Viskon Sirospun ve Ring İpliklerinin Özelliklerinin Karsılastırılması
Sirospun yöntemi ilk olarak yün iplikçiliği için gelistirilmistir ancak kısa stapelli liflerin de bu sistemle eğrilmesi
günden güne gelisim göstermektedir. Sirospun ipliği eğirme sistemi, klasik ring iplik makinesinde, çok az bir
modifikasyon ile doğrudan çift katlı iplik üretimini sağlamaktadır. Bu açıdan, büküm ve hasıllama islemlerine iyi
bir alternatif olusturabilecek yeni bir yöntemdir [1] Üretilen iplikler aynı numarada tek katlı iplikler ile
kıyaslandığında daha düsük tüylülük ve daha yüksek mukavemet ve asınma dayanımına sahiptirler. Katlama ve
diğer yan islemlerin ortadan kaldırılması da önemli bir maliyet avantajı sağlamaktadır.
Bu çalısmada, Sirospun ipliği eğirme yöntemiyle viskon liflerinin eğrilmesi ve çesitli üretim parametrelerinin
iplik kalitesine etkisi incelenmistir. Bu amaçla, üç farklı iplik numarası, üç farklı büküm katsayısı ve üç farklı
fitiller arası mesafe kullanılarak Sirospun iplikleri eğrilmistir. Karsılastırma yapabilmek için aynı numara ve
büküm katsayıları ile ring iplikleri eğrilmistir. Üretilen ipliklerin fiziksel özellikleri test edilmis ve test sonuçları
istatistiksel olarak değerlendirilmistir. Sirospun iplikleri, aynı numarada ring iplikleri ile kıyaslandığında daha
düsük iplik tüylülüğü ve iplik canlılığına sahiptir. Fitiller arasındaki mesafe arttıkça eğirme üçgeni bozulmakta ve
kopuslar artmaktadır. Viskon Sirospun ipliklerin eğirme performansını artırmak için daha düsük fitiller arası
mesafe ve optimum büküm katsayısı tercih edilmelidir.
Sirospun sistemi 1975–76 yıllarında CSIRO (Commonwealth Scientific International Research
Organization) laboratuarlarında, esas olarak yün iplikçiliği için gelistirilmistir. CSIRO 1977 yılında
Repco Ltd. firması ile birleserek sistemin bilesenlerini üretmeye baslamıs ve IWS (International Wool Secretariat) ile de sistemin dünya çapında pazarlanması ve gelistirilmesi konusunda anlasma yapmıstır. 1981 yılından sonra Zinser firması var olan makineleri modifiye etme, yeni makinelere bu sistemi kurma konusunda lisans almıstır [2]. Sirospun ipliği eğirme sistemi ile yüksek mukavemetli, daha düzgün ve daha az tüylülüğe sahip iplikler üretilebilmektedir. Đplik yüzeyi de daha kaygan olmakta, bu sayede sonraki islemlerde çalısma kolaylığı sağlanmaktadır. Ekonomik açıdan üretim artısı sağlaması, düsük yatırım gerektirmesi, daha düsük enerji ve klima giderleri, düsük üretim gideri, katlama ve büküm makinelerine gerek olmadığı için yerden ve personelden tasarruf, ipliklerin karısmasının önlenmesi ve iplik ile bobin makineleri arasındaki nakil sebebiyle olusan iplik zararlarının ortadan kalkması gibi kazançlar sağlamaktadır. Sirospun ipliği eğirme sisteminde, iki adet fitil, kılavuzlarla birbirinden ayrılarak ve paralel olarak çekim sistemine beslenmektedir. Büküm verme islemi, normal ring eğirme sistemindeki gibi, bilezik ve kopça yardımıyla sağlanmaktadır. Ayrı ayrı çekilen fitiller, istenen büküm ve iplik numarası elde edilecek sekilde birlestirilir. Sonuç olarak, tek asamada, çift katlı bir iplik elde edilir Sirospun iplikleri ile klasik çift katlı iplikler arasındaki en önemli farklılık, sirospun ipliklerinin büküm yönünün, bilesen ipliklerin büküm yönü ile aynı yönlü olmasıdır (Sekil 1). Bu durumda; çapı daha küçük ve tüylülüğü düsük iplik olusmaktadır Klasik çift kat ipliklerdeki lifler, katlı ipliğin eksenine dik bir açı yaparlar. Ancak sirospun ipliğindeki lifler, katlı ipliğin eksenine paralel doğrultudadır. Bu durum, sirospun ipliğinin tek katlı iplik yapısına daha çok benzeyeceğini göstermektedir (Sekil 2). Bu ipliklerde lifler iyice birbirine geçmis olduğundan, iplik tüylülüğü çok düsüktür. Ayrıca dublaj etkisine bağlı olarak iplik düzgünsüzlüğü iyilesmektedir.
Mikroskop incelemelerinde, sirospun ipliğinin çubuk gibi düzgün ve yuvarlak enine kesitli bir görünüm sergilediği, tek katlı ipliklerin enine kesitlerinin dairesel olduğu ve ipliklerin çubuk gibi göründüğü ancak tüylülüğün daha fazla olduğu görülmektedir. Çift katlı ipliklerde helisel form nedeniyle iplik çapının düzgünsüz olduğu görünmektedir .
iplik olusumu esnasında eğirme geometrisini etkileyen birkaç parametre bulunmaktadır (Sekil 3). Çıkıs silindirinden sonra olusmaya baslayan tek kat iplikler arasında büyük bir eğirme üçgeni olusmaktadır. Eğirme üçgeninin boyutları birlesme noktası (Z) ile fitiller arası mesafeye (A) bağlı olarak değismektedir. Eğirme üçgeni ne kadar küçük olursa eğirme stabilitesi de o kadar yüksek olmaktadır [7]. Tek kat ipliklerin büküm katsayısı ile çift kat ipliğin büküm katsayısı arasında α1=α2=0,55αz iliksisi bulunmaktadır. Bu düsük büküm nedeniyle, fitiller arası mesafe ve çıkıs silindirlerinin kıstırma noktası ile birlesme noktası arasındaki mesafe, lif uzunluğundan fazla olmamalıdır. Bu durum, kısa stapelli liflerin sirospun ipliği eğirme sisteminde eğrilmesinde en önemli sınırlayıcı faktör olmaktadır Birçok arastırmacı, sirospun ipliği eğirme sistemi ile kısa stapelli liflerin eğrilmesi konusunda çalımsalar yapmıs, fitiller arası mesafe ve büküm faktörü gibi bazı üretim parametrelerinin sirospun ipliklerine etkisini incelemislerdir. Bunun yanında sirospun ipliği ile tek katlı ve çift katlı ipliklerin özellikleri karsılastırılmıstır. Örneğin, Hawary, Mansour ile Tawfik, Salhotra, Foster ile Price, Dhawan ile Prakash’ın da aralarında bulunduğu bazı arastırmacılar, yaptıkları çalısmalarda 21-38 mm aralığında değisen lif boylarında ve 2,5-4,6 mikroner aralığında değisen incelik değerlerinde pamuk lifleri kullanmıslardır. Foster ve Price uzun pamuk liflerinin genis fitiller arası mesafeler kullanılarak rahatlıkla eğrilebildiğini, ancak genis aralık kullanıldığında ince iplik üretiminin zorlastığını belirtmislerdir. Dhawan ve Prakash’ın sonuçları da optimum fitiller arası mesafenin, lif boyu arttıkça artma eğiliminde olduğunu göstermektedir [2].
Plate ve Lappage, yaptıkları çalısmada sirospun ipliği eğirmek için ideal kosulların fitillerin düzgün
olması ve eğirme geriliminin sabit kalması olduğunu belirtmislerdir. Đplik bilesenleri, kuvvet-burulma momenti dengesinin sağlandığı bir noktada birlesirler. Đplik bilesenleri bu noktanın üstünde katlama bükümü ile aynı yönde bir miktar büküme sahiptir. Bunun büyüklüğü burulma momenti dengeleri ile belirlenir
Johnson ve Young, sirospun ipliklerinin büküm dağılımını incelemek üzere iki farklı renkte fitil
kullanarak normal ring ve sirospun iplikleri üretmislerdir. Yapılan testlerde, sirospun ipliklerinin büküm varyasyonunun daha yüksek olduğu ancak bu farkın istatistiksel olarak önemli olmadığı bulunmustur [9]. Texas International Textile Research Center’da yapılan bir arastırmada, tek kat ipliklerin özelliklerini etkileyen lif özelliklerinin, sirospun ipliğinin özelliklerini de etkilediği belirtilmistir [10].
Salhotra, viskon lifleri kullanarak yaptığı çalısmasında, sirospun ipliği üretiminde ince fitiller veya daha düsük çekim oranları kullanımının avantaj sağladığını ve bu sistem ile ince ipliklerin daha yüksek iplik mukavemetine sahip olduğunu belirtmistir [11]. Subramaniam ve arkadasları, fitiller arasındaki açıklık, büküm, iğ devri gibi proses parametrelerinin tüylülüğe etkilerini incelemek için %100 pamuk ve 67/33 PES/pamuk karısımlı iplik üretmislerdir. Fitiller arasındaki açıklık arttıkça, düsük büküm sayıları ve yüksek iğ devirleri kullanılmadığı takdirde, tüylülüğün azaldığını göstermislerdir [12]. Cheng ve Sun, genel olarak pamuk sirospun ipliklerinin eğrime performansının, yüksek bükümlerde, uzun lifler kullanılarak veya fitiller arası bosluk azaltılarak ya da ipliğin daha az gerilimle çalısması sağlanarak artırılabileceğini belirtmislerdir [2].
Yapılan farklı bir çalısmada M.N. Sun ve K.P.S. Cheng, pamuk sirospun iplikleriyle elde edilmis örme kumaslarla, çift katlı ipliklerle elde edilmis örme kumasların kalite karsılastırmasını yapmıslardır [13]. Sirospun ipliğinden üretilmis düz örme kumasların, iplik bükümü yönünde bir dönme gösterdiği görülmüstür. Đplik inceldikçe, sirospun ipliğinin dengelenmemis burulma momentine bağlı olarak, dönme artmıstır. Çift katlı ipliklerle örülmüs kumaslarda ise daha dengeli bir ilmek yapısı, daha düzgün bir yüzey ve daha az dönme gözlenmistir. Sirospun ipliklerinden üretilmis kumasların boncuklanma dayanımları, bu ipliklerin çift kat ipliğe göre daha az tüylü olmasına bağlı olarak daha iyidir Sirospun iplikleriyle üretilmis düz örme kumaslar daha kalın, daha yumusak, daha pürüzlü ve daha az serttir. Bunun yanında kesilmesi daha kolay, uzaması ve eski halini alması daha iyidir. Sirospun iplikleriyle örülmüs kumasların ısıl iletkenlik değerleri de çift katlı ipliklerle örülmüs kumaslara göre daha iyidir. Bu kumasların spesifik hacimleri, çift katlı ipliklerle örülmüs kumaslardan daha azdır. Sirospun iplikleriyle örülmüs kumaslarda daha az hava tutulduğu için, ısıl iletkenlikleri daha iyidir. Sirospun iplikleriyle örülmüs kumaslara dokunulduğunda ısıl iletkenliğinin yüksek olmasına bağlı olarak, daha serin hissedilmektedir. Bütün test sonuçları değerlendirildiğinde, sirospun iplikleriyle örülmüs kumasların iyi ısıl iletkenlik ve serin tutma hissiyle, özellikle yaz ayları için daha dayanıklı ve kullanıslı olduğu söylenebilmektedir.
Su ve arkadasları, çift fitillin çekim davranısını anlamak ve optimum çekim sartlarını belirlemek
amacıyla, arka ekartman mesafesi, ön çekim oranı ve fitiller arası açıklığın çekim kuvvetine etkisini
incelemislerdir [14]. Optimum çekim oranı ve silindir çapı seçilerek ve fitiller arası uygun bir mesafe
ayarlayarak kaliteli bir iplik üretilmesinin sağlanabileceğini belirtmislerdir.
Gowda ve arkadasları, proses parametrelerinin iplik özelliklerine etkilerini incelemek için modal lifinden üretilmis sirospun ve çift kat iplikleri karsılastırmıslardır. Çift katlı iplik daha düsük düzgünsüzlüğe ve yüksek tüylülüğe sahipken, mukavemet değerleri arasında, istatistiksel olarak önemli bir fark bulunmamıstır [15].
Brunk, kompakt-sirospun ve sirospun iplikleri üzerine yaptığı arastırmalarda, sistemi kapsamlı sekilde incelemistir [5, 7, 16]. Arastırma sonuçlarına göre sirospun iplikleri, daha kompakt yapıları ve yuvarlak enine kesitleri ile çapları klasik çift kat ipliklere göre %8-12 daha küçüktür. Kompakt-sirospun ipliklerinin mukavemetleri sirospun ipliklerinin %3-4’ü klasik çift katlı ipliklerin ise %15’i kadar daha fazladır. Uzama yüzdeleri klasik çift kat ipliklerle karsılastırıldığında ise %15–30 daha fazladır. Kompakt-sirospun ipliğinin bütün büküm katsayılarında en iyi mukavemeti gösterdiği tespit edilmistir. Yapılan çalısmalarda kompakt-sirospun ipliğinin, iplik bilesenlerinin enine kesitindeki lif sayısı 18’e kadar düstüğünde bile güvenle eğrilebildiği görülmüstür. Bu durum, 3,9 mikronere sahip ve ortalama lif uzunluğu yüksek pamuk lifi kullanarak Ne 200/2 iplik üretilmesine imkân sağlamaktadır. Bu incelikte klasik çift katlı iplik üretilmesi günümüz sartlarında mümkün değildir çünkü bu kadar ince tek kat ipliğin normal ring iplik makinesinde üretilmesi mümkün değildir. Sirospun iplikleri ile klasik çift katlı iplikler hemen hemen aynı düzgünsüzlük değerlerine sahiptir ancak bazı durumlarda sirospun iplikleri büyük büküm üçgeni sebebiyle daha yüksek düzgünsüzlük gösterebilir.
Uster tüylülük değerleri karsılastırıldığında kompakt-sirospun ipliklerinin tüylülüğü sirospun ipliklerine göre %15-30, klasik çift kat ipliklere göre ise %35-50 daha düsüktür. (Sekil 5). Sirospun iplikleri yapı olarak daha çok tek kat ipliklere benzediğinden, düğümlenme özellikleri de tek kat iplikler gibidir. Elbealy ve Ayaad, çalısmalarında iplik numarası, büküm katsayısı, fitiller arası mesafe ve iğ devri parametrelerinin etkisinin incelemisler ve sonuçları istatistiksel olarak ANOVA testi ile değerlendirmislerdir [17]. Bu analiz sonucunda iplik özelliklerini etkileyen en önemli faktörün fitiller arası mesafe olduğu ortaya çıkmıstır. Çünkü mesafe sıfıra indirildiğinde, iplik katlı yapısını kaybetmektedir.
MATERYAL ve METOT
Materyal
Bu çalısmada materyal olarak 38mm uzunluğunda ve 1,2 dtex inceliğinde viskon lifleri kullanılmıstır. Rieter G30 ring iplik makinesinde, yan yana beslenen fitillerin birbirine karısmadan ayrı ayrı çekime uğramasını sağlamak amacıyla, ana çekim bölgesine de çift gözlü bir fitil kılavuzu yerlestirilmistir
Metot
Bu çalısmada üç farklı iplik numarasında (Ne30, Ne40 ve Ne50) ve üç farklı büküm katsayısı (αe3,8 αe4,2 ve αe4,6) ile ring ve sirospun iplikleri üretilmistir. Fitiller arası mesafenin sirospun ipliklerin özelliklerine etkisini incelemek amacıyla üç farklı fitiller arası mesafe denenmistir. ipliklerin kendi üzerine kıvrılma eğilimleri (iplik canlılığı), büküm fiksajı esnasındaki buharlama prosesinden etkilenmektedir. Bu nedenle, üretilen ipliklerin bir kısmına kops formundayken buharlama
islemi ile büküm fiksajı uygulanmıstır. %100 viskon iplikler otoklavda 65°C’de 40 dakika fikse
edilmislerdir.
Đplik fiziksel özellikleri test edilmeden önce, numuneler 24 saat 20°C±2 sıcaklık ve %65±5 relatif rutubet sartlarında kondüsyonlanmıstır. Üretilen ipliklerin iplik mukavemeti (cN/tex), ve kopma uzaması (%) değerleri, Uster Tensorapid 4 iplik mukavemeti test cihazında ölçülmüstür. Đplik düzgünsüzlüğü (Uster %Cv), ince yer (-%50), kalın yer (+%50), neps sayıları (+%200) ve iplik tüylülüğü (H) değerleri Uster Tester 4 iplik düzgünsüzlüğü test cihazında ölçülmüstür. H tüylülük değeriyle birlikte, sh standart sapma değeri de değerlendirilmeye alınmıstır. Çünkü ipliğin bobin içinde varyasyon göstermesi, üretilen kumasın görünümünü etkilemektedir. Đplik canlılığı ölçümleri için Keisokki Firmasının Kringel Factor Meter test aleti kullanılmıstır. Üretim esnasında iplik makinesinde kopus etüdü yapılmıstır. Kopus adetleri, 20 iğ ve 1 takım düsürme süresi için değerlendirilmistir. Bu sekilde, sirospun ve normal ring ipliği eğirme islemlerinde, farklı iplik numarası, farklı büküm katsayıları ve sirospun iplikleri için farklı fitiller arası
mesafe kullanımının üretim randımanını ne sekilde etkilediği tespit edilmeye çalısılmıstır.
istatistiksel değerlendirme için SPSS istatistik programı kullanılmıstır. Eğirme sisteminin iplik
özelliklerine etkisini incelemek amacıyla, aynı iplik numarası ve büküm katsayısına sahip sirospun ve
normal ring iplikleri, her iplik özelliği için tek tek t testi uygulanarak karsılastırılmıstır. Bu sekilde iplik üretim yönteminin etkisi ve önemliliği %95 güven aralığında istatistiksel olarak değerlendirilmistir. Sirospun ipliklerine kendi arasında, çoklu varyans analizi yapılmıs ve fitiller arası mesafenin iplik özelliklerine etkileri incelenmistir. Ayrıca çoklu karsılastırma analizi için Tukey testi uygulanmıstır. Her iplik numarası ve büküm katsayısı için ölçülen iplik fiziksel özelliklerini dikkate alarak ayrı varyans analizleri yapılmıstır. Varyans analizleri sonucunda elde edilen F değerleri ve bunların a = 0,05 seviyesine göre istatistiksel olarak önemliliği değerlendirilmistir.
TARTISMA
Mukavemet ve kopma uzaması
Viskon sirospun ipliklerinin mukavemetlerinin, aynı numarada normal ring ipliklerinin mukavemetinden daha yüksek olduğu görülmüstür. Fitiller arasındaki mesafenin artması sirospun ipliklerin mukavemetlerini olumsuz yönde etkilemektedir. Ring ipliklerin kopma uzamaları(%),genis fitil aralığında üretilen sirospun iplikleriyle yakın değerler sergilerken, fitiller arasındaki mesafenin daha az olduğu durumlarda sirospun ipliklerden daha iyi uzama değerleri sergilemektedir.
Düzgünsüzlük
%100 viskon normal ring ve sirospun ipliklerine ait Uster %CV, ince yer, kalın yer ve neps sayısı
ölçümlerine ait bulgular Tablo 3’de verilmistir. Đnce viskon sirospun ipliklerinde Uster %CV değeri, aynı numarada ring ipliklerden daha yüksek bulunmustur. Genel olarak viskon sirospun ipliklerinde, en düsük Uster %CV 8 mm aralıkla sağlanmıstır. 4mm aralık kullanıldığında ince yer, kalın yer ve neps sayıları en yüksek değerine ulasmıstır.
Tüylülük
iplik tüylülükleri incelendiğinde, üretilen bütün sirospun ipliklerinin, aynı numara ve büküm
katsayısındaki normal ring ipliklerinden çok daha düsük tüylülük değerlerine ve sahip olduğu
görülmektedir. Bunun yanında ipliklerin, tüylülük standart sapması sH değeri de normal ring ipliklerinden daha düsüktür. Bu durum, bobin içinde iplik tüylülüğünün daha az varyasyon göstermesi ve kumas görünümünün tüylülük bakımından daha düzgün olduğu anlamına gelmektedir. Sirospun ipliklerinde, ring ipliklerde olduğu gibi, iplik inceldikçe ve büküm katsayısı arttıkça tüylülük azalmaktadır. Bunun yanında, sirospun ipliklerinde fitiller arasındaki mesafenin artmasıyla iplik tüylülüklerinde önemli derecede azalma görülmektedir
SONUÇ VE ÖNERiLER
iplik mukavemetleri incelendiğinde, fitiller arası mesafe arttıkça ipliğin eğirme geometrisi bozulmakta, iplik yapısı düzensizlesmekte ve ince yer sayısı artmaktadır. Buna bağlı olarak iplik mukavemeti ve kopma uzamasında azalma görülmektedir. Fitiller arasındaki mesafenin artması ile eğirme stabilitesi bozulmakta ve eğirme üçgeni daha kararsız bir yapı kazanmaktadır. Bu durum fitiller arasındaki mesafenin artısı ile iplik kopuslarında olusan artısı da açıklamaktadır.
iplik tüylülükleri değerlendirildiğinde, üretilen bütün sirospun ipliklerinin, aynı numara ve büküm
katsayısındaki normal ring ipliklerinden çok daha düsük tüylülük ve tüylülük standart sapması değerlerine sahip olduğu görülmektedir. Bu durum, bobin içinde iplik tüylülüğünün daha az varyasyon göstermesi ve kumas görünümünün tüylülük bakımından daha düzgün olduğu anlamına gelmektedir. Sirospun ipliklerinde, fitiller arasındaki mesafenin artması ile ipliklerin tüylülüklerinde önemli derecede azalma görülmektedir. Sonuçlar özetlendiğinde, viskon sirospun ve ring ipliklerinin, Uster %CV, iplik tüylülük değerleri ve iplik canlılığı değerleri arasında istatistiksel olarak önemli bir fark bulunmaktadır (α =0.05). Viskon sirospun iplikleri, daha düsük iplik tüylülüğüne ve iplik canlılığına sahiptir. Ancak özellikle ince sirospun iplikleri, daha yüksek Uster %CV değerine sahiptir. Pratik olarak, viskon sirospun ipliklerinin eğirme performanslarını iyilestirmek için fitiller arasındaki mesafe azaltılmalı ve optimum büküm katsayısı belirlenmelidir [19].
Sirospun ipliği üretiminde, makine üzerinde iplik kopuslarını denetleyecek bir iplik gerginlik yoklayıcı olmasının faydalı olacağı düsünülmektedir. Aksi halde, iplik bilesenlerinden birinin kopması durumunda, özellikle kalın ipliklerde, diğer bilesen kopmadan kopsa sarılmaya devam edebilmektedir. Bu durum bobin içinde numara varyasyonlarına ve mukavemet sorunlarına yol açmaktadır. Makinenin gerekli kontrol teçhizatı ile donatılmadığı durumlarda, makinede çalısan personelin bu konuda daha dikkatli olması gerekmektedir. Çalısmanın devamı olarak, farklı hammaddeler kullanılarak lif özelliklerinin sirospun ipliği eğirme islemine etkileri arastırılabilir. Bunun yanında, sirospun iplikleri ile dokuma ve örme kumaslar üretilerek, sirospun ipliklerinin kumas özelliklerine etkileri ve dokuma performansı incelenebilir.
researchgate.net
