Tekstil Bilgi Paylaşım Formu!..

PAMUK ELYAFI

     Pamuk; esas kimyasal yapısı selüloz olan ve tekstilde son derece önemli bir yer tutan pamuk elyafının elde edildiği bitkidir. Pamuk elyafı; 5000 yılı aşkın bir süredir toplam tekstil elyafları içerisinde dünyada en yaygın olarak kullanılan elyaftır. Ekildikten bir yıl sonra kozalar açılır ve pamuk elle veya makineler tarafından toplanır. Daha sonra elyafın koza kabukları yaprak kalıntıları ve tohumlardan ayrılması için çırçırlama işlemine tabi tutulur. Pamuk lifinin yapısında % 88-96 selüloz, % 1.5-5.0 protein ve pektin, % 1.0-1.2 anorganik maddeler, % 2.0-3.5 nem ve % 0.5-0.6 oranında vakslar ve yağlar bulunur. Dünya pamuk üretim miktarına baktığımızda Türkiye Avrupa’da en fazla pamuk üreten ülke ve dünyada en fazla üretim yapan 10 ülkeden biridir.

    Pamuk kozalı yapıya sahip bir bitkidir. Lifler gelişimini tamamlayınca koza açılıp, olgunlaşmış olan lifler bildiğimiz şeklini alır.

Olgunlaşmış bir pamuk lifi 4 tabakadan oluşur:
1) Kütikül ve mumlu tabaka
2) Primer çeper
3) Sekonder çeper
4) Lümen

En üstte kutikula veya mumlu tabaka adı verilen koruyucu bir oluşum mevcuttur. Çok ince olan bu zar tabaka lifin dayanıklılığını sağlamakta ve onu dış etkenlerden korumaktadır. Bu tabaka sıkıca bağlanmış olan ikinci tabaka ise “primer çeper” adını almaktadır. Mikroskop altında incelendiğinde bunların karşılıklı birbiri içine Lif kesitine göre spiraller meydana getiren bir yapıda oldukları görülmektedir. Sekonder çeper adın verdiğimiz üçüncü tabaka ise saf selülozik fibrillerden meydana gelmekte ve kesitte halkalar halinde üst üste oluşmuş tabakalardan meydana gelmektedir. Dördüncü olarak pamuk lifinin ortasında “Lümen” dediğimiz kısmen lifin kesitine benzeyen ve kısmen ince bir çizgi halinde görülen bir boyluktur. Pamuğun olgunlaşması ile bu tabaka küçülmektedir

Pamuk Elyafının Fiziksel Özellikleri

Pamuk elyafının fiziksel özelliklerinin kullanım açısından çok iyi performans gösterdiği düşünülebilir. Gerçekten de bu doğru bir düşüncedir. Pamuk elyafı, birçok özelliği bakımından tekstil elyafları içerisinde önemli bir değere sahiptir. Pamuk elyafının özellikleri yetiştirildiği ortam şartlarına ve yetiştirilme özelliklerine göre, ayrıca türlerine göre değişiklik gösterebilir. En iyi kaliteli pamuk Amerika'da yetişen Sea-Island türüdür. Ortalama 5 cm uzunluğundaki stapelleri çok ince, parlak ve yumuşaktır. Amerikan pamuğu, Mısır pamuğu, Hind pamuğu ve Çin pamuğu sırasına göre pamuk kalitesi gittikçe düşer. Hind ve Çin pamukları genelde kaba iplik yapımında kullanılır. Mısır pamuğu ise kahverengi ve beyaz renklerde olabilir. Kahverengi olanı ağartama işlemi oldukça zor ve pahalıdır. Türkiye'de yetiştirilen pamuk liflerinin boyu, ortalama 2-3,9 cm'dir. 

Pamuk Elyafının Kimyasal Özellikleri

Pamuk; kimyasal olarak %80-90 selüloz, %6-8 sudan oluşur. Geri kalan maddeler ise pektin, mumlu ve yağlı maddeler, protein ve küldür. Pamuk elyafının önemli kimyasal özellikleri ve bazı kimyasal maddelere karşı göstermiş olduğu değişimler tablo 2’ de detaylı olarak verilmiştir .

       Tablo.2. Pamuk elyafının önemli kimyasal özellikleri

Pamuk Lifinin İplikçilik Açısından Önemli Parametreleri
Ham maddelerin gelip iplik üretim kademelerini ve bunun sonucunda oluşan ipliği etkileyen bazı parametreler sıralandığında

1)Lif uzunluğu
2) Lif inceliği
3) Lif mukavemeti
4) Lif olgunluğu
5) Yabancı madde miktarı
6) Lifin kıvrımlığı
7) Lifin rengi
8) Lifin yumuşaklık ve sertlik derecesi
9) Liflerde rutubet
10) Liflerde yapışkanlık
11) Lifin nepsleşme durumu
Bu etmenlerden ilk beş tanesi iplik üretiminde hayati önem taşımakla birlikte diğer etmenler de üretilen ipliğin kalitesini etkilemektedir.

PAMUĞUN DEĞERİNİ DÜŞÜREN  “ NEPS ”

    Yüksek kalitede dokuma ve  örme kumaş üretebilmek için  iyi kalitede iplik kullanmak gerekmektedir. Bu durumda en baştan başlayarak  pamuk lifinin kalitesine ve işlenmesine önem verilmelidir.

    İyi kalitede pamuk lifleri denilince;

• Uzunluk,  incelik, mukavemet, elastikiyet, parlaklık gibi teknolojik özellikler yönünden üstün,
• Olgunluğunu tamamlamış ve yabancı maddelerden arındırılmış,
• İplik olabilme özellikleri yüksek lifler anlaşılmaktadır. 

    Mekaniksel işlemler ve çevresel faktörler nedeniyle pamuk liflerinin kalitesi ve kaliteye bağlı olarak da ekonomik değeri düşmektedir.

    Çeşitli nedenlerle pamuk liflerinde karşılaşılan problemler şöyle sıralanabilir:     

•  Fazla miktarda olgunlaşmamış ve ölü pamuk içermesi,
•  Fazla miktarda kısa elyaf ve neps içermesi,
•  Düşük elyaf mukavemeti,
•  Liflerde renk farklılıkları,
•  Yapışkanlık

Pamuğun kalitesini düşüren en önemli lif özelliklerinden birisi

“BİRBİRİNE KARIŞMIŞ VE DÜZENSİZ YAPIDAKİ LİFLERİN OLUŞTURDUĞU  LİF DÜĞÜMLERİ” olarak tanımlanabilen NEPS’tir.

Nepsin neden olduğu problemler şöyle sıralanabilir:

·               Pamuktaki neps iplikte kısa, kalın yerlerin oluşmasına ve dolayısıyla düzgünsüz kumaş görünümüne yol açmaktadır.

·               Neps içeren bölgelerdeki düzensiz lif yerleşimleri ipliklerde zayıf yerlerin oluşmasına neden olmaktadır.  Bu durum;

• İplik üretim verimliliğinin azalmasına,
• Dokuma ve örme makine duruşlarına,
• Kumaş hatalarının oluşmasına yol açmaktadır.

·               İşletme içinde daha fazla lif tozu ve uçuntusu oluşmaktadır.

·               İplik yapısında olgun olmayan liflerin oluşturduğu neps, olgun lifler içeren ipliğe göre ışığı farklı bir şekilde yansıttığından kumaş yüzeyinde farklı renkte ya da beyaz nokta şeklinde görülmektedirler.

NEPS OLUŞUMU VE ÇEŞİTLERİ

¨             Neps, dokunmuş ya da örülmüş kumaşta hata olarak görülen, “birbirine karışmış ve düzensiz yapıdaki liflerin oluşturduğu lif düğümleri” şeklinde tanımlanmaktadır.

¨             En fazla  olgun olmayan lifler,

¨             Ölü, yarı olgun pamuk lifleri kıvrımsız, kırılgan oldukları için,

¨             Yeterince olgun ancak ince lifler ya da olgun ve yeterli incelikte olmasına rağmen kırılan ve yıpranan lifler de neps oluşturabilmektedir.

¨             Bir pamuk nepsinin yapısı incelendiğinde nispeten daha yoğun bir çekirdek kısmı ile    çekirdek kısmından dışarı doğru uzayan birbirine karışmış liflerden oluştuğu görülmektedir.

¨             Genel olarak  pamuk liflerinde nepsler  yapılarına ve büyüklüklerine göre sınıflandırılabilmektedir.

Yapılarına göre:

• Biyolojik orijinli neps (Olgunlaşmamış veya ölü pamuk liflerinin oluşturduğu  nepsler)
• Tohum kabuğu nepsi  (Üzerine liflerin de bağlandığı pamuk tohumu parçaları)
• Mekaniksel neps (Çeşitli üretim aşamalarında oluşan nepsler)

Büyüklüklerine göre:

·               Küçük nepsler: Çekirdek çapı 0.3 mm veya daha az olan nepsler. Küçük ve düşük ağırlıkta olmaları nedeniyle uzaklaştırılmaları en zor olan nepslerdir.

·               Orta büyüklükte nepsler: Çekirdek çapı 0.4 – 0.9 mm olan  nepsler. Genellikle taraklama işlemi sırasında etkili bir şekilde uzaklaştırılmaktadırlar.

·               Büyük nepsler: Çekirdek çapı 1 mm veya daha fazla olan nepslerdir. Oldukça ağır yapıdaki bu tip nepsler açma ve temizleme makinelerinde oluşan merkezkaç kuvvetlerine karşı hareket ettiklerinden uzaklaştırılmaları oldukça basittir.

Biyolojik neps:

Biyolojik nepsler olgun olmayan, yassı liflerin bir araya gelmesiyle oluşan lif topluluklarıdır.Çırçırlamada kullanılan kaba temizleme sistemleri biyolojik nepslerin uzaklaştırılmasında çok etkili değillerdir. Biyolojik nepsleri başarılı bir şekilde uzaklaştırabilen makineler taraklar ve eğer penye ipliği üretim hattı varsa penye makineleridir.

Tohum kabuğu nepsleri :

Tohum kabuğu nepsleri, liflerin üzerine tutunduğu pamuk tohumu parçalarıdır. Çırçırlama işleminde liflerin çekirdeklerinden ayrılması sırasında tohumların  kırılması ve ezilmesi nedeniyle oluşmaktadır. Ham pamuktaki tohum kabuğu neps miktarı, çırçırlama işleminin kalitesine ve işlem koşullarının sertliğine bağlıdır.

Tohum kabuğu nepsleri, sıradan pamuk liflerinden daha koyu renkli oldukları için bitmiş ham kumaşta koyu benekler şeklinde açıkça görülmektedirler.

Mekaniksel Nepsler:

 Mekaniksel nepsler, genellikle çırçırlamadan başlayarak açma ve temizleme işlemlerine kadar devam eden üretim hattında oluşan birbirine karışmış lif topluluklarıdır. Genellikle ince, olgun olmayan lifler oluşturmaktadır

Tarak makinesinden geçiş sırasında  zarar gören makine parçaları ve uygun olmayan makine ayarları da mekaniksel neps oluşumuna sebep olmaktadır.

NEPS OLUŞUMUNA ETKİ EDEN FAKTÖRLER

Lif Özelliklerinin Etkisi

•          Lif Olgunluğu

•           Lif İnceliği

•           Lif Uzunluğu

•           Lif Mukavemeti

•           Yapışkanlık

•           Kısa Lif İçeriği

•           Liflerin İçerdiği Çöpel Miktarı

Lif Olgunluğu:

Ø  Bir pamuk lifinin olgunluğu sekonder çeperin kalınlığı ile ifade edilmektedir.

Ø  Tüm pamuk kozaları en azından   %5 oranında olgun olmayan lif içermektedirler.

Ø  Olgun olmayan liflerin çeper kalınlığı 2 mm `in altında olup, pamuk çeper kalınlığı normalde     2 mm ile 7 mm arasında değişmektedir.

Ø  Olgunlaşmamış  lifler son derece yassıdır ve bu nedenle boyarmaddeyi absorbe etmezler. Yansıtıcı bir yüzey gibi davranmaktadırlar ve “ parlak neps ” olarak da adlandırılan biyolojik nepsin oluşumuna neden olmaktadırlar.

Ø  Pamuğun neps oluşturma eğiliminin olgun olmayan ve ölü liflerdeki artışla arttığı belirlenmiştir.

Lif İnceliği:

• İnce liflerin mekaniksel işlemler sırasında kıvrılması, bükülmesi ve birbirine dolanması çok daha kolay olduğundan ince pamuk lifleri, kalın liflere göre daha fazla neps oluşturmaya meyillidir.
• Düşük mikroner değerindeki pamukların nepsli düşük kalitede, yüksek mikroner değerindeki pamukların ise daha az nepsli daha yüksek kalitede iplik oluşturdukları belirlenmiştir.

Lif Uzunluğu:

            Lif uzunluğunun neps miktarı üzerine etkisi çok kesin değildir. Neps oluşma eğiliminin  stapel uzunluğu arttıkça arttığı belirlenmiştir.

Lif Mukavemeti:

            Mukavemeti iyi olan pamuklar, işlemler sırasında mukavemeti düşük olan pamuklara göre  genellikle daha az problem ve daha az neps oluşturmaktadırlar.

Lif Yapışkanlığı:

            Yapışkanlık, genellikle beyaz sinek gibi böceklerin ürettikleri şeker nedeniyle oluşmaktadır. Liflerdeki yapışkanlık özelliği,

• Tarak, cer ve iplik makinelerinde çalışmayı   zorlaştırmakta,
• Daha düzgünsüz ipliklerin oluşmasına,
• Toplam neps miktarında artışa neden olmaktadır.

Kısa Lif İçeriği:

            Neps sayısı ile kısa lif miktarı arasında bir ilişki olduğu belirlenmiştir.

Liflerin İçerdiği Çöpel Miktarı:

            Bitki kabuğu, sapı, yaprağı ve tohum kabuğu parçaları gibi çöpel miktarlarındaki artış ile neps oluşma eğilimi artmaktadır.

Hasat ve Çırçırlamanın Etkisi

 Hasatın Etkisi:

            Hasat, açılan pamuk kozalarının toplanmasıdır. Pamuk iki farklı yolla toplanmaktadır:

·         Elle hasat

·         Makine ile Hasat

Ø  Açık kozalardan, yaprak ve açılmamış kozalara zarar vermeden döner iğlerle toplama

Ø  Kozaları kopararak toplama

Ø  Sıyırarak toplama

  Hasadın pamuk liflerindeki neps sayısını arttırdığı belirlenmiştir. Elle toplanan pamuklar, mekaniksel yolla toplanan pamuklara göre çok daha az neps içermektedir.

   Bir araştırmaya göre çırçırlamadan önce, mekaniksel hasadın elle hasada göre %30 daha fazla neps oluşturmaktadır.

  Hasat zamanı ile neps arasında belli bir bağıntı olduğu belirlenmiştir.  Erken hasat edilen pamuklardan daha az hata içeren iplik ve kumaş üretilebilmektedir.

Çırçırlamanın Etkisi

            Çırçırlamanın amacı pamuk elyafını, pamuk çekirdeğinden ayırmak ve pamuğu iplik üretiminde kullanılır bir hale getirmektir. Farklı pamuk türleri,

·             roller-gin (merdaneli)  veya

·             saw-gin (testereli) olmak üzere iki farklı yöntemle çırçırlanmaktadır.

            Çırçırlama sırasında neps oluşumu konusundan önemli noktalar şöyle sıralanabilmektedir:

¨       Roller-gin çırçırlama genellikle daha az zarar vericidir ve daha az neps oluşturur.

¨       Körelen veya kırılan çırçır makinesi iğleri, dar iğ aralıkları neps miktarını arttırmaktadır.

¨       Çırçırlama sırasında daha yüksek nem, neps miktarını arttırmaktadır.

¨       Ön temizleme ve çırçırlama işlemlerinden sonra pamuğun kalitesini arttırmak için kullanılan ilave temizleyicilerin sayısı arttıkça neps miktarı artmaktadır.

İplik Üretim Koşullarının Etkisi

            Neps, düzgün ayarlanmış tarak ve penye makineleri dışında hemen hemen her mekaniksel işlemde oluşmaktadır.

Mekaniksel neps oluşumunun önlenmesi için: 

·            Makinelerin bakımı iyi yapılmalı,

·            Liflerin ilerlediği tüm yüzeyler temiz ve pürüzsüz olmalı,

·            Açıcıların dişlileri keskin ve düz olmalıdır.

·            Fabrika içindeki uçuntular neps oluşumuna sebep olacağından fabrika devamlı temiz tutulmalıdır.      

Açma ve Temizleme: 

·         Açma ve temizleme sırasında, lif tutamlarından çöpel ve toz parçalarının ayrılması için çarpma, çekme ve yuvarlama hareketleri yapılmaktadır. Bu hareketler nedeniyle neps, en fazla açma ve temizleme hattında oluşmaktadır. 

·         Pamuk, hava yardımıyla bir temizleme biriminden diğerine borularla iletilmektedir. Bu işlem, neps miktarında artışa yol açabilmektedir.

Tarak  İşlemi:

·         Tarak makinesi, eğirme performansı ve kalitesinde en fazla etkiye sahip makinedir.

·         Liflerdeki neps miktarında ilk azalma tarak makinesinde gerçekleşmektedir ve neps miktarı 4 ile 10 kat azalmaktadır.

·         Tarak makinelerinin performanslarının değerlendirilmesi için  nep uzaklaştırma  verimlilikleri belirlenebilir.      

Penye İşlemi: 

            Tarak makinesinden sonra neps miktarını  önemli ölçüde azaltabilen en son  makine penye makinesidir. Tarama işleminin iplik nepsini %30- 50  arasında azalttığı belirlenmiştir.

Cer ve Fitil Makinesi:

            Cer ve fitil makineleri neps miktarını etkileyebilmektedir.

            İplikte, tarak tülbendinde sayılan neps miktarından daha fazla miktarda neps bulunması lif oryantasyonundaki eksiklik nedeniyle çekim sırasında da ekstra neps oluşabileceğini göstermektedir.

            Neps miktarının kontrol altında tutulabilmesi için her işletme üretmek istediği ürün kalitesine göre işletme içi standart oluşturmalı ve üretim sırasında farklı bölgelerden alınan numunelerle neps miktarı sık sık kontrol edilmelidir.      

Aşağıda tablo, ham pamuktaki neps miktarları için bazı genel aralıklar verilmektedir.

ELYAF UZUNLUĞU

Tekstil liflerinin  en önemli fiziksel özelliklerinden biri de kuşkusuz uzunluktur. Doğal liflerde kalıtsal olan bu özellik bir ölçüde çevre şartlarından  da etkilidir. Bu durum iplik kalitesini önemli ölçüde etkiler.Çünkü bu faktör iplik incelik sınırını, mukavemeti  iplik bünyesinde nope oluşumunu, makine ayarlarını etkilemektedir. Lif uzunluğu pamuğun hangi amaçla kullanılabileceği hakkında fikir verir. Bazı kumaşların dokunmasında sadece uzun  liflerden eğrilmiş iplikler kullanılabilir. Bu nedenle alınacak herhangi bir pamuk partisinin uzunluğu ve uzunluk dağılımı bilinmelidir. Herhangi bir liften iplik yapılabilmesi için liflerin birbirine tutunması, sarılması gerekir. Bunun içinde liflerin yeterli bir uzunluğa sahip olması gerekir. Çalışılan en iyi uzunluk   20 mm ’ dir. Ring iplik sistemi ile iplik eğirmede uzunluk ve homojenlik birinci sırayı alırken bazı sistemlerde üçüncü ve dördüncü sırada yer alabilir. Bu durum uzunluğun bu sistemlerde önemli olmadığını göstermez. Hangi sistemle çalışılırsa çalışılsın iyi bir iplik elde edebilmek  için pamuk lifinin ortalama uzunluğu 1 inç ve yukarısı olmalıdır. Harman yaparken katılacak pamuk gruplarının %25 lif uzunluklarının birbirine yakın olması gerekir. Yine  yüzen lif yüzdesi ve lif uzunluk değişim katsayısı da (%CV) birbirine yakın olmalıdır.

Bir ipliğin mukavemeti   hiçbir zaman o ipliği meydana getiren liflerin tek tek mukavemetleri toplamına eşit değildir. Zira bir iplik kopacak derecede çekildiği zaman liflerin bir kısmı kopmayıp kayarak ayrılır. Liflerin uzunluğu ne kadar fazla olursa o kadar uzun mesafede sarılmaları gerçekleşir. Bu da kayma işlemini azaltır ve mukavemet artar. Bu nedenle kaliteli üretim yapan işletmeler satın aldıkları hammaddeleri seçerken aynı cins liflerin içinden en uzun olan liflere sahip partileri tercih ederler. Ayrıca ortalama lif uzunluklarından maksimum ve minimum uzunluklar  arasındaki farkın mümkün mertebe az olması tercih edilir.

Pamuğun gelişim aşamasında, lif önce uzunlamasına büyür. Bu uzunluk, genetik olarak pamuk türüne göre belirlenir. Uzunluk gelişimi tamamlandıktan hemen sonra, selüloz lifin sekonder tabakasına birikir. Lif bu şekilde olgunlaşır. AFIS PRO elyaf uzunluklarını sayısal ve ağırlık esasına göre verir.

Aşağıdaki tabloda elyaf uzunluğunu belirmek icin genel aralıklar verilmiştir.

Aşağıda tablo, ham pamuktaki ağırlıkça ve sayısal olarak kısa lif miktarı için bazı genel aralıkları göstermektedir.

KISA LİF ORANININ FAZLA OLMASI NEDENİ İLE OLUŞAN İPLİK HATALARI

Kısa lif miktarının fazla olması durumunda üretim kademelerinde şu hatalar meydana gelir.

1.     İplik kopuşları artar.

2.     İplik mukavemeti düşer.

3.     İplikte nope, balık, flama gibi hatalar oluşur.

4.     İplik düzgünsüzlüğü artar.

5.     İplik tüylülüğü artar.

6.     Faydalı döküntü artar.

7.     Uçuntu  lif miktarı artar.

İplik tüylülüğü lif uçlarının veya lif demetlerinin iplik ana çekirdeği etrafında uzaklaşmasıyla meydana gelir. Bu da lif uzunluk dağılımı ile ilgilidir. Uzun liflerin daha az tüylülük oluşturduğu görülür.

LİF İNCELİĞİ (Fine mtex)

Pamukta uzunluktan sonra en çok aranan özelliklerden biri de inceliktir. Belirli bir numaradaki iplik için, kesitteki ortalama lif sayısı inceliğe bağlıdır. İnceliğin artmasıyla iplik numarası artarken düzgünsüzlük azalmaktadır. İnce liflerden yapılmış ipliklerin, kalın liflerden yapılanlara göre mukavemetleri daha fazla, düzgünlükleri daha fazla ve telef miktarı daha azdır.
Pamuk elyafında aranılan en iyi incelik 3.5 ile 4 mikron arasındadır. Lif inceliği iplik kalitesini karde iplikçiliğinde % 20, penye iplikçiliğinde de % 30, rotor iplikçiliğinde ise % 35 oranında etkilemektedir. Microner , elyafın inceliğinin bir ölçümü olup ,elyaf inceliği elyafın birim uzunluğunun ağırlığıdır. 1 inç uzunluğunda 1000 adet elyafın mikrogram olarak ifadesidir.Micronerin mtex dönüşümü aşağıda verilmiştir.

mtex=0.001 [mg/m]            

(mtex)  x 0.009=denye

Microner=(mikrogram/inç)x39,4=mtex

 LİF  OLGUNLUGU / IFC (%)/ Mat Ratio

Pamuk uzunluk gelişimi tamamlandıktan sonra, selüloz sekonder çeperde lif “olgunlaşmaktadır.” Bilimsel açıdan bir pamuk lifinin olgunlaşması, hücre duvarının kalınlaşması derecesidir.

Hücre duvarının kalınlaşma derecesi, lifin gelişim aşamasında lif içinde biriken selülozun miktarını ifade etmektedir.. Pamuğun tohum kabuğunun içinde gelişme aşamasında başlangıçta primer çeper tamamen yuvarlaktır. Gelişme aşaması bittikten sonra tohum kabuğu açılır. Bu aşamada lifler kurur.

Olgun olmayan lifler (IFC ) bir pamuk numunesinde tüm alanın %25’inden daha az bir hücre duvarı kalınlığına sahip liflerin yüzdesi.

Aşağıdaki tabloda ham pamuktaki  olgun olmayan lif içeriği ve olgunluk indeksi için miktarı için bazı genel aralıkları göstermektedir.

• Önceki
• Sonraki