İplik Baskı Makinelerinde Renk Kirliliği Problemini Çözmek İçin Makine Modifikasyonu

İpliğin print baskı yöntemiyle boyanması lekelenme sorununu beraberinde getiriyor. Bu sorunlar, geleneksel sarım teknolojisi ile ipliğin çile üzerine sarılması sırasında ipliklerin birbirine temasından kaynaklanıyor. Bu sorunun üstesinden gelmek için yeni bir sarım sistemi geliştirildi. Konvansiyonel sarım makinesinde değişiklik yapılarak ve yeni bir yazılım geliştirilerek yeni sarım tekniği oluşturuldu.

Konvansiyonel sarım tekniğinde farklı renkteki iplikler üst üste temas ederek iplik lekelenmesine neden olurken, bu yeni teknikte farklı renkteki iplikler çileye ayrı ayrı sarılarak lekelenmenin önüne geçiliyor. Yani yeni sarım tekniği sayesinde çileye sarılan farklı renkteki ipliklerin birbirine teması ortadan kaldırılarak lekelenme sorununun önüne geçildi.

1. Giriş

Tekstil yüzeylerini renklendirmek için yüzyıllardır boyama ve baskı yöntemleri kullanılıyor. Boyama yöntemi, yüzeyin belirli bir alan sınırlaması olmaksızın boyarmadde ile boyanması prensibine dayanıyor. Baskı yönteminde yüzeyde belirlenen alana sınırlı bir renklendirme işlemi yapılıyor. Tekstil sektöründe tops, iplik, kumaş veya hazır giyim üzerine baskı yapılabiliyor. Bu çalışmada sadece el örgü ipliklerine baskı yöntemi anlatılıyor. [1-4].

El Örgü iplikleri genellikle akrilik elyaftan üretilen yumuşak bükümlü, hacimli ve kalın ipliklerdir [5]. Bu ürünler; tow koparma, tarama, çekme(cer), iplik temizleme, katlama ve büküm, iplik baskı, fiksaj ve yumaklama gibi ardışık bir dizi işlem yürütülerek üretiliyor. Genel olarak iplik baskı olarak gerçekleştirilen uygulamalara space boyama adı veriliyor ve iplik baskı işlemleri çoğunlukla space boyama uygulamaları ile yapılıyor [1-4]. Bu ipliklerin boyama işlemleri farklı yöntemlerle yapılabiliyor, bu yöntemlerden biri de iplik baskı boyamadır. Bu yöntemde iplik, Şekil 1’de görüldüğü gibi baskı makinesi kullanılarak değiştirilebilir desen uzunluğu ile 6 farklı renge boyanabiliyor.

 

El örgü iplikleri akrilik elyaftan üretildiğinden boyarmadde olarak bazik boya kullanılıyor. Boyama işlemi sırasında baskı patı print baskı silindirleri ile ipliklere aktarılıyor ve ardından kurutma-fikse işlemleri uygulanıyor. Print baskı sonrasında iplik, sıcak hava veren delikli sistemle kurutularak çilelere sarılıyor. Boyarmaddenin fiksasyonu doymuş buhar ile yapılıyor [2-4]. Bu işlemlerden sonra renkli iplik çile bölümüne aktarılıyor. 6 baskı silindirli makinelerde ipliğe 6 farklı renk uygulanabildiğinden iplik boyunca 6 farklı renge boyanabiliyor.

Boyama işleminden sonra bazı boyarmaddeler elyafın moleküler yapısıyla reaksiyona girmezler veya boya banyosunda hidrolize oluyorlar. Bu durumun sonucu olarak; renk haslığı düşük, boyarmadde migrasyonu yüksek olabiliyor [6,7]. Bazik boyarmaddelerle boyama sonrasında elyaf üzerinde bazı sabitlenmemiş boyarmaddeler kalabiliyor. Bu durum diğer iplikler üzerinde renk kirliliğine neden oluyor [8].

Bu tip boyama işleminde kısa desenlerde renk farklılığı oluşması halinde renk kirliliği sorunu yaşanmaz. Ancak uzun desenlerde renk farklılığı olması durumunda ipliklerde renk kirliliğinin olduğu gözlemleniyor. Bu sorun özellikle koyu ve açık renk tonlarında tekrarlı olarak görülebiliyor.

Bahsedilen sorun örgü işlemi sonrasında kumaş üzerinde büyük bir hata olarak karşımıza çıkıyor. (Şekil 4) Bu sorun müşteri memnuniyetsizliğine ve pazar payı kaybına neden oluyor. Bu sorunun çözümü için firmada fiksasyon süresini arttırmak için üretim hızının düşürülmesi gibi farklı alternatifler düşünüldü ancak bu çözümler üretim maliyetini arttırdı ve sorun kalıcı olarak çözülemedi.

 

2. Metaryal ve metot

Bu lekelenme sorunu, birçok önlem alınmasına rağmen farklı zamanlarda yaşanmaya devam etti. Bu sorunun kalıcı olarak çözülmesi için baskı boya makinesi sarım sisteminin literatür taramasına göre modifikasyonuna karar verildi. Modifikasyon iki şekilde yapıldı; biri yeni yazılım geliştirmek, diğeri ise makinenin sarım sisteminin modifikasyonu. Sarım sistemi modifikasyonu, değişen travers tahriki ve mekanik ünitelere dayanıyor. Konvansiyonel makine sarım sistemi, ana motor aracılığıyla dişli sistemi tarafından tahrik edilmekteydi. Bu nedenle traversin stroku kısaydı ve kontrol edilememekteydi. Yeni tahrik sistemi, daha uzun strok ve traverslerin kontrolünü sağlayan servo motor içeriyor. Şekil 5, arka cağlıktaki yeni tasarlanan travers mekanizmasının genel görünümünü gösteriyor. (Ölçek: 1:15).

3. Sonuçlar ve tartışma

Şekil 6’da görüldüğü gibi yeni geliştirilen yazılım travers tahrik ünitelerinin kontrolünü içeriyor. Bu program kullanılarak sarım sisteminin travers ünitesi kontrol edilerek farklı renkteki ipliklerin çileye ayrı ayrı sarılması sağlanıyor. Bölüm II’de bahsedildiği gibi travers mekanizmasında yer alan servo motor ve diğer parçalar Şekil 6’da detaylı olarak görülüyor. İpliği makine üzerindeki çile mekanizmasına aktaran travers mekanizması bilgisayar kontrollü sisteme dönüştürülerek otomatik renk değişimi algılaması sağlandı. Bu tip sarım mekanizması kullanılarak her renk çile çarkı üzerine farklı uzunlukta ve farklı alanda aktarıldı (Şekil 7). Renk değişimi algılaması, makine kurulumunda yapılabiliyor ve iplik sarım bölümünü tahrik eden motoru çalıştırabiliyor.

 

Bu sayede farklı renkteki ipliklerin birbiri üzerine sarılmaması nedeniyle ipliklerin sıcaklık ve basınç altında lekelenmesi engelleniyor (Şekil 8).

 

4. Sonuçlar

Geliştirilen yeni sistem ile baskı makinelerinde üretilen ipliklerde özellikle koyu ve açık ton renk geçişlerinde oluşan kirlenme sorununun önüne geçildi. Bu sayede makine kapasitesi artırıldı ve daha sonraki kurutma ve çile sarma proseslerindeki çalışma süreleri yaklaşık %10 oranında kısaltıldı.

 

Referanslar

[1] Bilir M.Z. 2020. İplik Baskılı Tasarım Uygulaması, ODÜ Sosyal Bilimler Araştırmaları Dergisi, Vol.10, no.3. p.602-611.

[2] Şenol D. (2004). Space boyama teknolojisi.

[3] Rouette H.K. 1995. Space Dyeing, Lexikon Für Textileveredlung, Vol.1, no.3. p.2003-2012.

[4] http://www.superba.com/GB /products/syn_DL5.html

[5] Ormo Yün İplik San. ve Tic. A.Ş., Kalite Yönetim Sistemi-Süreçler/Tarama, Üretim, Boyahane.

[6] Lin L., Ramhan Z., Wen S., Navik R., Zhang P., Cai Y. (2016). Improvement of colour fastnes for deep blue shade of cotton fabric, 4^th International Conference on Machinery, Materials and Computing Technology, China.

[7] Tekstil teknolojisi selülozu boyama, http://www.megep.meb.gov.tr/mte_program_modul/moduller_pdf/Sel%C3%BClozu%20Boyama%201.pdf/1, Accessed: 01.October.2019.

[8] Uddin M.G. and İslam M. 2015. Effects of Different Soaping and Fixing Agents on Washing Fastness of Reactive Dyed Cotton Fabric, Journal of Multidisciplinary Engineering Science and Technology, Vol.2, no.1. p.57-61.