NAYLON İPLİK NEDİR?
Alm. Nylon (n), Fr. Nylon (m), İng. Nylon. Dikarboksilli asitlerle, diaminlerin polimerizasyonundan meydana gelen poliamitler, ilk sentetik iplik. Naylon, ilk olarak 1938 yılında yapılmış ve naylon çorap yapımında kullanılmıştır.Bir naylon ipliği, paralel olarak sıralanmış çizgisel dev moleküllerden meydana gelir. Bu dev moleküllerin her biri, süper poliamitler grubundandır. Bir poliamit, bir diaminle bir diasidin reaksiyonundan üretilen uzun zincir yapıdaki bir polimerdir. Farklı amin ve asitlerden başlamakla farklı naylonlar elde edilir. Üç ana tip naylon ipliği rakamlarla tanımlanmıştır. Naylon 66, ilk geliştirilen naylon olup, erime sıcaklığı ve gerilme direnci en yüksek olanıdır. Naylon 6, benzer olup daha yumuşaktır. Naylon 610, daha ağır bir malzeme olup, diş ve saç fırçalarında, balık ağlarında, cerrâhîde yara dikişlerinde vs. kullanılır. Naylon 610 suya karşı diğerlerinden daha dirençlidir. Bu üç naylon tipi şimdi başlıca, paraşütlerde ipek yerine, kumaş dokumalarında, ağların yapımında, kilimlerde, tül perdelerde, daktilo şeritlerinde, su ve hava geçirmeyen perde yapımında, tellerin yalıtılmasında, kimyâ sanâyiinde, filtrelerde kullanılmaktadır. Sert ve katı naylon, tarak ve yemek takımı gibi eşyâların üretiminde (toz malzemenin kalıplanmasıyla) kullanılmaktadır.
Üretim: Naylonların en tanınmışı olan naylon 66, adipik asitle hekza metilen diaminden elde edilir. Adipik asit HOOC-(CH2)4-COOH, hekzametilen diamin ise H2N-(CH2)6NH2 formülleriyle gösterilir. Çok sayıda adipik asit molekülü ile eşit sayıda hekzametilen diamin molekülü arasında su moleküllerinin peşpeşe ayrılmasıyla polimerleşmiş ürün meydana gelir. Polimerde…NH-(CH2)6-NH-CO-(CH2)4-CO… halkası devirli olarak tekrarlanır. Polimerleşme cihazından çıkan ham naylon, yongalar şeklinde kesilir. Naylon ısıtılınca ergir. Ergime işi argon atmosferinde yapılır. Çünkü havadan etkilenebilir.
Ergitilmiş naylon sıvı hâlde iken, ince deliklerden basınçla püskürtülür. Soğuyan naylon iplikleri katılaşır. Sonra bu iplikler soğukta çekilmek sûretiyle uzatılır. Böylece çok esnek ve sağlam iplikler elde edilir. Bu iplikler havaya ve organik maddeleri bozan etkenlere karşı çok dayanıklıdır. Ancak 230°C’ye doğru erir. Naylon iplikçiklerinin kalınlığı denye (denier) ile ölçülür. Eğer 15 gram naylondan 9000 m, iplik çekilmişse bu iplik 15 denyedir. Böyle iplikler, kadın çorabı yapımında ipek yerine kullanılır. Üstelik naylon iplikler ipek ipliklerden daha esnek, daha sağlam, küçük canlılara ve kimyevî faktörlere karşı daha dayanıklıdır, daha az nem, yağ tutarlar, daha iyi boyanabilirler.
Naylonun ilkel maddeleri olan diamin ve diasitler mâden kömürü, hava, su ve petrol ilkel maddelerinden endüstride sentetik yollarla elde edilirler. Bu ilkel maddeler çok bol ve ucuz olduğu için, elde edilen son ürün naylon da ucuz olur.
POY
"Particully Oriented Yarn" yani kısmi çekimli iplik olup doğrudan doğruya tekstilde kullanılamaz. POY iplik POY üretim hattında 3500-4200 m/dk arasında değişen hızlarda çekildiğinden, polimerin oryantasyonu tamamlanmamıştır. Bu yüzden yüksek uzama ve kayma çekme özelliği gösterir. Bu ipliğin çekimini tamamlayarak kulanılabilir hale getirmek ve ipliğe hacimlilik kazandırmak için TEKSTÜRE edilir.HAM (FDY)
FDY Fully Drawn Yarn yani tam çekimli iplik demektir. Çogunlukla polyester liflerin POY ve FDY üretim hatlarında yüksek sarım hızlarında çekilmesiyle elde edilir ( 5500 - 7000 m/dk ). Düz iplik ( flat yarn ) olarak kullanılır ve uzama, kaynama çekme gibi fiziksel değerleri düşük olduğundan kullanıma hazır ipliktir.TEKSTÜRE (DTY)
Düzgün, tipik olarak sentetik, şekilli liflerden elde edilir. Temeli, hacmini arttırma amacıyla lifin deformasyonudur. Böylece ısı yalıtım özelliklerinin sürekliliği elde edilir ve yumuşak tuşe sağlanır, ayrıca görünümü ve bitirilen ürünün görünüşünü geliştrir. Elastomer Lif, Kimyasal lif grubunun belirgin özelliği aşırı esnekliğidir. Aşırı esnek lif gerektiren ürünlerde kullanılır.İPLİK TEKSTÜRE TEKNİĞİ
1. Ring Büküm Metodu
Normal yalancı büküm makinelerinde üretilmiş olan ipliklerin elastikiyetleri büküm makinesine yerleştirilen ısıtıcının yardımıyla azaltılır. Bu işlem esnasında ipliğe 40-150 T/m büküm verilir. Burada da çıkış silindirleri giriş silindirlerinden %20 - 25 daha hızlı dönmektedir. Çok yavaş ve maliyeti yüksek olan bu metot 45 - 270 denye inceliğinde Nylon 6, Nylon 66 ve polyester ipliklerinde kullanılır.2. Çift İplik Büküm Metodu
Yalancı büküm metoduna göre tekstüre edilmiş ipliklerin elastikiyeti çift iplik büküm makinelerinde azaltılabilir. Bunun için büküm makinesinde olduğu gibi ısıtıcılardan geçen ipliklere 40 - 150 T/m büküm verilir. Bu işlemin en iyi tarafı bükümün iplik akışı esnasında gerçekleşmesi ısıl işlemin homojenliği ve ısıl işlem sonunda satışa hazır bobinlerin elde edilmesidir. Bu işlemde 40 - 280 dtex (45 - 70 denye) inceliğinde Nylon 6, Nylon 66 ve polyester ipliklerinde uygulanabilmektedir.3. Etajlı Büküm Makinesi Metodu
İtalyan Rattİ firmasının geliştirdiği etajlı Ratti makinesinde elastik ipliklere ısıl işlem uygulanmakta ve aynı zamanda 60-100 T/m büküm verilmektedir.Bu metot ile elde edilen uzatılmış iplikler, önceki metotlarla elde edilen set ipliklere göre daha kabarık ve daha yumuşak olmaktadır.4. Bobin Aktarma Makinesi Metodu L
Yalancı büküm metodu ile elde edilen elastik iplik bobin aktarma makinesinde ısıl işleme tabi tutulmaktadır. Bobin aktarma makinesine ilave edilen ısıtma aparatı, şu yöntemine göre çalışmakta olup, uzunluğu 160 cm'dir. Makinenin teorik hızı 450 d/dak olup, ısıl işleminden sonra iplikler çapraz bobinlere sarılmaktadır. Bobin aktarma metoduyla elastikiyetin azalması işleminde önceki metotlarda belirtildiği gibi 50-280 tex inceliğindeki Nylon 6, Nylon 66 ve polyestere uygulanabilmektedir.5. Dokuma ve Örme Kumaşların Terbiyesi Metodu
Yalancı büküm yöntemiyle elde edilen iplikler atkı ve çözgüde veya yalnız atkı ya da yalnız çözgüde kullanılmak suretiyle kullanılmak suretiyle dokunur veya örülür. Daha sonra terbiye işlemi sırasında bu kumaşlar çerçevelere gerilir ve ısıl işlemlere tabi tutulur. Böylece istenilen düzeyde uzama elde edilir. Elde edilen ipliklerin gayet iyi boyanma kabiliyetleri olmasına rağmen dönmeye meyilleri fazladır.HAVA-JETİ İLE İPLİK TEKSTÜRE TEKNİĞİ
Hava-jeti ile tekstüre yöntemi şimdiye kadar bilinen tekstüre yöntemleri içerisinde en kullanışlı ve çok yönlü yöntemdir. Tekstüre yöntemlerinin büyük bir kısmı termoplastik sonsuz ipliklerin ısıl işlemi sırasında yapılan mekanik bir şekil değiştirmeyi kapsar. Bu diğer tekstüre yöntemlerinin aksine hava-jeti tekstüresi tamamen mekanik bir yöntemdir. Bu yöntemde yüzeyinde ilmikler bulunan, hacimli ve düşük esnekliğe sahip iplikler soğuk bir hava akımı vasıtasıyla üretilirler ve bu iplikler görünüş ve fiziksel özellikler bakımından pamuk yada yün ipliği gibi eğrilmiş tabii kısa lifli ipliklere çok benzer. Diğer tekstüre yöntemlerle üretilmiş esneyebilen tekstüre iplikleri hacimliliği, üzerlerine uygulanabilen gerilimin büyüklüğüne göre azalmasına rağmen hava-jeti ile tekstüre edilmiş ipliklerin geometrik şekli dokuma ve giyim sırasında karşılaşılan gerilimlere karşılık gelen kuvvetler altında değişmeden sabit kalır.
Bu hava-jeti ile tekstüre yönteminin ipliğe kazandırdığı dolaşık ve ilmikli yapıdan dolayıdır.İplik yüzeyi ipliğin özüne iyi bir şekilde bağlanmış, kenetlenmiş küçük ilmeklerle kaplıdır. Bu ilmekler kumaşlar arasında bir yalıtıcı hava tabakasının oluşturulmasına sebep olduklarından, eğrilmiş tabii lifli ipliklerin yüzeylerindeki tüylerle aynı rolü oynar.
Hava-Jeti İle Tekstüre İşlemi
İşlem aşırı besleme prensibini içerir. Aşırı besleme bir bobinden alınan çok flamentli sonsuz besleme ipliğinin jete belli bir hızla beslenmesi ve jetten ise bu hızdan daha düşük bir hızla alınması demektir. Bu aşırı beslemeyi elde etmek için iplik önce W 1.1 ve W 1.2 besleme makaralarından geçer. Besleme makaraları, W2 alım makarasından daha hızlı olarak dönerler. Aşırı beslenmiş flamentler jet içinden geçirilir ve tekstüre ucundan dışarı püskürtülür. Burada flamentler bir kompresör vasıtasıyla üretilmiş olan basınçlı hava akımının etkisiyle tekstüre olmuş iplik haline dönüştürülür.Besleme silindirleri ile jet arasındaki bölge besleme bölgesi olarak adlandırılır. Jet ile çıkış silindirleri arasındaki bölge çıkış bölgesi olarak tanınır. Tekstüre olmuş ipliğin çıkış silindirleri ile alıcı silindirler arasından geçerek kararlılığını arttırır. Bu bölgeye fiksaj bölgesi denir. Besleme ipliği jete girmeden önce ya bir su banyosu içerisinden geçirilerek yada bir ıslatma ünitesi vasıtası ile ıslatılır, ipliği ıslatarak tekstüre etmek, iplik kalitesini arttıran önemli bir etkendir.
Tekstüre jetleri genellikle bir kutunun içerisindedir. Bu kutu sayesinde hem hava jetinin gürültüsü azalır hem de kullanılmış su ve fılamentlerin yüzeyinden tekstüre sırasında akan yağlar kutu içerisinde toplanır.Hava-jeti tekniği ile tekstüre edilen iplikler tamamen değişik bir yapıya sahiptirler. Bu ipliklerin yapıları kesikli doğal liflerle eğritmiş ipliklere çok benzer.
Süzülebilen ipliklerin hacimliliği üzerlerine uygulanan yükün etkisi altında azalmasına rağmen hava-jeti ile tekstüre edilmiş ipliklerin hacimliliği, oldukça yüksek yükler altında bile hemen hemen değişmeden kalır. Etkisi altında kalınan yükler dokuma ve giyim sırasında karşılaşılacak yükler kadar yüksek olabilir. Bu özellik hava-jeti ile tekstüre edilmiş ipliklerin dışa çıkan ilmikleridir. Bunlar doğal lifler ile eğrilmiş ipliklerin yüzeylerindeki tüycüklere benzerler. Bu lifler iki kumaş arasında durgun bir hava tabakasının oluşmasına imkan vererek ısı yalıtımı sağlar.Hava-jeti ile tekstüre işlemi değişik ipliklerin elde edilmesine geniş olanaklar sağlar. Öyle ki, yöntem, işlem sırasında filamentlerin harmanlanması bile yapılabilir. Bu çok amaçlılık tekstüreciye, öteki tekstüre ipliklerinin veremediği çalışma alanlarım açar. Ayrıca besleme ipliklerinin termoplastik olma gibi bir zorunluluğu yoktur. Her ne kadar polyester ve polyamid şimdiye kadar en çok işlenen malzeme olsa da polipropilen,cam, viskoz ve asetat reyonları gibi diğer filamentlerde özel maksatlar için kullanılmaktadır. Hava-jeti ile tekstüre edilmiş ipliklerden, eğritmiş ipliklerin yerini alacak şekilde spor ve günlük elbiseler İçin dokunmuş kumaşlar üretilmektedir.
Bazı jetlerin ürettikleri düğümlü yapı biraz abartıldığında hem pamuk hem keten ipliğinin özellikleri ile taklit edilebilir. Bunu yapmak için ince filamentli iplikler daha elverişlidir.İpliğin yüzeyinden dışarı çıkan ilmikler dolayısıyla hava-jeti ile tekstüre edilmiş ipliklerden yatak çarşafı, kayak elbiseleri yapmak gayet uygundur. Çünkü her iki mamulden de yüksek sürtünme özellikleri istenir.Endüstriyel alanda bu ipliklerden dokunmuş kumaşlar PVC kaplaması için kullanılır. Bunun sebebi de yüzey ilmiklerinin iyi bir yapışmaya olanak sağlamasıdır. Avrupa'daki otomobil üreticilerinin pek çoğu hava jeti ile tekstüre edilmiş ipliklerden üretilmiş kumaşları koltuk kaplamalarında kullanmaktadır. Çünkü bu kumaşlar aşırımaya karşı oldukça dayanıklı, yapısal olarak da stabildirler.
Çeşitli Tekstüre Jetler
Sentetik ipliklerin hava-jeti ile tekstüreciliği yaklaşık 30 yıllık bir geçmişe sahiptir. Bu süre içinde işlemde pek çok ilerlemeler kaydedilmiş ve çok çeşitli jetlerin tasarımı yapılmıştır. Hava-jeti ile tekstüre yönteminin kalbi tekstüre jetidir. Jetler tasarım ayrıntıları bakımından farklı olabilirler fakat temel prensipleri tamamen aynıdır.Bu jetin başka bir türünde silindirik bir çarpma elemanı kullanılmaktadır. Bütün bu jetlerde tekstüre için "venturi" olarak adlandırılan daralan ve genişleyen geometri kullanılır. Görüldüğü gibi bütün tekstüre jeti erinde temel prensipler aynıdır, sadece küçük tasarım farklılıkları vardır. Bununla beraber temel bütün tekstüre jetleri yapılarına göre iki sınıf altında gruplandırılır. 1950'lerden bu yana süregelen jet tasarımındaki gelişmeler daha elverişli besleme ipliklerinin geliştirilmesiyle birleşince aşağıda maddeler halindeki ilerlemelere sebep oldu.
1. 600 m/dak'ya kadar artan tekstüre hızı.
2. İnce iplikler İçin 10 bar (mutlak) basınçta 6 m /saat’e kadar varan basınçlı hava tüketiminde azalma
3. Ön bükümlü besleme ipliği kullanımı ihtiyacının ortadan kaldırılması
4. Tekstüre iplik kalitesinde iyileşme.
Hava-Jetli Tekstüre İpliklerinin Özellikleri
Tekstüre iplik kalitesi, pek çok değişkene bağlı olarak değişmektedir. Diğer ipliklere göre % esnemesi daha düşüktür. Hava tekstüre makinesinin kalbi tekstüre jetidir. Bu jetin sarf ettiği hava miktarı ve imkan verdiği tekstüre hızı metodun ekonomikliğine etki etmektedir. Makinede farklı tekstüre jetleri kullanılabilmektedir. Tekstüre jetinde iplik takriben %20 - 25 oranında aşırı beslenmektedir. Bu değer ne kadar yüksek olursa tekstüre iplik o nispette hacimli olur. Ancak besleme oranı arttıkça ipliğin stabilitesi azalır.İplik Kalitesini Etkileyen Faktörler
İplik Hızı
Hava Jetlerinde Aşırı Besleme
Harcanan Su Miktarı
İpliğin Cinsi
İpliğin İnceliği
İplikteki Filament Sayısı
Hava Basıncı
Fiksaj Sıcaklığı
Stabilize Bölgesindeki Çekim Miktarı
Tekstüre edilmiş olan ipliklerin kalite tespitinde yapılan ölçmeler;
• Kaynama kısalması
• Stabilite
• Uster düzgünsüzlüğü
• İncelik tayini
• Kopma mukavemeti ve kopma uzaması
• Örme ve boyama
• Stabilite
• Uster düzgünsüzlüğü
• İncelik tayini
• Kopma mukavemeti ve kopma uzaması
• Örme ve boyama
Tecrübelere dayanarak DU-Pont tekstüre jetinde kullanılan polyester ipliği (167 dtex f68,du-pont)
Kaynama sıcaklığı kısalması % 7,9
Sıcak hava kısalması % 13,9
Mukavemet 4,1 cN/dtex
Uzama %29,3
Yağ miktarı %1-0,3
Kaynama sıcaklığı kısalması % 7,9
Sıcak hava kısalması % 13,9
Mukavemet 4,1 cN/dtex
Uzama %29,3
Yağ miktarı %1-0,3
Hava Akımı ve Flamentlerin Üzerindeki Etkisi
Standart Hema jetinin 4 kez büyütülmüş dinamik bir modeli kullanılarak hava akımının (Jet içindeki iplik yokken) eksenel hızları ölçülmüş ve bu işlemler göstermiştir ki, hava akımı, tekstürecilikte kullanılan çalışma basınçları altında jet çıkışında ses ötesi hızlara erişmektedir. 7 bar mutlak basınçta jetin çıkışında kaydedilen tipik bir hız dağılımını göstermektedir ve çıkış kısmının şeklinin hız dağılımındaki bu düzgünsüzlüğe sebep olduğu düşünülmektedir.Jetten sonra dik açı ile döndürülmeyerek serbest bırakılan filamentler Bock ve Lünenshioss'un filamentlerin türbülansı ve ses ötesi akımın etkisiyle açıldıklarını ve jet içinde dağıldıklarını gösterdi. Ayrıca filamentler hava akımı içinde serbest bırakıldıkları zaman normal tekstüre hızından daha hızlı bir şekilde hareket edecekleri de araştırmalar neticesinde gösterilmiştir. Bu durumda aşırı beslemeden dolayı hava akımı içinde serbestçe hareket edebilecek fazla uzunluğu olan filamentler için de geçerlidir. Acar ve diğerleri akım içinde dağılmış olan filamentlerin, farklı bölgelerde bulunan ve bölgesel hava hızın in karesiyle orantılı olan farklı sürüklenme kuvvetlenme maruz kaldıklarını ileri sürdüler. Herhangi bir anda bu farklı kuvvetler bazı farklı filamentlerin diğer başka filamentlere göre daha hızlı olarak hareket etmelerine sebep olmaktadır. Bu filamentlerin ilmik oluşturması ise gayet muhtemeldir, işlem süresince türbülanslı akım dolayısıyla filamentlerin yerlerinin sürekli olarak değiştirildiğinden her bir fılament üzerine etkiyen sürüklenme kuvvetleri de değişebilir ve bu fılamentde iplik boyunca rasgele aralıklarla ilmik oluşturulabilir.
Flament Kesit ve Sayısının Etkisi
Her bir filament, akım içinde akışkan kuvvetlere maruzdur. Bu kuvvetler filamentlerin eğilmesine ve burulmasına neden olur. Bütün filamentler ilmik oluşum ve filamentlerin dolaşarak kısalması sonucunda ortaya çıkan iplikteki gerilme sonucunda aşağıya doğru çekildiklerinden jet çıkışında 90°’lik bir dönüş yaparlar. Akışkan kuvvetleri tarafından oluşturulan bu eğilme ve burulma olayına fılamentlerin katılığı tarafından karşı konulur. Hava-jeti tekstüreciliği için yuvarlak kesitli ince fılamentlerin kalın filamentlerden daha uygun olduğu ileri sürülmektedir. Çünkü bu tür filamentlerin eğilme, burulma ve atalet dirençleri daha azdır. Bu yüzden bu filamentlerin jetten üflenmesi için daha küçük sürüklenme kuvvetleri gerekecek ve ilmik oluşumu sırasında eğilmesi ve burulması daha kolay olacaktır.Kesiti yuvarlak olmayan filamentler. örneğin bir eliptik kesitli fılament hava-jeti tekstüresi için daha uygun olabilir. Bu tip bir filament daha büyük bir yüzey alanı / hacim oranına sahiptir ve bu yüzden de daha büyük sürtünme sürüklenme kuvvetine maruz kalırlar. Yuvarlak kesitli olmayan filamentler ana çap çerçevesinde eğileceğinden çıkış yönündeki izdüşüm alanları da büyük olacaktır ve bu yüzden bu fîlamentlere etkiyen basınç ve sürtünme kuvvetleri de daha yüksek olacaktır.
İpliği işlem sırasında ıslatmanın etkileri:
İşlem sırasında ipliğin ıslatılması endüstriyel olarak kabul edilmiş ve yaygın olarak kullanılan yöntemdir. Böylece bir tekstüre'nin verimliliği arttırılır ve daha kaliteli iplikler elde edilir. Çok küçük miktarlarda suyun istenilen etkileri doğurduğu çeşitli araştırmalar tarafından gösterilmiştir.
Filamentlere etki eden kuvvetlerin belirlenmesinde ana faktör olan akışkan hızları, az miktarda suyun bu akışa karışmasından dolayı çok az etkilenir. Bu önemsiz etki tekstüreyi olumsuz yönde etkileyecektir. Çünkü hava içinde su, hava akış hızını, azaltır.
Filamentlerin kendi arasındaki ve fîlamentler ile dış yüzeyler örneğin iplik yönlendiriciler ve jet iç duvarları arasındaki sürtünmenin tekstüre sırasında oldukça önemli bir rol oynar. Sonuç olarak hava-jeti ile tekstürecilik arasında fılamentlerin ıslatılmasının bir yağlama etkisi yaparak fılamentlerin kendi aralarında ve fîlamentlerin diğer yüzeyler arasında var olan sürtünmeyi azaltır. Bu yağlama fılamentleri etkiyen net sürüklenme kuvvetlerinde bir artışa ve bunun sonucunda da daha iyi tekstüre ve daha iyi ipliklerin elde edilmesine yol açar.
Sürtünmede buna benzer bir azalma, besleme silindiri, ıslatma ünitesi ve jetin yeniden düzenlenmesiyle de elde edilebilir. Ayrıca ıslatma filamentler arasındaki sürtünme azaldığından fılamentlerin birbirini izafi olarak daha çok yer değiştirmelerini sağlar ve dolayısıyla da ilmik oluşumunu kolaylaştırarak üstün kaliteli iplik üretimine sebep olur.