1.GİRİŞ
Ring e ğirme sisteminde otomasyon olanaklar ının yetersizli ği, i şlem basamaklar ının, personel ve yer
gereksinimlerinin fazla olmas ı ve kopsun üzerine sar ılan iplik miktar ının son derece k ısıtlı olmas ı gibi
sınırlayıcı faktörlerden ötürü yeni iplik e ğirme teknolojilerine yönelik çal ışmalar ortaya ç ıkarılmıştır. Yeni
iplik eğirme sistemi ile ilgili gelişmeler iplik eğirme teknolojilerinde minimum maliyet, yüksek h ız ve en
iyi kalitede iplik üretebilme konularını kapsayan çalışmaların yoğunlaşmasını sağlamıştır. Bu çalışmaların
endüstriyel olarak kabul görenlerini; açık-uç rotor, açık-uç friksiyon, örtülü (sarımlı) ve hava jetli (MJS, MVS
vb) iplik eğirme sistemleri seklinde sıralamak mümkündür.
Hava jetli iplik e ğirme sistemlerinin geli ştirilmesiyle ortaya ç ıkan Vortex İplik Eğirme teknolojisi sistemin
avantajları dolay ısıyla son y ıllarda oldukça dikkat çekmektedir. Yalanc ı büküm prensibi esas ına
dayandırılarak geliştirilen sistemde elyaflar yüksek h ızlı hava girdab ının oluşturduğu etki ile büküm al ırlar.
Vortex iplik e ğirme teknolojisi ile ilgili bilimsel çal ışmalar henüz istenen seviyeye gelememi ş, vortex iplik
eğirme teorisinin aç ıklanmasına yönelik çal ışmalar ve pratik uygulamalar s ınırlı sayıda kalmıştır. Bu aç ıdan
dönen hava etkisi ile elyaflar ın büküm alma teorisinin aç ıklanması, vortex iplik yap ısındaki merkez ve sar ım
liflerinin hareketinin incelenmesi ve var olan vortex eğirme sistemlerindeki eksikliklerin giderilmesine yönelik
çalışmalara ihtiyaç duyulmaktadır.
2.VORTEX İPLİK EĞİRME TEORİSİ VE İPLİK YAPISININ İNCELENMESİ
İpliğin dönen hava jeti yard ımıyla olu şturulması fikri basit görünmesinden dolay ı uzun süredir
araştırmacıların ilgisini çekmektedir. Bu tür sistemler vortex iplik e ğirme sistemleri olarak
tanınmaktadırlar. Vortex iplik sistemleri ile ilgili ilk patentler 100 y ıl öncesine dayanmas ına ra ğmen
gerçek çal ışabilir vortex e ğirme sistemleri son y ıllarda piyasaya sürülmeye ba şlanmıştır. Vortex iplik
eğirme sistemlerinin en büyük avantajı üretim hızının önceki eğirme sistemlerine göre 10-20 katı üzerinde
olmasıdır.
Son versiyon MJS iplik üretim makinelerinden farkl ı olarak bu sistemde ters yönde dönen iki hava jeti
yerine farklı yapıda tek bir jet kullanıldığı belirtilmektedir. Vortex teknolojisinde hava, liflerin ön uçlarını
öz oluşturacak şekilde birleştirmek ve lif uçlar ını d ış tabakayı oluşturacak şekilde diğer liflerin etraf ına
sarmak için havalandırmak amacıyla kullanılır. Vortex iplik yapısı, içerdiği daha fazla sarma lifi içermesi
ve iki katlı ipliğe benzemesiyle jetli sistemden ayrılır [1].
Örtek ve Göksel (2008) tarafından yapılan çalışmada vortex iplik oluşum teorisi şu şekilde açıklanmıştır;
Vortex iplik eğirme sisteminde 4 silindir ve çift apronlu bir çekim sisteminde çekime u ğrayan cer şeridi
hava emişi yard ımıyla düze blo ğu ve i ğne tutucudan olu şan bir kanal içerisinden geçmektedir. Geçi ş
kanalının akabinde lifler içi oyuk i ğ içerisine do ğru yönlenirler. Bu esnada farkl ı yönlerden belirli bir
açıyla verilen s ıkıştırılmış havan ın olu şturduğu kuvvet etkisiyle lifler yalanc ı büküm al ırlar. Üretilen
iplik, temizleme ünitesinden geçtikten sonra bobin halinde sarılır. İstenilen iplik özelliklerine bağlı olarak,
iplik temizleme ünitesinden sonra makine üzerinde parafinleme işleminden de geçirilebilmektedir
Vortex iplik üretim sistemi kullan ılarak elde edilen iplik, ortada yer alan merkez lifleri ve bu liflerin bir
arada tutulmasını sa ğlayan sarım liflerinden olu şan bir yap ıya sahiptir. İplik oluşumu sırasında, liflerin
iplik olu şum bölgesine giren ön k ısımları, hava jetinin etkisiyle büküm al ırlar ve merkez liflerini
oluştururlar. Liflerin arka uçlar ı ise merkez liflerinin etraf ında sarım oluştururlar. İdealde, vortex iplikte
liflerin öncelikle merkez lifi olarak davrandığı veya daha sonra diğer ucunun ise sarım lifi şeklinde helisel
olarak merkez liflerini sardığı belirtilmektedir. Vortex ipliğin ideal yapısı şekil 3. deki gibidir [5].
Basal ve Oxenham’ ın elektron mikroskobu alt ında (SEM) yapt ıkları inceleme sonucunda, vortex
ipliklerinin de hava jetli iplikler gibi merkezde uzanan bükümsüz çekirdek lifleri ve onlar ın etraf ına
sarılan sarg ı liflerinden olu ştuğu ancak vortex ipliklerinin sar ım yapan elyaf say ısı oran ı ve sar ım
uzunluğu bak ımından hava jetli ipliklerden daha yüksek oldu ğu belirtilmiştir. İplik uzunlu ğu boyunca
uygulanan büküm açma işleminin sonunda sargı yapan elyafların paralel hale geldiği merkezde bükümsüz
uzanan elyafların da büküm aldığı aşağıdaki şekilde gösterilmiştir [6].
Bu üç farklı iplik yapısında, en yüksek oranlarda merkez lifi ring ipli ğinde görülmekte ancak ring ipliklerinde
sargı ve ku şak (kemer) lif yap ısı bulunmamaktadır. MVS ipliklerinde ise yüksek oranlarda büküm almam ış
merkez lifleri etrafına sarılmış yapıda, sargı lifleri bulunmakta ve bu lifler iplik uzunlu ğu boyunca periyodik
olarak sıralanmaktadır. Bu ipliklerde bulunan saçak lifleri de, merkez liflerine nazaran daha çok sarg ı lifleri
üzerinden dışarı doğru hareketlenmekte ve oluşmaktadır. Kuşak lifleri ise daha çok OE-rotor ipliklerinde iplik
yapısında bulunmaktad ır. Bunun sebebi ise, yüksek hava bas ıncı alt ındaki rotor yüzeyindeki baz ı liflerin,
bükülmüş liflerle birlikte hareket etmemesi ve kendi başına iplik ekseni boyunca sarılmasıdır [7] .
1. Vortex İplik Yapısında Elyafların Uzaysal Yörüngelerinin İncelenmesi
Zhuanyong Zou ve arkadaşları vortex ipliklerdeki elyafların uzayda yerleşimlerini teorik olarak inceleyen
bir araştırma yapmışlardır. Çalışmalarına göre; iplik olu şum proses ve ilkesi, lif migrasyonunu ve radyal
büküm da ğılımını etkilemektedir. İplik üzerindeki lif da ğılımının incelenmesi genellikle izleyici lif
tekniği kullanılarak yapılmaktadır. Çalışmada Vortex İplikte elyaf uzaysal yerleşimlerinin özdeki elyaflar,
öz elyaflar ın etraf ını saran migrasyona u ğramış elyaflar ve düzenli sarg ı elyaflar ından olu ştuğu
anlaşılmıştır. Ayrıca elyafların uzaysal yerleşimlerinin çıkış hızı, ön silindir kıstırma noktası ile içi boş iğ
arasındaki mesafe, açık uçlu arka liflerin ortalama aç ısal hızı, lif uzunluğu ve vortex iplik çap ı tarafından
etkilendiği ortaya konulmuştur [8]
2.1. Vortex İplikte Öz Elyafların Uzaysal Yörüngesinin İncelenmesi
Çekilmiş elyafların önde gelen k ısımları düze içerisine çekilip liflerin takip eden k ısmı tarafından sıkıca
tutulurlar. Arkadan gelen k ısımlar spiral lif kanal ına girmeden önce ön silindir k ıstırma noktası ya da
spiral lif kanal ı taraf ından kontrol edilmektedir. Bu a şamada ayr ılmış lifin her iki ucu tutuldu ğu için
dönen hava kütlesi ile vortex iplik yap ısı içinde şekillenmiş lif, merkezden yüzeye do ğru ilerleyemez ve
“core” (öz) kısmını oluşturur.
Sistem içerisinde ilerleyen lifin ön silindir k ıstırma noktası ile içi bo ş iğ girişi arası geçiş mesafesi; Ön
silindir sıkıştırma noktası ile içi bo ş iğ girişi arasındaki mesafesi “L” den; elyaf kanal ının spiral olması
nedeniyle daha fazlad ır. Ancak uzakl ık farkı oldukça küçük ve göz ard ı edilebilmektedir. Bu yüzden öz
lif uzunluğu lc şu şekilde hesaplanabilmektedir
2.2. Vortex İplikte Yer değiştiren Sargı Liflerinin Uzaysal Yörüngesinin İncelenmesi
Murata Vortex iplik e ğirme ilkesine göre liflerin takip eden uçlar ı spiral lif kanal ına girdikten sonra, bu
kısımlar içi boş iğ etrafına sarılır ve dönen hava ak ımının etkisiyle lif tutamlar ının etrafını sararlar. Aç ık
uç elyaflar lif tutam ının etrafını sardıkları gibi, iplik özünden iplik yüzeyine dönen havan ın oluşturduğu
merkezkaç kuvvetin etkisiyle yer de ğiştirirler. Şekil 6.’da vortex iplik kesitinde gerçekle şen lif yer
değişimi gösterilmektedir.
teknolojikarastirmalar
