırlığı (Mikroner değeri ve kesitteki lif sayısı belirleyicidir) Lif inceliği [Mic] Daha önce de belirtildiği gibi, lifler tarağa ön çengelli olacak şekilde beslenmelidir. Bu durum, çengellerin açılması dışında tülbentin temizliğini de etkilemektedir. Eğer vatka yanlış yönde beslenirse, neps adedinde bariz artış olur. Aynı zamanda kirlenmede artışa ve üst taraklar ile yuvarlak tarakların aşırı yüklenmesine ve sonuçta neps miktarının artışına sebep olur. Çengellerin hem miktarı hem de şekli daha çok liflerin sertliğine bağlıdır; ikinci bahsedilen (çenelerin şekli) liflerin kalınlığı (mikroner değeri) ile 2. veya 3. dereceden etkilenir. Çengeller ayrıca değişik şekillerde olabilir; ince ve uzun lifler, kısa ve kaba liflerin çengellerine (hokey sopası şeklinde) kıyasla her zaman daha büyük ve uzun (at nalı şeklinde) çengellere sahiptir. Dolayısıyla lifler inceldikçe çengellerin eğirme işlemindeki rolü daha bariz hale gelmektedir. Kısa lifler eğirilirken lif çengelleri ikinci derecede önemlidir.
18 Rieter İplikçilik El Kitabı. Cilt 3. İplik Hazırlık 1.2.3. Tarama işleminin kaliteye etkisi Tarama geniş bir yelpazedeki eğirme işlemlerine uygulanabilir ve dolayısıyla kalitede sağlanan gelişme aralığı da geniştir. Bu yüzden, penye ipliklerde kalite sınıflandırmaları yapılmalıdır: yarı taranmış (iyileştirilmiş), döküntü yüzdesi %12 nin altında; normal taranmış, döküntü yüzdesi %12 - %18 arasında; yüksek derecede taranmış, %18 - %22; super taranmış, döküntü yüzdesi %22 nin üzerinde. Döküntü yüzdesi %12 nin altında olacak şekilde tarama ayrıca iyileştirme olarak da anılmaktadır, çünkü bu tip tarama ile pamuk materyali kısa liflerin ayrılması avantajıyla bir veya iki sınıf yukarı çıkartılabilmektedir. %22 nin üzerinde döküntü yüzdesi ile tarama nadiren yapılmaktadır ve genellikle super ince iplikler eğirilecekse tercih edilmektedir. Tarama işlemi ile yabancı maddelerin temizlenmesinin yanı sıra kısa liflerin uzaklaştırılması da sağlanır. Bu etki Şekil 11 deki basit bir örnekle gösterilmiştir. Şekil 11 de a: orijinal ştapel diagramı, b: tarama sonrası ştapel diagram ve c: döküntü/telef diagramı. Şekil 12de belirli bir tip pamuk elyafı için değişik döküntü yüzdelerinde taramanın etkisi gösterilmektedir. Genel olarak görülen artan döküntü yüzdesi değerleriyle önemli kalite parametreleri olan mukavemet ve düzgünlük, her ne kadar beklenen kadar olmasa da, artmaktadır. Daha büyük bir iyileştirme ise sık rastlanan hatalarda görülmektedir ve %10 döküntü yüzdesine kadar olan büyük bir sıçrama dikkat çekmektedir. Bu, tam olarak iyileştirme aralığıdır. Ayrıca sonraki işlem kademelerinde iplik kopuş sayısı ile ilgili olarak diğer bir gelişme de sağlanır. Karde materyal ile karşılaştırıldığında genel olarak penye pamukta iplik kopuş oranı düşüktür ama döküntü yüzdesi artışı ile bu oran artmaz; tam tersine döküntü yüzdesi %20nin üzerine çıktığında iplik kopuş sayısı da artmaya başlar. A % 100 80 60 40 20 0 c b a 0 5 10 15 20 % B Şekil 12 Döküntü çıkarılmasına etkiyen kalite parametreleri A, yüzde olarak iplik kalitesindeki iyileştirme; B, yüzde olarak döküntü çıkarma; a, iplik mukavemeti; b, iplik düzgünlüğü; c, iplik hataları; (M. Frey, Rieter Machine Works, tarafından bir seminerde sunulmuştur, Reutlingen, Almanya) 1.3. Döküntü uzaklaştırma teorisi 1.3.1. Gégauff teorisine göre 1.3.1.1. Tanımlar Charles Gegauff tarafından geliştirilen aşağıda anlatılan döküntü teorisi koparma ayarlarının ve her döngüde hareketli olan besleme mesafesinin döküntü ayırma üzerine olan etkisinin bir resmini vermektedir. Bu bağlamda resim kelimesi kasten kullanılmaktadır çünkü teori daha net bir şeye izin vermez. Ancak ileri ya da geri beslemede, örneğin neden farklı olduğunu, beslenen miktar ve döküntü yüzdesi arasında korelasyonu gösterir. Yine de teori temel alınarak yapılan hesaplamalar zordur ve bu yüzden yapılması denenmemelidir. Bu açıklamalarda (*) kullanılan sembollerin anlamları aşağıda belirtildiği şekildedir: (Z - E için Şekil 13 e ve s-p için Şekil 14-17 ye bakınız). Z çeneler; A koparma silindirleri; Lmm 40 30 20 10 0 0 20 40 60 80 100% a Lmm 40 30 20 10 0 0 20 40 60 80 100% b Lmm 40 30 20 10 0 0 20 40 60 80 100% c Şekil 11 Ştapel diyagramı: a, tarama öncesi pamuk; b, tarama sonrası pamuk; c, döküntü/telef
Rieter İplikçilik El Kitabı. Cilt 3. İplik Hazırlık 19 B çenelerden dışarı çıkan elyaf tutamı (elyaf sakalı); K tarama segmenti; E koparma ayarları, diğer bir deyişle, çenelerin kıstırma hattı ile koparma silindirlerinin kıstırma hattı arasındaki mesafe; S Her bir tarama döngüsünde hareket ettirilen materyal miktarı (besleme) (mm); M ştapeldeki en uzun lif (mm); a lif E; b lif = E - S; c lif < E - S; p döküntü yüzdesi. İleri besleme ile çenelerin koparma silindirine doğru hareket ettiği anda yapılan besleme kastedilmektedir. Geri besleme ile çenelerin geri dönüşü esnasında yapılan besleme kastedilmektedir. Üçgen alanlar stilize ştapel diyagramını temsil etmektedir. M C E + S r E+ S 2 p A q o m B Şekil 14 Geriye besleme ile tarama (stapel diyagram gösterilmektedir) Çeneler tarağa doğru geri çekilirken, besleme silindiri elyaf tutamını (başlangıç olarak E miktarında) besleme miktarı olan S kadar ileri öteler. Kıskaçlardan dışarı doğru çıkan elyaf sakalı taraklara E+S uzunluğunda uzatılmaktadır (Şekil 15). E+S den daha kısa tüm lifler yuvarlak tarak tarafından alınır çünkü bu lifler kıstırılmamıştır. E n * Teorinin daha sonraki sunumu Rieter Firmasının sağladığı bilgilere ve H. B. Wolf un Baumwollspinnerei isimli kitabındaki bilgilere dayanmaktadır. E + S 1.3.1.2. Geri besleme ile döküntünün uzaklaştırılması Koparma esnasında çeneler, kıstırma hattından dışarı doğru çıkmış olan tüm lifleri, yani E den uzun tüm lifleri çeken koparma silindirlerine göre en yakın mesafededir (Şekil 13). E uzunluğu ştapel diyagramında m-n doğrusu olarak gösterilebilir (Şekil 14). Bu doğrunun solundaki tüm lifler taranmış şeride geçmektedir (taranmış alan AmnC). Şekil 15 Elyaf tutamının (elyaf sakalının) taranması K Z Şekil 13 Geriye besleme esnasında en yakın durumda çenelerin koparma silindirlerine göre konumu (koparma ayarı E) B E A Bu lifler döküntü olarak ayrılır. Ştapel diyagramında (Şekil 14), bu uzunluk q-r doğrusu olarak ifade edilebilir. Bu aşamada, bu doğrunun sağında kalan tüm lifler telef olarak ayrılmıştır (alan qbr). Bu yüzden qmrn bölgesinde liflerin tutamda kalması ya da döküntü olarak ayrılması tamamen şans eseridir. Dolayısıyla, bu alanla temsil edilen liflerden ortalama uzunluğa dayanan bir ayırma yapılabilir ve AopC yamuğunun taranmış şerite aktarılan lifleri temsil ettiği varsayılabilir, ayrıca obp üçgeninin ise döküntü olarak ayrılan lifleri temsil ettiği kabul edilebilir. Bu alanları ayıran doğrunun uzunluğu E+S/2 kadardır. Benzer üçgenler kenarların karesi ile oranlı alanlara sahip olacağından ve döküntü yüzdesi döküntü ağırlığının beslenen materyalin ağırlığına oranına dayandığından aşağıdaki bağlantı varsayılabilir: p% = obp x 100 = (op)2 x 100 = (E + S ) 2 x 100 2 ABC (AC) 2 M 2
20 Rieter İplikçilik El Kitabı. Cilt 3. İplik Hazırlık 1.3.1.3. İleri beslemeyle döküntü ayrılması S E - S Koparma aşaması tamamlandıktan sonra, E den uzun tüm lifler tülbent ile birlikte taşınmıştır. Çenelerin geri dönüşü esnasında besleme yapılmadığından yuvarlak tarağa uzatılan elyaf sakalı E uzunluğundadır. Takip eden tarama döngüsü esnasında E den kısa tüm lifler döküntü olarak ayrılır; bu durum ştapel diyagramında (Şekil 17) qbr alanı ile ifade edilmektedir. Besleme, çenelerin sonraki ileri hareketi esnasında gerçekleşir ki bu esnada elyaf tutamı (elyaf sakalı) S kadar ilerler. Koparmanın bir sonraki aşamasında koparma silindirleri en az E uzunluğundaki tüm lifleri taranmış tülbentin içerisine alır (Şekil 16, a lifleri). Ancak bu aşamada besleme gerçekleşince orijinal uzunluktaki (E-S) b lifleri, yani besleme miktarı kadar E den kısa olanlar, besleme mesafesi S kadar kıstırma hattına doğru ilerler. Bu yüzden (E-S) den uzun lifler taranmış tülbente dahil edilir ve AmnC yamuğu bu lifleri temsil eder. Bu durumda ayrıca, qmnr şekli ortalama elyaf boyuna göre op (E-S/2) doğrusu ile bölünebilir ve böylece aşağıdaki ilişki çıkarılabilir: p% = obp (E - S ) 2 x 100 = (op)2 x 100 = 2 x 100 ABC (AC) 2 M 2 b E a Elde edilen iki bağıntıdan geriye beslemede besleme mesafesi arttırıldığında döküntü artarken, ileri beslemede besleme mesafesi artınca döküntünün azalacağı görülebilir. Şekil 16 İleri besleme esnasında en yakın durumda çenelerin koparma silindirlerine göre konumu M C E r c E- S 2 A q o m B p E-S Şekil 17 İleri besleme ile tarama (stapel diyagramı) n 1.3.2. İleri ve geriye beslemede tarama işleminin kalitesi Önceki bölümde görülebileceği üzere ileri beslemeyle kısa elyafın taranmış tülbente (E yerine E-S) geçmesinin yanı sıra tarama işleminin kalitesi de farklı olacaktır. Çeneler tarafından ucundan kıstırılmış arka çengele sahip bir lif düşünelim: çenelerin ileri besleme hareketi esnasında bu lif taranmış tülbente hiçbir değişikliğe uğramadan geçer çünkü besleme silindiri onu çenelerin dışına doğru iter. Geriye beslemede ise bu lif besleme materyali arasında kalacaktır, çünkü tarakların ileri hareketi esnasında besleme yapılmamaktadır; daha sonra lif, çengeli çenelerin arasında kalacak şekilde çenelerden dışarıya doğru uzanır ve bir kez daha taranır. Bu yüzden, eğer geriye besleme kullanılırsa yuvarlak tarak lifleri daha sık tarar, dolayısıyla tarama kalitesi yükselir. Bu durum yabancı madde ve neps temizlenmesinde kendisini gösterir. Ancak bu fark, son jenerasyon yüksek performanslı modern makinalarda zorlukla anlaşılabilir. 1.3.3. Tarama işlemine makina bileşenlerinin ve ayarların etkisi 1.3.3.1. Her bir tarama döngüsündeki tarama miktarı Bunun: döküntü yüzdesine, tarama işleminin kalitesine, ve üretim oranına belirgin bir şekilde etkisi vardır.
Rieter İplikçilik El Kitabı. Cilt 3. İplik Hazırlık 21 Fazla miktarda materyal beslenmesi üretim oranını arttırır ama aynı zamanda kalitede de düşmeye sebep olur (özellikle tülbentin temizliğinde). Bu yüzden, kalite gereklilikleri ne kadar yüksekse döngü başına beslenen materyal miktarı da o kadar düşük olmalıdır ve bu durum yaklaşık olarak elyaf boyuyla ilişkilidir. Şekil 18 besleme miktarının seçimini göstermektedir. A mm 7 6 5 4 1 1 1/6 1 1/8 1 3/16 1 1/4 1 5/16 1 3/8 1 7/16 1 1/2 B Şekil 18 Her bir döngüde besleme miktarları için tipik değerler. A, besleme miktarı her bir döngü için mm olarak; B, pamuk lifinin stapel uzunluğu 1.3.3.2. Besleme tipi Kalite gerekliliklerinin çok sıkı olmadığı durumlarda, çoğunlukla iyileştirme için %12 ye kadar (max %14) döküntü yüzdeleriyle çalışılırken ileri besleme tercih edilir. Daha yüksek kalite istendiğinde %12-25 aralığında döküntü yüzdesiyle geriye besleme uygulanmak zorundadır. Yüksek performanslı modern makinalarda (tarama hazırlık ve tarama) durum değişmiştir. Tüm stapel aralıkları için %8-18 döküntü seviyelerini sağlamak için İleri besleme kullanılmaktadır. Bunun temel sebeplerinden birisi, koparma ve üst tarama işlemi esnasında oluşan yüksek tutma kuvvetleri sonucu oluşan daha iyi kendini temizleme efektidir (bkz 1.5.4.3. tarakların işlemleri). Liflerin arka uçları ve çengelleri daha fazla uzar. Dağılan yabancı maddeler (toz ve çepel, yaprak ve kabuk kalıntıları, lif nepsleri ve tohum kabuğu kalıntıları) ve kısa (yüzen) lifler üst tarak tarafından koparma esnasında geride tutulur ve bir sonraki tarama döngüsünde taranır. 1.3.3.3. Koparma ayarları Kıskaçların ve koparma silindirinin birbirine en yakın olduğu anda çenelerin sıkıştırma hattı ile koparma silindirinin kıstırma hattı arasındaki mesafe kastedilmektedir. Koparma ayarları döküntü ayırma seviyesine etkiyen en önemli parametredir. Geniş koparma ayarı yüksek miktarda döküntünün uzaklaştırılmasını sağlarken daha yakın ayar ile düşük miktarda döküntü uzaklaştırılabilir. İplikhaneler kendi çalışma koşulları için optimum değeri belirlemek zorundadır. Eğer koparma ayarı belirli bir optimum değerden başlanarak arttırılırsa iplik hataları hariç kalitede bir iyileşme sağlanamayacaktır (Şekil 12). Koparma ayarları normalde 15-25 mm değerleri arasındadır. Eğer makina ayarları (koparma ayarı da dahil) sabit tutulurken döküntü yüzdesinde sebepsizce değişimler gözleniyorsa bu varyasyonun sebebi makinayla değil de hammadde (hammadde karakteristiklerinde, örneğin kısa elyaf miktar) ile ilgilidir. 1.3.3.4. Tarama uçlarının sıklığı Eski makinaların tarama segmentlerinde garnitür telleri vardı. İğnelerin inceliği ve sıklığı hammaddeye göre ayarlanmaktaydı. Üst taraklar hala bu şekilde iğnelerle veya dişlerle kaplıdır. Yuvarlak taraklar ise son yıllarda değiştirilmiştir: günümüzde testere dişli garnitürler tercih edilmektedir. İğnelerle kıyaslandığında, yeni tip garnitür telleri daha güçlüdür, daha az bakıma ihtiyaç duyar ve tüm makinalara uygulanabilmektedir. Makinada ana görevi tarakların gerçekleştirmesi beklendiğinden kalite üzerine ciddi etkileri vardır. Üst taraktaki iğneler düzlemsel kesit alana sahiptir ve belirli bir eğrilikleri vardır. Genellikle tercih edilen tarama uç sayısı sıklığı 23-32 iğne/cm aralığındadır. Yüksek miktarda üretim için daha düşük sıklıkta iğneler düşük miktarda döküntü uzaklaştırma için kullanılır. İğne sayısı arttıkça uzaklaştırılan döküntü miktarı da artar. 1.3.3.5. Üst tarağın dalma/nüfuz etme derinliği Döküntü uzaklaştırma, ayrıca üst tarağın dalma derinliğinden de etkilenir. Üst tarağın 0.5 mm alçaltılması döküntü yüzdesinde %2lik artışa sebep olur. Bu işlem sonucu asıl iyileşme neps uzaklaştırmada görülmelidir. Her zamanki gibi, optimum ayarlar tespit edilmelidir çünkü üst tarağın fazla derine işlemesiyle lif tutamlarının birbirine eklenmesi sırasında liflerin hareketi aksayabilir. Sonuç olarak da kalitede bozulma olur.
22 Rieter İplikçilik El Kitabı. Cilt 3. İplik Hazırlık 1.3.3.6. Ekleme Çenelerden dışarıya çıkan lif tutamlarının (elyaf sakalının) taranmasından sonra koparma silindirleri taranmış elyafın bir kısmını tülbentten alır. Bu şekilde ştapel boyuna bağlı uzunluğa sahip liflerden oluşan ama iç kohezyonu olmayan bir tutam elde edilmiş olur. Ekleme işlemiyle yeni elde edilen bu tutamlar birbirinin üstüne yerleştirilir ve böylece önce kohezyona sahip bir tülbent sonra da sonsuz bir şerit elde edilir. Bu amaçla her bir elyaf tutamı tıpkı kiremitler gibi üst üste yerleştirilir (Şekil 19). PD FP (baca formunda) (Şekil 20). Bu uzun dalgalı, sinüsoidal ekleme hatası sonraki işlemlerden olan regüleli cer makinasında güvenli bir şekilde regüle edilebilir. Örnek: ekleme periyodu 60 cm lik bir dalga boyu ile görülmektedir. RSB cer makinasinda 6 kat dublaj ve çekim ile peryodik hata RSB spektogramında 3.6 metrede görülebilir ama görülmez. Regüle edilmiştir. Diğer bir husus ise doğru çekimdir (çekim tertibatındaki eksantrik geri çekmeden sonraki sevk silindiri ile besleme silindiri arasındaki gerilim). 1.4. Tarama işlemi için materyalin hazırlanması 1.4.1. Genel bilgiler AL FL Şekil 19 Taranmış tülbent yapısı (kesit görünüşü) PD Ekleme mesafesi ya da ekleme periyodu, FL lif uzunluğu, AL koparma uzunluğu, FP Lif paket boyu> AL + FL Sonuç olarak, düz penye makinalarında ekleme işlemi belirgin biçimde hata kaynağıdır, ama aynı zamanda kesikli bir işlem olması sebebiyle sistem kaynaklıdır. Bu şekilde elde edilen şerit dalgalı bir yapıya sahiptir, yani peryodik olarak ince ve kalın yerlere sahiptir. Genelde halen iki sistem kullanılmaktadır (Şekil 21): daha önceki vatka birleştirme işleminde (konvensiyonal metot): şerit birleştirme makinasını takiben vatkalı cer makinası kullanılırken;günümüzde daha çok şerit birleştirme işleminde normal cer makinası regülesiz ilk pasajı ve şerit birleştirme makinası da ikinci pasajı gerçekleştirir. Dalga Boyu L = ekleme mesafesi x toplam çekim (kaynak: Uster Tester 5 el kitabı) Bu varyasyonlar kütle spektogramında tarama periyotları olarak ekleme tepeleri (yaklaşık olarak L 30-75 cm, çekim ünitesindeki çekim yüksekliği nedeniyle) şeklinde görülür Şerit birleştirme Vatka birleştirme Şekil 21 Kullanılmakta olan iki vatka oluşturma şekline genel görünüşü E 65 penye makinasında Kütle Spektrogramı: CV% 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0.5 1cm 2 5 10 20 50 1m 2 5 10 20 50 Cer makinasi RSB-D 35 Kütle Spektrogramı: CV% 0.8 0.6 0.4 0.2 0.5 1cm 2 5 10 20 50 1m 2 5 10 20 50 Şekil 20 Örnekler: Tarama sonrası ve materyal akışı yönündeki işlemlerde kütle spektrogramları
Rieter İplikçilik El Kitabı. Cilt 3. İplik Hazırlık 23 1.4.2. Konvensiyonel sistem 1. Penye vatkaları 2. Tülbent toplama masası 3. Dişli takımı 4. Makina şasesi 5. Vatka oluşturma tertibatı 6 5 2 1 7 4 3 Şekil 24 Vatkalı cer makinasının elemanları Şekil 22 Şerit birleştirme makinasının üstten görünüşü Şekil 25 Rieter E 4/1 vatkalı cer makinası 1. Bant 9. Çekim tertibatı 10. Saptırma plakaları 11. Toplama masası 1 9 Şekil 23 Rieter E 2/4A şerit birleştirme makinası Bu işlemde şerit birleştirme makinasi ilk aşamadır. Tarak makinasından gelen 24 şerit genelde birlikte ve yan yana olacak şekilde çekim düzeneğine beslenir. 1.5 civarlarında düşük bir çekimle gevşek yapıda bir tülbent elde edilir. Baskı uygulama ve düzgünleştirmeden sonra bu tülbent kalender silindirleri vasıtasıyla bir vatka kasnağına sarılır. 10 11 Şekil 26 Vatkalı cer makinası enine kesiti
24 Rieter İplikçilik El Kitabı. Cilt 3. İplik Hazırlık Bu şekilde 6 vatka, vatkalı cer makinasına beslenir (Şekil 24). Bu tülbentlerin her biri yan yana yerleştirilmiş ayrı çekim sistemlerinden geçer. Dolayısıyla elde edilen 6 tülbent de 6 ayrı yönlendirme plakasından geçer (Şekil 25) ve bir çift kalender silindiri ile birleştirilir. Üst üste katlanan bu 6 tülbent yoğun bir tülbent oluşturacak şekilde sıkıştırılır ve bir vatka şeklinde sarılır. Klasik sistemin doğal bir özelliği düşük verimliliktir, yani dolayısıyla modern tarama hazırlık için uygun değildir. 1.4.3. Modern hazırlama sistemi (şerit birleştirme sistemi) 1.4.3.1. Bu sistemin uygulandığı ilk makinalar 1 2 1 4 Şekil 27 Rieter UNIlap E 5/3 ün temel tasarımı (şerit birleştirme makinasi) 3 5 Penye makinasının hemen önünde (hiç şüphesiz bu tülbent oluşturucu öncesi bir pasaj cer ile) tek bir vatka oluşturma işlemi ile doğrudan penye makinasına vatka besleme fikri ilk kez 1948 yılında Within Firması tarafından geliştirilmiş olan super vatka makinasinda görülmektedir. Her nekadar daha sonra geliştirilen makinalar farklı tasarıma sahip olsa da hepsinin temelinde bu fikir vardır. Bu sebeple yüksek performanslı modern penye hazırlama sistemleri Rieter makinaları esas alınarak ve ilk tasarımlardan başlanarak anlatılacaktır. Daha önce bahsedildiği gibi, vatka oluşturma (örn. UNIlap) normal bir cer makinasından sonra gelir. UNIlap makinasında materyal akışı iki sıradan oluşan cağlıkta (1, Şekil 27) başlar. Normalde her biri silindirlerle desteklenmiş besleme tablasının altına 12 adet kova yerleştirilir. Hepsi birden toplamda 24 dublaj anlamına gelir. Cer öncesi şeritleri kılavuz üzerinden servis yolu ve birkaç kılavuz silindirin üzerinden geçerek 2 deki (bkz. Şekil 30) çekim tertibatına ulaşır. 1.3-2.5e çekimle elde edilen tülbent iki yönlendirme plakasından geçerek (Şekil 28) tülbentlerin üst üste yerleştirldiği vatka tablasına ulaşır. Kalender silindirleri üst üste yerleştirilmiş tülbent tabakasını vatka sarma düzeneğine çeker. Kalender silindirleri arasında oluşan yüksek baskı vatka şeklinde sarılmak üzere yeni bir tülbent oluşumunu sağlar. Boş vatka kasnakları otomatik olarak dolu vatkalarla değiştirilir. Vatkaların penye makinasına transferi yarı otomatik veya tam otomatiktir. Aşağıdaki detaylı açıklama şerit birleştirme sistemini kullanan son nesil vatka makinalarına aittir: Şekil 28 UNIlap E 32