ŞANTUKLU İPLİK & KUMAŞ

Şantuklu İpliğin Tanımı ve Özellikleri

Şantuklu iplikler; tek veya katlı olarak iplik üzerinde değişik aralıklarla rastgele veya belli bir örüntüye uygun olarak kalın kısımların oluşturulmasıyla elde edilen ipliklerdir. İplik üzerinde oluşturulan bu kalın bölgelere şantuk veya balık adı verilmektedir. Şantuklu kısımların kalınlıkları, uzunlukları ve yerleşim aralıkları değişmektedir.

Türkçe’de şantuk olarak kullanılan sözcüğün Çince’de, genellikle ağır gramajlı ve yüzeyinde düzensiz yükseltiler bulunan kumaşlara verilen ad olan “shantung” sözcüğünden geldiği anlaşılmaktadır.

İngilizce’de pamuk ipliğinde kalın yer anlamına gelen “slub” ve Almanca’da “flamme” sözcüğü Türkçe’de kullanılagelen “şantuk” anlamında kullanılmaktadır. Türkçe’de ise iplikte kalın yer anlamında “balık” sözcüğü kullanılmaktadır.

Şantuklu iplikler, Çizelge 2.1’de görüldüğü gibi kontrollü kesintili fantezi iplik sınıfına girmekte olup, hem eğrilmiş fantezi iplik üretilen sistemlerde hem de iplik bileşenli fantezi iplik üreten makinelerde üretilebilmektedir. Bu durumda şantuklu iplikleri kendi içinde iki sınıfa ayırmak mümkündür.

1. Bunlardan birincisi, zemin şantuklu (ground slub) iplikler olup, iplik eğirme sistemlerinde tek kat iplik üretilirken çekimi değiştirmek yoluyla temel ipliğin parçası olarak şantuklu kısımların oluşturulması şeklinde elde edilmektedir.
2. İkincisi ise, bileşik şantuklu (compound) iplikler olup, büküm veya eğirme makinelerinde değişik özelliklerde eğrilmiş iplik, filament, fitil, şerit vb. malzemelerin birleştirilmesi ve bunların içinde fitil veya şeridin şantuk oluşturacak şekilde kesik kesik beslenmesi sağlanarak bükülmesi yoluyla elde edilmektedir. Şekil 2.2’de zemin ve bileşik şantuklu ipliklere birer örnek verilmiştir.

Zemin şantuklu ipliklerde boyutsal özellikler değiştirilerek normal uzunlukta şantuklar, aşırı kısa şantuklar veya üst üste binen şantuklar oluşturmak mümkündür. Şantuk malzemesi zemin veya temel iplik ile aynı olmaktadır. Bileşik şantuklu ipliklerde şantuğun biçimsel özelliklerinin yanı sıra renkleri farklı ve konumları paralel şantuklar elde etmek de mümkündür. Zemin şantuklu iplikler yaygın olarak üzerinde değişiklikler yapılmış ring iplik eğirme makinesi ve açık-uç rotor eğirme makinesinde üretilmektedir. Şantuklar elektronik ve/veya mekanik olarak kontrol edilen çekim sistemlerinde çekim oranı değiştirilerek oluşturulmaktadır.

Şantuklu iplik kullanılarak üretilen kumaş yüzeyinde, şantuklu ipliğin desen örüntüsüne bağlı olarak değişen estetik görünüşler elde edilmektedir. Şekil 2.3’de şantuklu iplikle üretilmiş olan örme ve dokuma kumaşlar için birer örnek verilmiştir. Şantuk yapısı, iplik veya kumaşa özgünlük, estetik değer ve albeni kazandırmaktadır. Böylece şantuklu iplikler ve bunlardan üretilen kumaşlar yüksek katma değerli ve kâr oranı yüksek ürünler sınıfına girmektedirler. Son yıllarda özellikle denim endüstrisinde şantuklu iplik kullanımı gittikçe artmaktadır ve geleneksel ipliklere üstünlük sağlamış durumdadır. Bunun nedeni şantuk yapısının estetik görünümü ve ürüne kazandırdığı albeni ile tüketicinin satın alma kararını tetiklemesi olmaktadır.

Şantuklu ipliklerin kullanım alanı oldukça geniştir. Kullanılacağı yere göre şantuk yapısının ve desen örüntüsünün şekli değişmektedir. Örneğin; ince şantuk yapılı kumaşlar daha çok düz kumaşlarda, döşemelik ve giysilik kumaşlarda kullanılmaktadır. Kalın şantuk yapılı iplikler ise daha girintili çıkıntılı bir yüzey sağladıklarından tasarım amaçlı dokuma veya örme ürünlerde kullanılmaktadır. Genel olarak şantuklu ipliklerin kullanım alanları özellikle denim endüstrisi olmak üzere, giyim, örme giysiler, mobilya döşemesi, otomobil döşemesi, ev tekstili, perde, kilim vb. olarak sayılabilir. Şekil 2.4’te şantuklu iplik kullanılarak üretilmiş tekstil ürünlerine birkaç örnek sunulmuştur.

Bileşik şantuklu iplikler, zemin şantuklu ipliklere göre daha kaba ve kalın olmaktadır. Bu nedenle düşük gramajlı düz kumaşlarda kullanılırken çeşitli zorluklar ortaya çıkmaktadır. Örneğin, kaba şantuklar örme sırasında dar yerlerden geçememekte, dokuma kumaşta ise kalın şantuklar barındıran kumaşların yüzeyinde kullanım sırasında sorunlar ortaya çıkmaktadır. Bu nedenle düz ve ince gramajlı kumaşlara uygun şantuk yapısı ancak zemin şantuklu iplikler ile elde edilebilmektedir. Böylece sıradan ve tekdüze bir ipliğe veya kumaşa katma değer eklemek mümkün olmaktadır.

Bu yüzden son yıllarda zemin şantuklu ipliklerin kullanımı artış göstermekte ve üretim teknolojisinde yeni gelişmeler meydana gelmektedir. Bu gelişmelere örnek olarak; ring ve açık uç rotor eğirme makinelerinin üzerinde şantuklu iplik üretecek şekilde yeni değişikliklerin yapılması, otomasyon çalışmaları, şantuklu ipliklerin kalite kontrolü ve analizi için kullanılmak üzere cihaz ve yazılımların üretilmesi çalışmaları gösterilebilir.

Zemin şantuklu ipliklerde şantuklu kısımlar temel ipliğin parçası olduğundan, boyutsal özellikleri ve yerleşim düzeninde değişiklikler yapılarak kumaşta farklı görsel yapılar elde edilebilmektedir. Bu şekilde elde edilen şantuk yapılarına örnek çizimler Şekil 2.5’te sunulmuştur. Bileşik şantuklu ipliklerde ise boyutsal özelliklerin yanı sıra, birden çok bileşen söz konusu olduğundan renk, malzeme gibi farklı görsel yapı çeşitlendirme seçenekleri vardır.

Bileşik şantuklu iplik üretim sistemlerinde fitil veya şeridin kesikli olarak diğer bileşen ipliklerin arasına beslenmesi yöntemi, günümüzde ring iplik eğirme makinelerinde de uygulanabilmektedir. Büküm makinelerinde veya ring iplik eğirme makinelerinde yapılan bir değişiklik ile beslenmekte olan iki ipliğin arasına başka bir fitilden kesikli olarak (bir durup bir beslenerek) şantuklar beslemek suretiyle de şantuklu iplik üretmek mümkündür. Bu tür şantuklu ipliklere “injection” (ek beslemeli) şantuklu iplikler adı verilmektedir. Burada şantuk kalınlığını fitilin doğrusal yoğunluğu belirlemektedir.

Ring iplik eğirme makinelerinde, şantuklu iplik üretiminin yanı sıra uygun değişiklikler yapılarak; değişken numaralı (multi-count) iplikler, değişken bükümlü (multi-twist) iplikler, çoklu görsel yapılı (multi-effect) iplikler gibi çeşitli fantezi iplik türleri de üretilmektedir. Bu fantezi iplik yapılarının çizimleri Şekil 2.6’da verilmiştir.

İplikte bu görsel yapıların elde edilmesi için orta ve arka çekim silindirlerinin yanı sıra ön çekim silindirinin de bir başka motor tarafından pozitif olarak kontrol edilmesi gerekmektedir. Bu sayede ipliğin doğrusal yoğunluğu ile birlikte bükümü de değiştirilebilmektedir. Bu tür iplikler şantuklu iplik olmasalar da üretim prensiplerinin benzerliğinden dolayı zaman zaman aynı sınıfta yer almaktadırlar. Bu ipliklerin belli başlı yapısal özellikleri Çizelge 2.3’te topluca verilmiştir.

Çizelge 2.3. Şantuklu İplik Türlerinin Yapısal Özellikleri
İplik Türü	Büküm (T/m)	Büküm katsayısı (ae)	Doğrusal yoğunluk	Şantuk uzunluğu
Şantuklu İplik	sabit	değişken	değişken	<2 m
Büküm Düzeltmeli Şantukluİplik	değişken	sabit	değişken	<2 m
Değişken Numaralı	değişken	sabit	değişken	<2 m
Değişken Bükümlü	değişken	değişken	sabit	sınırsız
Çoklu Görsel Yapılı İplik	değişken	değişken	değişken	sınırsız

Şantuklu iplik bir tür fantezi ipliktir. Fantezi iplikler, sıradan ticarî mal sınıfına girmemektedir ve gelecekte girmesi de beklenmemektedir. Fantezi iplikler son ürünün estetik değerini artırmak amacıyla basit tek ve katlı ipliklerden farklı olarak, düzensiz bir şekilde özel profil ve yapı kazandırılarak elde edilirler. Bir tür fantezi iplik olan şantuklu ipliklerin belirleyici özelliği, yapısında ipliğin uzunluğu boyunca aralıklı olarak tekrar eden ve değişen boyutlarda düzensizliklerin bilerek oluşturulmasıdır. Bu düzensizliklere “şantuk” adı verilir. Şantukların boyutu (uzunluk, çap, şekil), tekrar etme aralığı, rengi ve elyaf tipi değişebilir.

Şekil 1’de bu özelliklere sahip bir şantuklu ipliğin basit yapısı ve aynı hammaddeden, bilinen bir eğirme sisteminde eğrilerek yan yana getirilmiş şantuklu ipliklerin siyah bir zemin üzerindeki görünümleri verilmiştir.

Şantuklu iplikler giysi (gömlek, takım elbise, denim vs.), perde, döşemelik kumaşlar gibi geniş bir alanda ürüne görsel efekt katmak, farklılık yaratmak, albeniyi artırmak amacıyla kullanılabilmektedir.

Şantuklu İplik Türleri

Şantuklu iplikleri değişik yöntemlerle üretmek mümkündür. Genel olarak, üretim yöntemleri ve iplik özellikleri açısından şantuklu iplikler aşağıdaki şekilde sınıflandırılabilir:

1. Kesikli lif eğirme makinelerinde değişik boyutlarda lifler karıştırılarak şantuklu iplik üretimi. Örneğin, kamgarn tops bandı içine rastgele dağılmış ştrayhgarn elyaflar karıştırılabilir.
2. İki adet temel iplikle birlikte, bükümsüz bir fitilden besleme silindirlerinin ani hareketleri ile periyodik olarak koparılan düz lif demetleri (şantukları oluşturur) beslenir ve büküm uygulanarak iplik kararlı hale getirilir. Böylece daha açık ve düzenli eğrilmiş şantuklu iplikler elde edilir.
3. Kesikli lif eğiren iplik makineleri, üretim süresince çekim millerinin aralıklı olarak ivmelendirilmesini sağlayacak şekilde yeniden düzenlenir. Böylece çekim aralıklı olarak değiştirilerek istenilen plana göre şantuklar oluşturulur. Bu yöntemin fitil makinesine uygulanması ile elde edilen fitile, ring iplik makinesinde düz (sabit) çekim uygulanarak da şantuklu iplik üretilmesi mümkündür.
4. İplik eğirme makinesinde çekim bölgesinde ipliği oluşturan malzemenin içine ilave malzeme beslenerek şantuk oluşumu sağlanır.
5. Son gelişmelerle Open End rotor iplik makinesinde de şantuklu iplik üretimi mümkün hale gelmiştir. Rotor iplik makinesinde besleme mili aralıklı olarak ivmelendirilmek suretiyle şantuk oluşumu sağlanmaktadır. Ayrıca diğer iplik üretim tekniklerinde de (OE friksiyon, Hava-jetli eğirme, Vortex eğirme, vb.) bu tür efektleri oluşturma çalışmaları mevcuttur.

Yukarıdaki yöntemlerden en yaygın olanı 3. yöntemdir. Bu yöntemle elde edilen iplikte şantuk ile temel iplik bütünleşik haldedir ve şantuğu oluşturan lifler temel iplik ile aynıdır. Bu nedenle bu tür şantuklara “zemin şantuğu” denir ve üretimi kolay olduğundan değerlidir.

Ancak bu tür ipliklerde şantuklu bölgelerin daha az büküm alması nedeniyle zayıf noktalar oluşabilmektedir. Şantuklu iplikler en çok ring iplik makinelerinde üretilmektedir.

Günümüzde ring iplik makinelerinde üretilen şantuklu iplikleri başlıca 3 ana grup halinde incelemek mümkündür:

1. Basit şantuklu iplikler (basic slub)
2. Değişken numaralı (multi-count) şantuklu iplikler
3. Değişken bükümlü (multi-twist) şantuklu iplikler

Şantuklu iplik üretiminin yapılabildiği ring iplik eğirme sisteminde çekim ünitesinin yandan görünüşü ve çekim ünitesi çıkışında oluşmuş bir şantuğun görünümü Şekil 2a‘da verilmiştir.

Basit Şantuklu İplik

Ring iplik makinesinde belli bir temel iplik numarasında iplik üretimi yapılırken, ön çekim milinin hızı sabit kalmak kaydıyla, istenilen zaman aralıklarıyla orta ve arka çekim millerinin dönüş hızları eş zamanlı olarak aniden ivmelendirilmek suretiyle anlık çekim azaltılmakta ve böylece iplikte kalın yerler oluşturulmaktadır. Şantuklu iplik üretimi süresince uygulanan büküm değeri değişmemektedir. Basit şantuk ipliğinin yapısını temsil eden değişkenler şunlardır:

• Birim uzunluktaki şantuk sayısı
• Şantuk boyu
• Şantuk kalınlığı
• Şantuklar arası boşluk
• Şantuk efekti tipi-yapısı.

Basit bir şantuklu ipliğin, yukarıda sıralanan değişkenleri ihtiva eden yapısal şekli aşağıda verilmiştir (Şekil 3). Bu şekilde görüldüğü gibi, iplik boyunca şantuklar arası bölgelerde temel iplik numarası (N1) belli bir değerde olup değişmemektedir. Büküm (T) ise Şekil 7’de ise değişken numaralı ve bükümlü ipliğin üretilebildiği ring iplik makinesinin yapısı verilmiştir. Þekilde görüldüğü gibi orta ve arka çekim milleri Servomotor-I ile kontrol edilirken, ön çekim mili Servomotor-I ile eşgüdümlü çalışabilen Servo-motor-II tarafından kontrol edilmektedir. Yardımcı servomotorlar diğer servo-motorlarla eşgüdümlü çalışarak, uzun makinelerde destek sağlamak amacı ile kullanılmaktadır. Bu sistem ile hem iplik numarası hem de uygulanan büküm değeri kontrollü olarak değiştirilebilmektedir.

Open End Rotor İplik Eğirme Makinesi

Günümüzde rotor iplik eğirme makinesinde de Şantuklu iplik üretimi mümkündür. Bunun için besleme silindirinin hızı bir servo-motor ile kontrol edilmektedir (Şekil 2b). Böylece, beslenen Şerit miktarı değiştirilmek suretiyle istenilen boyutlarda Şantuk elde edilebilmektedir. Basit Şantuklu, değişken numaralı ve bükümlü iplik üretimi mümkündür.

Rotor iplik makinelerinde şantuk boyu rotor çevresi ile sınırlıdır. Bu uzunluk en küçük rotor çevresine karşılık gelip, yaklaşık olarak 10 cm civarındadır. Bu nedenle şantuklu rotor ipliğindeki şantuklar daha uzun ve ince olmaktadır. Rotor iplik makinesinde şantuk uzunluğunu etkileyen faktörler rotor çapı, temel iplik numarası, şantuk katsayısı ve servo-motor performansıdır. Rotor makinesinde şantuklu iplikler ticarî olarak üretilmektedir.

İçi Boş İğ Yöntemi ile Şantuklu Fantezi İplik Üretimi

İçi boş iğ yöntemine göre çalışan fantezi iplik makinelerinde üretilen şantuklu iplikler “zemin şantuklu iplik” olmayıp, çok bileşenli yapıdadır. Bu sistemde beslenen şerit, fitil gibi malzemeler ipliğin şantuk bileşenini oluşturmakta, çekirdek iplik ve ince filament sargı ipliği ile yapı bütünlüğü ve mukavemet sağlanmakta, ilave efekt iplikleri ile de görsel etki oluşturulmaktadır. Ring iplik makinesi benzeri bir çekim sisteminde oluşturulan şantuklar, beslenen çekirdek iplik ve efekt ipliği ile birleştirilerek etrafı içi boş iğden sağılan ince bir filament ile sarılmaktadır.

Şantuklu İpliklerin Kalite Kontrolü

Şantuklu ipliğin kalite özelliklerinin ölçülmesinde en büyük sıkıntı ipliğin yapısındaki kütlesel değişimler nedeniyle düzgünsüzlük ölçümünde yaşanmaktadır.

Alternatif ölçüm yöntemleri geliştirmek önemli bir gerekliliktir ve dünyada çeşitli çalışmalar yapılmaktadır. Bu çalışmalar daha çok görsel analize dayalıdır. Şantuklu iplikler için diğer bir olgu da üretilmiş bir ipliğin partiler arasında efekt farkı olmayacak şekilde aynı özelliklerde yeniden üretilebilmesidir. Bunun için şantuklu ipliğin boyutsal özelliklerinin tam olarak ölçülebilmesi ve üretimin tam kontrollü olması gerekmektedir.

Şantuklu ipliğin mukavemeti normal ipliğe göre bir miktar düşüktür. Çalışmalar, şantuklu kısımda büküm azalmasından dolayı meydana gelen mukavemet kaybının, büyük ölçüde kesitteki lif sayısındaki artışın etkisi ile karşılandığını göstermiştir. Şantuklu ipliğin özelliklerini ölçmek amacıyla Uster firması, Uster Tester 5 cihazının bir seçeneği olarak Uster Fancy Yarn Profile yazılımını önermiştir. Sistem kapasitif sensör ile çalışmakta olup kütlesel değişime dayalı değerlendirme yapmaktadır. Cihaz, günlük kalite kontrol işlemlerinin yanısıra yeni bir şantuklu iplik tasarımı için ayrıntılı analiz de yapabilmektedir.