Rieter İplikçilik El Kitabı
Transkript
Rieter İplikçilik El Kitabı
Rieter İplikçilik El Kitabı Cilt 7 Rieter İplikçilik El Kitabı Cilt 7 – Suni ve Sentetik Liflerin İşlenmesi Prof. Dr. Thomas Weide Yayımcı Rieter Machine Works Ltd. Copyright ©2014 by Rieter Machine Works Ltd., Klosterstrasse 20, CH-8406 Wintherthur, www.rieter.com İçeriğin bir kısmı Textile Institute'den izin alınarak kullanılmştır. Tercüme Prof. Dr. H. Erhan Kırtay Kapak resmi Suni ve sentetik lifleri geliştirme laboratuarı 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 & Taraklama 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 – Suni ve Sentetik Liflerin İşlenmesi ISBN 10 3-9523173-7-3 / ISBN 13 978-3-9523173-7-2 Tamamlayıcı Baskı – Tüm Ciltler (Vol. 1 - 7) ISBN 10 3-9523173-0-6 / ISBN 13 978-3-9523173-0-3 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 7 . Suni ve Sentetik Liflerin İşlenmesi Rieter İplikçilik El Kitabı Cilt 7 – Suni ve Sentetik Liflerin İşlenmesi Prof. Dr. Thomas Weide 3 4 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 7 . Suni ve Sentetik Liflerin İşlenmesi Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 7 . Suni ve Sentetik Liflerin İşlenmesi RIETER İPLIKÇILIK EL KITABI Cilt 1 – Kısa Lif İplikçilik Teknolojisi Cilt 5 – Rotor İplikçiliği Bu ciltte, kısa lif iplikçiliğindeki temel konulara ve genel olarak geçerli teknolojik ilişkilere değinilmektedir. Bu serinin diğer ciltleri makinalara veya makina gruplarına göre düzenlenmiştir. Böylece genelde geçerli olan temel prensipler, makina tasarımı ve konstrüksiyonunda devam eden gelişmelerden ayrı tutulur. Rotor eğirme prosesi, alternatif eğirme sistemleri alanında yapılan araştırmanın bir sonucudur. Bu cilt, rotor iplikçilik prosesi ve özellikleri hakkında detaylı bilgi içermektedir. Eğirme elemanları ve şartlarında devam eden sürekli gelişmeler rotor ipliklerin optik olarak ring ipliklere benzer şekilde üretilmesini mümkün hale getirmiştir. Cilt 2 – Harman hallaç & Taraklama Cilt 6 – Alternatif Eğirme Sistemleri İplikcilik El Kitabı`nın ikinci cildi, açma, temizleme, karıştırma ve taraklama hakkında detaylı bilgi sağlamakta, tarak garnitürlerinin ve regüle sisteminin seçimi ve bakımı yanında hammaddelerin klimatizasyonu, çeşitli standartlardaki liflerden beklenen telef miktarı, temizleme ve karıştırma makinalarının seçimi ve ayarlanması, telef geri kazanımı, taşıma ve çeşitli tarak parçalarının işlevleri hakkında bilgiler içermektedir. Alternatif eğirme sistemlerinin tüm avantajlarından yararlanmak için, sistemlerin detaylı bir şekilde anlaşılması önemlidir. Bu cilt, bu amaca ulaşmak icin katkıda bulunacak şekilde oluşturulmuştur ve en önemli alternatif eğirme sistemlerini detaylı olarak açıklamaktadır. Bunlardan birisi çok iyi bilinen hava-jetli iplik teknolojisidir. Cilt 3 – İplik Hazırlık Cilt 7 – Suni ve Sentetik Liflerin İşlenmesi Rieter İplikçilik El Kitabı`nın bu cildi, taraklama ve ring iplik arasındaki iplik üretim prosesinin teknik ve teknolojik özelliklerini kapsamaktadır, bu da, cer makinası, penye bölümü (penye hazırlık dahil) ve fitil makinası anlamına gelmektedir. Bu önemli bir proses aşamasıdır, çünkü iplik kalitesi büyük ölçüde kendisinden önceki ara ürünlerin kalitesine bağlıdır. Ticari olarak tanıtılmalarından itibaren, suni ve sentetik liflerin pazar payı, etkileyici bir büyüme hızı sergilemiştir. Bu önemli alanda, farklı özelliklere sahip suni ve sentetik liflerin çeşitliliği sürekli 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 İplikçilik Ring iplikçiliğinin teknik ve teknolojik yönlerini kapsar. Bu, iplik üretiminde son prosestir. Ring iplik makinası iplik ve iplik kalitesine önemli ölçüde etkiler. Ring ipliği, diğer eğirme prosesleri ile üretilen iplikler değerlendirilirken kıyaslamada hala standardı temsil etmektedir. 5 6 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 7 . Suni ve Sentetik Liflerin İşlenmesi Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 7 . Suni ve Sentetik Liflerin İşlenmesi EDITÖRDEN Rieter, “Rieter İplikçilik El Kitabı”nın 1 - 7 ciltleri ile, kısa lif iplikçilik prosesinin tamamı hakkında kapsamlı bilgiler sunmaktadır. Günümüzde gelişen proses teknolojileri, başlangıcından son yüzyıla kadar pamuk üzerine yoğunlaşmıştır. “Suni ve sentetik liflerin” tarihçesi, 17.yüzyılın sonlarına kadar geriye gitmektedir ve bu ciltte bu liflerden kısaca bahsedilmiştir. Suni ve sentetik liflerin geliştirilmesindeki asıl amaç, pamuğun ve böylece liften ipliğe kadar karmaşık prosesin yerini almasıdır. Başlangıçta ipek örneğini izleyerek, yapay bir sonsuz iplik üretmek bir rüyaydı. Sentetik filamentlerin üretilebildiği ürünlerin ve uygulamaların çeşitliliği incelendiğinde, bu rüyanın büyük bir kısmının geçekleştiği ve pek çok olanağa da açıkkapı bıraktığı görülmektedir. 2013 yılında dokusuz yüzeyler hariç yaklaşık 83 milyon tonluk bir lif tüketimi kaydedilmiştir. Yaklaşık 38 milyon ton ile filamentler global lif tüketiminin neredeyse %45`lik bir payını oluşturmaktadır. Bununla birlikte, yenilikleri ile birlikte filamentlerin bu heyecanlı gelişimi, pamuğu ve kısa lif iplikçiliğini yerinden edemez. 2013'de, hala, yaklaşık 24 milyon ton pamuk işlenmiştir ve bu da kullanılan yaklaşık 44 milyon tonluk kısa lif hammaddesinin yarısından fazlasıdır. Bu nedenle pamuk, halen daha çok önemli bir materyaldir ve bu sadece tekstil sanayi için değil aynı zamanda pek çok ülkenin sosyal ve endüstriyel gelişimi açısından da çok önemlidir. Son yüzyılda bile, üretilen pamuk miktarı ihtiyaçları karşılamak için yeterli olmamıştır. Bu durum, özellikle polyester ve viskon lifleri ile sentetik kesikli lif üretiminin dinamik olarak gelişimini de tetiklemiştir. Bu liflerle, kısa elyafın yeni uygulama alanlarına girmesi ve ayrıca daha önceki pamuk uygulamalarının yerine geçmesi mümkün olmuştur. Bununla birlikte ve günümüzde şimdiye kadar en fazla kullanılan ürünler olarak, pamuğun sentetik liflerle ve sentetik liflerin kendi arasındaki karışımları iplik özelliklerinin değişimine yol açmıştır. İplikteki bu gelişmeler ile, daha iyi giyim özelliklerinin, daha kolay kullanım özelliklerinin, yapı veya görünümle ilgili olarak son üründe bir değişiklik veya ekonomik elverişlilikte bir artış elde edilmesi amaçlanmıştır. Ham maddelerin karıştırılması, kısa lif iplikçilik prosesinde ortaya yeni zorluklar çıkarmıştır. Karışımların işlenmesi, tek bir hammmaddenin yanlız başına kullanılmasına göre çoğunlukla daha zordur. Bu sebeple, bu ciltte özellikle bu ham maddeler ve üretimleri konusu üzerinde durulacaktır. Ham maddeler, başka bir şeyin yerine geçmek amacıyla seçilmediğinde, diğer bir deyişle yeni birşey geliştirmek için seçildiğinde, iplikçilik sanayi için heyecan verici olanaklara yol açmaktadır. Amacım, bu ciltte okuyuculara bunları keşfettirmektir. Suni ve sentetik liflerin işlenmesi alanında sahip olduğu tecrübeleriyle bu sayının hazırlanmasında emeği geçen Dr. Thomas Weide`e özel teşekkürlerimizi sunarız. Edda Walraf, Rieter Spun Yarn Systems Pazarlama Başkan Yardımcısı 7 8 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 7 . Suni ve Sentetik Liflerin İşlenmesi Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 7 . Suni ve Sentetik Liflerin İşlenmesi İÇINDEKILER 1. Giriş 11 2. Suni ve sentetik liflere genel bakış 13 2.1.Tarihçe 13 2.2. Suni ve sentetik lif tipleri 13 2.3. Sınıflandırmalar ve Açıklamalar 14 3. Suni ve sentetik liflerin üretimi 15 3.1. Genel üretim kademeleri 15 3.1.1.Polimer 15 3.1.2. Lif çekimi 15 3.1.2.1. Eriyikten çekim 15 3.1.2.2. Kuru lif çekimi 16 3.1.2.3. Yaş lif çekimi 16 3.1.3.Çekim 16 3.1.4.Fiksaj 17 3.1.5.Apreleme 17 3.1.6. Kıvrımlandırma (Kıvırcıklaştırma) 17 3.1.7.Kurutma 17 3.1.8.Kesme 17 3.1.9.Presleme 17 3.2. Suni ve sentetik liflerin üretimi 17 3.2.1. Sentetik liflerin üretimi 18 3.2.1.1. Polyester (PES) 18 3.2.1.2.Poliakrilonitril 18 3.2.2. Selilozik liflerin üretimi 19 3.2.2.1.Viskon 19 3.2.2.2.Modal 19 3.2.2.3.Liyosel 19 4.Suni ve sentetik liflerin özellikleri ve iplik üretimindeki etkileri15 4.1. Yapısal özellikler 21 4.1.1. Lif inceliği 21 4.1.1.1.Önemi 21 4.1.1.2. Karışım ipliklerin enine kesitindeki lif sayısı 22 4.1.1.3. Eğirme limitleri 22 4.1.2. Lif uzunluğu 22 4.1.3. Lif enine kesiti 23 4.1.4. Kıvrımlılık (kıvırcıklık,krimp) 23 4.1.5. Lif yüzey alanı 24 4.2. Fiziksel özellikler 24 4.2.1. Lif mukavemeti ve uzaması 24 4.2.2. Yanal mukavemet [6] 26 4.2.3. Büzülme davranışı [6] 26 4.3. Çevreye karşı davranışı [6] [7] 27 4.3.1.Rutubet 27 4.3.2.Sıcaklık 27 4.3.3. Işık ve hava 28 4.4. Son üründeki lif özellikleri 28 4.5. Lif özelliklerinin modifikasyonu 29 4.6. En önemli lif özelliklerinin özeti 29 5. Suni ve sentetik liflerin iplikhanede işlenmesi 31 5.1. Genel problemler 31 5.1.1. Avivaj maddesi 31 5.1.2. Lif materyalinin yetersizliği 31 5.1.2.1. Kesik lif paketleri (kesik gruplar) 31 5.1.2.2. Kalın lifler (tüyler, kıllar) 31 5.1.2.3. Çok uzun lifler 32 5.1.2.4. Lif tozu 32 5.1.3. Liflerden kaynaklanan diğer sorunlar 32 5.1.3.1. Boncuklanmaya dirençli tipler 32 5.1.3.2. Lif matlaştırma maddeleri 32 5.1.4. Statik elektrik 32 5.1.4.1. Statik elektiriğin oluşumu 32 5.1.4.2. Etkileyen faktörler 33 5.1.4.3. İplikhane problemleri 33 5.1.5. Çevre şartları 33 5.1.5.1. Genel şartlar 33 5.2. Suni ve sentetik liflerin depolanması 34 5.3.Karıştırma 34 5.3.1. Karıştırmanın amacı 34 5.3.2. Karışım oranları 34 5.3.3. Karışımın düzgünlüğü 35 5.3.4. Karıştırma çeşitleri 35 5.3.4.1. Harman hallacın başlangıcında tutam karıştırma35 5.3.4.2. Tutam karıştırma 37 5.3.4.3. Şerit karıştırma 37 5.3.5. Telefin karıştırılması 37 5.4. Harman hallaç 37 5.4.1. Harman hallaç tesisleri 37 5.4.2. Balya yerleşimi 38 5.4.3. Genel ayarlar 38 5.4.4.Problemler 38 5.4.5. Üretim koşulları 39 5.5.Taraklama 39 5.5.1.Genel 39 5.5.2. Makina elemanları ve genel ayarlar 39 5.5.2.1. Tarak garnitürü 39 5.5.2.2.Brizör 40 5.5.2.3. Ön ve son taraklama bölgeleri 41 5.5.2.4. Ana taraklama bölgesi 42 5.5.2.5.Penyör 43 5.5.3.Problemler 43 5.5.4. Üretim koşulları 43 5.6.Tarama 43 5.7.Çekim 43 9 10 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 7 . Suni ve Sentetik Liflerin İşlenmesi 5.7.1. Cer pasajı sayısı 5.7.2. Genel ayarlar 5.7.2.1. Silindir ayarı 5.7.2.2. Üst silindir baskısı 5.7.2.3. Çekim dağılımı 5.7.2.4.Hız 5.7.2.5. Tülbent yoğunlaştırma 5.7.3.Problemler 5.7.4. Üretim koşulları 5.8. Fitil üretimi 5.8.1. Genel ayarlar 5.8.1.1. Silindir ayarı 5.8.1.2. Çekim dağılımı 5.8.1.3.Kondenserler 5.8.1.4. Fitil büküm seviyesi 5.8.1.5. Kelebek hızı 5.8.2.Problemler 5.8.3. Üretim koşulları 5.9. Ring iplikçilik 5.9.1. Genel ayarlar 5.9.1.1. Silindir ayarları ve kafes uzunluğu 5.9.1.2. Üst silindir baskıları ve üst silindir manşonları 5.9.1.3. Çekim dağılımı 5.9.1.4. Kopça hızı 5.9.1.5. Kopça formu 5.9.1.6. Eğirme limiti ve iplik bükümü 5.9.2.Problemler 5.9.2.1. Genel problemler 5.9.2.2. Termal lif hasarı [10] [11] [12] 5.9.3. Üretim koşulları 5.10. Kompakt iplikçilik 5.10.1.Genel ayarlar 5.10.1.1. Yoğunlaştırma bölgesi 5.10.1.2. Bilezik finisajı 5.10.1.3. Kopça formu 5.11. Rotor iplikçiliği 5.11.1.Lif seçimi 5.11.2.Genel ayarlar 5.11.2.1. Açıcı silindir tipi ve açıcı silindiri hızı 5.11.2.2. Rotor tipi ve rotor hızı 5.11.2.3. Rotor kapakları 5.11.2.4. Çekim düzesi 5.11.2.5. Eğirme limiti ve iplik bükümü 5.11.3.Problemler 5.11.4.Üretim koşulları 5.12. Hava jetli iplilikçilik 5.12.1.Lif ve şerit gereksinimleri 5.12.2.Genel ayarlar 5.12.2.1. Silindir ayarları 5.12.2.2. Çekim dağılımı 5.12.2.3. Eğirme düzesi 5.12.2.4. Eğirme düzesi aralayıcısı 43 45 45 46 47 47 48 48 49 49 49 49 50 50 51 51 51 51 52 52 52 52 53 53 54 55 56 56 56 57 57 57 57 58 58 59 59 59 59 61 63 63 65 65 66 66 66 66 66 67 68 68 5.12.2.5. Eğirme hızı 69 5.12.2.6. Eğirme basıncı 69 5.12.3.Problemler 69 5.12.4.Üretim koşulları 69 5.13. Buharlama ve Fiksaj [17] 70 5.13.1.Genel hususlar 70 5.13.2.Proses için ipliğin bobinlenmesi 70 5.13.3.Buharlama ekipmanı 70 5.13.4.Çalışma modu 70 5.13.5.Buharlama ve fiksaj prosedürü 70 5.13.6.Buharlama 71 5.13.7.Fikse işlemi 71 Referanslar73 Şekiller75 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 7 . Suni ve Sentetik Liflerin İşlenmesi 1. GIRIŞ 14 Lif tüketimi [kg/kişi] 1855`de gerçekleştirilen ilk yapay lif üretiminden itibaren, suni ve sentetik lif teknolojisinde başarılı bir gelişme süreci olmuştur. Dünya çapındaki suni ve sentetik lif üretimi (filament ve kesikli lifler) sürekli olarak artmış ve 2011'de, dünyadaki tüm lif tüketiminin %65'inden fazlasını oluşturan 55 milyon tonluk bir yıllık tüketime ulaşmıştır (Şekil 1'e bakınız). Üretilen suni ve sentetik liflerin yaklaşık %44'ü kesikli life dönüştürülmektedir. Günümüzde, insanlık için yeterli miktarda tekstil ürünü tedarik etmek, suni ve sentetik lifler olmadan mümkün değildir. 12 10 8 6 4 2 0 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 yıl Nüfus 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Milyar olarak nüfus Dünya nüfusu ve lif tüketimi Tüketim / kişi başına Şekil 2 – Yıllara göre dünya nüfusu ve lif tüketimi [2] 2011 dünya lif üretimi Dünya çapında lif üretimi Suni ve sentetik kesikli lifler, 29 Milyon ton Pamuk, 32 Diğer doğal lifler, 2 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 1940 Doğal lifler Suni ve sentetik filament lifler, 37 Şekil 1 – 2011 dünya lif üretimi [1] Dünya suni ve sentetik lif tüketiminin halen önemli ölçüde artması beklenmektedir. Şekil 2'de, dünya nüfusunun ve dünya lif tüketiminin 1950'den 2011 yılına kadar olan değişimi görülmektedir. Yıllar boyunca bu iki değerin önemli ölçüde arttığı açıkca görülmektedir. Gelecekte, hem dünya nüfusu ve hem de toplam lif tüketiminin daha da artması beklenmektedir, ancak doğal liflerin üretimi çok yavaş bir şekilde artacaktır (Şekil 3). Gelecek yıllarda dünya çapında lif talebindeki beklenen artış ancak artan suni ve sentetik liflerin kullanımı ile karşılanmak zorundadır. Bu nedenle sentetik lifler ve üretimleriyle ilgili teknik bilgi gittikçe artan önem kazanmaktadır. 1950 1960 1970 1980 yıl 1990 Suni ve sentetik lifler Şekil 3 – Yıllara göre dünya çapında lif üretimi [2] 2000 2010 11 12 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 7 . Suni ve Sentetik Liflerin İşlenmesi Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 7 . Suni ve Sentetik Liflerin İşlenmesi 2. SUNI VE SENTETIK LIFLERE GENEL BAKIŞ teryalin düşük erime sıcaklığı nedeniyle poliamid liflerinin üretimine odaklanmıştır. 1935'te, pazara 1940'ta giren ve naylon olarak bilinen poliamid 6.6 liflerinin üretimini başarmıştır. Alman Paul Schlack Dupont poliamid lif patentinin açığını yakalayarak 1938'de poliamid 6 liflerini üretmek için bir yol bulmuştur. Savaş nedeniyle perlon olarak adlandırılan bu liflerin yığın üretimi 1950'de başlamıştır. 1941de, J. R. Whinfield ve J. T. Dickson, İngiltere`de yığın üretimine savaştan sonra başlanan polikondenzasyon ile polyester lifleri için bir eriyikten çekim prosesi keşfetmiştir (bakınız bölüm 3.2.1.). Polyester çok kısa bir süre sonra, lif sanayinde en önemli sentetik lif çeşidi olmuştur. Uygun bir çözelti bulunduktan sonra, poliakrilonitril lifleri ilk kez 1942`de Robert Hein tarafından üretilmiştir (Dupont`un aynı keşfi yapmasından sadece iki ay sonra). 2.1.Tarihçe Suni ve sentetik lif alanında ilk patent, İsviçreli kimyacı George Audemars`ın 1855'de yapay ipeği üretmek için bir yöntem keşfetmesine kadar uzanmaktadır. Dut kabuğu küspesi ve sakızlı kauçuk karışımı bir sıvının içerisine iğne batırmış ve bu çözeltinden iplik çekmiştir. Bu yöntem pratik kullanım için çok yavaş olmasına rağmen, çok başarılı yeni bir sanayinin başlangıcı olmuştur. Sentetik liflerin ilk endüstriyel üretimi, Fransız Hilaire de Chardonnet tarafından gerçekleştirilmiştir. Üretilen bu yapay ipek, Chardonnay ipeği olarak bilinen selüloz esaslı bir liftir. 1891'de günlük 50 kg`lık bir üretimle Besancon (Fransa)`da bu lifleri üretmeye başlamıştır. Aynı yıl, selülozu çözmek ve viskon ipliğini çekmek için yeni bir yol Charles F. Cross, Edward J. Bevan ve Clayton Beadle tarafından İngiltere`de geliştirilmiştir. Sonrasında bu iplik rayon olarak da adlandırılmıştır. Bu yeni yöntemin endüstriyel ve ekonomik üretimine geçişi birkaç yıl alsa da, günümüzde halen daha kullanılmakta ve klasik viskon üretim yöntemi olarak bilinmektedir (bakınız bölüm 3.2.2.1.). Sentetik bir lifin üretimi için ilk patent 1913 yılında Fritz Klatte tarafından polivinilklorit liflerinin üretimi ile ilgili olarak alınmıştır. Ancak, yine de 1939'a kadar çeşitli sebeplerden yığın üretime geçilememiştir. 1930'da, Dupont`tan Wallace H. Carothers, lif çekiminin mümkün olabildiği ilk polyesteri bulmuştur. Ancak, bu ma- 2.2. Suni ve sentetik lif çeşitleri Günümüzde suni ve sentetik liflerin üretilebilecek çok çeşidi vardır. Tüm suni ve sentetik lif grupları üç temel kategoriye ayrılabilir: •doğal polimerler •sentetik polimerler •inorganik materyaller. Şekil 4a`da her bir gruba ait örneklerin de yer aldığı bu temel katerogilerin daha detaylı bir ayrımı görülmektedir [2]. Kimyasal lifler Doğal polimerlerden Bitkisel kökenli Selilozik lifler Rejenere selilozdan Cupro Viskon Modal Kağıt Alginat lifleri Selilozik esterlerden Sentetik polimerlerden Hayvansal kökenli Elastomer lifleri (kauçuk) Bitkisel proteinlerden Asetat Triasetat Şekil 4 – Kimyasal liflerin sınıflandırılması [3] Zein Polimerid lifler Polikondansasyon lifleri İnorganik materyallerden Poliadisyon lifler Rejenere protein lifleri Hayvansal proteinlerden Kazein Polietilen Polipropilen Poliklorid Floroik lifler Poliakrilonitril Modakrilik Vinil lifler Tri-vinil Elastomerler Poliamid Polyester Polykarbamid Poliüretan Elastan Cam lifleri Metal lifleri Karbon lifleri 13 14 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 7 . Suni ve Sentetik Liflerin İşlenmesi Suni ve sentetik lifler Kesikli lif iplikleri Diğerleri, 0.9 Selilozikler, 8.6 Yün, 2.5 Akrilikler, 4.3 Akrilikler, 5.0 Diğerleri, 0.9 Selilozikler, 5.6 Polipropulen, 5.9 Poliamid, 7.9 Polyester, 27.8 Pamuk, 58.1 Polyester, 72.3 Şekil 5 –2011 yılı dünya çapında üretilen sentetik liflerin yüzde dağılımları [1] Şekil 6 – 2009 yılında kesikli lif iplikçiliğinde kullanılan liflerin yüzde dağılımı [2] Suni ve sentetik liflerin çok geniş çeşitliliğine rağmen, sadece çok az çeşidi, Şekil 5'te de görüldüğü gibi dünya çapında üretilen suni ve sentetik liflerin (filament ve kısa elyaf) önemli bir pazar payını oluşturmaktadır. Polyester şu ana kadar %70'den fazla bir pazar payı ile en önemli sentetik liftir. Geri kalan payı büyük ölçüde selülozikler, poliamidler, polipropilenler ve akrilikler oluşturmaktadır. Kesikli lif iplikçiliğinin (kısa ve uzun ) uygulanmasına odaklanınca, kullanılan sentetik lif çeşitliliğinde biraz azalma olmuştur. Şekil 6, kısa lif iplikçiliğinde kullanılan tüm liflerin (doğal ve sentetik) yüzde dağılışı görülmektedir. Bu grafikte, kısa lifler yaklaşık %90'lık bir pay ile dominant grubu oluşturmaktadır. Kısa lif iplik işletmesinde, doğal pamuk lifi kullanımının yanında, selülozik ve poliakrilonitril lifleri de yaygın olarak kullanılmaktadır. Dolayısıyla, aşağıdaki açıklamalar başlıca bu üç ham madde üzerine yoğunlaşacaktır. 2.3. Sınıflandırmalar ve tanımlamalar İsimlendirme Tanım Suni ve sentetik lif Filament iplik, kesikli lif, monofilamentler vb. için genel ad. Filament Çok uzun , örneğin birkaç kilometre, suni ve setetik lif Filament iplik Bir yada daha fazla filamentten oluşan suni veya sentetik lifli iplik Monofilament iplik 0.1 mm kalınlığa kadar bir filament içeren filament iplik (0.1 mm üzeri = Monofilament) Monofilament 0.1 mm`den daha kalın tek filament (0.1 mm`ye kadar = Monofilament iplik) Multifilament iplik 30 000 dtex`e kadar çok sayıda filamentten oluşan filament iplik (30 000 dtex yukarısı = Tow) Tow (filament lif kablosu) 30 000 dtex'in üstünde (30 000 dtex'in altında = Multifilament iplik) Kesikli lif Belirli uzunlukta lif Kısa kesikli lif Hav kaplama ve ıslak prosesle dokusuz yüzey üretimi için kullanılır Tülbent Doğal yapıştırıcılarla bir araya getirilen kısa elyaf veya filamentlerden oluşan tekstil yapısı Non-woven Mekaniksel ve/veya kimyasal yollarla sağlamlaştırılmış tülbent veya vatka Şerit Büküm içermeyen boyuna yönde yerleşmiş liflerden oluşan sürekli lif demeti Fitil Koruyucu büküm içeren çekilen lif demeti Kesikli lif ipliği Kesikli liflerden üretilmiş iplik Teksture filament Hacim ve/veya elastikiyet kazandırmak için mekaniksel veya ısıl olarak işlem görmüş filament iplik Katlanmış iplik İki veya daha fazla filamentten yada kesikli lif ipliklerin (tek ya da bükümlü) birararada sarılması ile oluşan çok katlı iplik Katlı iplik (büküm) İki veya daha fazla filamentten yada kesikli lif ipliklerin (tek ya da katlı) birararada bükülmesi ile oluşan çok katlı iplik Tablo 1 – Sınıflandırmalar ve tanımlamalar (ISO Standardlarına göre) Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 7 . Suni ve Sentetik Liflerin İşlenmesi 3.SUNI VE SENTETIK KESIKLI LIFLERIN ÜRETIMI 3.1.2.1. Eriyikten lif çekimi Bu bölümün ilk kısmında, suni ve sentetik liflerin üretiminin genel aşamaları teorik olarak tanıtılacaktır. İkinci kısımda, kısa elyaf iplikçiliğinde yaygın olarak kullanılan suni ve sentetik liflerin üretimi açıklanacaktır. 3.1. Genel üretim aşamaları 3.1.1.Polimer Tüm suni ve sentetik liflerin genel bir özelliği vardır, bu da üretimlerinin ilk fazında, bir dizi kimyasal proses aşamaları ile uzun zincir molekülleri oluşturmaktadır. Her bir uzun zincir molekülü, bir sıra üzerinde birlikte bağlanmış çok sayıda ayrı molekülden oluşmaktadır. Ham maddeye bağlı olarak, bu tip bir zincir, onlarca, yüzlerce ve hatta binlerce molekülden oluşabilir. Ortaya çıkan maddeye polimer denir. Polimer üretim prosesi, yoğunluk, nem çekme yeteneği, erime noktası, boyama ve yanma sıcaklığıyla ilgili davranışlar gibi çeşitli temel özellikleri belirleyen faktördür. Tekstil ham maddesinin özelliğini ayarlamak için katkı maddeleri de polimere ilave edilebilir. Böylece, matlaştırma maddeleri (titandioksit), boyarmaddeler ve parlaklaştırma maddeleri ham maddenin görüntüsünü etkilerken, diğer katkı maddeleri, tutuşma sıcaklığını yükseltmek veya seçilen boyarmadde gruplarına karşı davranışını değiştirmek amacıyla kullanılabilir. 3.1.2. Lif çekimi Viskoziteli bir eriyik şeklinde hazırlanan polimer, oldukça fazla sayıda lif demeti oluşturacak şekilde lif çekim düzesinin çoklu deliklerine gönderilir. Söz konusu bu filamentler daha sonra güçlendirilir. Bu proses aşamaları, aşağıdaki gibi üç farklı lif çekimi prensibi ile gerçekleştirilebilir. Lif Çekim Pompası Lif çekim jeti Soğutucu Filamentler Şekil 7 – Eriyikten lif çekimi Polimer, çekim düzesine sıcak bir eriyik olarak beslenir. Çekilen filamentler, soğutma bölgesinde, bir demet halinde birbirilerine yapışmadan sarılmaları için hava akımıyla soğutulurlar (Şekil 7). Bu proses, polyester, poliamid, poliolefin ve cam liflerinin çekimi için kullanılır (diğerleri arasında). Filamentlerin, çekim düzesindeki delik kısmının uygun seçimi ile istenilen tüm enine kesitlerde (yuvarlak, üçgen, yıldız şeklinde) üretilebilmesi, eriyikten lif çekiminin bir özelliğidir. Bundan sonra açıklanacak diğer çekim yöntemleri buna sadece kısıtlı bir şekilde olanak sağlamaktadır. 15 16 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 7 . Suni ve Sentetik Liflerin İşlenmesi 3.1.2.2. Kuru lif çekimi Bu proseste polimer, bir çözelti şeklinde elde edilmektedir. Ancak, kuru çekimde kullanılan buharlaştırma adımı yerine çözgenin (solventin) uzaklaştırılması ile filamentler güçlendirilmektedir. Çözgen, basit bir yıkamayla ya da çekim banyosunda polimer çözeltisi ile kimyasal bir reaksiyon ve çöktürme ile uzaklaştırılabilir. Yaş çekim, viskoz, aromatik poliamid ve bazı poliakrilonitril liflerinin üretimi için kullanılır (Şekil 9). 3.1.3.Çekim Lif Çekim Pompası Çözücüyü buharlaştıran sıcak hava girişi Lif çekim jeti Çekilen liflerin sertleştirilmesinden sonra, zincir molekülleri az ya da çok rasgele oryante olmuştur. Tam olarak gerilme-uzama özelliğinin kazandırılması için, gerdirme prosesi ile bu zincir molekülleri paralelleştirilmeli ve uzunlamasına yönde düzgünleştirilmelidir. Bu proseste, filamentler iki veya daha fazla gerdirme silindiri kullanılarak (bakınız Şekil 10) orijinal boyunun birkaç katı kadar uzatılmaktadır; her bir birbirini izleyen gerdirme silindiri çifti, bir öncekinden daha hızlı dönmektedir. Filamentler Şekil 8 – Kuru lif çekimi Kuru lif çekiminde, polimer öncelikle, bir çözgende çözülür ve çekim kanalında sıcak hava yardımıyla buharlaştırılarak çözgenden arındırılan polimer katılaşmış formda filamentler haline dönüşür (Şekil 8). Çekim bölgesi 3.1.2.3. Yaş lif çekimi 1.gerdirme silindiri çifti 2.gerdirme silindiri çifti Şekil 10 – Çekim işlemi Lif Çekim Pompası Filamentler Lif çekim banyosu Lif çekim jeti Şekil 9 – Yaş lif çekimi Çekim işlemi, tamamen oryante olmuş iplik üretimi için (FOY) lif çekimden sonra direkt olarak yapılabilir (Şekil 10'da gösterildiği gibi) ya da iki proses aşamasında gerçekleştirilebilir. İki aşamalı proseste, kısmen oryante olmuş iplik (POY) için lifler sadece kısmen çekilmekte ve tamamen oryante olmuş iplik (FOY) için son çekim prosesi, sonraki proses aşamasında (örneğin tekstüre) yapılmaktadır. Filament iplikler oryantasyon derecelerine bağlı olarak farklı isimler almaktadır: •LOY düşük oryantasyonlu iplik •MOY orta oryantasyonlu iplik •POY ön(kısmı) oryantasyonlu iplik •HOY yüksek oryantasyonlu iplik •FOY tamamen oryante olmuş iplik. Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 7 . Suni ve Sentetik Liflerin İşlenmesi 3.1.4.Fiksaj 3.1.7.Kurutma İstenilen son boyutsal çekim özelliğinin kazandırılması için ısıl işlem (buhar veya sıcak hava) uygulanır. Fiksaj, kıvrımlılık (ondülasyon) verildikten önce veya sonra yapılabilir ve bu şekilde kıvrım stabilitesi etkilenebilir. Viskonun ısıl işlemle fiksajı sadece bir dereceye kadar mümkündür, çünkü bu ham madde, neme göre ısıya karşı daha az tepki vermektedir. Bu nedenle, böyle bir durumda, kesilen lif tutamlarının sıcak suda, gerilimsiz bir ortamda çekmesi ve hemen ardından banyo kalıntılarının yıkanması sağlanır. Gerdirme ve kıvrımlılık için gerekli olan filament kablosunun ısıtılması sıcak su veya buharla gerçekleştirilmektedir. Preperasyon maddeside genellikle suda bir çözelti olarak uygulanmaktadır. Dolayısıyla gerdirilen, yağlanan ve kıvırcıklaştırılan lif kabloları, genellikle delikli bantlar veya tamburlu kurutucularla kurutulmalıdır. 3.1.5. Bitim işlemi Suni ve sentetik lifler ister istemez ince bir yüzey kaplamasına diğer bir deyişle avivaja ihtiyaç duyar, örneğin yünde yağlama, pamukta parafin kaplama gibi. Bitim işlemi, lif/lif ve lif/yabancı parça (metal, seramik) sürtünmesini optimize eder ve bir kayganlaştırıcı gibi davranır. Ayrıca, avivaj maddesi, aşağıdaki önemli özellikleri de etkileyebilir: •anti-statik özellik •iplik bağlantıları •açılabilirlik •materyalin korunması. 3.1.8.Kesme Lif kablosu (Tow) genellikle, direkt olarak yün kamgarn iplik işletmesine iletilmektedir, Ancak kısa elyaf işletmeleri için kesikli liflerin önceden belirlenen uzunlukta kesilmesi gerekmektedir. Filament lif kablosu, belirli bir gerginlik altında tutulurken bir kesim cihazına beslenir; kesilen lif demetleri balya presine iletilir ve paketlenir. Viskon liflerinde, çekimden hemen sonra kesim gerçekleştirilir, böylece yağlama, kıvırcıklaştırma, çektirme ve kurutma işlemi kablo halinde değil tutam halindeyken yapılır. 3.1.9.Presleme Avivaj maddesinin açıklanan olumlu etkilerinin aksine, bölüm 5.1.1.'de açıklanacak olan sonraki işlemlerde problemlere yol açabilir. Optimum avivaj maddesi içeriği, önceden anlatılan olumlu, istenilen özelliklerle, sonraki işlemlerdeki olumsuz etkiler arasında en uygun bileşimden oluşmalıdır. Filament lif kabloları, kutuya benzer preslerde dikdörtgen balyalar halinde (bazen kübik) sıkıştırılır. 0.5 ile 1 m³ arasında bir hacme sahip bir balya 200 ile 400 kg arasında lif demeti içerir. Ekonomik nedenlerle eğilim daha ağır balyalara doğrudur; burada limitleri belirleyen taşıma ve depolamada yer ve otomatik balya açıcının çalışabileceği maksimum yüksekliktir. 3.1.6. Kıvrımlandırma (Kıvırcıklaştırma) 3.2. Suni ve sentetik liflerin üretimi İplik üretiminde diğer liflerle daha iyi bir karışım özelliği sağlamak ve ayrıca bitmiş ürüne belirli bir tuşe ve hacimlilik kazandırmak için orijinal olarak pürüzsüz olan liflere kıvrım verilmesi gerekir. İşlem çoğunlukla, filament hüzmelerinin düzensiz, iki boyutlu, zig zag kıvrım aldığı bir sıkıştırma odasında gerçekleştirilir. Ancak, bu prensip, plastik olarak kolaylıkla deforme olmayan viskon liflerinin işlenmesine uygun değildir. Bu nedenle, bu durumlarda yıkama aşamasında (Bölüm 3.1.4.'de ki fiksaj kısımına bakın) liflerin kendi iç yapılarındaki çekme farklılıklarından yararlanılır, bu farklılıklar life belirgin bir üç boyutlu kıvrımlılık kazandırır. Lifler içerisindeki sınırlı çekim farklılıklarını güçlendirmek ve böylece daha yoğun bir kıvrımlılık efekti kazandırmak için bazı önlemler alınabilir. Bölüm 2.2.'de belirtildiği gibi, kısa elyaf endüstrisinde önemli bir pazar payını oluşturan sadece üç sentetik lif çeşidi vardır: sentetik liflerden polyester ve poliakrilonitril ve selülozik liflerden viskon, lyocell ve modal lifleri de bu kategoride halen daha baskın olan lif çeşitleridir. Bu liflerin üretim yöntemleri, ileriki bölümlerde kısaca açıklanacaktır. Genel olarak, polyester (Şekil 11), poliakrilonitril (Şekil 12) ve viskon (Şekil 13) üretim yöntemlerinin karşılaştırması bir yandan polyester (iki aşamalı proses) ve diğer yandan akrilik/viskon (tek bir proses aşaması) arasındaki temel bir farklılığı açığa çıkaracaktır. Bu proses aşamalarının her birinin çalışma prensiplerinin kendilerine özgün avantaj ve dezavantajları vardır. Eriyikten çekimde iki aşamalı çalışma, daha az sayıda çekim ünitesi ve düzesi avantajını sağlar. Ayrıca, sonraki proses- 17 18 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 7 . Suni ve Sentetik Liflerin İşlenmesi lerde ayrı cihazlar, probleme yol açmadan bakım ve önemsiz onarımlar için durdurabilmeyi sağlar, çünkü materyalin kovalara doldurulma aşaması, bir malzeme tamponu olarak görev yapar. Bununla ilgili dezavantaj, kovalar için daha fazla yer ihtiyacı ve kova taşıma gereksinimleridir. Yaş çekimin dezavantaj ve avantajları da aynı noktalar göz önünde bulundurularak çıkarılabilir. Bu sebepler, ayrı işlemlere tabi tutulacak diğer liflere de uygulanabilir, çünkü bu lifler de (poliamid, poliolefin veya kuru çekim poliakrilonitril lifleri) eriyikten çekme veya kuru çekim prosesleri ile üretilirler. 3.2.1. Sentetik liflerin üretimi 3.2.1.1. Polyester (PES) Polyester, su moleküllerinin ayrılmasıyla, etilen glikol ve tereftalik asitten üretilmektedir, monomerler birbirine bağlanırken moleküllerin ayrıldığı polikondenzasyona tipik bir örnektir. Tereftalik asit Glikol Kova Polikondanzasyon Polyester eriyiği Şekil 11, polyester kesikli liflerin üretimini göstermektedir. Polikondenzasyon aşamasından sonra işlemlerin sürekli veya kesikli bir şekilde gerçekleştirildiği görülebilmektedir. İlk durumda, polyester eriyiği çekim pompasından düzeye kadar direkt olarak beslenirken, ikinci durumda, materyalin katılaşması sağlanarak bir granül oluşturulur ve daha sonra parçalara ayrılır. Granül, aynı fabrika ya da başka bir yerde istenilen sayıda çekim makinasının merkezi bir granül üretim tesisine beslenmesi için kolaylıkla transfer edilebilir ya da saklanır. Genel olarak, geniş çaplı üretim için daha ekonomik sürekli proses seçilecektir; özel amaçlar için örneğin eriyikten boyalı lifler için granül hattının kullanılması avantajlıdır. Eriyikten çekim prosesi, sonraki proseslerden ayrılmaktadır. Ara ürün yüksek hızlarda (1 000 m/dakikanın üstünde) üretilmekte ve kovalara doldurulmaktadır. Bu çok sayıda kova daha sonra, çekim, fiksaj, bitim işlemi, kıvrımlandırma (kıvırcıklaştırma), kurutma ve kesim işlemlerinin yer aldığı proses aşamalarına beslenmektedir. İkinci proses aşamasının üretim hızı, ilk proses aşamasının üretim hızına yetişecek kadar yüksek değildir ve bu nedenlede iki aşama birbirinden ayrılmak zorundadır. 3.2.1.2.Poliakrilonitril Katılaştırma Granül Sürekli Amonyak Kesikli Eriyik Lif Çekim Pompası Lif çekim jeti Propilen Oksijen Çekim, poss. fiksaj Bitim işlemi Kıvrımlandırma (kıvırcıklaştırma) Kurutma, poss. fiksaj Akrilonitril Poliakrilonitril polimerizasyonu Dönüştürme Çekme Çekim çözeltisi Balyalama Yıkama Lif Çekim Pompası Çekme Kova Bitim işlemi Stapel (kesikli) lifler Kıvrımlandırma (kıvırcıklaştırma) Kurutma Şekil 11 – Polyester kesikli liflerin üretimi Kesme Lif çekim banyosundaki çekim jeti Stapel (kesikli) lifler Şekil 12 – Poliakrilonitril kesikli liflerin üretimi Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 7 . Suni ve Sentetik Liflerin İşlenmesi Poliakrilonitril, amonyak, propilen ve oksijenden oluşan akrilonitrilin radikal zincir polimerizayonundan üretilmektedir. Çözelti yaş çekimle çekilir. Sonraki işlemler çekimle devam eder. Yaş çekim, çekilen filametlerin direkt olarak işlenebilmesi için olabildiğince düşük hızlarda (yaklaşık 100 m/dakika veya daha az) gerçekleştirilir (Şekil 12). 3.2.2. Selilozik liflerin üretimi 3.2.2.1.Viskon 3.2.2.2.Modal Seliloz küspesi Kostik sodaya ıslatma Modal, daha yüksek bir polimerizayonla ve modifiye bir çekim banyosunda modifiye viskon üretim prosesi ile üretilen selülozik bir liftir. Farklı ağaçların özlerinden üretilen viskozla kıyaslandığında modal sadece kayın ağacından üretilmektedir. Modifiye prosesin bir sonucu olarak, modal lifleri daha yüksek kuru ve yaş mukavemet gibi gelişmiş lif özelliklerine sahiptir. Sıkıştırma Liflere ayırmak Ön olgunlaştırma Kostik soda çözeltisi Karbon disülfit Ksantogenat Filtreler Bir viskon lifini üretmek için, doğal bir polimer olan selüloz küspesi, kostik sodada çözülür, liflere ayrılır ve olgunlaştırılmaya bırakılır. Ön olgunlaştırılması yapılan selüloz daha sonra karbon disülfit ile muamele edilir, böylece viskoz oluşumunu başlatmak için yeniden kostik sodada çözülen sarı renkli selüloz ksantoganat oluşur. Filtreleme ve olgunlaştırmanın ardından, filament liflerinin üretimi için yaş çekim yapılır. Poliakrilonitril liflerinin üretimine benzer olarak, sonraki prosesler çekimin devamında yer alır (Şekil 13). Vizkoza sıvılaştırma Çekme Olgunlaştırma Kesme Lif Çekim Pompası Yıkama (+kıvırcıklandırma) Bitim işlemi Kurutma Lif çekim banyosundaki çekim jeti Şekil 13 – Viskon kesikli liflerinin üretimi Stapel (kesikli) lifler 3.2.2.3.Lyocell Konvansiyonel viskon liflerinin üretimiyle kıyaslandığında, lyocell bir çözelti çekim prosesi ile üretilmektedir. Selüloz direkt olarak sadece gerektiği kadar su içeren N metil morfolin N oksit (NMMO) çözeltisinde çözülmektedir. Çözelti daha sonra filtrelenmekte ve filament liflerin üretimi için eriyikten çekime tabi tutulmaktadır. Bu çekim prosesinde, NMMO çözeltisi yeniden toplanıp kullanıldığı için, son derece çevre dostudur. 19 20 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 7 . Suni ve Sentetik Liflerin İşlenmesi Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 7 . Suni ve Sentetik Liflerin İşlenmesi 4.1. Yapısal özellikler 4.1.1. Lif inceliği 4.1.1.1.Önemi Suni ve sentetik liflerin inceliği, çok geniş bir aralıkta seçilebilir ve istenilen uygulamaya adapte edilebilir. Günümüzde, sınırlar aşağıdaki skalaya göre oluşturulmuştur: •Super ince lifler 0.1 dtex`in altı •Çok ince lifler (mikro lifler) 1 dtex`e kadar •İnce lifler 2.5 dtex`e kadar •Orta incelikte lifler 7 dtex`e kadar •Kalın lifler 70 dtex`e kadar •Çok kalın lifler 70 dtex üzeri. Kesikli lif iplikçiliğinde yaklaşık 0.8 ile 3.3 dtex arasındaki oldukça ince lifler işlenmektedir. 1 dtex'in altındaki mikroliflerin kullanımında bir artış olmasına rağmen, henüz kısa lif iplikçilik prosesinde yaygın olarak kullanılmamaktadırlar. Kopma uzaması [%] Lif inceliği [dtex] Lif inceliği [dtex] Lif mukavemetinin kullanılması [%] Ürünü etkileyen bu çok geniş olanaklar, kalite ve fiyat stabilitesi ile birlikte, sentetik liflerin temel avantajlarını oluşturmaktadır. Çoğu durumda, özel olarak geliştirilmiş liflerin seçici uygulaması ile optimal prosesin gerçekleşmesi ve özelliklerin kullanımı mümkündür. Özgül mukavemet [cN/tex] Suni ve sentetik liflerin özellikleri, birbirinden bağımsız üç etkenle belirlenmektedir: •temel polimer Yoğunluk, nem çekme, kimyasallara karşı dayanım, elektriksel iletkenlik (ve dolayısıyla elektrostatik yüklenmeye karşı davranış), boyanabilirlik, yanmazlık, ışık ve havaya karşı direnç gibi bazı temel özellikleri belirler; •katkı maddeleri Yukarıda belirtilen temel özellikler, diğer kimyasallardan az miktarda ilave edilmesiyle belirli limitler içerisinde ayarlanabilir. Bu, özellikle boyarmadde ve yanmazlık davranışını modifiye etmek için yapılmaktadır; •sonraki işlemler Üretimin bu aşamasında bazı teknolojik özellikler büyük ölçüde etkilenebilir, özellikle germe-uzama davranışı ve çekme özellikleri . Çok ince ve süper ince lifler, çok yumuşak bir tuşenin gerekli olduğu sentetik deri üretiminde, çok ince velur ve kadifelerde, filtre ve astar materyallerinde kullanılmaktadır. Rieter İplikçilik El kitabı'nın 1. cildinde açıklandığı gibi, lif inceliği en önemli lif özelliklerinden birisidir ve görsel olarak her iplik özelliğini etkilemektedir. Tüm özellikler, artan incelikle iyileşmektedir, çünkü daha ince liflerle herhangi bir iplik kesitinde daha fazla lif yer alabilmektedir. İplik düzgünlüğü [Uster CV%] 4.SUNİ VE SENTETİK LİFLERİN ÖZELLİKLERİ VE İPLİK ÜRETİMİNDEKİ ETKİLERİ Lif inceliği [dtex] Lif inceliği [dtex] Şekil 14 – Lif inceliğinin iplik özelliklerine etkisi Lif inceliğinin, iplik mukavemeti, düzgünsüzlüğü ve uzaması üzerine etkisi çok büyüktür ve bu etki Şekil 14`de görülmektedir [4]. İplik kopuş sayısıda ince liflerin kullanımıyla azalmaktadır. Böylece dokuma dairesinde daha yüksek verimlilik elde edilmektedir. Ancak, ince lifler kalın liflere göre daha pahalıdır ve çok ince lifler önemli ölçüde pahalıdır. Ayrıca, ince lifler her zaman iplik işletmesi ve tarak dairesinde proses problemlerine yol açmaktadır. Dolayısıyla üretim hızı önemli derecede azaltılmak zorundadır. 21 22 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 7 . Suni ve Sentetik Liflerin İşlenmesi 4.1.1.2. Karışım ipliklerde enine kesitteki lif sayısı İplik enine kesidindeki liflerin sayısı nF aşağıda belirtildiği gibi yaklaşık olarak hesaplanabilir (daha fazla detay için bakınız Rieter İplikçilik El Kitabı – Cilt 1): texiplik Nmlif nF = = texlifNmiplik Bir karışımda ortalama incelik, aşağıdaki denklemden hesaplanabilir: (Px × texx+ Py × texy) texlif= 100 P, yüzde olarak lif oranını ve x alt indisi bir bileşeni, y diğer bileşeni temsil etmektedir. Mikroner değerleri, aşağıdaki formüle göre dtex'e dönüştürülebilir: dtex = mikroner x 0.394. 4.1.2. Lif uzunluğu Doğal liflerde olduğu gibi, çoğu iplik özelliği, artan lif uzunluğu ile iyileşmektedir. Suni ve sentetik lifler sonsuz filament şeklinde üretildiğinden ve sonraki işlemler için istenen bir lif uzunluğunda kesikli liflere dönüştürüldüğünden, ilk bakışta ideal olarak elde edilmiş gibi görünebilir. Ancak, bu ilk izlenim bir yanlış anlamaya dönüşebilir, çünkü kesikli liften iplik üretiminde kullanılan üretim prosesi, herhangi bir uzunluktaki liflerin eğrilmesine olanak vermez çünkü uzunluk aralıkları için belirli limitler vardır: •çok uzun liflerden üretilen iplikler, tekstil özelliklerini kaybetmeye başlar ve sadece belirli uygulama alanlarında kullanılabilirler •pekçok iplikçilik prosesi, önceden belirlenen maksimum lif uzunluğuna göre tasarlanmıştır •Suni ve sentetik lifler çoğunlukla, sentetik lif boyunun, doğal lifin boyuna uymak zorunda olduğu karışımlarda kullanılmaktadır •Lifin incelik oranı da göz önünde bulundurulmalıdır. Pamuk/suni veya sentetik lif karışımı için örnek: pamuk: 4.5 mikroner suni-sentetik lif: 1.7 dtex iplik inceliği: Nm 50; Ne 30; 20 tex (200 dtex) karışım oranı: PES/PAMUK:67/33 “İncelik oranı” terimi, lif uzunluğunun lif çapıyla olan ilişkisiyle ilgilidir (Rieter İplikçilik El kitabı – Cilt 1`e bakınız). Suni ve sentetik liflerle ilgili olan oran aşağıda belirtildiği şekilde hesaplanabilir: dtex pamuk = 4.5 x 0.394 = 1.773 İncelik oranı = uzunluk (mm) x 100/dtex (67 × 1.7 dtex + 33 × 1.773 dtex) = 1.724 dtex texlif = 100 Problem yaşamamak için, kesikli lif iplikçiğinde kullanılacak olan polyester liflerinin incelik oranlarının 2 700 ile 3 600 arasında olması gerekmektedir. Enine kesitteki lif sayısı: 200 = 116 nF = 1.724 a b c 4.1.1.3. Eğirme sınırları Rieter İplikçilik El kitabı – Cilt 1`de açıklandığı gibi, iplik enine kesidindeki lif sayısı önemli bir parametredir. Kullanılan eğirme teknolojisine ve lif özelliklerine göre, örneğin lif uzunluğu ve lif/lif sürtünmesi, iplik enine kesidindeki minimum lif sayısı gibi değerler dikkate alınarak eğirme limitleri belirlenir. Farklı eğirme teknolojilerine göre eğirme limitleri, ilgili bölümlerde belirtilmiştir. Şekil 15 – Lif uzunluk diyagramları (a) üçgen ; (b) dikdörtgen; (c) yamuk Lif, çapına göre çok kısa ise, serttir ve lif demeti içerisine giremez. Diğer taraftan, çok uzunsa, eski şekline dönmek için yaylanma veya elastikiyeti yoktur. Bu tip liflerin işlenmesi, neps oluşumuna ve lif hasarlarına yol açmaktadır. Bu lifler, eğilir yada sarılırsa, yeniden eski hallerini almazlar. Bu sınırlandırmalar nedeniyle, lif uzunluğunun seçilebilme olanağı sentetik liflerin en büyük avantajlarından birisini oluşturmaktadır. Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 7 . Suni ve Sentetik Liflerin İşlenmesi 4.1.3. Lif enine kesiti Doğal lifler, genellikle sarmal, köşeli, pul tabakalı ve kıvrımlıdır; çok nadiren pürüzsüz yuvarlak bir kesite sahiptirler. Bu da bu liflere tipik bir tekstil özelliği ve tuşesi kazandırmaktadır. Sentetik lifler de tekstil alanında kullanılacaksa bir tekstil özelliği taşımak zorundadırlar. Bu nedenle genellikle yıldız şeklinde, üçgen, çok köşeli gibi yuvarlak olmayan kesitlerde üretilmektedirler (Şekil 16). İçi boşluklu şekilde de üretilebilirler. 4.1.4. Kıvrımlılık (Kıvırcıklık) Doğal lifler, çoğunlukla az ya da çok kıvrımlı ya da bükülüdür. Genellikle, suni ve sentetik lifler de kıvrımlı olmak zorundadır. Kıvrımlılık, geçici veya kalıcı olabilir, yani fiksajlı, kısmen fiksajlı veya fikse olmamış haldedirler. Fiksajlı kıvrımlılık, son üründe aşağıda belirtilen bazı özelliklerin elde edilmesi için seçilmektedir: •dolu, hacimli, yumuşak bir tuşe ve •yüksek izolasyon yeteneği. Kısa kesikli lif iplik işletmesinde kullanılan pek çok lif için tercih edilen kısmen fikse olmuş ya da fikse olmamış kıvrım, liflerin işlenebilirliklerini iyileştirmeye yaramaktadır. Kıvrımlılığın bu çeşidi örneğin diğer etkileri yanında aşağıda belirtilenlerin elde edilmesini de sağlamaktadır: •lifler birbirine daha iyi tutunabildiği için daha iyi bir tülbent ve şerit oluşumu •daha kolay açılma •taraklamada iyileşme ve •kayma efektinin ortadan kalkmasıyla çekim problemlerinde azalma. Çekim kuvveti Suni ve sentetik liflerin üretim prosesinde kesim aşamasının ardından yaklaşık dikdörtgensel bir lif uzunluk dağılımı (Şekil 15(b)) elde edilmektedir. Uzunluk varyasyonunun olmaması, örneğin çekim prosesinde problemlere yol açmaktadır (Rieter İplikçilik El Kitabı – Cilt 1'e bakınız). Fakat uzunluk düzgünlüğü, özellikle tarak gibi başlangıç proses aşamalarında liflerin kısalması nedeniyle korunamaz. Yine de, bu durumda bile, kısa liflerin oranı azdır ve bu da eğirme sırasında çok sorun yaratmayacağından bir avantaj oluşturur. Son özellikler üzerindeki etkisi önemlidir. Oldukça yeni bir teknoloji, özellikle pamukla karışım yapılacak lifler için, suni ve sentetik lifleri pamuğa benzer lif uzunluk dağılımına sahip olacak şekilde kesmektir (yamuk, Şekil 15). Bu materyallerin avantajları, iplik işletmesinde kolay işlenebilme ve daha iyi bir iplik kalitesidir (biraz daha düşük mukavemet dışında) [5]. Kısa liflerin genelde uzun liflere göre daha iyi bir taraklama verimliliği sağladığı unutulmamalıdır. a b Çekim Şekil 17 – kıvrımsız (a) ve kıvrımlı (b) lifler için germe kuvveti Şekil 16 – Bazı sentetik liflerin enine kesitleri Lif kesiti başlıca iplik hacmini, tuşesini, yalıtım yeteneğini, parlaklığını ve üretim sırasında çalışma performansını etkilemektedir. Ancak, kıvrım çok yüksekse, artan kıvrımla birlikte gerekli olan çekim kuvveti artacağından çekim problemleri de artar (Şekil 17, 18). Ayrıca, yüksek derecede kıvrım, open end iplik makinalarında liflerin işlenmesinde problemlere yol açmakta ve hatta işlenmesini imkansız hale getirmektedir. Son pasaj cerden sonra, open end iplik makinasında eğrilecek olan liflerden kıvrımın giderilmesi gerekmektedir. Kıvrım etkisi göz önünde bulundurulduğunda, avivaj maddesinin unutulmaması gerekir çünkü bu madde kıvırcıklanmanın etkisini güçlendirmektedir. İki faktör arasında etkileşim vardır. Avivaj maddesinden kaynaklandığı görülen pek çok problem gerçekte kıvırcıklaştırma seviyesinden kaynaklanmaktadır. 23 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 7 . Suni ve Sentetik Liflerin İşlenmesi Fitil 2. cer pasaj 1. cer pasajı Tarak şeridi Tarak besleme Elyaf tutamı Kıvrım giderme Çekim kuvveti Şekil 20 – Proses aşamaları boyunca kıvrım değişimi Bir cm'deki kıvrım 4.1.5. Lif yüzey alanı Şekil 18 – Çekim kuvvetine karşı kıvrım yoğunluğu Lif kıvrımı, iplik işletmesinde genellikle taraklama ve çekim kuvvetleri nedeniyle azalmaktadır. Kıvrımın kendisi ve kıvrım değişimi, giderilen kıvrım, geri kazanılan kıvrım ve kıvrım stabilitesi parametreleri ile ölçülebilir (bakınız Şekil 19). LO LO Kıvrım uzunluğu 24 LO L L+ L Kıvrım giderme= L + L x 100 % LO + L + L L Kıvrımın geri kazanılması = x 100 % LO + L + L Lifin yüzey alanı, esas olarak kesitin şekline bağlıdır. Yuvarlak bir kesit, yüksek parlaklıkta pürüzsüz bir lif oluşturmaktadır. Rasgele, yıldız şekilli veya çok köşeli bir yapı seçilirse, lifler pürüzsüzlüğünü ve parlaklığını kaybeder. Yuvarlak liflerde parlaklık ve pürüzsüzlük bastırılmak istenirse, bu sadece kimyasal olarak yapılabilir. Bu durumda, life matlaştırıcı (veya pürüzlendirici) madde uygulanır. Bu amaçla titanyum dioksit (TiO2) kullanılır. Ne yazıkki, bu tip matlaştırılmış liflerin yüksek bir aşınma özelliği vardır. Bu tür lifler işlenirken, makine parçaları üzerindeki yıpranma çok yüksek olacaktır (Pigment boyalı lifler de aynı etkiyi gösterir). Tablo 2'de genellikle kullanılan matlaştırma seviyeleri gösterilmiştir. Seviye Uygulanan titandioksit miktarı (%) Parlak 0 – 0.05 Yarı-mat 0.06 – 0.4 Mat 0.41 – 1.0 Çok mat 1.01 – 2.1 Çok fazla mat 2.1 üstünde Tablo 2 – Matlaştırma seviyeleri L Kıvrım stabilitesi = geri kazanılan kıvrımlılık x 100 % = Kıvrım giderme L+ L Şekil 19 – Geri kazanılan kıvrım ve kıvrım stabilitesi Kıvrımın açılması, lif gerilimi ve paralelleştirme işinin bir göstergesi olarak görülebilir. Bu, bir iplik işletmesinde tüm proses aşamaları boyunca sürekli olarak azalmalıdır. Bir proses aşamasında kıvrımın giderilmesindeki ani bir düşüş, lif gerilimi ve proses ayarlarının çok yüksek olduğunun, dolayısıyla optimize edilmesi gerektiğinin bir göstergesidir (Şekil 20). 4.2. Fiziksel özellikler 4.2.1. Lif mukavemeti ve uzaması Mukavemet ve uzama, neden/sonuç ilişkisiyle birbirine bağlıdırlar ve yükleme durumunda lif eşzamanlı olarak uzayacağı için de ayrı olarak kabul edilemez. Bu nedenle bu iki özellik genellikle germe/uzama davranışının kombinasyonu olarak, germe/uzama diyagramınında gerilim/uzama özelliği şeklinde ele alınmaktadır. Her bir lif tipi, kendine özgün tipik bir özellik sergilemektedir. Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 7 . Suni ve Sentetik Liflerin İşlenmesi Kuvvet A a Maksimum modül 2 b 1 c B A Uzama Yüksek modüllü Şekil 21 – Mukavemet / uzama diyagramı a) yüksek özgül mukavemet; b) normal özgül mukavemet; c) düşük özgül mukavemet (yüksek uzama) Suni ve sentetik liflerde, gerilim/uzama özelliği belirli sınırlar içerisinde etkilenebilir, örneğin çekimden sonra lifin gerdirilmesi ile belirlenir. Daha fazla uzatma, düşük uzama ile birlikte daha yüksek mukavemet sağlar yüksek modül, Şekil 21 (a): daha düşük bir uzatma, bir dereceye kadar daha yüksek uzama ile daha düşük mukavemet verir (düşük modül, Şekil 21 (c)). Akzo, polyester lifleri için lif mukavemetlerini aşağıdaki gibi vermektedir: •yüksek modül 40 - 60 cN / tex •orta modül 20 - 40 cN / tex •düşük modül 10 - 20 cN / tex. 2 1 B A Düşük modül 1 2 B Şekil 22 – Pamuk (1) / Polyester lifi (maksimum modüllü, yüksek modüllü ve düşük modüllü polyester lifi ile 2 karışım) A: özgül mukavemet B: uzama Bir karışımda, sentetik liflerin gerilim/uzama özelliği, doğal liflerinkine yaklaştırılacak şekilde ayarlanmalıdır, çünkü farklı olmasının çok belirgin etkileri vardır. Bu durum, S. Kleinheins (Akzo) tarafından verilen bir açıklamayla polyester-pamuk lif karışımı ile ilgili olarak Melliand Textilberichte dergisinde yayınlanmıştır (Şekil 22) (1:pamuk, 2: PES) [6]. 25 26 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 7 . Suni ve Sentetik Liflerin İşlenmesi 4.2.2. Yanal mukavemet [6] Son üründe, lifler sadece uzunlamasına yönde değil yanal olarak da gerilmektedir. Bu gerilme eğilmede tipik bir durum olup, ipliğin dikiş (halka) ve ağlarda (düğüm olarak) kullanılması durumunda uç noktalara da ulaşılabilmektedir. Tıraş bıçağı gibi lif materyalleri vardır: çok yüksek uzunlamasına mukavemete, çok düşük eğilme dayanımına sahiptirler. Özellikle cam lifleri, bu kategoridedir. Örneğin, cam lifinden üretilen iplikler düğümlenerek birleştirilemez, düğüm sıkıca çekildiğinde lifler üzerine yüklenen çapraz yük, iplik kopuşlarına neden olmaktadır. Ayrıca, çoğu rejenere selüloz (polinozik) lifi çok kırılgandır. Buna karşın poliamid lifleri tam tersi özelliktedir: son derece yumuşaktır ve mükemmel yanal mukavemete sahiptirler. a b Yanal mukavemet kü yüzeyden çıktıklarında bu lifler kolayca uzaklaşabilirler, ancak yüksek bir yanal mukavemete sahip liflerde bu doğru değildir. Bu durumda, yüzeyden çıkan lifler sürtünerek uzaklaşmazlar, yüzeyin üzerinde kalırlar ve görüntüyü bozarlar. Ne yazık ki boncuklanma direnci ve sağlamlılığın birbiriyle ters orantılı olduğu söylenebilir. Ayrıca, düşük yanal mukavemet taraklama performansını azaltmakta ve liflerin zarar görme eğilimini arttırmaktadır. Aşağıdaki test yöntemleri yanal mukavemeti belirlemek için kullanılmaktadır: •halka mukavemeti •eğilme mukavemeti •burkulma sürtünme mukavemeti •burulma mukavemeti. 4.2.3. Çekme davranışı[6] Proses sırasında, lifler her zaman işlem başladıktan önceki uzunlukta kalmazlar. Lifler, proses ve kullanım sırasında çeşitli etkileyen faktörlerle kısalabilir. Bu durum “çekme” olarak tanımlanır. Her lif çekmesi otomatik olarak iplik ve/ veya kumaşta bir çekmeye yol açar. Genellikle ısıl işlem, yaş işlem veya yaş-ısıl işlem prosesleri çekmeye yol açmaktadır. Ham maddeye bağlı olarak, bir lif ısı, nem ve nemli ısıya çok daha kuvvetli bir şekilde tepki verebilir. Bu nedenle, selüloz lifleri (pamuk,viskoz) basit yıkama ve kurutmaya karşı önemli çekme davranışı gösterirken, polyester lifinin aynı koşullar altında boyu değişmez. Diğer taraftan, polyester kuru ısı ve daha fazlasıyla ıslak halde ısı altında iken belirgin bir şekilde çeker, poliamid lifi sadece ıslak ısıya tepki verir. Şekil 23 – Yanal mukavemetin etkisi; a sağlamlık b boncuklanma direnci Yüksek bir yanal mukavemet, kullanım alanına göre bir avantaj ya da dezavantaj olabilir (bakınız Şekil 23). Genel olarak, yüksek yanal mukavemet bitmiş ürünlere sağlamlık kazandırmaktadır; teknik uygulamalarda, iş kıyafetleri ve üniforma kumaşlarında ve yer döşemelerinde de bu çok önemlidir. Ancak, boncuklanma eğilimi artmaktadır bu nedenle sivil giysi sektöründe, yüksek yanal mukavemete sahip olan liflerin kullanımı çok sınırlıdır. Bu durum özellikle, liflerin birbirine çok kuvetli olarak bağlanmadığı örme ürünlerle ilgilidir; örneğin boncuklanmanın önlenmesi için örme ürünlerde kullanılan polyester lifinin kesinlikle gevrek olması gerekmektedir (anti-pilling = boncuklanmaya dirençli çeşitleri). “Pilling” ifadesi, bir kumaş yüzeyinde oluşan lif toplarını ifade etmektedir. Bu toplar, düşük yanal mukavemete sahip liflerde (yün, anti-pilling sentetik lifler) oluşmaz, çün- a b Düşük Yüksek Şekil 24 – çekme özelliklerinin etkisi (düşük/yüksek): (a) parça boyama davranışı, boyarmadde haslığı, dokumada verimlilik, kumaş görüntüsü; (b) kıvırcıklanma eğilimi,örme kumaşta yanal çalışma, boncuklanma eğilimi, iplik boyama davranışı Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 7 . Suni ve Sentetik Liflerin İşlenmesi Sentetik liflerin çekme davranışları, üretim aşamasında çeşitli sıcaklıklar kullanarak, esneme ve relaksasyonu ayarlayarak çok geniş bir aralıkta (düşükten yükseğe) seçilebilir. Şekil 24`de gösterildiği gibi, çeşitli özellikler arasında belirli ilişkiler vardır. Örneğin, bobin halinde boyanacak iplikte, belirli bir çekme oranı aşılmamalıdır, aksi halde bobin içerisine boyarmaddenin problemsiz olarak girmesi mümkün değildir. Diğer taraftan, son ürünün görsel etkisi ve tuşesi açısından yüksek çekme bir avantaj olabilir. Çekmesi yüksek lifler, atkı ve çözgü sıklığında azalmaya neden olmakta, daha düşük kopuş oranı ve yüksek bir verimlilik elde edilmektedir. Karışımların üretiminde, çekim oranı yüksek PES liflerinin kullanılması tuşe ve giyim davranışında önemli iyileşmeler sağlayabilir, çünkü çeken PES lifleri, ipliğin özüne göç ederken, doğal lifler yüzeyde kalmaktadır. Suni ve sentetik lifler, yaş-sıcak işleme maruz kalırsa, çekme davranışlarının önceden bilinmesi gerekir. Suni ve sentetik lif durumunda, ham maddelerin su alma yeteneği ile ıslak koşullardaki mukavemetleri arasında belirgin bir ilişki vardır. Bir lifin daha fazla su alması, ıslak ve kuru mukavemet arasında daha büyük bir farklılık olması demektir. Relatif ıslak mukavemet genellikle bu efektin bir ölçüsü olarak verilmektedir ve kuru mukavemetin bir yüzdesi olarak ifade edilir. Kullanım alanına bağlı olarak, daha yüksek ya da daha düşük nem alan lifler seçilebilir, örneğin yüksek nem çeken-el havluları, iç giysiler; düşük nem çekici-yüzücü giysileri gibi. Giysi ile bağlantılı olarak, yine de önemli olan sadece nem alma değildir, nemin ve ıslaklığın iletilmesi de önemlidir. Her iki özelliğin de giyilebilirlik üzerinde büyük etkisi vardır. Bu özellikler, lif yüzey alanı ve kumaş üzerindeki kapilar efekte bağlıdır. Böylece, PES`in düşük bir nem çekme özelliği olmasına rağmen, uygun kumaş tasarımı yardımıyla iyi nem iletimine ulaşılabilir (Tablo 3). 4.3. Çevre koşullarına karşı davranış [6] [7] 4.3.1.Nem Ham madde ve sıcaklığa bağlı olarak, tektil ürünleri ısıya çok çeşitli şekillerde tepki vermektedir. Verilen tepkiler, boyutsal çekme, renk değişimi, yumuşama ve/veya erime eğilimi, bozulma veya karbonizasyon olabilir. Ne yazıkki, ham maddelerin sıcaklık direnci ile sıklıkla sorulan sorular, sadece tek bir açıdan, hatta birkaç açıdan değerlendirilerek cevaplanamaz. Bu konuyla ilgili ayrıntılı bir cevabın verilebilmesi için etkileyen faktörler çok fazladır. Isı direnci aşağıda verilen özelliklerden (diğerleride vardır) etkilenmektedir: •ortam •sıcaklık •ısıya maruz kalma süresi •örneğin yapısı •Kullanılan kimyasal maddeler •değerlendirme parametresi (miktar). Neredeyse tüm materyaller belirli bir miktarda nem içermektedir. Bu su miktarının büyüklüğü, ham madde ve çevre koşullarına bağlıdır. Örneğin aşağıdaki kriterlere göre farklılıklar olabilir: •havadan alınan nem •ıslatma ve santrifüjden sonra suyu geri verme •ıslatma ve kurutma sonrasında suyu geri alma. Suyu alma ile ilgili olarak, tekstil ürününün tasarımı da sonuçların belirlenmesinde önemli bir rol oynarken, nem alma ve suyu geri verme kapasitesi, pratikte sadece ham maddeye bağlıdır. Havadan nem alma Islatma ve santrifüj Nispi ıslak (%65 nispi rutubet) % sonrası su % mukavemet % PES 0.5 2-5 100 PAC 1-2 7 - 10 90 - 95 PA 4-5 10 - 15 85 - 95 Viskon 12 - 14 60 - 110 45 - 75 Pamuk 7-8 45 - 50 100 - 110 Yün 14 - 15 40 - 45 70 - 90 Tablo 3 – Suyla ilişkili davranışlar 4.3.2.Sıcaklık Poliamid ve polyester, eriyikten çekim yöntemiyle üretilen liflerdir. Bu da belirgin bir erime noktaları olduğu anlamına gelmektedir. Belirli bir sıcaklığa ulaşıldığında, neredeyse herhangi bir ara faz olmadan sıvı hale geçmektedirler. Erime noktasının hemen altındaki bölgede, artan bir yumuşama ve yapışma söz konusudur, dolayısıyla erime noktasının 20 - 30°C altında çok kısa sürelerde bile çalışılmaması önerilmektedir. Aksi durumda, kalıcı olarak ilave edilen bölgeler oluşacak ve tekstil ürünün yapısı tamamen değişecektir. 27 28 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 7 . Suni ve Sentetik Liflerin İşlenmesi Yumuşama bölgesinin altında, fiksajın mümkün olduğu geniş bir bölge vardır. Burada, verilen bir formda materyalde yapılan ısıtma ve soğutma, liflerin her zaman dönmeye meyilli olduğu materyalin normal koşulu gibi formunun oluşumunu sağlar. Bir kıvrımın verilmesi ya da sabitleştirilmesi veya ütüleme ile istenmeyen kırışıklıkların giderilmesi gibi. Diğer lifler, pratikte ısı altında fikse edilemezler. Artan sıcaklıklara yumuşama veya erime şeklinde tepki vermezler fakat artan bozunma ve kırılma ve çoğu kez belirgin renk değişimi gerçekleşir ve bu karbonizasyona kadar gidebilir. Tüm normal tekstil ürünleri, bir ateşe maruz kalınca yanarlar. Bazı özel lifler yanmazdır; ancak bu liflerin diğer alanlarda o kadar çok dezavantajları vardır ki sadece yanmazlığın çok önemli bir kriter olduğu yerlerde kullanılırlar. Yanma davranışı açısından da farklı liflerin davranışlarında belirgin farklılıklar gözlenmektedir. Selüloz, çok kolay ve çabuk yanar fakat sadece az, zararsız kül kalıntısı bırakır. Akrilik lifi, kolay tutuşmaz fakat tutuşma aşaması geçtikten sonra çok yoğun bir şekilde yanar. Poliamid ve polyester liflerinin tutuşması nispeten zordur. Ancak, lif çözeltisinin erime ve damlama gibi ciddi dezavantajı vardır; bazı durumlarda, bu yanma davranışı selüloza göre insan ve çevre açısından çok daha fazla ciddi sonuçlar oluşturabilir. Tüm normal lifler içerisinde, yün en olumlu yanma özelliğine sahip olan liftir. Tutuşması oldukça zor, ve yandıktan sonra hızlı bir şekilde soğuyan bulunduğu yüzeylere tutunmayan kırılgan bir kalıntı bırakır. 4.3.3. Işık ve hava Işığa maruz kalmanın,pekçok boyarmaddeyi az ya da çok etkileyeceği genellikle bilinmektedir; ancak, çoğunlukla ışığın tekstil maddesine zarar vereceği göz ardı edilmektedir. Temel olarak, tüm lif materyalleri ışık altında tutulduğunda mukavemet kaybına uğrar. Isı durumunda, mukavemetteki azalmanın büyüklüğü, aşağıda belirtilen pekçok faktöre bağlıdır: •ışık spektrumu •yoğunluk •aydınlatma düzeni •numunenin sıcaklığı •numunenin nem içeriği •örneğin kalınlığı •çevre havasının yapısı. Işığın ultraviole içeriği ve özellikle örneğin nem içeriği önemlidir. Bu bağlamda, çok agresif UV bileşenlerinin büyük bir kısmının normal pencere camında absorbe edildiğinin bilinmesi önemlidir. Perdelerin dışarıda bırakılan tekstillere (tente ve brandalar gibi) göre çok daha yavaş bozunmasının sebebi budur. Lifin kendisi ile ilgili olarak, mat liflerin parlak olanlara göre çok daha hızlı zarar görmesi ilginçtir. Titanyum dioksit, katalizör olarak görev yapmakta ve bozunmayı hızlandırmaktadır. Mikroskop altında, matlaştırma maddesi parçalarının, bozunmasının gittikçe arttığı bölgenin merkezi olarak davrandığı belirgin bir şekilde görülmektedir. Ayrıca, ışık hüzmelerinin nüfus etme derinliğinin çok yüzeysel olduğu da belirtilmelidir. Buna göre, incelikteki artışla hasarda azalma gözlenmektedir. Çeşitli ham maddelerin karşılaştırmalı testleri, PA ve doğal ipeğin ışığa karşı çok düşük direnci varken PAC lifinin çok yüksek direnci olduğunu ortaya çıkarmıştır. Ancak yine de suni ve sentetik liflerin ışığa karşı direncinde önemli bir iyileşme uygun stabilizatörlerle sağlanabilir. Hava şartlarına karşı haslık, çok fazla sayıda faktöre bağlıdır. Işığın etkisinden başka, klima koşulları ve özellikle kuru/yaş, ılık/soğuk, aydınlık/karanlık gibi değişimlerde dikkate alınmalıdır. Havanın içeriği de önemli bir rol oynamaktadır, örnek olarak endüstriyel atık gazların oluşturduğu kirlilik gösterilebilir. Havaya karşı tamamen tatmin edici bir direnç, pratik olarak lif materyallerini hava şartlarına karşı dirençli plastik materyallerle kaplanarak sağlanabilir (örneğin PVC gibi). 4.4. Son üründeki lif özellikleri Önemli lif özelliklerinin şematik bir gösterimi, konunun anlaşılması için yardımcı olacaktır. Normal viskon liflerinin yanısıra modal lifleri de bu şemaya dahil edilmiştir; modal, özellikle gerilme/uzama davranışı (kuru/yaş) açısından normal viskozdan farklı özellikler gösteren modifiye proses koşullarında üretilen bir viskon lifidir. Modal, pamuk lifine daha çok benzemektedir ve bu nedenle kısa elyaf iplik işletmelerinde artan bir uygulama alanına sahiptir. Seçilen değerlendirme şekilleri: •yüksek / olumlu •orta / normal •düşük / olumsuz şeklindedir. Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 7 . Suni ve Sentetik Liflerin İşlenmesi Pek çok özelliğin anlaşılmasında yüksek/orta/düşük şeklinde bir değerlendirme yapılabilirken, yıkama davranışı boyarmaddelerle ilgili olduğundan bu değerlendirmeye uymaz. Pek çok özellikle ilgili olarak,daha yüksek (düşük) bir değerin , istenilen kullanım alanına göre olumlu veya olumsuz olabileceği unutulmamalıdır. Buna örnek olarak nem absorpsiyonu verilebilir: yüksek su absorpsiyonu bir havluda istenilen bir özellik iken çadır bezinde istenmez. Son olarak, bir yorumda suni ve sentetik liflerin üretim ve özellikleri ile ilgili yapılmalıdır (Tablo 4). çok daha nadir üretilirken, özel amaçlar için bilinen polimerlerin modifikasyonu gittikçe artmaktadır. Bu, kesikli lif ipliği işletmeleri için, suni ve sentetik lifler açısından temel olarak yeni gereksinimlerin olmayacağı anlamına gelmektedir. Ancak, suni ve sentetik liflerde yapılan pekçok özel modifikasyonun proses koşullarında ufak değişimleri gerektirmesi kaçınılmazdır ve bunların eğirme planları, ayarları ve hızları üzerinde etkileri olacaktır. Bu alanda, lif üreticisi, iplikçi ve makina üreticisi arasında yakın ve karşılıklı bir iletişim kurulması özellikle önemlidir. 4.5. Lif özelliklerinin modifikasyonu PES CV MODAL PAC Suni ve sentetik lifler, üretilen bir ham maddeyi temsil ettiğinden, pekçok özellikleri özel kullanımlar için gerekli koşullara uydurulabilir. Şimdiye kadar belirtilenlere ilave olarak, aşağıdaki modifikasyonlar da pratikte yaygın olarak yapılmaktadır (istenilenlere bağlı olarak): •antistatik •kir tutmazlık (kir itici) •güç tutuşur buruşmaz •hidrofillik. Kuru mukavemet Yaş mukavemet Uzama Form stabilitesi Buruşma direnci Boncuklanma direnci Sürtünme direnci Isıl fiksaj haslığı (katlama) Su absorpsiyonu 4.6. En önemli lif özelliklerinin özeti Yıkanma yeteneği Boyama davranışı Işık ve hava haslığı Bozunma direnci Yüksek / uygun Orta / normal Düşük / olumsuz Tablo 4 – polyester (PES), viskoz (CV), viskoz-modal (modal) ve akrilik lifleri (PAC) gibi suni ve sentetik liflerin bazı özellikleri Kesikli suni ve sentetik lifler, günümüzde tüm tekstil ham maddelerinin üçte birini oluşturmaktadır. Bu lifler tüm kullanım alanları için pratikte çok geniş bir çeşitlilikte üretilmektedirler. Gelecekte yapılacak geliştirmelerle çok daha yeni lif tipleri üretilecektir, fakat tamamen yeni polimerler Bu bölümün başında bahsedildiği gibi, suni ve sentetik liflerin başlıca avantajları, doğru katkı maddeleri ve işlemlerle birlikte doğru polimer seçilerek çok geniş aralıkta lif özelliklerinin değiştirilmesi olanağının olmasıdır. Diğer taraftan, bu çeşit kapsamlı bir çalışmada suni ve sentetik liflerin özelliklerinin detaylı ve anlaşılır bir şekilde özetlenmesi zordur. Pekçok özellikle ilgili olarak, olabilecek durumları rasyonel kısa bir sunumla vermek oldukça güçtür. Bu nedenle sadece kısa lif iplik işletmeleri için en önemli olan polyester (PES), viskon (CV) ve poliakrilonitril (PAN) liflerinin temel özellikleri için şekiller, gerilme/uzama ve çekme davranışları için bir kılavuz oluşturulmuştur (Tablo 5). 29 30 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 7 . Suni ve Sentetik Liflerin İşlenmesi Polyester lifi Viskon Akrilik lifi g/cm 1.38 1.52 1.24-1.18 % 0.4-0.6 11-14 1-2 % 3-5 65-120 5-12 Erime noktası °C 250-260 - - Bozunma sıcaklığı °C - 175-205 250 Özgül mukavemet (kuru) cN/tex 30-60 20-45 20-35 Relatif halka mukavemeti (kuru) % 50-95 20-60 30-70 Islak mukavemet % 95-100 40-70 80-95 15-40 12-30 15-40 Yoğunluk 20°C / %65 nispi rutubette Rutubet emme kapasitesi Emdirme ve santrüfüjleme sonrası su tutma kapasitesi 3 Kopma uzaması (kuru) Kopma uzaması (yaş) % 15-40 15-35 15-45 Kaynama çekmesi % 2-8 1-8 1-5 Kesit şekli % Yuvarlak (profil olanağı var) Yuvarlak kenarları çentikli Yuvarlak veya fasulye şeklinde Tablo 5 – Temel lif özellikleri Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 7 . Suni ve Sentetik Liflerin İşlenmesi 5. SUNI VE SENTETIK LIFLERIN IPLIKHANEDE IŞLENMESI 5.1. Genel problemler 5.1.1.Avivaj Avivaj maddeleri kullanılması durumunda iplikçi için pek çok problemin ortaya çıkabileceğinden bahsedilmişti. Başlıca sakıncalı faktörler aşağıda sıralanmıştır: •Tozla birleşen avivaj maddesi makina parçalarında sert bir kaplama oluşturur. Bu kalıntılar, üretim sırasında çok büyük sıkıntılara yol açabilir – en büyük sıkıntı tarak tellerinde (özellikle brizörde), tarak makinasının bant taşıyıcı kılavuzlarında, fitil makinasındaki kelebekte ve open end iplik makinasının açıcı silindiri ve rotorunda olur. Çoğunlukla, bu parçalar periodik olarak temizlenmek zorunda kalındığından ilave maliyetler ortaya çıkmaktadır. •Avivaj maddesinin yetersiz dağılımı lif pullanmasıne sebep olabilir, kopuş sayısının artmasına ve elektriksel yükün birikiminde artışa yol açabilir. Böyle durumlarda, avivajın makro dağılımından söz edilmektedir, çünkü apre miktarı, milyonlarca liften sadece örnek alınarak belirlenebilir. Dolayısıyla avivaj maddesinin lifler üzerindeki dağılımı ile ilgili model geliştirmek, teorik olarak akademik çalışmaların bir alanı olarak kalmaktadır. İplikçiler için, avivaj maddesi konsantrasyonunun sadece avivaj maddesi içeriğinin tam olarak bilinmesi durumunda gravimetrik olarak belirlenebileceğinin bilinmesi önemlidir. •Avivaj maddesi, makina çalışırken, silindirler ve apronlar gibi parçalara girerse, şişme veya çatlamalara yol açarak çekim işleminde ciddi sıkıntı yaratabilir. •Matlaştırma maddesi olarak kullanılan titandioksit ile işlem gören lifler, daha düşük çekim direnci (daha düşük dinamik sürtünme) fakat aynı zamanda lif kılavuz parçalarında daha fazla yıpranmaya (daha yüksek ststik sürtünme) sebep olurlar. Bu durumda, optimum bir avivaj reçetesi kullanılmalıdır. Titandioksitin yanısıra diğer avivaj maddeleri, lif kılavuz parçalarındaki aşınmayı arttırabilir, özellikle korozif özellikler bu etkiyi daha da arttırır. Bu bağlamda katyonik kimyasallar özellikle güvensizdir. İplik üretim problemlerine yol açan ve iplik özelliklerini kötüleştiren aşınma, taşıyıcılarda ve open end iplik makinalarının açıcı silindirlerde oluşur. Objektif olmak adına, pratikte üretimle ilgili ortaya çıkan problemlerin bazen gerçek nedeni avivaj olmasa bile avivaj- dan kaynaklı gibi değerlendirildiği unutulmamalıdır. Aşağıda pratik deneyimlerden alınan bazı örnekler verilmektedir: •açılan balyaların bekletildiği harman hallaç dairesinde klima şartları uygun değilse, nem, lif yüzeyinde (özellikle kışın) yoğunlaşmakta ve önemli taraklama problemlerine yol açmaktadır •oda sıcaklığı ve neminin çok yüksek olması durumunda polyester liflerinin pamukla karışımı yapılırsa, pamuk yağı bulaşabilir ve topak oluşumuna yol açabilir •üst silindirler üzerindeki eskimiş kauçuk ve dişler ile açıcı silindirler üzerindeki çentikler de proses ve kalite problemlerinin sebepleridir •lif kıvrımları da üretimdeki etkileri nedeniyle avivaj maddesi kadar önemlidir; kıvrımlılık liflerin açılmasından iplik makinasına kadar gittikçe azalmaktadır; iplikçi burada kendi proses koşullarına çok dikkat etmelidir. 5.1.2. Lif materyalindeki yetersizlikler 5.1.2.1. Kesik paketler (kesik gruplar) Filametlerden kesik liflerin üretiminde, genellikle tüm lif demetleri bir arada sıkıştırılmaktadır. Bu durum, sıkışık bir lif paketlenmesine yol açarak, üretimde önemli sorunlar oluşturabilir. Eğer kıvırcıklaştırma fiksajı kesimden sonra yapılmışsa çoğunlukla bu etki artmaktadır, çünkü sonrasında demetin fiksajı ortaya çıkmaktadır. Bu şekildeki lif paketleri birbirinden ayrılamaz. Avivaj maddesi aplikasyonu da lif demeti içerisindeki tutunmada bir artışa yol açabilmektedir. İdeal durumda, bu lif paketleri harman hallaçta ayrılır. Ancak, bu tamamen gerçekleşmediğinden, geri kalanları uzaklaştırmak için tarak makinası gerekmektedir. Taraktan sonra artık lif demeti içinde herhangi bir lif paketi olmamalıdır. 5.1.2.2. Kalın lifler (tüyler, kıllar) Kesikli lifler çok nadiren belirgin biçimde farklı bir inceliğe sahip lifler içerirler. Sentetik iplik işletmesinde buna yol açacak çeşitli sebepler vardır. Bu liflerin büyük kısmı, ring iplik makinasından önce ayırılabilir; tarak telleri en önemli ayırma elemanıdır. Yine de kalın lifler ring iplik makinasına ulaşırsa, iplik kopuşuna yol açarlar. Eğer iplik makinasından da geçerlerse, ipliğin ve son ürünün görünüşünü bozarlar. Open end iplik makinasında, temizleme pozisyonu bu bağlamda faydalıdır. Tozun yanında, kalın lifleri, lif paketlerini ve uzun lifleri de ayırarak uzaklaştırır. 31 32 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 7 . Suni ve Sentetik Liflerin İşlenmesi 5.1.2.3. Çok uzun lifler Üretim sürecinde ayarlanan uzunluktan biraz farklı uzunlukta (daha uzun) liflerin bulunması çok önemli değildir. Ancak, 40 mm'lik uzunlukta 60 - 80 mm liflerin bulunması önemlidir. Bu durumda, üretim zorlukları kaçınılmazdır. Suni ve sentetik liflerin pek çoğu mukavemetli olduğundan, uzun lifler çekim bölgesinde ayarlanan lif uzunluğu olan 40 mm`e kadar kopmayacaktır. Taşıyıcı silindir çifti, komşu liflerin taşındığı doğrultuda besleme silindirine kıstırılan bu lifleri kopartır. Sonuç kalın ve ince yerlerdir. Lifler, bir sonraki kıstırma noktasından çıkmazsa, çok uzun lifler uzayacak; sonuçta aynı etki oluşacaktır. Lif, çekim bölgesinden ayrıldıktan sonra önceki uzunluğuna döner. Bu aniden olur ve komşu lifler yeniden taşınır. Tülbent ya da fitiller dalgalı bir yapıya sahip olur ; ring iplik makinasında kalın ve ince yerler oluşur. 5.1.4. Statik elektrik 5.1.4.1. Statik elektriğin oluşumu Elektriksel olarak nötr bir atomda, proton sayısı elektron sayısına eşittir, böylece elektriksel yükleri dengelidir, yani nötrdür. Farklı kimyasal yapıdaki iki materyal birbiriyle temas ederse, bir materyalden diğerine elektronlar geçer. Birbirine değen yüzeylerde elektriksel olarak farklı yüklerde yüklenmiş tabakalar oluşur. Materyal birbirine temas ettiği sürece, bu yüklerin önemi yoktur. Ancak, materyaller birbirinden ayrılırsa, elektriksel yüklerde ayrılır- fakat pozitif ve negatif yükler bulundukları yüzeyde kalır (Şekil 25). 5.1.2.4. Lif tozu Bu, kesim ve presleme tozudur, yani filament kablosuna (tow) dönüştürme sırasında oluşan lif kalıntılardır. Bu da makinalar üzerinde toz birikimi nedeniyle sıkıntılara yol açmaktadır. 5.1.3. Liflerden kaynaklanan diğer problemler 5.1.3.1. Boncuklanmaya dirençli tipler Dış giyim sektöründe, tek katlı ipliklere göre tercihen katlı iplikler kullanıldığından boncuklanmaya karşı dirençli lifler genellikle tek katlı iplikler için seçilmektedir. Düşük bir burulma kopması ve sürtünme mukavemeti ve aynı zamanda düşük bir kopma mukavemetine sahiptirler Bu nedenle, daha fazla kopma ve çok fazla uçuntu oluşturma eğilimindedirler. Bu, özellikle open end iplikçilikte belirgindir, çünkü burada iplik içerisindeki lifler, yüksek hızlarda sürtünmektedir; tek çare devir sayısının azaltılmasıdır. 5.1.3.2. Lif matlaştırma maddeleri Liflerin matlaştırılması, titanyumdioksitin aplike edilmesiyle gerçekleştirilmektedir. Bu aplikasyon, life son derece aşındırıcı bir yüzey kazandırmaktadır. Bu da sadece silindir kaplamaları gibi yumuşak yüzeylerde değil metal bileşenler gibi makina parçaları üzerinde de yüksek aşınmaya yol açar. Aynı zamanda, büyük miktarda aşınmış parçacık oluşturur. Şekil 25 – Iki ham maddenin arasında elektrik yüklü tabakaların oluşumu Statik elektrik, basitçe elektronların dağılımındaki düzensizlik olarak tanımlanır: “bir materyal üzerinde (bölgesel ya da bütün) pozitif ve/veya negatif yüklerin zamanla değişmeyen toplanmasıdır”. Bu yük çoğunlukla, düşük akım seviyelerinde yüksek bir voltaj yaratmaktadır. Yük, akımın akmasıyla yükün boşalma olanağı olmadığı iletken olmayan veya izoleli iletkenlerde toplanır – elektriksel yük statik durumdadır. Böyle yüklü bir materyal, örneğin insan vücudu, iletken bir maddeyle temas ederse, sadece milisaniyeler süren bir akım darbesi şeklinde yük boşalması gerçekleşecektir. Kişi bu yük boşalmasını ufak bir elektrik şoku şeklinde algılar. Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 7 . Suni ve Sentetik Liflerin İşlenmesi 5.1.4.2. Etkileyen faktörler Statik yüklenme dolayısıyla bir sürtünme, problemden çok iç yapıyla ilgili bir temastır. Sürtünme, temas yüzeyini arttırdığından ve yüzeyle ısıl ve mekaniksel etkiyle yüklendiğinden, etkiyi güçlendirmektedir. Yüklenmenin büyüklüğü, çeşitli faktörlere bağlıdır, örneğin: •elektriksel iletkenlik, materyalin kendi yapısal iletkenliği ve nem içeriğinden kaynaklanan iletkenlik •dielektrik katsayısı •yüklemeyi oluşturan proses hızı •iki madde arasındaki sıcaklık farklılığı nispi nem •antisatik kimyasal maddelerle düzgün bir şekilde işleme sokulmazsa, düşük nem çekme kapasiteli (sentetik lifler gibi) liflerde olduğu gibi kurutulmuş suni ve sentetik lifler ve yün her zaman yük toplama eğilimindedir. Bu nedenle, ısıtmanın liflerin kurumasına yol açması nedeniyle problem yaza göre kışın daha çok meydana gelmektedir. Normal % nispi rutubet Sıcak Ülkeler (Maksimum) °C °C Viskon: İplik hazırlık 50 - 55 22 - 25 27 Ring iplikçilik 50 - 55 22 - 25 27 Harman hallaç ve tarak dairesi 50 - 55 22 - 25 27 Cer makinası ve fitil makinası 50 - 55 22 - 25 27 Ring iplikçilik 50 - 55 22 - 25 27 4 - 55 20 - 24 27 İplik hazırlık 5 - 60 20 - 24 27 Ring iplikçilik 50 - 55 22 - 25 27 Harman hallaç ve tarak dairesi 50 - 55 20 - 24 27 İplik hazırlık 45 - 50 22 - 25 27 22 - 25 27 Poliamid lifi: Poliakrilonitril lifi: Harman hallaç 5.1.4.3. İplik işletmeleri için problemler Statik elektriklenme nedeniyle, iplikçinin yaşadığı sorunlar başlıca iki grup altında toplanır: •liflerin makina parçalarına tutunması ve •lif bantlarının kontrolden çıkması. Lifler ve makinalar üzerinde yük birikiminin genellikle farklı etkileri vardır. Makina parçaları, tek tek lifleri ve hatta tüm lif demetini etkileme eğilimindedir. Bu da garnitürlerde ve kılavuz kanallarında topak oluşumuna, liflerin uçuşmasına, tıkanıklığa neden olmaktadır. Liflerin birbirinden ayrılması, aynı yüke sahip lif demetindeki tüm liflerden kaynaklanmakta ve birbirilerini itme eğiliminde olmaktadırlar. En basitinden, bu da liflerin dağılmasına; en kötüsü de lif bandının paramparça olmasına sebep olmaktadır. 5.1.5. Çevre koşulları 5.1.5.1. Genel koşullar İplik işletmesinde kullanılan ham maddeler, nem içeriklerine bağlı olarak sadece farklı özelliklere sahip olmakla kalmaz aynı zamanda çalışma performansları (davranışları) da çeşitlilik gösterir. Polyester lifi: Ring iplikçilik yaklaşık 50 Tablo 6 – Suni ve sentetik liflerin işlenmesi için uygun çevre koşulları Bu davranış özellikle yün ve sentetik lifler için gerçekleşmektedir. Liflerin nem içerikleri, öncelikle atmosfer koşullarındaki nem içeriği ve bu şartlara maruz kalma süresine bağlıdır, iplik işletmesinin kliması suni sentetik lifler çalışılırken çok önemli bir rol oynar. Uygun olmayan çevre koşulları, iplik üretimini zorlaştırmaz imkansızlaştırır. Düşük nem seviyelerinde, ana problem, statik elektriklenmedir; yüksek nem seviyelerinde, avivaj maddesi kusabilir, neps oluşumu eğilimi artar ve çekim güçlüklerine yol açabilir. Düşük nem seviyeleri, giysilerin elektrik çarpmasına neden olacak statik yükünü arttırabilir, garnitür tellerinde tıkanmaya, şerit pasajlarında blokaja, silindirlerde sarmaya sebep olabilir. Yüksek nem seviyeleri, iplik düzgünsüzlüğü ve sık rastlanan hatalarda bir artışa yol açabilir. Deneyimler, iplik işletmesi için aşağıdaki ortam koşullarının uygun olduğunu göstermiştir: •nispi rutubet (rh): % 50 - 60 •sıcaklık: 22 - 24 (-27) °C Daha detaylı olarak, Tablo 6'da listelenen koşulların izlenmesi uygundur. 33 34 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 7 . Suni ve Sentetik Liflerin İşlenmesi İplik üretiminde, bağıl nem çok önemli bir kriterdir. Ancak, avivaj maddesinin etkisini göstermesi için minimum nem gerektiğinden ve yüksek nemde kusma eğiliminde olduğundan, havanın mutlak nem içeriği de önemlidir. Mutlak nem aşağıda verilen aralıklarda olmalıdır: PES ve PES/CO için •İplik işletmesinde, 8.5 - 11 g H2O/kg kuru hava •bobinleme dairesinde, 10.5 - 13 g H2O/kg kuru hava Çok uzun depolama sürelerinden hem ekonomik sebepler hem de avivaj maddesinin depolama sırasında özellikleri ve dolayısıyla üretilebilirliği değişebileceğinden kaçınılmalıdır. Ancak, iyi bir avivaj maddesi kullanıldıysa, bir yada iki yıllık bir depolama sürecinde herhangi bir değişiklik beklenmez. İşlenebilirlik, kuvvetli gün ışığına maruz kalma sonucunda da etkilenir, dolayısıyla lifler gün ışığına maruz bırakılmamalıdır. PES/modal ve PES/viskon için •iplik işletmesinde, 9 - 11 g H2O/kg kuru hava •Bobinleme dairesinde, 10.3 - 13 g H2O/kg kuru hava 5.3.Karıştırma Akrilik lifi için •iplik işletme sinde, 9 - 10 g H2O/kg kuru hava Bir havalandırma sistemini değerlendirirken sadece ortalama değerleri göz önünde bulundurmak yeterli değildir. Sentetik lifler nem varyasyonlarına karşı hassas olduklarından, ayarlanan değerlerin dar bir tolerans aralığı içerisinde tutulması da önemlidir. Viskon ve pamuk lifleri bu anlamda daha az problemlidir. 5.2. Suni ve sentetik liflerin depolanması Esasında, suni ve sentetik liflerin depolanması, pamuk liflerinin depolanmasına göre daha az maliyetlidir. Bunun sebebi bir taraftan işletmeden suni ve sentetik lif üreticisine olan kısa mesafe, diğer taraftan kısa teslimat süreleridir. Ancak, (özellikle daha soğuk mevsimler) sentetik liflerin sıcaklık ve neme maruz kalma durumlarındaki davranışlarının göz ardı edilmeme zorunluluğu ise bir dezavantajdır. Lifler, genelde olduğu gibi soğuk yerlerde depolanırsa ve balyalar harman hallaç dairesine taşındıktan hemen sonra açılırsa, liflerin üzerinde yoğuşma olur. Bu yoğuşma, özellikle harman hallaç ve tarak makinasında liflerin normal olarak işlenmesini imkânsızlaştırır, bu durumu avivaj maddeside etkiler. Sentetik lifler, üretici tarafından genellikle güzelce ve sımsıkı bir şekilde paketlenir. Böyle lifler, harman hallaç dairesine en azından 24 saat veya açma prosesi başlamadan önce başka bir yerde aynı koşullarda açık bir şekilde bekletilmek zorundadır. Bu süreçte, balyadaki lifler ortam sıcaklığına adapte olur. Karıştırma teorisi, karışımların değerlendirilmesi, yeniden karıştırma ve karışım çeşitlerini de içeren karıştırma teorisi ile ilgili konular Rieter İplikçilik El Kitabının 1. cildinde açıklanmıştır. Bu nedenle ilerleyen bölümlerde suni ve sentetik liflerin karıştırılması hakkında bazı detaylar verilmektedir. 5.3.1. Karıştırmanın amacı Belirli uygulama alanları için ne doğal lifler ne de suni ve sentetik lifler optimum uygunlukta olmayabilir, fakat bu iki lif çeşidinin bir karışımı istenilen özellikleri karşılayabilir. Bu durumlarda, karışım yapılması belirgin bir çözümdür. Doğal liflerle karıştırma yapılmasının bir başka önemli sebebi, doğal liflerin (örneğin pamuğun) oldukça yüksek fiyatlı olmasıdır. Artan lif tüketimi nedeniyle ve doğal liflerin kısıtlı üretim miktarları nedeniyle, gelecekte bu yüksek fiyatlar büyük olasılıkla daha da yükselecektir. Bu da karışım liflerden yapılan ürünlerin oranında sürekli bir artışa yol açmaktadır. Ayrıca, sadece doğal lifleri suni ve sentetik liflerle karıştırmak değil aynı zamanda farklı tipteki suni ve sentetik liflerin karıştırılması da artmaktadır 5.3.2. Karışım oranları İki lif bileşeni bir araya getirildiğinde, son kullanım için her biri avantajlı ve daha az avantajlı özelliklerini karışıma katacaktır. Bileşenlerin karışım özelliklerine bağlı olarak karışımı oluşturan liflerin özellikleri sonucu az yada çok etkileyecektir. Hem son üründen beklentiler hem de lif özellikleri bilinirse, optimum karışım oranları yaklaşık olarak belirlenebilir. Şekil 26'da Dr.Albrecht tarafından verilen örneklerle bu durum açıklanmaktadır [8]. Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 7 . Suni ve Sentetik Liflerin İşlenmesi 5.3.4. Karıştırma çeşitleri 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Rieter İplikçilik El kitabı – Cilt 1`de açıklandığı ve sıralandığı gibi, farklı lif materyallerini karıştırmak için çok fazla olanak vardır, fakat zamanla, modern iplik işletmelerinde suni sentetik liflerin karıştırılması için üç yöntem öne geçmiştir: •harman hallaç prosesinin başlangıcında tutam karıştırma •harman hallaç prosesinin sonunda tutam karıştırma •Şerit karıştırma. 0 100 25 75 50 50 75 25 100 % PES 0 % CV Optimum özellikler İyi Uygun Pamuk ve polyesterin tutam ve şerit karışımı için tipik genel proses aşamaları Şekil 27`de göşterilmiştir. Zayıf Şekil 26 – verilen son ürün özelliklerini referans alarak optimum bir karışımın oluşturulması (1 = görünüş; 2 = kumaş tuşesi; 3 = buruşma dayanımı (kuru) 4 = buruşma dayanımı (yaş); 5 = ütü kırışıklıklarının düzelmesi; 6 = ısı direnci; 7 = çekme dayanımı; 8 = yırtılma mukavemeti; 9 = sürtünme mukavemeti) Harman hallaç prosesinin baş- Tutam şerit langıcında tu- Karıştırma Karıştırma CO CO tam karıştırma Proses Kademeleri CO PES PES PES Balya Açma Aşağıdaki örnekler, suni ve sentetik kesikli elyaflarla çok yaygın olarak üretilen karışımlardır: •Polyester/Pamuk: (85/15); 65/35; (67/33); 50/50; 45/55 •Polyester/Modal lifler: 65/35 •Polyester/Viskon:67/33 •Akrilik/Pamuk: 85/15; 70/30; 50/50 Dozajlama Temizleme Karıştırma İnce açma Hassas karıştırma Taraklama Karıştırma çekmesi 5.3.3. Karışım düzgünlüğü Rieter İplikçilik El Kitabı – Cilt 1`de açıklandığı gibi, karışımın düzgünlüğü her zaman iki yönlü değerlendirilmek zorundadır: uzunlamasına ve enine yönde. Uzunlamasına yönde karışım düzgünlüğü için, çok bağlayıcı gereklilikler vardır. Önceden belirlenen limitlerden sapmalar, düzgünsüz kumaş görüntüsüne, kuşaklara, çizgilere vb. yol açabilir. Avrupa`da, tolerans sınırları kanunla belirlenmiştir. İzin verilen varyasyon ±%3, örneğin 50/50 karışımı için, karışım oranları ekstrem durumlarda 47/53 ve 53/47 arasında değişebilir. Ancak, iplikçi, çoğu kez ipliğin son kullanım amacını bilmediğinden ve yukarıda bahsedilen tolerans sınırları kumaşın görüntüsünü etkileyeceğinden, sınırlar ±%2`yi aşmamalıdır (zor karışımlarda ±%1 ve iki renkli karışımlarda ±%0.5 olabilir). Enine (diyagonal) yönde karışım düzgünlüğünde, homojen bir karışım tercih edilir ve pek çok durumda buna ulaşılmaya çalışılmalıdır. Cer I Cer II Fitil üretimi Ring İplikçilik Şekil 27 – pamuk ve polyesterin tutam ve şerit karışımı için tipik proses aşamaları Pek çok ülkede tutam karıştırma gittikçe daha önemli olsa da, şerit karıştırma, doğal, suni ve sentetik lifleri karıştırmak için halen daha yaygın olarak kullanılmaktadır. 5.3.4.1. Harman hallacın başlangıcında tutam karıştırma Harman hallacın başında lif tutam karışımı,tartılı besleyicilerle gerçekleştirilmektedir (bakınız Şekil 28). Bu besleyiciler, her bir bileşen, belirli miktarlarda olacak şekilde besleme yapmaktadır. İki ya da genellikle daha fazla sayıda tartılı besleyici, tartılan materyal ortak bir taşıma bandı üzerine düşecek şekilde birlikte çalışır. Taşıma bantları, gerçek karışımı sağlamak için materyali karıştırma makinalarına taşımaktadır. 35 36 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 7 . Suni ve Sentetik Liflerin İşlenmesi Şekil 28 – Tartılı besleyici (Temafa) Şekil 29 – Rieter A 81 UNIblend Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 7 . Suni ve Sentetik Liflerin İşlenmesi Tartılı besleyicilerle çalışırken, her bir besleyicinin, iki veya daha fazla bileşenin eşit hacimde olmasını sağlayacak şekilde açılmış lifleri beslemesi önemlidir. Bu düzgün bir karışım için şarttır. Harman hallaç prosesinin başlangıcındaki tutam karıştırmada, lif özelliklerinin ve hareket davranışlarındaki farklılıklar nedeniyle harman hallaç prosesinin sonraki aşamalarında karışımın bozulma riski her zaman vardır. 5.3.4.2. Tutam karıştırma Karışımın bozulma riski, harman hallaç prosesinin sonunda tutam karışımı yaparak elimine edilebilir. Bu teknoloji için, Rieter A 81 UNIblend (Şekil 29) gibi karıştırıcı makinalara gereksinim vardır. Bu makinada her birinden farklı materyallerin beslenebildiği çok sayıda silo yan yana dizilidir. Her silonun altında bir tartım düzeneği vardır, böylece her bir silodan hassas bir şekilde dozajlanan miktardaki materyal toplayıcı bir bant üzerine aktarılmakta ve buradan alıcı üniteye taşınmaktadır. Harman hallaç prosesinin sonunda tutam karışımı için kullanılan komple bir tesis örneği Şekil 31`de verilmektedir. Tutam karıştırma, enine yönde karışım düzgünlüğü avantajı sağlamaktadır. Uzunlamasına yönde de karışım düzgünlüğü, Rieter A 81 UNIblend gibi modern tutam karıştırma makinaları kullanılarak en yüksek kalite standartlarında elde edilebilir. 5.3.4.3. Şerit karıştırma Pamuk ipliği işletmesinde, şerit karıştırmada, iki alışılmış cer pasajının ardından gelen ilave bir karıştırma pasajı sürece dahil edilmektedir. Cer makinasına kadar, her bir materyalin kendisine en uygun makinalarda ayrı ayrı işlenebilmesi ve uzunlamasına yönde (üretim yönünde) çok Şekil 30 – %100 suni ve sentetik lifler için tipik harman hallaç hattı yüksek bir karışım düzgünlüğü elde edilmesi avantajlarını sunmaktadır. Başlıca dezavantajı, bitmiş üründe şerit oluşumuna neden olabilecek enine yönde zayıf düzgünsüzlüktür (bakınız Rieter İplikçilik El Kitabı – Cilt 1). 5.3.5. Telefin karıştırılması Vatka şeritleri, tarak bantları ve cer şeritleri de düzgün ve dozajlanan miktarlarda karıştırılabilir. Sadece suni ve sentetik liflerin eğrildiği karışımlara beslenmemeli veya karışımların işlendiği proseslere karıştırılmamalıdır. Garnitür telefi, tarak telefleri ve fitil telefleri karıştırılmamalıdır. 5.4. Harman hallaç 5.4.1. Harman hallaç makinaları Doğal liflerin tersine, suni ve sentetik lifler normal olarak yabancı maddeler içermemektedir. Bu nedenle %100 suni ve sentetik liflerle çalışılırken temizleme makinaları gerekli değildir ve harman hallacın ana görevleri: •açma ve •karıştırma (harmanlama) olarak azalmaktadır. Ayrıca, suni ve sentetik liflerin açılması, lifler daha az sıkıştırıldığı için pamuk liflerinin açılmasından daha kolaydır. Bu nedenle harman hallaç dairesi, minimum sayıda makina içerecek şekilde düzenlenebilir. Bu makinalar: •otomatik balya açıcı makina •Karıştırma (harmanlama) makinası •beslenen lifleri tarak besleme donanımına da ileten ince açıcı. Şekil 30 ve Şekil 31`de %100 suni ve sentetik lifler ve polyester/pamuk karışımlarının eğrilmesinde kullanılan tipik harman hallaç tesisi görülmektedir. 37 38 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 7 . Suni ve Sentetik Liflerin İşlenmesi Şekil 31 – Polyester/pamuk karışımları için tipik harman hallaç hattı 5.4.2. Balya yerleşimi Suni ve sentetik lif üretim tesislerinde, lifler neredeyse her zaman aynı koşullar altında üretilmektedir. Ancak, her zaman benzer özelliklere sahip olduklarını düşünmek yanlış olacaktır. Suni ve sentetik lifler, doğal liflere göre daha düşük bir varyasyon göstermektedir fakat balyaları birbiri ardına tek tek işlemek için yeterli homojenlikte değildirler. Balyaların homojen olmaması genelde lif özelliklerinde (örneğin uzunluk, krimp), avivaj uygulamalarında veya nem içeriğinde olabilmektedir. Bu homojen olmama durumunun üstesinden gelmek için, aynı anda 12 balyadan ve tercihen 20 balyadan liflerin alınması arzu edilir. Küçük farklıllıklar da görülebilir. Kısa elyaf iplik işletmesi, parti bazında çalışmamakta, sürekli bir prensipte çalışmaktadır ve aynı ipliğin uzun süreler boyunca üretilmesi istenmektedir. Bu nedenle, balya yerleşimindeki 12 balya en azından üç, tercihen de dört partiden alınmalıdır. 5.4.3. Genel ayarlar Genelde, suni ve sentetik lifler, pamuk liflerine göre daha hassas işlenmelidir, dolayısıyla silindirler üzerindeki garnitür telleri daha kalın seçilmeli, açıcı elemanlar arasındaki mesafeler daha geniş ve silindir hızları daha yavaş olmalıdır. Yabancı madde içermediklerinden, ızgaralar daha yakın olacak şekilde ayarlanmalıdır. Detaylı ayarlamalar, başlıca lif özelliklerine bağlıdır. Örneğin, pürüzsüz polyester lifleri, çok az bir açma gerektirirken, viskoz lifleri ve mat veya polipropilen lifleri, çok daha yoğun bir açma prosesi gerektirmektedir. Aşağıdaki lif parametrelerinin harman hallaç ayarları üzerinde bir etkisi vardır: •uzunluk •incelik •hacımlılık •kıvrımlılık •yaylanma •avivaj maddesi •matlaştırma maddesi. 5.4.4.Problemler Suni ve sentetik liflerin işlenmesinde ortaya çıkan başlıca problemler: •statik elektriklenme (bakınız bölüm 5.1.4.) •avivajın birikimi veya makina parçalarında ve pasajların içlerinde lekelenme •lif tutamlarının kıvrılmasına ve sonuç olarak neps oluşumuna yol açan çok uzun pasajlar •pasajlardaki çok sayıdaki bükülme hareketi de lif demetlerinin kıvrılmasına ve nepse yol açar. Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 7 . Suni ve Sentetik Liflerin İşlenmesi Besleme kanallarında birikimler, materyal akışında büyük varyasyonlara yol açabilir. Özellikle tarak besleme kanallarında, bu durum önemli kalite bozulmalarına yol açabilir. Bu nedenle etkilenen parçalar sabunlu suyla yıkanarak periyodik olarak temizlenmelidir. Akrilik liflerle çalışırken, bu liflerin yüksek hacmi nedeniyle besleme kanallarının ayarları geniş olarak yapılmalıdır. 5.4.5. Üretim koşulları Harman hallaçta, 9 - 13 g/kg`lık bir nem içeriğine sahip kuru hava ile çalışılmak istenmektedir. Bu, aşağıdaki bağıl nem değerlerine karşılık gelmektedir: Sıcaklık °C % Nispi rutubet 20 60 (- 85) 25 45 - 58 30 (35 -) 48 Tablo 7 – Harman hallaç dairesinde suni ve sentetik liflerin işlenmesi için iyi ortam koşulları 5.5.Taraklama 5.5.1.Genel Dönen şapkalara sahip tarak makinası ideal olarak 60 mm lif uzunluğundaki suni ve sentetik lifleri işlemeye uygundur. Ancak, pamukla kıyaslandığında farklı lif özellikleri içermeleri nedeniyle suni ve sentetik liflerle çalışırken makina elemanlarının ve tarak ayarlarının yapılması gerekmektedir. Harman hallaç ayarlarında da bahsedildiği gibi (Bölüm 5.4.3.), suni ve sentetik lifler genellikle agresif çalışmaya karşı çok daha hassastır ve bu nedenle pamuk liflerine göre daha hassas çalışılmalıdır. Ancak bu durumda, pamuk işlenmesinde olduğu gibi, tarak makinası liflerin kısalmasına yol açmaktadır. Bu nedenle suni ve sentetik lifler taraklama işlemi sonrası çok az miktarda kısa elyaf içermektedir. Kısalma daha sıklıkla, •daha uzun lifler •daha ince lifler •daha dar ayarlar •daha ince garnitür telleri •Daha yüksek silindir ve tambur dönüşleri ile gerçekleşir. Pamuğun işlenmesiyle kıyaslandığında, ayarlar kısmen daha geniş, garnitür telleri daha kalın ve tur sayıları daha az seçilebilir. PES lifi için bant inceliği, aşağıdaki aralıklardadır (akrilik lifi için genellikle biraz daha incedir) : •İnce iplik: 4-5 ktex •Orta ince – kalın iplik: 4.5 - 6.5 ktex •Normal: yaklaşık 5 ktex Şerit inceliği, PES lifi için 4 ktex`in altına, akrilik lifi için de 3.6 ktex`in altına düşmemelidir. Lif kıvrımlılığı, üretim hızını etkileyen önemli bir lif parametresidir. Lif kıvrımlılığı, daha iyi tarak tülbenti kohezyonu ve tülbent stabilitesi sağlamaktadır. Daha düşük kıvrımlılığına sahip liflerin taraklanması için, üretim hızları azaltılmak zorundadır ve bazen tarak tülbent ağırlığı arttırılmalıdır. 5.5.2. Makina elemanları ve genel ayarlar 5.5.2.1. Tarak garnitürü Taraklama prosesinde, kalite ve verimlilik üzerinde tarak garnitür tellerinin çok fazla etkisi vardır. Suni ve sentetik lifler çok hassas olduğundan, lif hasarını ve böylece iplik kalitesindeki kayıpları önlemek için bu liflerin uygun garnitür telleri ile taraklanması çok önemlidir. Tarak tellerinin en önemli parametreleri Rieter İplikçilik El Kitabı – Cilt 2`de açıklanmıştır. Orada da açıklandığı gibi, optimum tarak garnitür telleri üzerine pek çok kriterin etkisi vardır, örneğin; •tarak makinasının tipi ve tasarımı •silindirin dönüş hızı •üretim hızı •materyal çıkışı •hammadde tipi •lif karakteristikleri •genel kalite gereksinimleri. Bu çok sayıdaki kriter nedeniyle, genel ve kapsamlı bir tarak garnitür teli önerisi vermek mümkün değildir. Ancak, Tablo 8`de farklı sentetik liflerin taraklanması amacıyla Rieter C 70 tarak makinası için tarak teli önerileri verilmektedir. 39 40 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 7 . Suni ve Sentetik Liflerin İşlenmesi C 70 tarak makinası Suni ve sentetik > 1.0 dtex Suni ve sentetik < 0.6 dtex uçlar 60 - 120 60 - 120 açı 5 - 20 5 - 10 dev/dak 1 000 - 1 400 900 - 1 200 uçlar 600 - 700 700 - 800 açı 20 - 30 20 - 30 dev/dak 650 - 750 650 - 750 garnitür teli 400 - 500 ppsi 500 - 600 ppsi uçlar 300 - 500 300 - 500 açı 30 - 40 30 - 40 Lifler Brizör Silindir Şapka Penyör fazla sayıda lif nedeniyle garnitürlere fazla yük binmesine ve silindir ile penyör arasında lif transferinin tıkanmasına sebep olur [9]. Pamuk lifinin sentetiklerle karıştırılması durumunda, tarak garnitürleri, pamuk garnitürlerine yakın olabilir, ancak her şeye rağmen karışımlar ve %100 pamuk için kullanılabilecek bir “kombinasyon” telinin kullanılması gerekmektedir. Garnitür telinin kullanım ömrü, büyük ölçüde lif çeşidine, avivaj maddesine ve avivaj maddesindeki kimyasallara bağlıdır. Bileme aralıkları da büyük ölçüde avivaja ve apre maddelerine bağlıdır. Bu nedenle, hiçbir öneri verilemez. Penyör dikkate alındığında, garnitür telleri, uçlarının keskin olması amacıyla düzenli olarak bilenir (hafifçe). Tablo 8 – Rieter C 70 tarak makinası için tarak garnitürü ve hızlar için tavsiyeler 5.5.2.2.Brizör Brizörün yapısındaki pozitif yönlü dişlerin lif tutamlarını daha iyi açma avantajı vardır; daha düşük tutunma yeteneği nedeniyle, negatif dişler lifler üzerinde daha hassastır ve lifleri tambura daha iyi iletir. Negatif dişlerin daha düşük bir tıkanma eğilimi vardır. Akrilik liflerinin veya çok hassas liflerin işleneceği durumlarda, brizörün negatif yönlü dişlere sahip olması önerilmektedir. Mikroliflerin üretimine başlanıldığı ilk günlerde (incelik < 1.0 dtex),belirli sayıdaki lifi kalın liflerde olduğu gibi, olabildiğince sabit olarak dişliler arasında tutmak veya daha fazla sayıdaki değme noktasıyla kaliteyi arttırmak için, çok ince silindir garnitür telleri seçilmiştir. Bu ince garnitür telleri, yüksek lif/metal sürtünmesi sonucunda daha fazla taraklama kuvvetinin ortaya çıkmasına neden olmaktadır. Ayrıca, lifler diş boşluklarına zorlukla ulaşabilecektir. Diğer taraftan, çok kalın bir tel, dişler arasındaki Tarak makinasının önemli bir parametresi olarak, sentetik lifler veya karışımları ile çalışırken, brizör ayarları özgün lif özelliklerine göre optimize edilmelidir. Hassasiyetleri nedeniyle, %100 sentetik lifler genellikle, tek bir brizör içeren tarak makinalarında taraklanmaktadır, böylece iyi liflerin uzaklaştırılması azaltılarak hassas bir lif açılımı gerçekleştirilir. Bu şekilde, uzunluk ve özgül mukavemet gibi lif özellikleri en etkin biçimde kalır ve daha iyi iplik kalitesinin elde edilmesine katkı sağlar. Brizör garnitür telleri için öneriler Tablo 8'de özetlenmiştir ve genel olarak, düşük, nötr ve hatta negatif ön açılı garnitür tellerinin, lif deformasyonunun önlenmesi ve liflerin tambura iyi bir şekilde taşınması için %100 suni ve sentetik liflerle çalışırken en iyisi olduğu söylenebilir. Bazı durumlarda, %100 suni ve sentetik liflerin taraklanmasında en iyi sonuçları, iğneli ya da pimli silindirlere sahip brizörler vermektedir. 40 mm Trash 60 mm Fiber Trash Fiber Şekil 32 – Rieter C 70 tarak makinası için ayarlanabilir döküntü bıçağı (sol: MMF için kapalı – sağ: pamuk uygulamaları için daha açık) Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 7 . Suni ve Sentetik Liflerin İşlenmesi Genel olarak, sentetik lifler yabancı madde içermez, ancak tedarikçi ya da prosese bağlı olarak, lif demetleri içerisinde eriyerek yapışmış liflerden oluşabilir. Bunların uzaklaştırılması gerekir ve bu da brizörde sıyırma bıçağı ile yapılabilir. Rieter C 70 tarağında, sıyırma bıçağı üretim sırasında ayarlanabilir. Şekil 32, suni ve sentetik lifler için tavsiye edilen neredeyse kapalı bıçağı (sol) ve %100 pamukla çalışırken yüksek bir temizleme verimliliği elde etmek için çok açık bir bıçak pozisyonunu göstermektedir. Brizörün hızı, çapına ve ham madde çeşidine bağlıdır. Tarağın hızı tüm hız aralıklarının en düşüğüne ayarlanmalıdır. Suni ve sentetik lifler için yaygın olan brizör hızları Tablo 8'de verilmektedir. Brizörün hızı için genel bir kural: lifler ne kadar ince ve tarağın üretimi ne kadar fazla ise brizörde o kadar hızlıdır. Sentetik lifleri pamukla karıştırırken, brizörün ayarı, daha çok pamuk liflerine uygun olmalıdır, bunun anlamı: •tek bir brizör silindiri kullanımı •düşük pozitif ön açılı garnitür tellerinin kullanımı •yabancı maddelerin, lif demetlerinin ve eriyerek yapışmış liflerin uzaklaştırılmasının sağlanması için hafifçe açık olan bıçak ayarları. 5.5.2.3. Ön ve arka taraklama bölgesi Modern taraklarda, bir ya da daha fazla sabit taraklama elemanı, brizör ile şapka ve şapka ile penyör arasına yerleştirilir. Bu da silindir ile şapka arasında gerçekleşen esas taraklama öncesinde lif demetlerinin daha fazla açılmasını veya liflerin penyör için hazırlanmasını sağlar. Bu sabit taraklama elemanlarına ilave olarak, temizleme elemanları da genellikle toz, çepel ve çok kısa liflerin uzaklaştırılması için entegre edilmiştir. Suni ve sentetik liflerle çalışırken yabancı maddelerin olmaması nedeniyle, bıçaklar çok yakın ayarlanmalı ve pamukla karışım yapılması durumunda çok az açılmalıdır. Rieter C 70 tarağında, bu temizleme elemanlarının açıklığı, herhangi bir alet gerekmeksizin parçaların yeniden yerleştirilmesiyle kolaylıkla değiştirilebilir (bakınız Şekil 33). Şekil 33 – Rieter C 70 tarak makinasında temizleme elemanlarının ayarlanabilir açıklık genişliği (sol: hemen hemen kapalı – sağ: tamamen kapalı) 41 42 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 7 . Suni ve Sentetik Liflerin İşlenmesi 5.5.2.4. Ana taraklama bölgesi Pos. Ham maddeye göre, silindirle şapka arasında gerçekleşen ana taraklama bölgesinde taraklama prosesini optimize etmek için en önemli parametreler: •silindir garnitürü •şapka garnitürü •silindir hızı •silindir ve şapka arasındaki mesafelerdir. Garnitürler ve silindir hızı tavsiyeleri Tablo 9'da verilmiştir. Silindir ve tel arasındaki mesafeler, pamuk için kullanılanlara göre daha geniştir. Hacimli akrilik lifleri için, polyester liflerine göre yine de daha geniş olmalıdır. Bunun nedeni: •lif hasarı •çok fazla toz oluşumu •çok fazla statik elektriklenmedir. Diğer taraftan, ayarlar çok fazla da geniş olmamalıdır, aksi halde: •lif tutamlarının zayıf açılımı •nepslerin uzaklaştırılma ve açılmasında azalma •garnitürler tellerinde tıkanma olabilir. 8 12 7 13 6 14 5 15 4 1 Şekil 34 – Tarak makinasında mesafe ayarları 1 Sabit brizör [0.60] (24) 2 Brizörden silindire transfer bölgesi [0.30] (12) 3 Brizörden silindire kapak plakası [1.00] (40) 4 Ön taraklama segmenti 1 [0.65/0.80] (26/32) 5 Ön taraklama segmenti 2 [0.55/0.70] (22/28) 6 Ön taraklama segmenti 3 [0.45/0.60] (18/24) 7 Döner şapka arka esnek yayı [1.30] (52) 8 Döner şapka 1 Ayar noktası [0.40] (16) 9 Döner şapka 2. Ayar noktası [0.375] (15) 10 Döner şapka 3. Ayar noktası [0.35] (14) 11 Döner şapka 4. Ayar noktası [0.30] (12) 12 Döner şapka 5 Ayar noktası [0.25] (10) 13 Döner şapka ön esnek yayı [1.30] (52) 14 Arka taraklama bölgesi 1 [0.45/0.60] (18/24) 15 Arka taraklama bölgesi 2 [0.45/0.60] (18/24) 16 Silindirden dofere transfer bölgesi [0.25] (10) . . Ana taraklama bölgesindeki ve tarak makinasının diğer bölgelerindeki yaygın ayarlar Tablo 9`da bulunabilir. 11 3 2 Ayarlar [mm] / (100/") Tablo 9 – Suni ve sentetik lifler için tarak mesafesi tavsiyeleri 10 9 Eleman 16 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 7 . Suni ve Sentetik Liflerin İşlenmesi 5.5.2.5.Penyör 5.6. Silindirin hızına kıyasla daha düşük yüzey hızına sahip olan penyör üzerinde tülbent oluşur. Penyör garnitür telleri (Tablo 8'deki tavsiyelere bakınız) lif inceliğine bağlı olarak sınırlı dolum kapasitesine sahiptir. Eğer penyör üzerindeki lif miktarı belirli bir değeri aşarsa ya da sınır değerlere yaklaşırsa ekstra lifler birbirine dolanarak zayıf ve dalgalı bir tülbent oluşumuna sebep olabilir, böyle bir tülbenti kontrol etmek zor olmaktadır. Özellikle ince suni ve sentetik elyaf işlenirken penyöre aşırı lif dolmasından kaçınılmalıdır, çünkü bu durum çekim işlemi esnasında fazla miktarda neps oluşumuna sebep olmaktadır. Normal koşullarda sentetik liflere tarama işlemi uygulanmamaktadır. Ancak,karışım ipliklerin üretiminde kaliteli iplik ve zorlu boya tonlarını elde etmek açısından tarama değer arttırıcı bir işlemdir. Tarama-harmanlama da denilen bu işlemde, iki lif bileşeni tarak ve penye makinası arasındaki karıştırma cer makinası ile harmanlanmaktadır. Daha sonraki işlemlerde, diğer bir deyişle tarama, çekme (genelde sadece tek pasaj yeterli olmaktadır), fitil ve ring makinalarında ayrı lif komponentleri işlenmemekte, karışım elyafı işlenmektedir. Böylece boyuna ve enine yönde en iyi karışımlar elde edilmektedir. Ayrıca, penye makinası, uzaklaştırılmaması durumunda rahatsız edici bir etki ortaya çıkaran, özellikle iplik değerlerini etkileyerek, kısalmış suni ve sentetik lifleri uzaklaştırmaktadır. Penye dairesinde ihtiyaç duyulan ilave makinalar yüzünden gerekli makinalar şüphesiz daha pahalıdır. Diğer yandan, bu işlem daha fazla esneklik sağlamaktadır: eğer karışım ipliklere pazarda talep yoksa, diğer proseslerin seçilmesi durumunda üretimi mümkün olamayacak penye pamuk iplik hattına kolaylıkla dönülebilir. 5.5.3.Problemler Hatalı seçilen avivaj maddesi nepse, kirliliğe, garnitür tellerinin tıkanmasına ve liflerde elektrostatik yüklenmelere sebep olabilir. Tarağın aşınması tarak parçalarının ısınmasına (ve tabi ki liflerin ısınmasına) sebep olur; bu da çalışma bölgesinde kuruluk yaratır. Bu nedenle, her tarakta kendine has bir çeşit mikro-klima ortamı vardır. Eğer işlem, ortam kuru iken gerçekleştirilirse lifler kurur ve statik yük birikir. Bazı durumlarda, garnitür tellerinin tıkanması dönüş sayısını arttırarak önlenebilir, çünkü tur sayısının artmasıyla merkez kaç kuvveti liflerin tarak silindirinden ayrılarak penyöre transfer olmasını kolaylaştırır. Dahası tıkanmayı önlemek için penyör garnitür telleri arasıra bilenebilir ve şapkaların ayarları daha geniş tutulabilir. Ayrıca, garnitür telleri “avivaj maddesi” artıklarından peryodik olarak temizlenmelidir. Daha yüksek dönüş hızları daha temiz bir tülbent elde edilmesini sağlar ancak bu liflerin kısalmasına ve termal hasarlara sebep olabilir. Buna ilave olarak, çok agrasiv (katı) brizör ayarları şeritte çok daha fazla kısa lifin oluşmasına neden olur. Eğer liflerin işlenebilirliği kötü olursa uç sayısı/inç²'nın azaltılması sorunun çözümünde işe yarayabilir. 5.5.4. Ortam koşulları Tarak dairesinde nem statik elektriklenmeyi kontrol edebilecek seviyede ve lif mukavemetini koruyacak şekilde olmalıdır, ancak liflerin birbirine yapışmasına da sebep olmamalıdır. Dahası, nem oranı yüksek olursa garnitür telleri de tıkanabilmektedir. Sentetik liflerin daha serin ortamlarda taraklanması gereklidir. Tablo 10’da suni ve sentetik lifler ve karışımlarının taraklanması için önerilen tarak dairesi çalışma ortamı koşulları gösterilmektedir. Su içeriği Sıcaklık Rutubet 9 - 12 g/kg 22 - 28 °C nispi rutubet %48 - 60 Tablo 10 – Tarak dairesinde suni ve sentetik liflerin işlenmesi için uygun ortam koşulları Tarama (Penye işlemi) 5.7.Çekim 5.7.1. Cer pasajlarının sayısı Bir iplik işletmesinde gerekli pasaj sayısı sadece ham maddeye ve istenilen iplik kalitesine değil ayrıca kullanılan iplik eğirme teknolojisine de bağlıdır. Şekil 35'te farklı hammaddeler ve farklı eğirme teknolojileri için örnekler verilmiştir. Ring iplik makinalarında şerit aşamasında karıştırılmış poliester/pamuk karışımları eğrilirken en yüksek kalite standartlarını sağlamak için karıştırma amaçlı çekim makinası dahil toplam 3 cer pasajı yeterli olmaktadır. Bunun tersine, aynı malzemeyi open end iplikçilik teknolojisi (rotor iplikçilik teknolojisi) ile eğirmek istersek iki cer pasajı yeterli olmaktadır. Open end iplikçiliğinde beslenen şerit lif/lif karışımını sağlayan tamamen tek liflere açılmakta ve ilave olarak daha az sayıda cer makinası gerekmektedir. 43 Şekil 35 – Farklı sayıdaki cer pasajlarına örnekler Hava-jetli iplik %100 CV Open end iplik %100 PES Ring ipliği %100 PES Ring ipliği %50 / %50 PES / Penye CO Ring ipliği %50 / %50 PES / Karde Pamuk Tarak Makinası Entegre cerli tarak makinası Cer makinası Regüleli Cer makinası Cer makinası Cer makinası Tarak Makinası Tarak Makinası Ön Cer makinası Karıştırma Cer makinası Tarak Makinası Tarak Makinası Tarak Makinası Fitil makinası Penye makinası Regüleli Cer makinası Cer makinası Regüleli Cer makinası Open End İplik makinası Regüleli Cer makinası Penye hazırlık Cer makinası Cer makinası Ring İplik makinası Hava-Jetli İplik makinası Ring İplik makinası Karıştırma Cer makinası Fitil makinası Regüleli Cer makinası Fitil makinası Ring İplik makinası 44 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 7 . Suni ve Sentetik Liflerin İşlenmesi Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 7 . Suni ve Sentetik Liflerin İşlenmesi Eğer sentetik lifler şerit halinde penye pamuk ile karıştırılmış ise sentetik lifler için ilave olarak bir ön çekim aşaması faydalı olacaktır. Genellikle karıştırma cer makinasına beslenen penye pamuk şeritindeki liflerin paralelleşme derecesi yüksektir; poliester lifler, doğrudan tarak makinasından gelmektedir, lifler rastgele oryante olmuştur ve şerit içerisinde hafifçe birbirine dolanmıştır. Ancak uygulanan ön çekim işlemi düşük ek maliyetle beslenen şeritte her iki lif bileşeninin eş değer oryantasyona sahip olmasını sağlamaktadır. Her iki bileşenin boyuna yöndeki oryantasyonundaki büyük farklılık çekim direncinin de farklı olmasına sebep olur. Eğer bu şekilde farklı iki şerit aynı çekim düzenine beslenirse sonuç liflerin toplu hareketi şeklinde olacaktır. Bu da şerit ve karışım düzgünsüzlüklerine sebep olup sonuçta iplik düzgünsüzlüğünün, ince yer sayısının ve Classimat hatalarının artmasına neden olur. %100 sentetik liflerin ring iplik makinasında eğrilmesi durumunda, yüksek çekim sistemleri öncesi gerekli olan tarak şeridindeki kanca oluşumları ortadan kaldırılabilmesi için iki cer pasajına gerek vardır. Bu amaçla, üretim maliyetleri ve iplik kalitesi göz önüne alındığında eğirme hazırlık aşamasında optimum çözüm iki cer pasajının kullanılmasıdır ve dolasıyla da uygulamada pek çok durumda bu kullanılmaktadır. Rotor iplikçilik teknolojisi lif kancalarına karşı daha az hassastır, dolayısıyla %100 sentetik liflerin eğrilmesinde cer pasajı sayısı istenen iplik kalitesine göre ayarlanabilir. Aşağıdaki listede alternatifler sıralanmış olup, listede aşağıya doğru inildikçe iplik kalitesi aşamalı olarak artmaktadır: •regüleli cere entegre tarak makinası •tarak makinası + regüleli cer makinası •entegre cer makinalı tarak + regüleli cer makinası •tarak makinası + cer makinası + regüleli cer makinası. Cer pasajı sayısı açısından en hassas eğirme sistemi havajetli eğirme sistemidir. Hava-jetli iplik makinasında yüksek hızlı çekim sistemlerindeki problemleri önlemek için 3 pasaj cer gereklidir. 5.7.2. Genel ayarlar Cer makinasında karışımları işlemek pamuk lifleri ile karşılaştırıldığında her hangi bir ilave zorluk içermez. Saf sentetik liflerinin çekimine kıyasla bazı uyarlamalar ve “know-how” gerektirmektedir. 5.7.2.1. Ekartman ayarı Ekartman ayarı (çekim bölgesinde iki silindir arasındaki mesafe) elyaf boyuna göre yapılmalıdır. Eğer ayar dar olursa lif kırılmasına, ayar geniş olursa yüzen lif sayısının artmasına ve sonuçta da şeritte yüksek düzgünsüzlüğe sebep olur. Ön çekim Ana çekim Şekil 36 – 3 üzeri 4 çekim sisteminde ekartman ayarı Polyester ve poliamid lifleri için aşağıdaki ekartman ayarları önerilmektedir (bakınız Şekil 36): •Ön çekim bölgesi (kırma çekim bölgesi): lif kesim uzunluğu + %20 •Ana çekim bölgesi: lif kesim uzunluğu + %5 - %10. Daha geniş ayarlar aşağıdaki durumlarda gerekli olabilir: •az topaklanmış liflerin işlenmesi için •yüksek mukavemetli liflerin işlenmesi için •ince liflerin işlenmesi için •önemli ölçüde kıvrımlı liflerin işlenmesi için •zayıf avivaj maddeli liflerin işlenmesi için •düşük kopma çekimlerinin kullanılması için. Akrilik lifler söz konusu olduğunda ana çekim bölgesinde dar ayar soğuk çekim fiksesine sebep olabilir ve bu da son üründe daha yüksek çekme değerlerine neden olur. Eğer çalışılacak lifler 40 mm'den uzun ise çekim bölgesindeki tüm lif kılavuzlama (örneğin: baskı çubuklarının) elemanlarının kaldırılması tavsiye edilir. Tablo 11'de 3 üzeri 4 silindirli çekim bölgesi için farklı hammaddelere göre önerilen ekartman ayarları verilmiştir. Bu ayarlar sadece başlangıç için tavsiye niteliğinde olup, önerilen bu başlangıç ayarları kullanılarak deneme yanılma ile optimum ayar değerleri belirlenmelidir. Standart lifler (boncuklanma davranışı, dayanım, büküm değerleri, vb. açısından) için genel ayarlamalar Şekil 37'de 3 üzeri 5 silindirli sistemler için bulunabilir. Özel lif tipleri için ayarlar yapılmalıdır. 45 46 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 7 . Suni ve Sentetik Liflerin İşlenmesi Materyal Ön çekim (kırma çekim) silindiri ayarı [mm] Ana çekim silindiri ayarı [mm] %50 penye pamuk %50 polyester 1.7 dtex / 40 mm 48 43 %50 karde pamuk %50 modal 1.3 dtex / 38 mm 46 42 %100 viskon 1.3 dtex / 40 mm 48 44 %100 polyakrilik 1.3 dtex / 40 mm kıvrımlı 50 44 %100 polyester 1.9 dtex / 36 mm kıvrımlı 50 43 %100 polyester dikiş ipliği 1.3 dtex / 38 mm 50 44 %100 polyakrilik 3.3 dtex / 60 mm kıvrımlı, boyalı 65 58 5.7.2.2. Üst silindir baskısı Üst silindir baskısı ile hedeflenen, optimum çekim şartlarının sağlanabilmesi için liflerin sıkıştırılmasını sağlamaktır. Eski cer makinalarında pamuk liflerini işlemek için silindir yüklenmesi yüksek tutulmalıdır. Modern cer makinalarında ise tüm lifler için zaten yüksek kuvvetler uygulanmaktadır, dolayısıyla genellikle farklı materyaller çalışılacağı zaman uygulanacak basınç değerleri değiştirilmez. Sadece yüksek çekim kuvvetleri oluşacak olursa daha yüksek üst silindir baskı değerlerine gerek olur. Böyle bir durumda, örneğin, kalın şerit numaralı ya da yüksek çekim direnci olan liflerle çalışılırken karşılaşılabilir. Şekil 38'de ve Tablo 12'de Riter Cer Makinalarında sıradan ve yüksek çekim kuvveti ayarları için örnekler verilmiştir. Yüksek üst silindir ayarlarında etkinliği arttırılmış kıstırma bölgesi göz önüne alınmalıdır ve ekartman ayarları 1-2 mm kadar arttırılmalıdır (bakınız bölüm 5.7.2.1.). Tablo 11 – Farklı materyaller için ekartman ayarı(3 üzeri 4 silindir) 3 üzeri 5 çekim düzeneği 2 1 3 4 mm olarak liflerin kesim uzunluğu sabit 36 43 53 sabit 42-47 50-55 60-65 32 40 50 Şekil 38 – 3-üzeri-4 silindir çekim sisteminde üst silindir baskısı Şekil 37 – 3 üzeri 5 silindir çekim sistemi Silindir 1 Silindir 2 Silindir 3 Silindir 4 Normal ayar 320 N 320 N 320 N 200 N Yüksek çekim kuvvetleri için ayarlar 440 N 440 N 320 N 200 N Tablo 12 – Üst silindir baskı ayarlarına örnekler (3 üzeri 4 silindir çekim sistemi) Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 7 . Suni ve Sentetik Liflerin İşlenmesi 5.7.2.3. Çekim dağılımı 5.7.2.4.Hız Cer makinasındaki toplam çekim iki aşamada gerçekleştirilir; Ön çekim ve ana çekim (bakınız Şekil 36). Ön çekiminin amacı şeride ön-gerilme uygulayarak ve lif bükümünü açarak lifleri ana çekim bölgesine hazırlamaktır. Genellikle ön çekimi 1.28 - 1.7 arasındadır ve pek çok faktöre göre değişmektedir. Genelde yüksek ön çekimleri aşağıda belirtilen durumlarda gereklidir: •daha önceki çekim pasajları •daha ince lifler •daha uzun lifler •topaklanmamış lifler •yüksek mukavemetli lifler. Bir cer makinasında mümkün olan maksimum hız değerleri lif malzemesine bağlıdır ve aşağıdaki parametrelerce sınırlanmaktadır: •üst silindire sarmadaki artış •hassas suni ve sentetik lifler için çok yüsek olan üst silindir sıcaklığı •makina duruşlarında artış ve azalan verimlilik •şerit kalitesinde bozulma •manşon ömründe azalma. Her durumda yapışma-kayma halinden kaçınılmalıdır. (bakınız Rieter iplikçilik El kitabı – Cilt 1). Ön çekim malzemeye bağlı olduğundan ve toplam çekim genellikle kullanılan sisteme göre ayarlandığından ana çekim, toplam çekim bölü ön çekim şeklinde hesaplanır. Yüksek kaliteli ürünler için ana çekim verileri aşağıda belirtilen limit değerlerle sınırlandırılmalıdır: •pamuk/suni ve sentetik lif karışımları: 3.8 •viskon:6.3 •akrilik (kıvrımlı): 5.2 •polyester (kıvrımlı): 6.0 •polyester (dikiş ipliği): 3.7 •polipropulen:6.1 Genelde mümkün olan maksimum hızın aşağıda belİrtilen materyalin kullanımı ile azaldığı söylenmektedir: •ince lifler •az-topaklanan lifler •yüksek mukavemetli lifler •çok kıvrımlı lifler •az avivaj maddeli lifler •düşük erime noktasına sahip lifler. Şekil 39’da farklı lif malzemeleri için standart ve maksimum çekim hızları verilmiştir. Çekim işleminin toplam eğirme maliyetlerine olan etkisinin ve hızın şerit kalitesine olan etkisinin düşük olması nedeniyle çıkış hızının maksimum değerlere ayarlanmaması tavsiye edilmektedir. Farklı malzemeler ve cer makinaları için birinci ve ikinci cer pasajlarındaki çekim düzenleme örnekleri Tablo 13'de verilmektedir. Materyal 1. cer pasajı 2. cer pasajı ön çekim (kırma çekim) toplam çekim ön çekim (kırma çekim) toplam çekim %50 penye pamuk %50 polyester 1.7 dtex / 40 mm 1.41 8 1.28 8 %50 karde pamuk %50 modal 1.3 dtex / 38 mm 1.41 8 1.28 8 %100 viskon 1.3 dtex / 40 mm 1.41 9 1.28 8.3 %100 poliakrilik 1.3 dtex / 40 mm kıvrımlı 1.7 6.8 1.28 6.7 %100 polyester 1.9dtex / 36 mm kıvrımlı 1.41 8.4 1.28 8 %100 polyester dikiş ipliği 1.3 dtex / 38 mm 1.7 6.4 1.7 6.4 %100 polyakrilik 3.3 dtex / 60 mm kıvrımlı, boyalı 1.7 6 1.41 8 Tablo 13 – Farklı materyallerle çekim dağılımı örnekleri 47 48 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 7 . Suni ve Sentetik Liflerin İşlenmesi Karde pamuk (CO) Viskon (CV) Akrilik (PAC) PES / CO Polyester (PES) Penye pamuk Telef / geri kazanılmış lif 0 200 Standard 400 600 800 ek olarak ince liflerde kaba liflere göre daha fazla sarma eğilimi vardır. Bu yüzden de ince lifler çalışılırken çıkış hızı düşürülmelidir. Makina parçalarına, özellikle de çekim silindirlerine sarmanın diğer nedenleri aşağıda belirtildiği şekilde sıralanabilir: •statik elektrik yüklerinin birikmesi (hava kuru iken) •avivaj maddesinin kirletmesi (kötü avivaj maddesi veya aşırı nem içeriği) •kenar liflerinin ayrılması. 1 000 m/dak. Maksimum Şekil 39 – Farklı malzemeler için standart ve maksimum cer makinası çıkış hızları 5.7.2.5. Tülbent yoğunlaştırma Lifler çıkış silindirleri ile taşınırken lif tutamı yoğunlaştırılmalı ve kalender silindirlerine iletilmelidir. Bu işlem tülbent hunisinde ve kondenserde gerçekleştirilir. Bu elemanların delik çapı şerit ağırlığına ve lif malzemesinin hacimliliğine göre ayarlanmalıdır. Çıkış silindiri ve kalender silindiri arasındaki gergi çekimi de lif malzemesine göre ayarlanması gerekir, böylece tülbent toparlanıp şerit huniden çekilebilir ve istenen düzgünlük değerleri elde edilebilir. Genel bir öneri olarak aşağıdaki değerler kullanılabilir: •pamuk: 1.00 - 1.02 •polyester/pamuk: 0.99 - 1.00 •suni ve sentetik lifler: 0.98 - 1.00 5.7.3.Problemler Cer makinasının çalışması aşağıdaki faktörlerden etkilenir: •lif parametreleri (örn. incelik, kıvrım, uzunluk, vb.) •avivaj maddesi •havadaki nem oranı •liflerin temas ettiği makina parçalarının durumu •ayarlar. %100 suni ve sentetik lifler çalışılırken özellikle ortaya çıkan ana problemler, aşağıda belrtildiği gibi özetlenebilir: •makina parçalarına sarma •kılavuz geçişlerini tıkayan tutamdan ve şerit kenarlarından ayrılan lifler •çekim problemleri ve çekim düzensizlikleri •liflerin ve avivaj maddelerinin termal bozunması. Eğer lifte kalmış olan kıvrım/büküm ve dolayısıyla da liflerin yayılma yeteneği düşük ise sarma meydana gelir. Buna Ancak sarmalar sıklıkla yetersiz bakımlı veya bakımsız üst silindirler yüzünden olmaktadır. Sarmanın önlenmesi için, aşağıda belirtilenlerin yapılması tavsiye edilir: •manşonlara antistatik madde uygulama •(75) - 83° Shore sertliği (yumuşak manşonlarla sarma eğilimi daha yüksektir) •manşonlara hasar vermekten kaçınmak •manşonların periyodik olarak yıkanması. Kaplamaların yüzey işlemi de faydalıdır, ancak vernikleme pek kullanılmamaktadır. Daha iyi sonuçlar için asidik işlemle ya da UV ışınlamayla (berkolising) kaplamaların yumuşatılmasıyla alınabilir. Kenar liflerin tutamdan ya da şeritten ayrılması sarmaya, kılavuzların tıkanmasına ve liflerin birbirine karışmasına sebep olur, bu da şeritte kopma ve tüylülüğün artması ile sonuçlanır. Bu durum özellikle aşağıda belirtilen hususlardan kaynaklanmaktadır: •zayıf avivaj (çok az lif tutunması) •statik yük •şerit karışımına şeritlerin kötü beslenmesi Şerit karıştırmada liflerin ayrışma eğilimi en düşük olan şeritler dışarıdan beslenmelidir, örneğin penye pamuk karışımlarında pamuk şeritleri beslenirken kenardan verilmemelidir. Kılavuzların tıkanması kısmen oluşan statik elektriklenme ve daha çok avivaj maddesi kalıntıları sonucu meydana gelmektedir. Bu eğilimin sebebi kullanılan avivaj maddesinin kendisi ya da havadaki aşırı derece nem içeriği olabilir. Bu problem sadece peryodik temizlemeyle önlenebilir. Çekim zorlukları aşağıda belirtili hususlarla bağlantılı olarak ortaya çıkabilmektedir: •Hatalı avivaj maddesi (aşırı lif/lif tutunması) •hatalı ştapel uzunluğu eşleştirmesi ( pamuk, suni ve sentetik lif karışımlarda) •yüksek lif kıvrımı •çok dar ekartman ayarları (özellikle kırma çekim mesafeleri) •yanlış ön çekim •çekim bölgesinde aşırı lif kütlesi (daha az dublaj veya beslemede daha ince şerit kullanın). Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 7 . Suni ve Sentetik Liflerin İşlenmesi 5.8. Fitil üretimi 5.8.1. Genel ayarlar 5.8.1.1. Ekartman ayarı Termal hasar üst silindirlerin ısınması sonucu oluşur. 400 m/dak hızlarında bile üst silindir sıcaklığı 80°C ye ulaşabilir. Çekim düzeneğine normal elyaf akışı olduğunda hiç lif kopuşu olmayacaktır, çünkü temas süresi çok kısadır. Ancak, cer makinası durdurulduğunda ve basınç altındaki liflere ısı uygulandığında hasar meydana gelir. Örneğin, polyester 80°C (polyolefin çok daha önce) civarında bozunmaya başlar ve bu bozunma özellikle boyanma davranışını etkiler. Şeritteki etki alanı 1 - 2 cm ile sınırlanmış olsa da 5 - 50 metrelik ipliği etkilemektedir. Bu etki ancak boyama sonrası görülebilmektedir. Isı sadece lifi değil ayrıca avivaj maddesini de etkiler; 50°C'den sonraki sıcaklıklarda bu etki artabilir. Özellikle viskozite değişir ve sonuç olarak pek çok işlem parametresi (örneğin sürtünme kuvveti) radikal bir şekilde etkilenir. Fitil makinasındaki ekartman ayarı da cer makinasında olduğu gibi lif uzunluğuna göre yapılmalıdır. Çok dar olan ayarda lifler zarar görebilir, fazla geniş olan ayarda ise yüzen lif miktarı artar ve fitilde yüksek düzgünsüzlüğe neden olur. Fitil kalitesi için ön çekim mesafesi önemli bir parametredir. Optimum ayar değerleri lif uzunluğunun yanısıra lif malzemesinin çekim direncine de bağlıdır. Çekim direnci arttıkça daha yüksek ön çekim bölgesi ekartman ayarı kullanılması gerekir. Rieter fitil makinasında ekartman ayarı örnekleri Şekil 40 ve Tablo 15'de görülebilir. Bu değerler başlangıç aşamasında kulanım içindir daha sonra optimize edilmesi gerekir. 5.7.4. Ortam koşulları Sıcaklık Materyal % nispi rutubet C derece F derece g. su/ kg hava Polyester 50 - 52 24 - 26 75 - 79 10 - 11 Viskon / Polyester 48 - 54 24 - 26 75 - 79 10 - 12 Pamuk / Polyester karışımı 45 - 50 24 - 26 75 - 79 9 - 11 Tablo 14 – Cer makinasında suni ve sentetik liflerin çalışılabilmesi için iyi ortam koşulları E F n. mi m 1m mm n. mi 35 1 25 35 H 32 J 32 1 32 2 3 A G = 4.0 C D 285 Şekil 40 – Fitil makinasında çekim sistemi için ekartman ayarı 49 50 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 7 . Suni ve Sentetik Liflerin İşlenmesi Ayar 1 2 3 Hammadde Pamuk, suni ve sentetik ve 40 mm'ye kadar karışımlar için Pamuk, suni ve sentetik ve 50 mm'ye kadar karışımlar için Pamuk, suni ve sentetik ve 60 mm'ye kadar karışımlar için A = Kafes uzunluğu 34.5 mm 45.0 mm 60.5 mm B = Kılavuz çubuk 24.0 mm 33.0 mm 48.0 mm C = Alt silindirler ana çekim mesafesi 49.0 mm 69.0 mm 76.0 mm D = Alt silindirler ön çekim mesafesi min. 60.0 mm min. 60.0 mm min. 70,0 E = Üst silindirler ana çekim mesafesi 55.0 mm 66.0 mm 82.0 mm F = Üst silindirler ön çekim mesafesi min. 59.0 mm min. 59.0 mm min. 70.0 mm G = Öne doğru kaydırma 1. üst silindir 4.0 mm 4.0 mm 4.0 mm H = Geriye doğru kaydırma 2. üst silindir 2.0 mm 2.0 mm 2.0 mm J = Geriye doğru kaydırma 3. üst silindir 0.0 mm 0.0 mm 0.0 mm Tablo 15 – Rieter fitil makinasında lif uzunluğuna göre ekartman ayarı örnekleri 5.8.1.2. Çekim dağılımı 5.8.1.3.Kondenserler Fitil makinasında ön çekimin amacı ve etkileyen faktörler cer makinasına çok benzerlik göstermektedir (bakınız 5.7.2.2.). Optimum ayarlar lif malzemesine bağlıdır ve liflere ön gerilme uygulayacak ve kıvrımı açacak kadar yüksek olmalı ve yapışma-kayma hareketine neden olmamalıdır (bakınız Rieter İplikçilik El Kitabı Cilt 1). Genellikle ön çekim değerleri 1.1 ve 1.4 arasında olmaktadır. Yüksek çekim direncine sahip lifler için, besleme ve orta silindirlerde titreşim sorunu oluşmasını önlemek amacıyla ön çekim azaltılmalıdır, bazı hallerde 1.1 değerinin altına bile düşülmektedir. Toplam çekim şüphesiz çıkış numarasına bağlıdır ve bu da istenen iplik numarasıyla bağlantılıdır. Genelde sentetik lifler ve karışımları ile çalışılırken fitil makinasındaki toplam çekim 7.5'den yüksek olmalıdır. Tablo 16'da pamuk/suni ve sentetik lif karışımları veya sadece suni ve sentetik lifler için toplam çekim değerleri ile ilgili öneriler verilmektedir. Kondenserler (bakınız Şekil 41) lifleri çekim sistemine doğru yönlendirir ve lif tutamını hafifçe yoğunlaştırır, böylece tüylenme ve uçuntu azalır. Kondenserlerin açıklıkları beslenen şeridin inceliğine göre seçilmelidir ancak suni ve sentetik liflerin daha yüksek hacımlılığı da göz önünde bulundurulmalıdır. 3 2 1 Giriş kondenseri 2 Orta kondenser 3 Çıkış kondenseri Tavsiye edilen toplam çekim aralığı İplik tipi Tercih edilen çekim Mümkün olan çekim aralığı Pamuk/sentetik, suni ve sentetik lif karışımları 7.5 ila 12.5 7 ila 13 60 mm lif uzunluğuna kadar %100 sentetik lifler (polyester, viskon, akrilik ve naylon) 8 ila 14 7.5 ila 17 Tablo 16 – Tavsiye edilen toplam çekim aralıkları Kondenserler Şekil 41 – Fitil makinasında çekim sistemindeki kondenserler 1 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 7 . Suni ve Sentetik Liflerin İşlenmesi 5.8.1.4. Fitil büküm seviyesi 1 400 Suni ve sentetik lif fitilleri için fitil ve liflerin inceliğine göre önerilen büküm seviyesi değerleri Şekil 42'de görülebilir. Karışım iplikleri için büküm seviyesi karışım oranı göz önüne alınarak pamuk ve sentetik iplik değerlerinin arasında seçilmelidir. 2.0 80 -1 1/2˝ -1 7/8˝ 70 1.5 -1 1/8˝ -1 1/16˝ 60 -40 mm 1.2/1.5 den -1˝ 1.0 Büküm(tur/metre) Büküm (tur/˝) 50 -60 mm -3.0 den 40 30 0.5 20 000 tex 1 Nm 1.0 Ne 0.6 Pamuk 900 1.1 800 1.25 700 1.4 600 1.6 500 2.0 400 2.5 300 3.3 200 5.0 0.65 0.74 0.84 0.98 1.18 1.47 1.97 2.95 Sentetikler Şekil 42 – Önerilen fitil büküm değerleri 5.8.1.5. Kelebek hızı Kelebek hızı sınırlıdır, çünkü yüksek hızlarda yüksek merkezkaç kuvvetleri fitil tabakalarının bobin üzerinde açılmasına neden olur. Bu sınırlama bobin çapı arttıkça artar; böylece kelebek hızı bobin boyutundaki değişimle orantılı olarak azaltılmalıdır. Optimum kelebek hızı testlerle belirlenmelidir, Şekil 43'te farklı liflere ve büküm faktörlerine göre önerilen maksimum ve minimum kelebek hızları verilmiştir. maksimum hız 1 300 kelebek hızı [tur/dak.] Uzun lifler ve yüksek lif-lif sürtünmesi nedeniyle suni ve sentetik lif fitilinde büküm seviyesi pamuğa kıyasla daha düşük tutulmalıdır. Çok yüksek değerler ring eğirmede çekim problemlerine sebep olabilmekte ve bu durum havadaki yüksek nem seviyeleri ile güçlenmektedir, çünkü liflerin birbirine yapışması artmaktadır. Şüphesiz büküm seviyesi, yalancı çekime sebebiyet vermeyecek kadar da yüksek olmalıdır. Genel olarak büküm seviyesi aşağıda belirtilen durumlarda daha yüksek olmalıdır: •kalın lifler •kısa lifler •ince fitiller. 1 200 1 100 minimum hız 1 000 karışımlar 900 %100 suni ve sentetik lifler 800 am 16 ae 0.53 18 20 22 24 26 28 30 0.59 0.66 0.73 0.79 0.86 0.92 0.99 Şekil 43 – Lif malzemesine ve büküm faktörüne göre önerilen kelebek hızı 5.8.2.Problemler Bir kez daha problemler avivaj maddesinden kaynaklıdır. Daha önce belirtilenlere ilave olarak, üst silindir apronlarının ve manşonların uzun süreli avivaj maddesine maruz kalmaları bu elemanların şişmesine ve kalıntıların oluşmasına neden olur. Bu etki özellikle uzun süre kullanılmamaları durumunda daha fazla fark edilir. Dahası apronlar sıklıkla avivaj maddesi ile kirlenir ve bu da bu elemanlarının yapış yapış olmasına neden olur. Ara sıra yıkanmaları gerekmektedir. Eğer fitilde çok fazla kalın yerler ve hatta balıklar varsa bunun nedenleri aşağıdakilerden biri ya da bir kaçı olabilir: •çekim düzeneğinde çıkış açıklığı çok dar •kondenser çok dar •kıstırma hattı aralığı çok kısa •üst silindirin baskısı yetersiz •beslenen şerit çok kalın •hasarlı apronlar. 5.8.3. Ortam koşulları Sıcaklık 23 - 27°C Nispi rutubet %48 - 56 Su içeriği 9 - 12 g/kg Tablo 17 – Fitil makinasında suni ve sentetik liflerin çalışılması için uygun ortam koşulları 51 52 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 7 . Suni ve Sentetik Liflerin İşlenmesi 5,9. Ring iplikçilik 5.9.1. Genel ayarlar 5.9.1.1. Ekartman ayarı ve kafes uzunluğu Cer ve fitil makinalarında yapılan ekartman ayarı gibi ring iplik makinalarındaki ekartman ayarı da lif uzunluğuna göre yapılmalıdır. Diğer proseslerde açıklandığı üzere 3-üzeri-3 silindir çekim sistemi kullanıldığında ayarlanması gereken iki ekartman mesafesi vardır: Görevi liflere ön gerilme uygulamak olan ön çekimi (Şekil 44'deki B), ve görevi materyali istenen iplik inceliğine çekmek olan ana çekim (Şekil 44'de A). A = kafes uzunluğu 1 = Aralayıcı 2 = Aralayıcı inceliği A 1 2 Fig. 45 – kafes uzunluğu ve kafes aralayıcı Kafes uzunluğu Maksimum lif uzunluğu 36 mm 32 - 40 mm 43 mm 40 - 51 mm 59 mm 50 - 60 mm Tablo 19 –Lif uzunluğuna göre kafes uzunluğu örnekleri A B Şekil 44 – Ring iplik makinasında ekartman ayarı (A: ana çekim; B: ön çekimi) Fitil üretim ayarları bölümünde (bölüm 5.8.1.1.) belirtildiği gibi, ön çekim mesafesinin optimum değeri sadece lif uzunluğuna bağlı değildir, ayrıca lif malzemesinin çekme mukavemetine de bağlıdır. Çekme mukavemeti ne kadar yüksek olursa ön çekimi ekartman ayarları da okadar daha yüksek olmalıdır. Farklı lif materyallerine göre ana ve ön çekim mesafeleri için örnekler Tablo 18'de verilmiştir. Lif materyali Ön çekim mesafesi Ana çekim mesafesi Karışımlar < 40 mm 70 mm 42.5 mm Suni ve sentetik lifler < 40 mm 70 mm 42.5 mm Suni ve sentetik lifler 51 mm 70 mm 54 mm Suni ve sentetik lifler 60 mm 80 mm 68 mm Tablo 18 – Ön ve ana çekim ekartman ayar mesafelerine örnekler Değişik lif uzunluklarına sahip lifleri çalışmak için gerekli olan farklı ana çekim ekartman mesafeleri için farklı uzunluklara sahip kafesler vardır (bakınız Şekil 45). Farklı lif boyları için doğru kafes uzunluklarına ait örnekler Tablo 19'da verilmiştir. Kullanılmakta olan kafeslerin boyunu aşan uzunluğa sahip liflerin ekonomik sebeplerle kullanılmaları gerekirse (örneğin 36 mmlik kafes mesafesinde 40 mmlik lifler) orta alt silindir 8 mm'ye kadar geriye itilebilir, böylece stapel uzunluğuna uygun hale getirilir. Daha sonra orta üst silindir ve arka silindirler buna uygun şekilde ayarlanmalıdır. Aralayıcı kalınlığı (bakınız Şekil 45) lif malzemesinin inceliğine göre ayarlanmalıdır. Aralayıcı kalınlığını ayarlarken kopuş oranının artmasını ve ipliklerde kalın ve ince yer sayısının yükselmesini önlemek için liflerin yüksek hacimliliği dikkate alınmalıdır. 5.9.1.2. Üst silindir baskısı ve manşonu Üst silindir baskısının eski çekim sistemlerinde arttırılması gerekebilir. Bu değer 12 daN 'nın altında olmamalıdır, ön silindirlerde, mümkünse 15 daN kadar yüksek olmalıdır. Genel olarak, yumuşak ön silindir manşonları ile lifler daha iyi kıstırılır ve yönlendirilir. Ancak özellikle suni ve sentetik lifler ve karışımları çalışılırken yumuşak ön silindir manşonları sarmaya sebep olabilir ve daha çabuk yıpranırlar. Bu dezavantajlarından sakınmak için daha sert manşonlar seçilmelidir. Buna ek olarak çıkış silindirlerinin bölüm 5.7.3. de belirtildiği gibi işleme tabi tutulmaları avantaj sağlar. Suni ve sentetik lifler çalışılırken üst silindir manşonlarında tavsiye edilen shore sertlik derecesi besleme silindirleri için 65-75° ve çıkış silindirleri için75-85° dir. Karışımlar çalışılırken minimum seviyede sarmaya eğilimli ve bunun yanısıra yüksek iplik kalitesi sağlayacak manşonlar seçilmelidir. Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 7 . Suni ve Sentetik Liflerin İşlenmesi Fitil numarası (Ne) 5.9.1.3. Çekim dağılımı 3.2 3.0 2.8 2.6 2.4 2.2 2.0 1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 5 4 3 2 1 Lifler Toplam çekim Ön çekim Karışımlar < 70 1.16 - 1.22 Suni ve sentetik lifler < 40 mm < 60 1.16 - 1.20 Liyosel < 40 mm < 60 1.10 - 1.14 Kohesif (Yapışkan) Polyester < 40 mm < 60 1.09 Suni ve sentetik lifler < 50 mm < 50 1.16 - 1.18 Suni ve sentetik lifler < 60 mm < 45 1.16 - 1.18 Tablo 20 – Normal ön çekim ile işlenen farklı lifler ve farklı çekim seviyelerine ait örnekler 10 16 20 24 30 36 40 50 60 70 80 100 iplik numarası (Ne) 1 3.3 dtex 60 mm 2 2.2 dtex 50 mm 3 1.7 dtex 40 mm 4 1.3 dtex 40 mm 5 1.0 dtex 38 mm Ana çekim, istenen iplik inceliğine göre uygun ön çekim değeri belirlendikten sonra seçilmelidir. 5.9.1.4. Kopça hızı Şekil 46 – Lif materyaline ve istenen iplik numarasına bağlı önerilen fitil inceliği Ring iplik makinasındaki toplam çekim şüphesiz fitil ve iplik inceliği arasındaki ilişkiye bağlıdır. Proses problemlerinden ve iplik kalite kayıplarından kaçınmak için toplam çekim değeri pratik limitler içinde belirlenmelidir, bu da kullanılan lifin özelliklerine bağlıdır. Sonuçta pratik limitlerin dışında bir çekim işleminden kaçınmak için fitil inceliği aşamalı olarak hedeflenen iplik inceliğine göre ayarlanmalıdır. Şekil 46’da hedeflenen iplik inceliğine göre önerilen fitil inceliklerine ait örnekler verilmiştir. Toplam çekim değerleri pratik çekim limitlerinde seçildiğinde, öncelikle ön ve ana çekim olarak bölünmelidir. Toplam çekim gibi, ön çekim de limitler içinde belirlenmelidir. Bir yandan ana çekim bölgesinde optimum çekim sağlayabilmek için gerekli ön gerilmeyi sağlayacak kadar yüksek bir değer olması gerekir. Diğer yandan, ön çekimi yapışma-kayma hareketinden kaçınmayı sağlayacak ya da uzun eğirme makinalarında yüksek çekim dayanımı olan liflerin çalışılmasında oluşan tahrik sisteminin aşırı yüklenmesini engelleyecek kadar düşük olmalıdır (bakınız Rieter İplikçilik El Kitabı Cilt 1). Genel kurallar olarak aşağıda belirtilen hususlar sıralanabilir: •yüksek ön çekim ile iplik kalitesi korunabilmesi için ön çekim mesafesi azaltılmalıdır •düşük ön çekim ile ön çekim mesafesi daha yüksek olabilir, böylece lif uzunluğu, fitil çekim direnci ve ortam koşullarına karşı hassasiyet azalır. Ring iplik makinasında üretim hızları açısından en kısıtlayıcı parametre kopça hızıdır. Pamuk eğirmeye kıyasla suni ve sentetik lifler ya da karışımları için maksimum kopça hızının azaltılması gerekmektedir. Yüksek kopça hızları bölüm 5.9.2. de belirtildiği gibi liflerdeki termal hasar olasılığını arttırır. Bu sebeple suni ve sentetik lif üreticileri genellikle maksimum kopça hızı olarak 28-30 m/s önermektedir. Polipropilen ya da düşük-boncuklanmalı lif tipleri gibi düşük ergime sıcaklıklarına sahip lifleri çalışırken kopça hızları 28 m/s'in de altındadır. Karışımlar eğirilirken liflerin termal hasar görme olasılığı göz ardı edilebilir. Buna ilave olarak, kalın numaralarda yüksek merkezkaç kuvvetleri ve ince numaralarda düşük iplik kopuş mukavemeti nedeniyle kopuş sayılarının artması iplik spektrumunun her iki ucu için de maksimum kopça hızlarını sınırlamaktadır. Şekil 47'de iplik inceliğine bağlı olarak normal sentetik lifler için maksimum kopça hızı aralığı verilmiştir. m/s 31 29 27 25 23 Farklı lifler ve çekim değerlerinde çalışma için normal ön çekimi örnekleri Tablo 20'de verilmiştir. 500 360 300 200 170 145 20 28 34 50 60 70 118 100 85 100 83 75 dtex 120 135 Nm Şekil 47 – Sentetik lifler için maksimum kopça hızı değerleri 53 54 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 7 . Suni ve Sentetik Liflerin İşlenmesi 5.9.1.5. Kopça şekli Kopçanın pek çok parametresi vardır (bakınız Şekil 48) ve aşağıdaki parametrelere göre belirlenmelidir: • flanş tipi • lif materyali • iplik numarası • bilezik flanş boyutu • bilezik profili. Bilezik ve kopça imalatçıları tavsiyelerle her bir uygulama için optimum kopçanın belirlenebilmesi yönünde seçim yapılmasını desteklemektedir. Sentetik liflerin sürtünmeye hassaslığı sebebiyle genelde yüksek kavise sahip kopçalar kullanılmalıdır. Böylece iplikte erime noktalarına sebep olan ipliğin bilezik taçındaki temasından kaçınılmış olunur. İplik kalitesine, eğirme stabilitesi ve kopça ömrüne etkisi olan bir başka önemli parametre kopçadaki tel kesit formudur. Özel uygulamalar için değişik şekillerde (Şekil 49) kopçalar tasarlanmıştır. f dr udr fr drh 3 1 2 9 r 5 6 f Tüylülük açısından iyi sonuçlar. İnce pamuk ipliği ve viskon için uygun. 7 8 7 4 1 – İç kopça genişliği 2 – Kopça iç kavis yüksekliği 3 – İplik pasajı 4 – Kopça tel kesit formu 5 – Kopça – bilezik temas yüzeyi 6 – Ayak açısı 7 – Kopça ayağı 8 – Kopça ağız açıklığı 9 – Kopça kavsinin üst kısmı Şekil 48 – C şeklinde kopçaların parametreleri dr Karışımlar, pamuk ve sentetikler için. Düşük bükümlü iplikler için iyi sonuçlar verir. udr Pamuk karışımları ve sentetikler için. Oldukça geniş yarım yuvarlak profil geniş temas yüzeyi sağlar. Yüksek hızlara uygundur. fr Akrilikler, özel sentetikler ve özlü iplik için. Düz ayak, yuvarlak kopça kavisi (iplik geçişi), yüksek hızlar için uygundur r Sentetikler ve özlü iplik için, düşük hızlara uygundur. drh SU kopçalar için. "udr" ve "r" profilli de mevcuttur. Şekil 49 – Kopça tel kesit formları ve önerilen uygulamaları Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 7 . Suni ve Sentetik Liflerin İşlenmesi PES / CO Ham karışım Karde % karışım oranları PES / MOD Penye 67/33 50/50 67/33 50/50 Saf PES 65/35 Lif uzunluğu PES (mm) 32 38/40 32 38/40 32 38/40 32 38/40 Enine kesitteki minimum lif sayısı 70 60 75 65 65 55 70 60 60 50 (-60) Tablo 21 – Suni ve sentetik liflerden eğrilmiş iplikler için eğirme limitleri 5.9.1.6. Eğirme limiti ve iplik bükümü Suni ve sentetik liflerin ve karışımların ring iplikçiliğinde eğrilmesinde eğirme limiti genelde 50 - 75 lif arasındadır (bakınız Tablo 21). Bu limit pamuk için daha düşüktür çünkü suni ve sentetik liflerin uzunluk varyasyonu düşüktür ve lif tutunması yüksektir. Aynı sebeplerle suni ve sentetik liflerin pamuklu ipliklere kıyasla düşük bükümle eğrilmesi mümkündür ve kritik büküm seviyesi (maksimum çekme yükü) suni ve sentetik lifler için daha düşüktür (bakınız Şekil 50). Karışımlar için uygun olan değerler materyallerin dağılım yüzdesine bağlı olarak bu değerler arasındadır: suni ve sentetik liflerin yüzdesi arttıkça değerler %100 suni ve sentetik liflerin değerlerine daha yakın olur. F D C B 4.0 120 3.8 115 3.6 110 E D B A C 3.5 105 3.3 100 3.1 95 3.0 90 2.8 85 2.6 80 A: PES (40 mm) B: PES / CO, penye (40 mm) C: PES / CO 65/35, karde (40 mm) PES A ae am 4.1 125 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 Nm 50 34 25 20 17 14 12.5 11 10 9 8.3 7.7 tex 12 18 24 30 36 41 47 53 59 65 71 77 Ne C B Polyester ve karışımları dokuma iplikleri için ortak büküm çarpanı Şekil 51'de görülebilir. Aynı malzemelerden örme iplikleri ise bu değerlerin %10 altındadır. Akrilik iplikleri ise polyester ipliklerine göre %5 daha yüksek değerlere sahiptir. Şekil 51 – Ortak büküm çarpanı D CO A T/m Şekil 50 – Büküm tur değeleri ile iplik mukavemeti arasındaki ilişki; F, mukavemet; T/m, bir metredeki büküm sayısı; PES, polyester lifleri; CO, pamuk lifleri D: PES / CO 65/35, karde (32 mm) E: PES / CO 50/50, karde (32 mm) 55 56 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 7 . Suni ve Sentetik Liflerin İşlenmesi 5.9.2.Problemler 5.9.2.1. Genel problemler Suni ve sentetik liflerlerin ring eğirme sitemindeki problemlerinin sebepleri: •lifler •makina •fitil •klimadır. Lif kaynaklı problemlerin sebepleri: •kötü avivaj (yüksek lif/lif yapışması, kirlenme) •düşük plastikleşme noktası (esas neden budur ve hızla termal hasara yol açar). Makina açısından ise aşağıdaki faktörler göz önüne alınmalıdır: •hatalı ayarlar •çekim düzeneğinde hatalı kafes açıklığı •yanlış ön çekim •çok düşük üst silindir baskısı •fitil kılavuzunun gereksiz kalkması •hatalı ya da hasarlı üst silindirler ve kılavuz apronlar •çok düşük aspirasyon basıncı •hatalı seçilmiş bilezikler ve kopçalar •hasarlı iplik kılavuzları, bilezikler ve kopçalar, yanlış bilezik, iğ ve kılavuz merkezlemesi (özellikle suni ve sentetik lifler açısından çok önemli), aşırı hız. 5.9.2.2. Termal lif hasarı [10] [11] [12] Sentetik liflerle çalışmada en büyük sorun balon kontrolünde, bilezik ve kopça temasında termal lif hasarı riskidir. Balon kontrol bileziğinde balon çok büyükse ve iplik balon kırıcıya bastırılıyorsa oluşan yüksek lif/metal sürütnmesi ile hasar oluşur. Temas süresi liflerin belirgin miktarda ısınmasına neden olacak kadar uzundur. Bu durum lif malzemesinde erimeye kadar varan değişime neden olur. Ortaya çıkan sonuçlar şunlardır: •iplik mukavemetinde düşme •iplik uzamasında azalma •lif partiküllerinin meydana gelmesi •kopuşlarda ve toz seviyelerinde artış, özellikle sarma işlemi esnasında •iplik kılavuzlarına sürtünme sonucu balık oluşumu •değişken boyanabilirlik. Bu tip hasar ipliği tüm uzunluğu boyunca etkilemez. Aralıklı olarak gerçekleşir, özellikle balon kırıcıda iplik üzerindeki temas basıncı yüksek olduğunda, örneğin balon büyük olduğunda oluşur. Büyük balon bilezik rayı hareketinin alt kısmında (en büyük bobin çapına sarımda) ve bobine sarımın ilk aşamasında (bobinin yarım dolmasına dek) oluşur (Şekil 52). Bu sebeple erime noktaları nadir olarak orta ve küçük çaplı bobinlerde iplik boyunca ve tüm bobinin üst kısımlarındaki bölgelerde bulunur. Fitil ile ilgili problemler: •çok yüksek tüylülük seviyesi •aşırı düzgünsüzlük •çok yüksek büküm seviyesi. Havalandırma sisteminde nem seviyesi: •çok düşük olabilir (statik elektriklenme, sarma, tüylülük) •çok yüksek olabilir (avivaj kirlenmesi, eğirme elemanlarının yapışması, sarma). Bir başka problem de bobinlerde ortaya çıkabilir. Eğer yanlış tipte plastik masura kullanılırsa lifler masuradan taşabilir. Bu ipliğin sağılması esnasında sürekli iplik kopuşuna neden olur ve bobinden iplik çekilemez. Özellikle bobinlerin alt kısmında bu problemle karşılaşılabilir. a b Şekil 52 – (a) Sarım tabakalarının at kısmlardaki ergime noktaları (b) Bobinin alt yarısındaki ergime noktaları Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 7 . Suni ve Sentetik Liflerin İşlenmesi Hasar, iğ hızının lineer fonksiyonu olarak ortaya çıkar. Hızın azaltılması dışında hasarı sınırlamak sadece küçük bilezikler ve kısa yükselmeyle mümkündür. Eğer bilezik ve yükselme düşük tutulursa balon kırıcıyı devre dışı bırakmak mümkün olur. Bu koşullarda 35 m/s gibi kopça hızlarında bile eriyen noktalar oluşmaz. Küçük bileziklerle eğirme ince numaralı iplikleri otomatik takım değiştirmeli ring makinalarında ve bobinleyicide “splicer” olan makinalarda üretim yapılırken uygulanabilir. Bu tip termal hasarlar boyama esnasında kolayca görülebilir ancak bunların tespiti eğirme esnasında çok zordur. Sıklıkla un benzeri ince toz kalıntısı oluşur. İpliğin bileziğe bastırıldığı, dolayısıyla sürtünme nedeniyle lifler ısındığı zaman, bilezik ve kopçanın bulunduğu bölgede de termal hasar meydana gelir. Balonda ki daralma ya da çekilme dolayısıyla gerilim yüksek olduğunda iplik kopçada hep bu düşük seviyedeki konumuna gelmeye çalışır (bakınız Rieter İplikçilik El Kitabı – Cilt 1, bölüm 8.5.3.). Bu şekilde yüksek gerilim bobinleme esnasında kalkış hareketinin üst kısmında ve bilezik bankı hareketinin üst bölümünde (daha küçük çaplarda) ortaya çıkar (Şekil 53). Bu yüzden bu tipte bir hasar tabakalı sarımda sadece bobinin üst yarısında görülür. Genellik bilezik bankı üzerinde oldukça kalın, küçük parçalar halinde birikinti tabakası ile tanınır. Sentetik liflerin işlenmesinde bu tip hatadan kaçınmak için genellikle çok kavisli (C şeklinde) kopça gereklidir. Bu tip kopça formu iplik hareketi için daha geniş bir alan sağlar. a b Şekil 53 – (a) Tabakalı sarımın üst kısmında erimiş noktalar (b) Bobinin üst yarısındaki erimiş noktalar 5.9.3. Ortam koşulları 1 kilo kuru hava başına tavsiye edilen su buharı miktarı 9.5 - 11.5 g'dır. 23 - 27°Clik eğirme sıcaklıklarında bu nem miktarı %45 - 55 oranında bağıl nem verir. Ancak, statik elektriklenmeden kaçınmak için bağıl nem %50'nin altına düşmemelidir. 5.10.Kompakt iplikçilik Kompakt eğirme ring ipik teknolojisinin daha da geliştirilmiş bir formudur; yüksek mukavemet ve düşük tüylülük özellikleriyle daha yüksek kalitede iplik üretilir (bakınız Rieter İplikçilik El Kitabı – Cilt 4). Kompakt iplikçilikte çekim ve büküm elemanları ring iplik makinasındakilerle aynıdır, dolayısıyla hem yapılacak ayarlar hem de yaşanacak sıkıntılar ring ipikçiliğindekilerle benzerlik gösterir ve ilgili bölümlerde (bölüm 5.9.1. ve 5.9.2.) anlatılmıştır. Bu kısımda yoğunlaştırma bölgesinin ilave ayarları ve kompakt iplik yapısından kaynaklanan özel durumlar açıklanmıştır. 5.10.1.Genel ayarlar 5.10.1.1.Kompaktlaştırma (Yoğunlaştırma) bölgesi Rieter kompakt sistemi elemanları Şekil 54'de görülmektedir. Lif inceliğine ve istenen iplik numarasına bağlı olarak uygun emiş ünitesi ve hava kılavuz elemanı seçilmelidir. 57 58 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 7 . Suni ve Sentetik Liflerin İşlenmesi Şekil 54 – Kompaktlaştırma elemanları Suni ve sentetik lifler ve karışımları için tavsiye edilen emiş ünitesi (Şekil 55). 5.10.1.2.Bilezik finisajı Rieter İplikçilik El kitabı Cilt 4’te belirtlidiği üzere, kopça iplik tüylülüğü sayesinde oluşan lif kalıntıları ile kendi yüzeyini yağlar. Kompakt ipliklerinin düşük tüylülüğü kopça yüzeyindeki yağlanmanın düşük olmasına neden olur. Ancak doğru kopça formu seçilerek bu sorun giderilebilir (bakınız bölüm 5.10.1.3.), böylece bilezik/kopça sistemindeki aşınmanın daha uzun sürede olması beklenebilir. Bu sebeple yüksek aşınma mukavemetine sahip finisajlı bilezikler (örnek, Bräckerden TITAN bilezikleri) tavsiye edilir. 5.10.1.3.Kopça şekli Şekil 55 – Suni ve sentetik lifler ve karışımlar için tavsiye edilen emiş ünitesi Son bölümde anlatıldığı üzere, kompakt ipliklerin düşük tüylülüğü bilezik/kopça sisteminde düşük yağlamaya sebep olur. Bu etkiyi mümkün olduğunca ortadan kaldırmak için kopça tipi olarak mümkün olduğunca iplik pasajı az olan kopçalar seçilmelidir, böylece az olan iplik tüylülüğü bilezik – kopça arasındaki temas noktasına mümkün olduğunca yaklaştırılabilir ve yağlayıcı etkiye sahip lif döküntüsü birikimesi sağlanabilir. Düşük yağlama sebebiyle bilezik ve kopça arasıdaki sürtünme yüksek olur ve hafif kopçalar kullanılabilir. Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 7 . Suni ve Sentetik Liflerin İşlenmesi 5.11.Rotor iplikçiliği 5.11.1.Lif seçimi Genel bir kural olarak tavsiye edilen maksimum lif uzunluğu aşağıda belirtildiği gibi hesaplanabilir: Rotor iplik teknolojisindeki sınırlamalar yüzünden uygun lif seçimi büyük önem taşır. Bu aşamada iki parametrenin göz önüne alınması gerekir: •lif inceliği •lif uzunluğu. Maksimum Lif Uzunluğu ≤ 1.3 ×Rotor Çapı Ring ipliklere kıyasla daha fazla sayıda olması gereken kesitteki lif sayısı, lif inceliği ile sınırlanır. Bölüm 4.1.1.3. de belirtildiği üzere, rotor iplikleri genelde kesitte en az 100 life ihtiyaç duyar, bu nedenle de eğrilebilecek ipliğin olası inceliği elyaf inceliğine bağlıdır (Tablo 22). Lif inceliği İplik numarası dtex tex Ne Nm 1.7 20 30 50 1.3 16 38 64 1.1 13 45 77 Tablo 22 – Lif incelik değerlerine göre rotor iplik numarası sınırları Lif uzunluğu rotor çapıyla sınırlıdır. Eğer lif uzunluğu belirtilen rotor çapına göre çok uzunsa aşağıdaki dezavantajlar meydana gelebilir: •daha fazla sargı lifleri •daha düşük eğirme stabilitesi •daha düşük iplik kalitesi. 5.11.2.Genel ayarlar 5.11.2.1.Açıcı silindir tipi ve hızı Suni ve sentetik lifler ve karışımları çalışılırken liflere en az hasar verilerek beslenen liflerin açılabilmesi için doğru açıcı silindirlerin seçimi çok önemlidir. Açma işlemine önemli etkileri olan parametreler aşağıda belirtilmiştir: •garnitür teli tipi •açıcı silindir kaplaması •açıcı silindir hızı. Genelde bu parametreler ne kadar agresif seçilirse açma işlemi o kadar iyi, ancak liflerin hasar görme olasılığı da o kadar yüksek olur. Bu sebeple açıcı silindirlerin garnitür telleri pamuğa kıyasla suni ve sentetik lifler için daha az agresif seçilir. Açıcı silindirlerin (teller veya sert bilezik) kaplamaları kullanım ömrünü uzatacak şekilde geliştirilmiştir. En popüler kaplama ince bir tabaka olarak nikel bazlı elmas parçaçıkları emdirilmiş kaplamadır (DN kaplama). Bu kaplamanın pürüzlülüğünü azaltmak için üstüne ilave olarak nikel kaplama yapılır. Ancak çok hassas lifler eğrilirken lif hasarına sebep olmamak için sadece nikel kaplama (N kaplama) kullanılması tavsiye edilir. Bu durumda kullanım süresinin kısalması beklenir. Şekil 56'da farklı lif tipleri için açıcı silindir tipleri ve kaplamaları ile ilgili tavsiyeleri verilmiştir. 59 60 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 7 . Suni ve Sentetik Liflerin İşlenmesi GARNİTÜR TELİ Form / Tip Form Tip Kaplama OB 20 B DN OB 20/4 * OB 20 DN DN OS 21 * DN OS 43 * DN Pamuk Kaplama / Hammadde Rejenere Viskon Polyester/-akrilik Karışımlar PES/CO benzeri SERT BİLEZİK Form / Tip Form Tip Kaplama B 174 DN B 174 - 4.8 N DN N B 20 DN N Pamuk Kaplama / Hammadde Rejenere Viskon Polyester/-akrilik Karışımlar PES/CO benzeri – Mümkün olabilir – Tavsiye edilen Şekil 56 – Rieter açıcı silindir tavsiyeleri D – Elmas kaplama DN – Elmas-nikel kaplama N – Nikel kaplama * – Tellere uygulanan bitim işlemi S 21 S 43 DN DN Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 7 . Suni ve Sentetik Liflerin İşlenmesi Açıcı silindir için optimum hız eğirme denemeleri ile bulunmalıdır. Maksimum açıcı silindir hızında sınırlayıcı faktör lif hasarları ve lif/metal sürtünmesi sebebiyle erime noktalarının oluşmasıdır. Ayrıca minimum hız için sınırlayıcı olan yetersiz lif ayrılması ve açıcı silindire lif sarmasının meydana gelmesidir. Tablo 23'te suni ve sentetik lifler için tipik açıcı silindir hızları verilmiştir. Lif materyali Açıcı Silindir Hızları [tur/dakika] PES/CO 8 000 - 10 000 PES 7 000 - 9 000 PAC 7 000 - 9 000 PA 6 500 - 8 000 Viskon 8 000 - 9 000 Tablo 23 – Açıcı silindir için önerilen hızlar 5.11.2.2.Rotor tipi ve rotor hızı Rotorun iplik kalitesine, eğirme stabilitesine ve üretim hızına etkisi büyüktür. Kullanılan malzemeye ve istenen iplik özelliklerine göre aşağıdaki rotor paramatreleri belirlenmelidir: •rotor yivinin tipi •rotor kaplaması •rotor çapı •rotor hızı. Rotor yivinin içinde lifler birikir ve büküm verilir. Yivin geometrisi iplik kalite parametrelerini etkilediği gibi eğirme stabilitesini de etkiler. Bu nedenle lif malzemesine ve iplik kullanım alanına göre seçilmelidir. Şekil 57'de farklı malzemeler ve uygulamalar için Rieter rotor yivi tavsiyeleri verilmiştir. Rotor kaplamasının amacı daha yüksek aşınma dayanımı sağlayarak rotorun ömrünü uzatmaktır. Pek çok durumda suni ve sentetik liflerde dahil olmak üzere rotor yivine boron uygulamasına ek olarak nikel matrisinde elmas kaplaması da tüm rotora (BD tipi) uygulanır. Özellikle viskon ipliklerinin eğrilmesi için boron uygulaması artı nikel kaplaması (B tipi) olan rotorlar kayma yüzeyinin pürüzsüzlüğü sebebiyle avantaj sağlar. Kullanılan life ve kullanım alanına göre rotor kaplamaları için tavsiyeler Şekil 57'de verilmiştir. Lif uzunluğuna bağlı rotor çapının sınırları 5.11.1., de açıklanmıştı, ancak iplik inceliği ve rotor hızları da sınırlamalar koymaktadır. İplik inceliği etkilidir çünkü eğrilen iplik ne kadar kalın ise rotor çapı o kadar büyük seçilmelidir. Rotor hızı etkilidir çünkü her rotor çapı optimal hız aralığına sahiptir. Bu hızın altında çalışılması düşük eğirme gerilimine ve düzensiz eğirme koşullarına, bu hızın üstünde çalışılması ise yüksek eğirme gerilimlerine ve iplik kopuşlarına sebep olur. Belirli bir suni veya sentetik lif için kullanılabilecek olası maksimum rotor hızı, malzemenin (örneğin Polyester, viskon, vb.) kendisinden, liflerin kalitesinden ve avivaj malzemesinden etkilenir. Genelde pamuklu karışımlarda %100 suni ve sentetik liflere kıyasla ve viskon lifleri polyester ya da poliakrilik liflere kıyasla daha yüksek hızlarda eğirme yapılabilir. Örneğin yüksek kaliteli viskon lifleri 130 000 devir/dakika hızlarda eğrilebilir [13]. Ulaşılabilecek maksimum hız eğirme denemeleriyle belirlenmelidir. Ancak unutulmamalıdır ki rotor hızları arttıkça ve rotor çapı azaldıkça sargı liflerinin sayısı artacaktır ve bu ipliklerden üretilen kumaşların tutumu sertleşecektir. 61 62 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 7 . Suni ve Sentetik Liflerin İşlenmesi Tip / Uygulama Form Kanal XG XGM XK XK5 XT Uygulama 1., 2. 1., 2. 1. 1., 2. 1., 2., 3. Kaplama BD BD BD B BD Kanal XT5 XTC XU XV XDS Uygulama 1., 2. 1., 2., 3., 4. 1., 2., 3. 4. 1., 2. Kaplama B BD BD BD BD Pamuk Kaplama / Hammadde Rejenere Viskon Polyester/ -akrilik PES/CO karışımına benzer Tip / Uygulama Form Pamuk Kaplama / Hammadde Rejenere Viskon Polyester/ -akrilik PES/CO karışımına benzer 1. – Dokuma 2. – Örme Şekil 57 – Rieter rotor tavsiyeleri 3. – Denim 4. – Lif kaymasını önler B – Boronize çelik BD – Boronize Elmas kaplama – Uygulanabilir Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 7 . Suni ve Sentetik Liflerin İşlenmesi 5.11.2.3.Rotor kapakları 5.11.2.4.Çekim düzesi Rotor kapağı rotor çapına göre seçilir ancak suni ve sentetik lifler eğrilirken SPEEDpass'lı özel rotor kapakları kullanılabilir (bakınız Şekil 58). SPEEDpass'lı eğirme kutusu aracılığıyla ilave hava emilir, böylece döküntü uzaklaştırmada daha iyi elyaf kontrolü ve lif kanalında daha yüksek hava hızı sağlar, bu, liflerin sabit ve gergin taşınmasıyla farkedilebilir [14]. Dahası, lif avivaj maddesi partikülleri açıcı silindirden ayrıldıktan sonra SPEEDpass ile emilerek uzaklaştırılır. Böylece avivaj maddesi yüzünden oluşan rotor kirliliği azalır. Çekim düzeleri iplik karakteristikleri için çok önemlidir. İstenen iplik tuşesine (tüylü veya pürüzsüz) ve örme/dokuma gibi sonraki işlemlere göre tüm uygulamalar için geniş bir aralıkta düzeler geliştirilmiştir. Çekim düzeleri için lif malzemesine ve uygulama alanına göre tavsiyeler Şekil 59'da verilmiştir. Pürüzsüz düzeler daha iyi iplik karakteristikleri verir ve iplik aşınmaya karşı daha dayanıklı olur. İyi ısı iletkenliğine sahip olurlar ancak genelde daha düşük büküme sahiptirler. Daha az sayıda iplik kopuşları beklenir. Buna karşın, yivli düzeler daha düşük büküm seviyelerinde çalışabilir. Daha yüksek yalancı büküm efektiyle çalışma performansı daha iyidir ama tüylülük artar. Erime noktaları oluşabilir. Karışım ipliklerin ve ısı hassasiyeti düşük olan liflerin eğrilmesinde 4 - 6 yivli seramik düzelerin daha avantajlı oldukları ispatlanmıştır. Şekil 58 – Rieter SPEEDpass'lı lif kılavuzu kanalı 63 64 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 7 . Suni ve Sentetik Liflerin İşlenmesi Uygulama Seramik Form Model KG KG R K3K K4K K4K R veya RR K8K Notlar 1. – 1., 2. 1., 2. 2. 2. Örme Dokuma Örme Dokuma Örme Dokuma Örme Dokuma Örme Dokuma Örme Dokuma Pamuk Rejenere Viskon Hammadde Polyester/-akrilik Karışımlar PES/CO benzeri Uygulama Seramik Form Model K8K R veya RR KR8K KR8K R veya RR KS KS R veya RR KS-NX Notlar 2. 2. 2. 1. – – Örme Pamuk Rejenere Viskon Hammadde Polyester/-akrilik Karışımlar PES/CO benzeri Dokuma Örme Dokuma Örme Dokuma Örme Dokuma Örme Dokuma Örme Dokuma Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 7 . Suni ve Sentetik Liflerin İşlenmesi Uygulama Seramik Form Model MIMA 1-4K MIMA 2-4K nano4 nano6 KSF KSF-NX Notlar 2. 2. – – – – Örme Dokuma Örme Dokuma Örme Dokuma Örme Dokuma Örme Dokuma Örme Dokuma Pamuk Rejenere Viskon Hammadde Polyester/-akrilik Karışımlar PES/CO benzeri – Mümkün olabilir – Tavsiye edilen 1. – Denim 2. – Dokuma esnasında liflerin kaymasını önler (çözgü) 3. – Aynı zamanda Ø ≤ 30 mm olan rotorlar için Şekil 59 – Rieter çekim düzesi önerileri 5.11.2.5. Eğirme limiti ve iplik bükümü Az miktarda lif kullanılması sebebiyle, rotor ipliklerin ring ipliklerine kıyasla kesit alanında daha fazla sayıda life (eğirme limiti tüm lifler için 100) ve yüksek büküm katsayısına ihtiyacı vardır. Tablo 24'de farklı uygulama alanlarına göre tipik büküm katsayısı aralıkları verilmiştir. Örme iplikleri ae am atex PES 3 - 3.3 90 - 100 2 800 - 3 150 PAC 3.1 - 3.5 95 - 105 3 000 - 3 300 PA 3 - 3.3 90 - 100 2 800 - 3 150 CV 3.3 - 3.6 100 - 110 3 150 - 3 450 Dokuma iplikleri ae am atex PES 100 - 115 3 150 - 3 600 3.3 - 3.8 PAC 3.3 - 4 100 - 120 3 150 - 3 800 PA 3.1 - 3.8 95 - 115 3 000 - 3 600 CV 3.3 - 3.6 100 - 110 3 150 - 3 450 Tablo 24 – Farklı suni ve sentetik lifler ve uygulamaları için Rotor iplik büküm faktörleri Karışım iplikler için büküm seviyeleri bu değerler arasında olmalıdır ve pamuk iplikleri için değerler karışım oranlarının yüzdesel dağılımına bağlıdır. 5.11.3. Problemler Rotor iplikçiliğinde suni ve sentetik liflerle çalışırken karşılaşılan problemlerin sebepleri: • lifler • makina • klimadır. Lif kaynaklı problemlerin sebepleri: • kötü avivaj maddesi (açıcı silindirlerde ve düzede kirlenme, rotor kanalında kontaminasyon) • liflerin düşük erime noktası (açıcı silindirlerdeki, rotordaki ve düzedeki yüksek sürtünme sebebiyle termal hasara sebep olur) • yüksek sürtünme katsayısı (açıcı silindirlerde sarmaya neden olur). 65 66 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 7 . Suni ve Sentetik Liflerin İşlenmesi Makina açısından ise aşağıdaki faktörler göz önüne alınmalıdır: •hatalı ayarlar •düşük hız sebebiyle açıcı silindirlerde sarma •çok yüksek açıcı silindir veya rotor hızları nedeniyle termal lif hasarı •yanlış ve hasar görmüş açıcı silindir •yanlış seçilmiş açıcı silindir, rotorlar veya düze gibi eğirme elemanları. Havalandırma sisteminde nem seviyesi: •çok düşük olabilir (statik elektriklenme, sarma, tüylülük) •çok yüksek (avivaj maddesi kirliliği, sarma). 5.11.4. Ortam koşulları 1 kg kuru havada 9.5 - 11.5 g su içeriği tercih edilir. 23 27°Clik eğirme sıcaklıklarında bu nem miktarı %45 - 55 oranında nispi rutubet verir. Ancak statik elektriklenmeyi önlemek için nispi rutubet oranının %50'nin altına düşmesine izin verilmemelidir. 5.12.Hava jetli eğirme Hava jetli eğirme terimi genelde kesikli liflerin hava ile bükülerek iplik haline getirilmesi için kullanılan eğirme teknolojisi için kullanılır. Tarihsel olarak birkaç farklı hava jeti teknolojisi olmasına rağmen farklı nedenlerle sadece ikisi pazarda yer bulabilmiştir: •iki düzeli hava jetli eğirme teknolojisi •bir düzeli hava jetli eğirme teknolojisi. Tek düzeli hava jetli eğirme teknolojisi daha fazla potansiyele sahiptir, daha eski bir teknoloji olan iki düzeli eğirme teknolojisine kıyasla daha avantajlıdır ve onun yerini almak üzeredir. Mevcut eğirme prosesleriyle karşılaştırılınca tipik iplik özellikleri sebebiyle hava jetli iplikler sonraki işlemlerde yeni olasılıklar yaratmaktadır [15]. Bu sebeplerle, sonraki bölümlerde sadece tek düzeli hava jetli iplik eğirme teknolojisi dikkate alınmıştır. 5.12.1.Lif ve şerit gereksinimleri Hava jetli eğirme teknolojisi ile alakalı olarak lif ve şerit kalitesi ile ilgili özel gereklilikler vardır. Bu teknoloji için en önemli lif parametreleri aşağıda belirtildği gibi sıralanabilir: •lif uzunluğu •lif inceliği. Lif uzunluğu çok önemlidir çünkü genellikle uzun liflerde çekim sistemi ve eğirme düzesi arasındaki mesafe arttırılabilir (bakınız bölüm 5.12.2.3.). Bunun sonucunda daha yüksek oranda sargı lifleri ve yüksek iplik mukavemeti sağlanır. Lyocell lifleriyle yapılan Rieter denemelerine göre bu tip malzemeyle optimum eğirme düzesi mesafesi sadece iplik inceliğinden etkilenmektedir [16]. Özellikle pamuklu karışımlarda beslenen şeritteki kısa liflerin miktarı sebebiyle lif kaybı riski daha yüksektir. Suni ve sentetik lifler hava jetli iplikçilik teknolojisinde eğrilirken iplik kesitinde yaklaşık 75 lif olması gerekir. Rotor iplikçiliğine kıyasla bu rakam daha düşüktür, ring iplikçiliktekine göre ise daha yüksektir. Bu sebeple lif inceliği eğrilecek iplik inceliği ile sınırlıdır. Aşağıdaki şerit parametreleri hava jetli eğirme teknolojisi için önemlidir: •lif paralelliği •şerit inceliği. Beslenen liflerde yüksek derecede paralellik hava jetli eğirmede önemli olduğu için iplik kalitesi optimizasyonu açısında taraklamadan sonra 3 pasaj cer işleminin yapılması önerilir. Cerdeki tekstil teknolojik sınırlamalar nedeniyle hava jetindeki toplam çekim yaklaşık olarak 180 - 220 kattır, şerit inceliği iplik numarasına göre ayarlanmalıdır. 5.12.2.Genel ayarlar 5.12.2.1.Ekartman ayarları Hava jetli iplik makinasında beslenen şeritin çekimi 4 üzeri 4 silindir çekim sistemiyle yapılır. Bu silindir çiftleri arasındaki 3 çekim bölgesi ön çekim, ara çekim ve ana çekim olarak adlandırılır (bakınız şekil 60). Fitil makinası ya da ring iplik makinasındaki çekim sistemine benzer şekilde hava jetli iplikçilikte de ekartman ayarı lif uzunluğuna ve kopma mukavemetine göre yapılmalıdır. Lif hasarına engel olabilmek için çekim mesafesinin maksimum lif boyundan fazla olması gerekmektedir. Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 7 . Suni ve Sentetik Liflerin İşlenmesi 5.12.2.2.Çekim dağılımı Ön çekim Ara çekim Ana çekim Şekil 60 – Hava jetli eğirmede 4 üstü 4 çekim sistemi Ana çekim silindirlerinin mesafesi genelde kullanılan kafes ile sabitlenerek ana çekim bölgesinde optimum lif kontrolü sağlanır. Bu yüksek çekim oranları, hızlı dönen silindirlerin yarattığı hava akımı ve bölgede az miktarda lif olması sebebiyle çok önemlidir. Ekartman ayarının ön ve ara çekim bölgelerindeki optimum ayarları doğru çekim dağılımıyla ve eğirme denemeleriyle bulunmalıdır (bakınız 5.12.2.2.). Tablo 25'de lif uzunluğuna ve iplik numarasına göre Lyocell lifleri için verilen silindir ayarlarına ait bir örnek görülmektedir. Toplam çekim şerit ve iplik numarasından hesaplanabilir. Bölüm 5.12.1. de belirtildiği gibi, toplam çekim değerinin 180 - 220 arasında olması gibi bir tekstil teknolojik limit değeri vardır. Daha yüksek çekim değeri iplik kalitesini düşürür ve çalışma performansını kabul edilmez kılar. Ana çekim bölgesinde manşon kullanımı ve sonuçta sağlanan super lif kontrolü sebebiyle en yüksek çekim değerleri elde edilebilir. Ancak optimal sonuçlar elde etmek için ana çekim 30 ile 60 arasında olmalıdır. Optimal ekartman ayarıyla birlikte ön, ara ve ana çekimde doğru değerler deneme ile bulunmalıdır. Önerilen değeler: •ön çekim için 1.7 - 2.2 •ara çekim için 1.3 - 2.6 Lif uzunluğuna ve iplik numarasına göre çekim dağılımı örnekleri Tablo 25'de görülebilir. Etkili mesafe Stapel uzunluğu [mm] 36 38 42 44 Ön çekim Ara çekim Ana çekim Toplam çekim Ne 124 18 191 36 190 50 2.6 41 124 18 2.3 31 191 36 191 50 124 18 191 36 191 50 124 18 191 36 191 50 Çekim Mesafe 1.76 45 Çekim Mesafe 2.3 1.76 49 2.6 2.6 46 2.6 2.6 48 47 52 41 2.3 50 47 49 31 47 2.6 1.76 47 41 2.3 50 Mesafe 31 43 2.6 1.76 Çekim 31 47 2.6 Tablo 25 – Farklı lif uzunlukları ve iplik numaralarına göre ekarman ayarları ve çekim dağılımlarına ait örnekler 47 41 52 67 68 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 7 . Suni ve Sentetik Liflerin İşlenmesi Değişik lif malzemeleri ve farklı uygulama alanları (örme veya dokuma) için değişik geometrilere sahip düzeler geliştirilmiştir. En iyi iplik kalitesi için bu parçaların doğru seçilmesi önemlidir. Tavsiyeler makina işletim el kitaplarında bulunabilir. 5.12.2.4. Eğirme düzesi açıklığı 1 3 2 Üst çıkış silindiri ve düze ucu arasındaki mesafenin (“A” mesafesi Şekil 64) iplik yapısına ve dolayısıyla iplik parametrelerine ve lif döküntüsüne etkisi büyüktür. Optimum ayarlar lif boyuna ve eğrilecek iplik numarasına bağlıdır. Genellikle ortalama lif uzunluğundan daha kısa olacak şekilde ayarlanır. Ayrıca, ayar en ince iplik numaralarında daha da kısa olmalıdır. Lif tipine göre eğirme düzesi mesafesi için tipik aralıklar için örnekler Tablo 26'da verilmektedir. Şekil 61 – Eğirme düzesi (1-muhafaza, 2- lif besleme elemanı, 3-iğ (uç)) 5.12.2.3. Eğirme düzesi Eğirme düzesi pek çok parçadan oluşur (bakınız Şekil 61) ve bu parçaların farklı ihtiyaçları karşılamaları için değiştirilmeleri gerekebilir; örneğin lif malzemesi ve iplik uygulamaları için: • lif besleme elemanı (2) • eğirme düzesi ucu (iğ) (3). A Şekil 62 – Eğirme düzesi aralığı Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 7 . Suni ve Sentetik Liflerin İşlenmesi Lif materyali Düze açıklığı Pamuk / Suni ve sentetik lif karışımları 19.5 - 21 mm %100 Suni ve sentetik lifler 20 - 22 mm 5.12.3.Problemler Suni ve sentetik liflerle hava jetli eğirme işleminde karşılaşılan problemlerin sebepleri: •lifler •makina •şerit •klimadır. Tablo 26 – Lif malzemesine göre tipik düze aralıkları 5.12.2.5.Eğirme hızı Hava jetli eğirme için diğer önemli bir parametre eğirme hızıdır. Tıpkı eğirme düzesi açıklığı gibi iplik yapısına ve iplik parametrelerine büyük etkisi vardır. Optimum eğirme hızı ayarları lif malzemesine, iplik numarasına ve ipliğin kullanılacağı yere bağlıdır. Hız aşağıda belirtilen faktörler dikkate alınarak daha düşük ayarlanmalıdır: •kısa lif uzunlukları •ince iplik numaraları •dokuma iplikleri için (örme ipliklerine kıyasla). Tablo 27'de tipik eğirme hızı ayarları için örnekler verilmektedir. İplik numarası Ne 20 - Ne 30 Ne 30 - Ne 40 Ne 40 - Ne 50 Ne 50 - Ne 60 PES / CO – karışımlar %100 Suni ve sentetik lifler Dokuma Örme Dokuma Örme 380 m/ 400 m/ 420 m/ 440 m/ dakika dakika dakika dakika 360 m/ 380 m/ 400 m/ 420 m/ dakika dakika dakika dakika 350 m/ 360 m/ 340 m/ 360 m/ dakika dakika dakika dakika - - 300 m/ 320 m/ dakika dakika Tablo 27 – Lif malzemesine, iplik numarasına ve iplik uygulamalarına göre tipik eğirme hızları 5.12.2.6.Eğirme baskısı Eğirme hızına (bakınız 5.12.2.5.) benzer olarak eğirme basıncının da iplik yapısına ve iplik parametrelerine etkisi vardır. Belirli sınırlar içerisinde eğirme basıncı arttıkça iplikteki büküm seviyesi de artar. Eğirme hızı gibi eğirme basıncı lif malzemesine, iplik numarasına ve kullanılacağı yere göre aşağıda belirtildiği şekilde ayarlanmalıdır: •kısa lifler için daha yüksek eğirme basıncı •ince iplik numaraları için daha düşük eğirme basıncı •dokuma iplikleri için daha yüksek eğirme basıncı (örme ipliklerine kıyasla). Liflerin sebep olduğu problemler avivaj maddesi ve bunun düze ucunda meydana getirdiği kirlenme yüzünden ortaya çıkar. Bu kirlenme lif ve düze ucu arasında daha yüksek sürtünmeye sebep olur ve bükümün oluşumunu engeller. Özellikle %100 polyester lifleri ile çalışılırken bu sorunla karşılaşılır. Makina açısından ise aşağıdaki faktörler göz önüne alınmalıdır: •hatalı ayarlar •çekim sistemindeki yanlış çekim dağılımı sebebiyle yüksek düzgünlük ve düşük eğirme stabilitesi •yanlış, aşınmış ya da hasarlı üst silindirler ve kılavuz manşonları sebebiyle yüksek düzgünlük ve düşük eğirme stabilitesi •yanlış seçilmiş düze parçaları sebebiyle düşük mukavemet veya yüksek tüylülük •hatalı eğirme basıncı ve hızı sebebiyle düşük mukavemet, yüksek tüylülük veya düşük eğirme stabilitesi. Şeritteki problemler: •aşırı düzgünsüzlük •düşük lif paralelliği. Havalandırma sisteminde nem seviyesi: •çok düşük (statik elektriklenme, vatka oluşumu) •çok yüksek (avivaj maddesi kirliliği, sarma). 5.12.4.Ortam koşulları Ortam koşulları (sıcaklık ve bağıl nem) hava jetli eğirme sistemi için çok önemlidir. Yanlış çalışma ortamı koşullarının eğirme stabilitesine ve iplik kalitesine etkisi büyüktür. Suni ve sentetik lifleri eğirmek için aşağıdaki çalışma koşulları sağlanmalıdır: •nispi rutubet: %48 - 56 •sıcaklık: 25 - 28 °C •hava değişimi: minimum 25 - 28 kez/saat optimum 28 - 32 kez/saat. 69 70 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 7 . Suni ve Sentetik Liflerin İşlenmesi 5.13.Buharlama ve fiksaj [17] 5.13.1.Genel hususlar 100°C'nin altındaki sıcaklıklardaki su buharı ile işleme tabi tutmaya buharlama denilmektedir. Buharlama ile hem tek hem de çok katlı ipliklerde büküm canlılığı azaltılır. Fikse işlemi ise yine su buharı ile 100°C nin üzerindeki sıcaklıklarda yapılan işleme denilmektedir. Fikse işlemi ile bobin ve levent boyama işlemleri için kesikli lif ipliklerinde olabilecek boyut değişimi sorunu azaltılır. 5.13.2.İşlem için ipliğin bobinlenmesi Buharlama ve fiske işlemleri mümkünse iplikler kops formunda iken yapılmalıdır. Termal işlem esnasında ipliklerde olan büzülme sebebiyle masuralar radyal basınca maruz kalırlar. Bu sebeple, tercihen, bu tip kuvvetlere dayanıklı masuralar kullanılmalıdır. Buharlama için tek kullanımlık masuralar tercih edilmektedir ancak çok kolay deforme oldukları için iplikler taşıyıcı üzerinden kolaylıkla sıyrılabilmektedir. Buharın tüm kopslara mümkün olduğunca engelsiz bir şekilde ulaşabilmesi için, kopslar, masura kutusuna önceden belirlenen bir sıraya göre değil rastgele yerleştirilmelidir. Tek veya çok katlı kesikli lif ipliklerin çapraz bobinlerde buharlanmasında etkiyi optimize edebilmek için işlem mümkün olduğunca stabil ve delikli masuralarla yapılmalıdır. Masura kutuları yerine bobin taşıyıcıların pimlere asıldığı sistem kullanılırsa verimlilik daha da arttırılabilir. Mükemmel sarım ve yüksek sarım açısı buhar pentrasyonunu olumlu etkiler ve buharlamanın daha efektif olmasını sağlar. 5.13.3.Buharlama ekipmanı Kopslarda ve çapraz sarımlı bobinlerde buharlama ve fikse işlemleri vakumlu buharlama ekipmanlarıyla yapılmalıdır. Buhar işlemi için özellikle cidar ısıtıcılı sistemler kullanılmalıdır. Otomatik basınç ve sıcaklık kontrol sistemi, mümkünse otomatik programlamalı, manuel kontrol edilen bir cihazdan daha güvenilirdir ve kritik sıcaklık değişimlerinin önüne etkili bir şekilde geçilebilir. 5.13.4.Çalışma modları Buharlama ve fikse esnasında ıslak buhardan uzak durulmalıdır. Kesikli lif karışım iplikleri (örneğin PES ve pamuk / modal / viskon karışımları) işlem görürken doyma noktası altında çalışılıyorsa, fazla miktarda su, selilozik lif bileşeninde farklı derecelerde şişme meydana getirecektir. Bu da üretilen kumaşta boya tonu farklılıklarına ve çizgili görünüme neden olacaktır. Bunu önlemek için doyma noktasının üzerinde çalışmak gerekir. Aynı sebeple, buharlama aparatı işleme başlamadan önce bir kere boş olarak çalıştırılmalıdır. 5.13.5.Buharlama ve fiksaj prosedürü Buharlama ve stabilizasyon için prosedür aşağıda belirtildiği şekildedir: •materyali yükle •boşalt •ilk kez buhar besle •boşalt •ikinci kez buharı besle •boşalt •üçüncü kez buharı besle •boşalt •içeri hava girişini sağla ve tertibatı aç •materyalı dışarıya al. Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 7 . Suni ve Sentetik Liflerin İşlenmesi Eğer açıklanan süreç istenen etkiyi sağlıyamazsa son aşamada uygulanan buharlamanın süresi uzatılmalıdır. Sıcaklık hiçbir durumda yükseltilmemelidir, çünkü aksi halde farklı buharlama partilerinden olan ipliklerde boya afinitesi farklı olur. Her bir işlem arasında yapılan boşaltma işlemi dikkatli yapılmalıdır (yaklaşık 0.6 - 0.8 bar). 5.13.6.Buharlama Tek ve çok katlı ipliklerde büküm stabilizasyonu için öneriler aşağıda verilmiştir. 5.13.7.Fikse işlemi Bu işlem PES-B tipinden üretilmiş tek ya da çok katlı ipliklerdeki boyut değişimini azaltmak için uygulanabilir. Kullanılacak boyama işlemine göre – HT boyama, yaklaşık 125°C'de suda ya da carrier (taşıyıcılı) boyama, genellikle kaynama sıcaklığında – ipliğin büzülme kapsitesi işlem için %4 daha geniş tutulmalıdır. Materyal Sıcaklık Kops formunda %100 PES kesikli lif ipliği Materyal % 100 PES PES/Pamuk PBS/Modal PBS/Viskoz PES/Yün Sıcaklık Buhar fazının uzunluğu Faz 1 ve 2 her biri daima 2 dakika 70 °C (maks. 80 °C) Faz 3, kops formunda 15 - 20 dakika ve bobin formunda 20 - 30 dakika. Tablo 28 – Tavsiye edilen buharlama kılavuzu Penye şerit formunda boyanmış saf polyester iplikleri veya katlı iplikler için herhangi bir koşulda buharlama süresinin uzaması büküm canlılığında azalma sağlayamayabilir. Böyle durumlarda uygulama sıcaklığı arttırılmalıdır. Ancak her durumda boya tonunun etkilenip etkilenmeyeceğine dair önce deneme yapılmalıdır. PES / Pamuk PES / Modal PES / Viskon Buhar fazının uzunluğu Faz 1 ve 22 dak. Maks. 115°C Faz 3: en az 15 dak. Tablo 29 – Tavsiye edilen fiksaj kılavuzu 80°C nin üzerindeki tüm işlemlerde olduğu üzere fikse işleminde sıcaklığın sabit tutulması çok önemlidir. Fiske işlemi aşamaları arasında gerçekleştirilen boşaltma işlemi sırasında da buna dikkat edilmelidir (Tablo 29). 71 72 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 7 . Suni ve Sentetik Liflerin İşlenmesi Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 7 . Suni ve Sentetik Liflerin İşlenmesi REFERANSLAR [1] Melliand International, August 2012. [2] The Fibre Year Consulting, „The Fibre Year 2011,“ 2011. [14] Rieter (Krueger P., Leitner H., Schwippl H.), „Processing of TENCEL microfibres – Processing characteristics of TENCEL LF microfibres on Rieter high performance spinning machinery“. [3] B. v. Falkai, Synthesefasern: Grundlagen, Technologie, Verarbeitung, Weinheim Deerfield Beach (Florida): Chemie, 1981. [15] „Rieter (Baldischwieler O., Leitner H., Schwippl H.),“ Processing characteristics of TENCEL LF/cotton blends on Rieter’s 4 end spinning systems. [4] E. H., in 4th OE Kolloquium, Reutlingen, Germany. [5] Rieter (Coelho I., Schwippl H., Souza S.), „Processing of Polyester Fibres – Processing characteristics of Alya polyester fibres from M&G on Rieter spinning machines“. [16] Rieter (Leitner H., Schwippl H.), „Processing TENCEL fibres – Processing of various cut staples at different delivery speeds on the Rieter air-jet spinning machine using TENCEL fibres“. [6] K. S., Melliand Textilberichte, p. 219, 1986. [7] K. S., „Staple Fibres – Basic Concepts“. [8] W. Albrecht, Chemiefasen, p. 876, 1971. [9] Rieter (Dr. Rakshit A., Schwippl H.), „Processing of Micro Polyester Fibres – Processing characteristics of Recron micro polyester fibres on Rieter’s ring and compact spinning systems“. [10] R. H., Melliand Textilberichte, p. 752, 1974. [11] R. H. Egbers G., Melliand Textilberichte, p. 561, 1973. [12] H. W. J. W. a. M. J. Ehrler P., Textil-Praxis, p. 369, 1979. [13] Rieter (Leitner H., Schwippl H., Truong J.), „Processing of Viscose Fibres – Processing characteristics of viscose fibres from South Pacific Viscose (SPV) on Rieter rotor spinning machines“. [17] Akzo, „Technische Information Diolen“. 73 74 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 7 . Suni ve Sentetik Liflerin İşlenmesi Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 7 . Suni ve Sentetik Liflerin İşlenmesi RESIMLER Şekil 1 –2011 dünya lif üretimi [1] 11 Şekil 2 –Yıllara göre dünya nüfusu ve lif tüketimi [2] 11 Şekil 3 –Yıllara göre dünya çapında lif üretimi [2] 11 Şekil 4 –Kimyasal liflerin sınıflandırılması [3] 13 Şekil 5 –2011 yılı dünya çapında üretilen sentetik liflerin yüzde dağılımları [1] 14 Tablo 1 –Sınıflandırmalar ve tanımlamalar (ISO Standardlarına göre) 14 Şekil 6 –2009 yılında kesikli lif iplikçiliğinde kullanılan liflerin yüzde dağılımı [2] 14 Şekil 7 –Eriyikten lif çekimi 15 Şekil 8 –Kuru lif çekimi 16 Şekil 9 –Yaş lif çekimi 16 Şekil 10 –Çekim işlemi 16 Şekil 11 –Polyester kesikli liflerin üretimi 18 Şekil 12 –Poliakrilonitril kesikli liflerin üretimi 18 Şekil 13 –Viskon kesikli liflerinin üretimi 19 Şekil 14 –Lif inceliğinin iplik özelliklerine etkisi 21 Şekil 15 –Lif uzunluk diyagramları (a) üçgen ; (b) dikdörtgen; (c) yamuk 22 Şekil 16 –Bazı sentetik liflerin enine kesitleri 23 Şekil 17 –kıvrımsız (a) ve kıvrımlı (b) lifler için germe kuvveti 23 Şekil 18 –Çekim kuvvetine karşı kıvrım yoğunluğu 24 Şekil 19 –Geri kazanılan kıvrım ve kıvrım stabilitesi 24 Şekil 20 –Proses aşamaları boyunca kıvrım değişimi 24 Tablo 2 –Matlaştırma seviyeleri 24 Şekil 21 –Mukavemet / uzama diyagramı a) yüksek özgül mukavemet; b) normal özgül mukavemet; c) düşük özgül mukavemet (yüksek uzama) 25 Şekil 22 –Pamuk (1) / Polyester lifi (maksimum modüllü, yüksek modüllü ve düşük modüllü polyester lifi ile 2 karışım) A: özgül mukavemet B: uzama 25 Şekil 23 –Yanal mukavemetin etkisi; a mukavemet b boncuklanma direnci 26 Şekil 24 –Çekme özelliklerinin etkisi (düşük/yüksek): (a) parça boyama davranışı, boyarmadde haslığı, dokumada verimlilik, kumaş görüntüsü; (b) kıvırcıklanma eğilimi,örme kumaşta yanal çalışma, boncuklanma eğilimi, iplik boyama davranışı 26 Tablo 3 –Suyla ilişkili davranışlar 27 Tablo 4 –Polyester (PES),viskon (CV), viskon-modal (modal) ve akrilik lifleri (PAC) gibi suni ve sentetik liflerin bazı özellikleri 29 Tablo 5 –Temel lif özellikleri 30 Şekil 25 –Iki ham maddenin arasında elektrik yüklü tabakaların oluşumu 32 Tablo 6 –Suni ve sentetik liflerin işlenmesi için uygun çevre koşulları 33 Şekil 26 –verilen son ürün özelliklerini referans alarak optimum bir karışımın oluşturulması (1 = görünüş; 2 = kumaş tuşesi; 3 = buruşma dayanımı (kuru); 4 = buruşma dayanımı (yaş); 5 = ütü kırışıklıklarının düzelmesi; 6 = ısı direnci; 7 = çekme dayanımı; 8 = yırtılma mukavemeti; 9 = sürtünme mukavemeti) 35 Şekil 27 –Pamuk ve polyesterin tutam ve şerit karışımı için tipik proses aşamaları 35 Şekil 28 –Tartılı besleyici (Temafa) 36 Şekil 29 –Rieter UNIblend A 81 36 Şekil 30 –%100 suni ve sentetik lifler için tipik harman hallaç hattı 37 Şekil 31 –Polyester/pamuk karışımları için tipik harman hallaç hattı 38 Tablo 7 –Harman hallaç dairesinde suni ve sentetik liflerin işlenmesi için iyi çevre şartları 39 Tablo 8 –Rieter C 70 tarak makinası için tarak garnitürü ve hızlar için tavsiyeler 40 Şekil 32 –Rieter C 70 tarak makinası için ayarlanabilir döküntü bıçağı (sol: MMF için kapalı – sağ: pamuk uygulamaları için daha açık) 40 Şekil 33 –Rieter C 70 tarak makinasında temizleme elemanlarının ayarlanabilir açıklık genişliği (sol: hemen hemen kapalı – sağ: tamamen kapalı) 41 Şekil 34 –Tarak makinasında mesafe ayarları 42 Tablo 9 –Suni ve sentetik lifler için tarak mesafesi tavsiyeleri 42 Tablo 10–Tarak dairesinde suni ve sentetik liflerin işlenmesi için uygun ortam koşulları 43 Şekil 35 –Farklı sayıdaki cer pasajlarına örnekler 44 Şekil 36 –3 üzeri 4 çekim sisteminde ekartman ayarı 45 Tablo 11–Farklı materyaller için ekartman ayarı 46 75 76 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 7 . Suni ve Sentetik Liflerin İşlenmesi Şekil 37 –3 üzeri 5 silindir çekim sistemi Şekil 38 –3-üzeri-5 silindir çekim sisteminde üst silindir baskısı Tablo 12–Üst silindir baskı ayarlarına örnekler (3 üzeri 5 silindir çekim sistemi) Tablo 13–Farklı materyallerle çekim dağılımı örnekleri Şekil 39 –Farklı malzemeler için standart ve maksimum cer makinası çıkış hızlar Tablo 14–Cer makinasında suni ve sentetik liflerin çalışılabilmesi için iyi ortam koşulları Şekil 40 –Fitil makinasında çekim sistemi için ekartman ayarı Tablo 15 –Rieter fitil makinasında lif uzunluğuna göre ekartman ayarı örnekleri Tablo 16–Tavsiye edilen toplam çekim aralıkları Şekil 41 –Fitil makinasının çekim sistemindeki kondenserler Şekil 42 –Önerilen Fitil büküm değerleri Şekil 43 –Lif malzemesine ve büküm faktörüne göre önerilen kelebek hızı Tablo 17–Fitil makinasında suni ve sentetik liflerin çalışılması için uygun ortam koşulları Şekil 44 –Ring iplik makinasında ekartman ayarı (A: ana çekim; B: kırma çekimi) Tablo 18–Ön ve ana çekim ekartman ayar mesafelerine örnekler Şekil 45 –Kafes uzunluğu ve kafes aralayıcı Tablo 19–Lif uzunluğuna göre kafes uzunluğu örnekleri Şekil 46 –Lif materyaline ve istenen iplik inceliğine bağlı önerilen fitil inceliği Tablo 20–Normal ön çekim ile işlenen farklı lifler ve farklı çekim seviyelerine ait örnekler Şekil 47 –Sentetik lifler için maksimum kopça hızı değerleri Şekil 48 –C şeklinde bir kopçanın parametreleri Şekil 49 –Kopça tel kesit formları ve önerilen uygulamaları Tablo 21–Suni ve sentetik liflerden eğrilmiş iplikler için eğirme limitleri Şekil 50 –Büküm sayısı değerleri ile iplik mukavemeti arasındaki ilişki; F, mukavemet; T/m, bir metredeki büküm sayısı; PES, polyester lifleri; CO, pamuk lifleri 46 46 46 47 48 49 49 50 50 50 51 51 51 52 52 52 52 53 53 53 54 54 55 55 Şekil 51 –Ortak büküm çarpanı Şekil 52 –(a) Sarım tabakalarının alt kısımlardaki ergime noktaları (b) Bobinin alt yarısındaki ergime noktaları Şekil 53 –(a) Sarım tabakalarının üst kısmındaki erimiş noktalar (b) Bobinin üst yarısındaki erimiş noktalar Şekil 54 –Kompaktlaştırma elemanları Şekil 55 –İnsan yapısı lifler ve karışımlar için tavsiye edilen emiş unitesi Tablo 22–Lif incelik değerlerine göre rotor iplik numarası sınırları Şekil 56 –Rieter açıcı silindir tavsiyeleri Tablo 23–Tavsiye açıcı silindir hızları Şekil 57 –Rieter rotor tavsiyeleri Şekil 58 –Rieter SPEEDpass'lı lif kılavuzu kanalı Şekil 59 –Rieter çekim düzesi önerileri Tablo 24–Farklı suni ve sentetik lifler ve uygulamaları için Open end iplik büküm faktörleri Şekil 60 –Hava jetli eğirmede 4 üstü 4 çekim sistemi Tablo 25–Farklı lif uzunlukları ve iplik numaralarına göre ekarman ayarları ve çekim dağılımlarına ait örnekler Şekil 61 –Eğirme düzesi (1 - muhafaza, 2 - lif besleme elemanı, 3 - uç) Şekil 62 –Eğirme düzesi aralığı Tablo 26–Lif malzemesine göre tipik düze aralıkları Tablo 27–Lif malzemesine, iplik numarasına ve iplik uygulamalarına göre tipik eğirme hızları Tablo 28–Tavsiye edilen buharlama kılavuzu Tablo 29–Tavsiye edilen fiksaj kılavuzu 55 56 57 58 58 59 60 61 62 63 65 65 67 67 68 68 69 69 71 71 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 7 . Suni ve Sentetik Liflerin İşlenmesi 77 Rieter İplikçilik El Kitabı Cilt 7 – Suni ve Sentetik Liflerin İşlenmesi Bu serinin son cildi suni ve sentetik liflerin önemli alanları ile ilgilidir. Suni ve sentetik lifler ticari ölçekte pazara girmelerinden itibaren etkileyici bir artış göstermişlerdir. Farklı özelliklere sahip suni ve sentetik liflerin çeşitliliği sürekli artmaktadır. Günümüzde pratik olarak "isteğe özel" çok sayıda uygulama mevcuttur. Bu nedenle iplikçilerin bu liflerin işlenmesine etkileyen lif özelliklerini ve prosesi etkileyen özgün karkteristiklerini kapsamlı bir şekilde anlamaları son derece önemlidir. Rieter Machine Works Ltd. Klosterstrasse 20 CH-8406 Winterthur T +41 52 208 7171 F +41 52 208 8320 sales.sys@rieter.com parts.sys@rieter.com Rieter India Private Ltd. Gat No 134/1, Vadhu Road Off Pune-Nagar Road, Koregaon Bhima Taluka Shirur, District Pune IN-Maharashtra 412216 T +91 2137 308 500 F +91 2137 308 426 Rieter (China) Textile Instruments Co., Ltd. Shanghai Branch Unit B-1, 6F, Building A, Synnex International Park 1068 West Tianshan Road CN-Shanghai 200335 T +86 21 6037 3333 F +86 21 6037 3399 Bu broşürde verilen bilgiler, çizimler ve bunlarla ilgili tüm veriler basım tarihinden itibaren geçerlidir. Rieter daha önceden bilgi vermeksizin değişiklik yapma hakkına sahiptir. Rieter sistemleri ve Rieter yenilikleri patentlerle korunmaktadır. 2451-v1 tr 1412 ISBN 10 3-9523173-7-3 www.rieter.com ISBN 13 978-3-9523173-7-2