Tekstüre Polyester İplik Üretimi
Doğal lifler yapıları gereği kıvrımlı ve hacimli bir yapıya sahiptir. Bu yapı, doğal liflerden eğrilmiş ve sonrasında kumaş formuna getirilmiş tekstil yüzeylerinin yumuşak ve hacimli bir tuşeye sahip olmalarını sağlar. Filament formda üretilen sentetik lifler doğal liflere göre daha mukavemetli ve düzenli bir yapıya sahip olmalarına karşın tek başlarında kullanıldıklarında, özellikle tüylülük gibi kumaş formunu yumuşak ve hacimli hale getiren ve tüketiciler tarafından beklenen bu özellikleri sağlayamamaktadır. Bu nedenle stapel hale getirilerek doğal liflerle karıştırılıp veya tekstüre yapılarak filament formda daha yumuşak ve hacimli bir yapı haline getirilebilmektedirler. Filament ipliklerin doğal ipliklere benzemesine yardımcı olan tekstüre işlemi termoplastik liflere uygulanmaktadır.
Tekstüre ipliklerden üretilen kumaşların şekil koruma özellikleri, tekstüre yapılmamış ipliklerden üretilen kumaşlara göre daha iyidir. Bu durumun en önemli nedeni, filamentler arasındaki artan sürtünme kuvvetidir. Aynı zamanda tekstil ürünlerinde aranan önemli özelliklerden biri de esnekliktir. Esneklik, dış tabakadaki filamentlerin kolay bir şekilde deforme olabilme yeteneklerine bağlıdır. Kıvrımlı bir yapıya sahip filament, düz filamente göre daha esnek bir yapıya sahiptir.
Filamentlerin kolay deforme olması, filamentlerin inceliği ve iplik içerisindeki geometrileriyle belirlenen eğilme ve burulma rijitliklerine bağlıdır. Tekstüre iplikte, filamentler her geometrik konfigürasyonda yerleşir ve sıkı olmayan bir yapı oluşturur. Böylece birbirlerinin göreceli hareketlerine engel olmazlar. Bu durum iplik yapısına, dolayısıyla kumaş yapısına daha iyi esneme ve uzama kabiliyeti kazandırır. Ayrıca tekstüre işlemi, ipliklerin yumuşak olmasını da sağlar. İplik yumuşadıkça, diğer parametreler aynı kalmak şartıyla, örme faktörü de artar. İplik hacimliliğinin artması da örtme kabiliyetini etkileyen diğer bir unsurdur.
Tekstüre teknikleri;
1.Termo-mekanik Tekstüre Teknikleri
- yalancı büküm
- yığma kutusu
- bıçak sırtı
- dişli çark
- örme-sökme
2.Mekanik Tekstüre Teknikleri
- hava jetli
- puntalama
3.Diğer Tekstüre Teknikleri
- bi-komponent
- farklı büzüşme kabiliyeti sayesinde tekstüre
- kimyasal olarak sınıflandırılır.
Tüm tekstüre yöntemleri arasında yalancı büküm ile tekstüre tekniği, %85’lik bir bölümü kapsar.
Yalancı büküm tekstüre yöntemi, ipliğin sıcaklık ile birlikte çekime uğrayıp bükülmesi, daha sonra bükümün sıfırlanmasıyla ipliğin helisel sargılı bir yapıya sahip olması esasına dayanır. Böylelikle iplik düz bir geometrik formdan kıvrımlı bir forma geçmiş olur. Büküm iği ve friksiyon (sürtünme) yöntemiyle çalışan büküm elemanları tarafından yalancı büküm işlemi gerçekleştirilir. Yalancı büküm tekniği ile filament ipliğin tekstüre edilmesi temel olarak Şekil 3.1’de gösterilmektedir. Durağan haldeki filament iplik her iki ucundan tutulup uygun bir büküm verici ile ortasından büküldüğünde ipliğin her iki tarafında da bir tarafı S, diğer tarafı Z büküm olmak üzere eşit miktarda büküm oluşacaktır (Şekil 3.1a). İpliğin her iki yarısı ayrı ayrı düşünülürse, iplik sabit kaldığı sürece büküm kalıcı ve gerçek bükümdür. Ancak, ipliğin tamamında toplam büküm sıfırdır. Şekil 3.1b’de görüldüğü gibi, büküm verici aparat sürekli dönerken iplik hareket ederse, alıcı silindir tarafına geçen ipliğin bükümü açılacaktır. Sonuç olarak, yalancı büküm elemanının besleme silindiri tarafında iplik üzerinde büküm varken, alıcı silindir tarafındaki iplik üzerinde büküm kalmayacaktır.
Şekil 3. 1. Yalancı büküm ünitesi
Bu işlemde, besleme silindiri ve yalancı büküm elemanı arasına yerleştirilmiş bir ısıtıcı ile iplik bükümlü haldeyken ısıl işlem görmüş olur (Şekil 3.2). İplik yalancı büküm elemanına ulaşmadan uygun biçimde soğutulursa, yalancı büküm ünitesinden çıkan iplikte birbirine paralel halde olan filamentler birbirlerine sarılmaya ve dolaşmaya başlar. Nihai iplikte besleme ipliğinde olmayan bir hacimlilik oluşur.
Şekil 3. 2. Besleme silindiri ile yalancı büküm verme ünitesi arasına yerleştirilen ısıtıcı
Yalancı büküm tekstüre makinesinin işlem akışı Şekil 3.3’te görülmektedir. Düzgün bir tekstüre iplik üretiminin gerçekleştirilebilmesi için gerekli olan çalışma şartları ve proses akışı şu şekilde özetlenebilir:
- Tekstüre ısıtıcılarından yaklaşık 130-140⁰C’de çıkan ipliğin tekstüre ünitesine camlaşma noktasının (80-85⁰C) üzerinde girmesi gerekir. İpliğin sıcaklığını düşürmek için ısıtıcı sonrası soğutma plakası kullanılır. Soğutma plakasının görevi ipliğin tekstüre ünitesine titreşimsiz bir şekilde girmesini sağlamaktır. Aksi halde, iplikte filament kopması, oryantasyonun düzgün sağlanamaması gibi problemler dolayısıyla tekstüre işlemi tam olarak gerçekleşemez. Üretilen iplik kalitesi düşer.
- Makine tipine göre tekstüre ünitesi friksiyon disklerinden veya nip-twist kayışlarından oluşur. Bu ünite sayesinde, ipliğin yalancı bükümle hacimli ve kıvrımlı bir yapı kazanarak doğal ipliklere benzemesi sağlanır.
- Yalancı büküm işlemi sırasında iplik üzerinde oluşan dönme hareketini (snarling etkisi) minimum düzeye indirmek için iplikler 2. ısıtıcıdan geçirilerek friksiyonda kazandıkları özellikler sabitlenmeye çalışılır. Bu ünitede sıcaklık, ergime sıcaklığının biraz altındadır (165-240⁰C). İplik yapısında, yalancı bükümden dolayı lif eksenine paralel olmayan iç gerilimler oluşur. 205⁰C gibi yüksek sıcaklıklarda amorf bölgedeki bağların tamamen, kristalin bölgelerdeki bağların bir kısmı koptuğundan yeni oluşan bağlar, daha önce lifte bulunan gerilimleri yok edici şekilde oluşur. Bunun olması için lif, normal lif eksenine paralel olmayan bir lif eksenine geçer. Bu şekilde, tekstüre ipliğin hacimli ve kıvrımlı yapısı oluşmuş olur.
- 2. ısıtıcı sonrasında statik elektriklenmesi önlemek amacıyla ipliğe yağlama yapılır ve ipliğin masuralara sarımı gerçekleştirilir.
Şekil 3. 3. Barmag M, yalancı büküm tekstüre makinesinde işlem akışı
Yalancı büküm tekstüre işleminde kullanılan POY iplikleri, yüksek moleküler ağırlıklı, uzun polimer zincirlerinden oluşur. Moleküllerin filament ekseninde bulunduğu yönelim derecesi eğirme hızından etkilenir. Bu moleküller bitişik moleküler zincirlerle kimyasal ve polar bağlar vasıtasıyla rastgele çapraz bağlanır, böylece büyük ölçüde amorf bir moleküler yapı oluşur. POY ipliğe tekstüre işleminde çekim uygulamasıyla, moleküler yapı daha düzenli hale gelir ve kristal bölgelerde büyük bir artış olur.
T.C.
KAHRAMANMARAŞ SÜTÇÜ İMAM ÜNİVERSİTESİ
FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
GÜLBİN FİDAN
DOKTORA TEZİ
TEKSTİL MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI
KAHRAMANMARAŞ 2022