RİNG PAMUK İPLİKLERİ İLE AFIS LİF ÖZELLİKLERİ ARASINDAKİ İNTERAKSİYONLAR GİRİŞ
Pamuk lif özelliklerinin modern cihazlar tarafından hızlı ve güvenilir biçimde ölçülebilmesi, hem pamuk ticaretinde hem de iplik üretiminde önemli avan-tajlar sağlamaktadır. AFIS (Advanced Fibre Information System) cihazı, her ne kadar HVI kadar yaygın olmasa da, özellikle iplik uzunlukları ve dağılımları hakkında sağladığı bilgiler ile iplikçilere önemli fayda sağlamaktadır. HVI cihazında demet halindeki liflerin ölçümü yapılırken AFIS cihazında tek liflerin ölçümü yapılmaktadır. Demet halindeki liflerin ölçümü ile lif özellikleri hakkında ortalama bir değer elde edilebilmektedir. Detaylı araştırmalar ve makinelerin ayarlarının en iyi şekilde yapılabilmesi için gerekli olan liflerin kendi aralarındaki varyasyonlar demet halinde ölçümle elde edilemez. AFIS cihazları ile bu ölçümler pratik bir şekilde yapılabilmektedir. Lifler makinede tarama segmentleri ile çevrelenmiş çivili silindirler ile tek tek açılırlar. Lif açma ünitesi döküntü parçacıklarını ve büyük tohum kabuğu parçalarını liflerden uzaklaştırmak için ayro-mekanik yöntem ile çalışır. Bu döküntüler döküntü kanalından uzaklaşırken lifler ve nepsler lif kanalından taşınırlar. Her iki kanalda da opto-elektrik sensörler bulunmaktadır AFIS cihazından elde edilen bilgiler harman kompozisyonu, işlemler sırasında temel lif özelliklerindeki değişimlerin belirlenmesi, makine-lerin işlem parametreleri ve teknolojik proseslerin optimizasyonu ile üretilen ipliğin kalite düzeyinin tahminlenmesi için kullanılabilir ().
HVI cihazında AFIS cihazından farklı olarak lif muka-vemeti, uzama değeri, üniformite oranı ve renk ile ilgili değerler ölçülmektedir. AFIS cihazında ise HVI cihazına göre daha detaylı uzunluk ölçümleri yapıl-maktadır. Ayrıca toz, döküntü ve neps ile ilgili ölçümler de yapılmaktadır. AFIS cihazında uzunluk değerleri ağırlık esaslı ve sayı esaslı olarak iki farklı biçimde belirlenmektedir. Ağırlık esaslı uzunluk değerleri (Kısa lif içeriği (SFC (w) dahil) HVI UHML değeri ve Kısa Lif İndeksi (SFI) ile korelasyon göstermektedir. Lif özellikleri ile iplik özellikleri arasındaki ilişkiler 20. yüzyılda yapılan pek çok araştırmanın temelini oluşturmuştur. Hunter () bu çalışmalar konusunda geniş kapsamlı bir inceleme yapmıştır. Yapılan çalışmalar içerisinde az sayıda olsa da AFIS lif özellikleri ile ilgili araştırmalar bulunmaktadır (1, - 6). Matematik modellemeler, regresyon analizi ve yapay sinir ağları bu amaçla kullanılan en yaygın yöntemlerdir. Elde edilen modeller veya eşitlikler pek çok durumda iplik özelliği ile model içerisinde yer alan lif özellikleri arasındaki ilişkinin büyüklüğünü tam olarak yansıtmazlar. Ayrıca aralarında yüksek korelasyon olan bağımsız değişkenler otokorelasyon problemi yaratmaları nedeniyle birlikte analize dahil edilmemeli, aralarından seçim yapılmalıdır. Aksi takdirde denklem içerisinde yer alan bazı lif özelliklerinin işareti korelasyon ile ters yönlü olmaktadır. Bu şekilde elde edilen denklem, R2 değeri yüksek olsa bile, yanlış olacaktır. Bununla beraber bazı değişkenler, diğerlerinden daha yüksek korelasyona sahip olmalarına rağmen, özellikle Stepwise yöntemi ile yapılan regresyon analizlerinde, analizin hesaplama yöntemi nedeniyle modele dâhil olmayabilirler. Bu sebeplerden dolayı lif özelliklerinden yola çıkarak iplik özelliklerinin tahminlenmesi konusunda yapılacak çalışmalarda öncelikle lif özelliklerinin hem kendi aralarındaki ilişkilerinin hem de iplik özellikleri ile aralarındaki ilişkilerin detaylı biçimde incelenmesi ve belirlenmesi önemlidir. Üreyen ve Kadoğlu (7) HVI cihazında ölçülen lif özellikleri ile iplik özellikleri arasındaki interaksiyonları incelemişlerdir. Bu yazıda ise AFIS cihazı ile ölçülebilen pamuk lif özellikleri ile önemli iplik özellikleri arasındaki ilişkilerin biçimi, büyüklüğü, yönü ve önemliliği tek tek analiz edilmeye çalışılmıştır.
Çalışmada ilk olarak AFIS lif özellikleri ile iplik özellikleri arasındaki korelasyon incelenmiştir. İplik özellikleri, iplik numarası ve verilen büküm miktarından yüksek oranda etkilenmektedir. Bu etkiyi ortadan kaldırmak amacıyla, numara ve büküm sabitlenerek kısmi korelasyon analizi yapılmıştır. Daha sonra eğri tahminlemesi analizleri ile iplik özellikleri ve lif özellikleri arasındaki ilişki biçimi tek tek incelenmiştir. Yapılan analizler bazı lif özelliklerinin iplik özellikleri ile ters, kuadratik veya kübik ilişkiye sahip olduğunu göstermiştir. İlgili lif özelliklerinin gerekli dönüşümleri yapılmıştır. Tüm analizler sonucunda elde edilen korelasyon katsayıları ve çift yönlü önemlilik seviyeleri Tablo 3’te gösterilmiştir. Aşağıda elde edilen sonuçlar hakkında detaylı açıklama yapılmıştır. 3.1. İplik Kopma Mukavemeti ile Lif Özellikleri Arasındaki İnteraksiyon İplik kopma mukavemeti (cN/tex) ile incelenen lif özellikleri arasındaki kısmi korelasyon katsayıları Şekil 1’de gös-terilmiştir. Görüldüğü gibi lif çapı ile iplik mukavemeti arasında çok yüksek bir negatif doğrusal korelasyon (R=-0,929) bulunmaktadır. Lif kalınlığının artması, iplik kesitinde bulunan lif sayısının azalmasına sebep olmaktadır. Bunun sonucunda da iplik mukavemeti düşmektedir. Lif çapı dışında uzunluk ile ilgili lif özellikleri ve iplik mukavemeti arasında çok yüksek ve 0,01 seviyesinde önemli pozitif korelasyon bulunmuştur. %2,5 span uzunluğu ve üst çeyrek uzunluk değerlerinin kuadratik dönüşümü ile ortalama lif özelliklerinin kübik dönüşümleri iplik mukavemeti ile daha yüksek korelas-yona sahiptir. İplik kesitinde bulunan kısa lif yüzdesinin fazla olmasının iplik mukavemetini önemli ölçüde azaltacağı bilinen bir gerçektir. Beklendiği gibi kısa lif içe-riği (SFC) ile iplik mukavemeti arasın-da negatif bir ilişki bulunmuştur. Bu-nunla beraber ağırlık esaslı SFC değerinin ters dönüşümü (1/SFC(w)) ile iplik mukavemeti daha yüksek korelasyon göstermektedir. İplik içerisindeki yabancı maddeler ve neps sayısı ile iplik mukavemeti arasında negatif ve önemli bir ilişki olduğu görülmektedir. Özellikle iplik içerisindeki toz miktarının diğerlerine göre daha önemli çıkması, hazırlık işlemlerinde lif kütlesi içinde bulunan tozun temizlenmesinin önemini göstermektedir. Neps sayısının da kuadratik dönüşümü daha yüksek korelasyon sağlamaktadır. Analizden elde edilen önemli bir sonuç da ağırlık esaslı lif uzunluk parametrelerinin iplik mukavemeti ile korelasyonlarının sayı esaslı parametrelere göre daha yüksek çıkmasıdır. 3.2. İplik Kopma Uzaması ile Lif Özellikleri Arasındaki İnteraksiyon İplik kopma uzaması özellikle dokumadaki kopuşlar ile yakından ilgilidir. Yüksek iplik kopma uzaması değeri dokuma performansını da arttırmaktadır. Kopma uzaması ile lif özellikleri arasındaki ilişkiler hakkındaki araştırmalarda genellikle iplik kopma uzamasının en fazla lif kopma uzamasından etkilendiği ifade edilmektedir. Lif muka-vemeti de lif kopma uzamasından sonra ikinci önemli lif parametresidir (). Ancak AFIS cihazı ile bu iki özellik de ölçülmemektedir. Lif özellikleri ile kopma uzaması arasındaki korelasyon değerlerinin yönleri, lif özellikleri ile iplik kopma mukave-meti arasındaki korelasyon değer-lerinin yönleri ile aynıdır. Ancak elde edilen katsayılar nispeten daha düşük çıkmaktadır. grafikte de görülebileceği gibi iplik çapı ile negatif, uzunluk parametreleri ile pozitif bir korelasyon bulunmaktadır. Kısa lif içeriği ile toz adedinin de negatif ve önemli etkisi olduğu belirlenmiştir. Kısa lif indeksi değerlerinin kübik dönüşüm-leri ile neps değerinin ters dönüşümü ve kopma uzaması arasında daha yüksek korelasyon bulunmuştur.
Döküntü, görülebilir yabancı madde oranı ve neps sayısı ile kopma uzaması arasındaki korelasyon α=0,01 seviyesinde önemsiz çıkmaktadır. Buna göre kopma uzaması değerinin lif özellikleri dışındaki faktörlerden diğer iplik özelliklerine nazaran daha fazla etkilendiği söylenebilir. Sonuç olarak lif inceliğinin hem iplik mukavemeti hem de kopma uzaması için en önemli parametre olduğu belirlenmiştir. Lif uzunluğu arttıkça ve uzunluk dağılımı iyileştikçe her iki iplik özelliğinin değeri de artmaktadır. Her iki iplik özelliği de %2,5 span uzunluğu ve üst çeyrek uzunluk değerleri ile yüksek korelasyona sahiptir. Neps ve yabancı madde miktarı (özellikle toz), her iki iplik özelliğini de olumsuz etkilemektedir. 3.3. İplik Düzgünsüzlüğü ile Lif Özellikleri Arasındaki İnteraksiyon İplikçilik açısından en önemli kalite parametrelerinden birisi de kuşkusuz iplik düzgünsüzlüğüdür. İplik düzgünsüzlüğü ile lif özellikleri arasındaki korelasyonu görmek için yapılan analizlerin sonuçları Şekil 3’te grafik halinde sunulmuştur. Görüldüğü gibi lif uzunluğu parametreleri dışında, diğer tüm lif özellikleri iplik düzgünsüzlüğünü olumsuz etkilemektedir. İplik düzgünsüzlüğü ile en yüksek korelasyona sahip olan lif özellikleri sırasıyla toz adedi, toplam yabancı madde sayısı, neps sayısı ve görülebilir yabancı madde oranıdır. Bu durum lif içerisindeki yabancı maddelerin iyi temizlenmesinin iplik düzgünsüzlüğü açısından çok büyük önem arz ettiğini açıkça göstermektedir. Kısa lif içeriği ile düzgünsüzlük değeri arasında uzunluk parametrelerinin tamamından daha yüksek korelasyon bulunmuştur. Bu durum işlenen pamuk içerisindeki kısa lif yüzdesinin iplik düz-günsüzlüğünü diğer iplik özelliklerine göre daha fazla etkilediğini göstermek-tedir. İplik düzgünsüzlüğü ile lif uzunluk parametreleri arasında en yüksek korelasyon değerine %2,5 span uzunluğu sahiptir. Ortalama lif uzunluğu değer-lerinin kübik dönüşümleri ile üst çeyrek uzunluk değerinin kuadratik dönüşüm-leri, düzgünsüzlük değeri ile daha yük-sek korelasyon göstermiştir. Ayrıca diğer tüm lif özelliklerinden farklı olarak sayı esaslı ortalama lif uzunluğu ile iplik düzgünsüzlüğü arasında ağırlık esaslı olan ortalama lif uzunluğu değe-rine göre daha yüksek korelasyon bulunmuştur. 3.4. İplik Tüylülüğü ile Lif Özellikleri Arasındaki İnteraksiyon Genel olarak tüylülüğün büyük oranda çalışılan lif harmanına, eğirme prosesine ve eğirme koşullarına (çalışma hızı, çekim, makine dizaynı gibi) bağlı olduğu bilinmektedir. Ring iplikçiliğinde iplik tüylülüğünün eğirme üçgeninin geometrisinden ve çeşitli lif özelliklerinden etkilendiği pek çok araştırmada ifade edilmiştir. Viswanathan ve arkadaşları () iplik tüylülüğü ile lif uzunluğu, kopma muka-vemeti ve uzama değerleri arasında negatif, lif inceliği ile pozitif korelasyon olduğunu bulmuşlar ve bu sonuçların literatür ile genellikle uyumlu olduğunu belirtmişlerdir. Bununla beraber bazı araştırmacıların lif inceliği ve kısa lif oranı ile ilgili ters sonuçlara ulaştık-larını, bunun muhtemelen ölçüm me-totlarındaki farklılıklardan kaynaklan-mış olabileceğini söylemişlerdir. Çalışmada lif özellikleri arasında tüylülük üzerinde en yüksek etkiye sahip özelliğin lif inceliği olduğunu, bunu lif uzunluğunun takip ettiğini bulmuşlardır. Ayrıca uzun lif oranı ile iplik tüylülüğü arasında önemli ilişki belirlenmişken, kısa lif oranı ile iplik tüylülüğü arasındaki ilişki önemsiz çıkmıştır. Krifa ve Ethridge AFIS uzunluk parametreleri ile iplik tüylülüğü arasında çok yüksek korelasyon olduğunu bildirmektedir. Yaptıkları çalışmada ağırlık esaslı uzunluk değerlerinin iplik tüylülüğü ile sayı esaslı uzunluk değer- lerine göre daha yüksek korelasyona sahip olduğunu ifade etmişlerdir (). İplik tüylülüğü ile lif özellikleri arasındaki kısmi korelasyon katsayıları grafik halinde gösterilmiştir. İplik tüylülüğü ile lif çapı arasında, diğer lif özelliklerine nazaran, yüksek ve önem-li korelasyon olduğu görülmektedir. Lif çapı dışında %2,5 span uzunluğu, toz adedi ve üst çeyrek uzunluk değerle-rinin yüksek korelasyon gösterdiği belirlenmiştir. İplik düzgünsüzlüğünde olduğu gibi % 2,5 span uzunluğu, üst çeyrek uzunluk ve ortalama uzunluk değerleri dışında kalan diğer tüm lif özellikleri iplik tüylülüğü değerini olumsuz etkilemektedir. Üst çeyrek uzunluk değerinin kuadratik dönüşümü ile ortalama uzunluk değerinin kübik dönüşümü iplik tüylülük değeri ile daha yüksek korelasyon göstermiştir. 4. SONUÇ Bu çalışmada AFIS cihazında ölçülen lif özellikleri ile önemli iplik özellikleri arasındaki interaksiyonlar kısmi korelasyon analizi ile eğri tahminlemesi yapılarak incelenmeye çalışılmıştır. Korelasyon değerleri kopma uzaması dışındaki diğer iplik özellikleri ile lif özellikleri arasındaki ilişkinin doğrusallığının 0,001 seviyesinde önemli olduğunu göstermektedir. Bununla beraber L, UQL, SFC, %2,5 span uzunluğu ve neps değerlerinin iplik özellikleri ile kübik, kuadratik ya da ters dönüşümlü ilişkilerinin daha kuvvetli olabildiği tespit edilmiştir. Lif çapı iplik özelliklerini en fazla etkileyen lif özelliğidir.
Lif uzunluk para- metreleri arasında %2,5 span uzunluğu en yüksek ilişkiye sahip lif özelliğidir. Bunların yanında lif içerisindeki toz adedinin iplik özelliklerini çok önemli oranda olumsuz yönde etkilediği de açıkça görülmektedir. Ağırlık esaslı lif özellikleri iplik özellikleri ile sayı esaslı lif özelliklerinden daha fazla korelasyona sahiptir. Daha öncede belirtildiği gibi lif özellikleri ile iplik özellikleri arasındaki ilişkilerin belirlenmesi amacıyla uzun yıllardır pek çok araştırma yapılmıştır. Bu çalışmaların çoğunlukla HVI lif özellikleri temel alınarak gerçekleştirildiği bilinmektedir. Bu araştırmada elde edilen sonuçlarda görüldüğü gibi AFIS cihazı ile ölçülen lif özellikleri ile iplik özellikleri arasında yüksek ilişki bulunmaktadır. Sonuçlar, lif özelliklerinden yola çıkarak iplik özelliklerinin tahminlenmesi amacıyla yapılacak araştırmalarda AFIS lif özelliklerinin kullanılabile-ceğini göstermektedir. Ancak bazı lif özellikleri ile iplik özellikleri arasında belirlenen ilişkilerin kübik, kuadratik ya da ters olmaları, özellikle doğrusal regresyon analizi yapılmadan önce ilgili özelliklere gerekli dönüşümlerinin yapılması gerektiğini göstermektedir.
tekstilvekonfeksiyon.com
