Kesik elyafların haşıllanması ve boyanması prosesindeki silindirlerin mekanik ve nıp karakteristiklerinin incelenmesi
Mechanical and nip characterictics of rollers used in open end sizing and dyeing of yarns
Yazar: EROL GENÇ
Danışman: DOÇ. DR. MURAT MAKARACI
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Makine Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Boyama = Dyeing ; Sayısal baskı = Digital printing ; Silindir = Cylinder ; İndigo = Indigo

Özet:
Bu çalışmada kesik elyaf pamuk ipliklerinin haşıl ve indigo boyama işlemlerinde kullanılan silindirler değerlendirilmiştir. Sac, kâğıt, tekstil ve ambalaj endüstrileri gibi çok çeşitli uygulamalarda kullanılan farklı silindir türleri mevcuttur. Nip Basınç (N/cm2) ve Nip genişliği (mm) gibi Nip özellikleri, Nip Basınç Gösterge cihazı ve kumpas ile ölçülmüştür. Deneysel sonuçlar, gerçek silindir tasarım seçim kriterinin ipliğe uygulanan işlem, gerekli olan sıkma etkisi ve ipliklerin düzgün şekilde prosesi tamamlaması için gerekli olan alma oranı ile bağlantılı olduğunu göstermiştir. Müşteri ihtiyaçlarına uygun proseslere göre tasarlanmış haşıl ve slasher indigo boyama hatları üretimi yapılmaktadır. Cağlık bölümündeki silindirler, 6060-T6 alüminyum alaşımlı malzemeden üretilmiş ve belirli bir profile sahip olup, yeterince güçlü ve hafiftir, böylece çözgü, silindir ile çözgü arasında oluşan sürtünme kuvvet ile silindiri kolayca döndürebilir. Ancak haşıl teknesinde kullanılan silindirler, haşıl teknesinin sıkma fonksiyonu için kauçuk kaplı olmalıdır, silindir çapları cağlığa göre daha büyüktür, çünkü çekim işlemi elastomer kaplamanın hiperplastik etkisini gerektirdiğinden haşılın liflere emilmesini sağlar. Ebonit veya krom kaplı tahrik silindirleri, kauçuk kaplı tahrik silindirleri gibi silindirin fonksiyonuna göre üretim hattında konumlandırılan ikiz ve üç konumlu silindir kombinasyonları, sevk edilen tekstil ipliklerinin tekne içerisinde ileriye ve daha küçük çaplı silindirlere iletilmesine yardımcı olur. Sıkma silindirlerinin basınç dağılımı, iyi kalitede iplik boyamanın sağlanmasında, silindirin eni boyunca renk farklılıklarından kaçınılmasında kritik bir role sahiptir. Genellikle, prosesin son sıkması ve ağır yük uygulayan silindirler, konik bir profil ile tasarlanır ve üretilir. Nip konik silindir profilinin basınç ölçümleri, düz silindirlere göre kenar-orta kenar farklılıklarının daha az olduğunu ortaya koymuştur.

Abstract:
In this study, rollers used in sizing and indigo dyeing process of open-end cotton yarns have been evaluated. Different types of rollers employed in a wide range of applications namely, sheet metal, paper, textile, and packaging industries. Nip characteristics such as Nip Pressure (N/cm2) and Nip width (mm) were calculated with Nip Pressure Indicator device and callipers. Experimental results showed that true roller design selection criterion is bonded with process applied to yarn, squeezing effect required and pick up ratio that is needed for proper handling of web. Sizing and Slasher indigo dyeing lines designed according to processes suitable with customer needs. Rollers in creel section are made of 6060-T6 aluminium alloy material with a certain shape which is strong enough and lightweight as well so that warp can easily rotate roller with the friction created between roller and warp. However, rollers used in sizing box should be rubber coated for squeezing function of size box, roller diameters are larger in comparison with creel due the fact that pick-up process requires hyperplastic effect of elastomers coating to allow absorbing size into fibres. Twin and three high roller combinations positioned on production line according to function of roller such as drive rollers which are ebonite or chromium coated, driven rollers which are rubber coated helps to feed web to forward and smaller diameter rollers for guiding of web. Pressure distribution of squeezing rollers has a critical role on assuring good quality yarn dyeing, avoiding colour differences along the width of roller. Commonly, final squeezing of process and heavy load applying rollers are designed and manufactured with a crowned profile. Nip Pressure measurements of crowned roller profile revealed that side-middle-side differences are less in comparison with non-crowned rollers.