6th International GAP Engineering Conference – GAP2018
Özet
Dijital baskı, tekstil yüzeyinin bilgisayar destekli bir yazılımdan faydalanarak bölgesel renklendirmesinin (baskı) yapılmasıdır. Dijital tekstil baskısı, çok renkli ve yüksek çözünürlüklü, geleneksel baskıya alternatif, uzun vadede daha ekonomik, kumaş tutumu ve dayanım açısından avantajlı bir baskı tipidir. Dijital baskı makineleri giysilik kumaşların üzerine istenilen her resim, desen ve harfleri basabilmektedir.
Bu çalışmada günümüzde tekstil sektöründe sık rastlanan ve daha da geniş pay bulması öngörülen dijital baskının, kumaşın boncuklanma ve aşınma özelliklerini nasıl etkilediği farklı hammaddelerden örme kumaşlar üzerinde deneysel çalışma yapılarak değerlendirilmiştir. Hammaddesi 100% tencel ve 100% pamuk olarak belirlenen kumaşlar süprem örgü yapısı ile örülmüştür. BS 5690 Aşınma Dayanımı ve TS EN ISO 12945-2: 2002 Boncuklanma Tayini testleri hem baskı öncesi numunelere hem baskı sonrası numunelere uygulanmıştır. Böylece dijital baskının kumaş özelliklerini ne şekilde etkilediği tespit edilmiş ve sonuçları yorumlanmıştır.
Anahtar kelimeler:
Dijital baskı, tencel, örme, boncuklanma, aşınma dayanımı.
Abstract
Digital printing is the coloring of the textile surface by using a computer-aided software. Digital textile printing is multi-color and high-resolution, an alternative to traditional printing, cheaper in the long term and more useful aspect handle and fastness. Digital printing machines can easily print every picture, pattern and letters on garment fabrics. In this study, how the digital printing, which is frequently seen in today's market and which is expected to find a larger share, affects the pilling and abrasion characteristics of the fabrics have been evaluated by experimental study on the knitted fabrics of different materials. 100% tencel and 100% cotton yarns are knitted with single jersey structure. BS 5690 and TS EN ISO 12945-2: 2002 tests were carried out to fabrics before and after the printing. Thus, it was determined how digital printing affects the fabric properties and results were interpreted.
Keywords:
Digital printing, tencel, knitting, pilling, abrasion resistance.
Dijital Baskılı Kumaşlarda
Aşınma Ve Boncuklanma Üzerine
Deneysel Bir Çalışma
An Experimental Study on Pilling and Abrasion Resistance
in Digital Printed Fabric
Şehpal ÖZDEMİR
Füsun DOBA KADEM
Tekstil Mühendisliği Bölümü, Çukurova Üniversitesi, Adana, Türkiye
1. Giriş
Çalışma kapsamında, %100 pamuklu ve %100 tencel hammaddeden süprem örme kumaşların boncuklanma ve aşınma ile kütle kaybı performans özellikleri ilgili standartlara göre tespit edilmiştir. Elde edilen sonuçlar değerlendirilerek farklı hammaddeden örme kumaşların boncuklanma ve aşınma ile kütle kaybına etkisi yorumlanmıştır.
Bilindiği gibi boncuklanma, kumaş yüzeyindeki liflerin ‘takılarak ayrılması’ ve diğer kullanımları sırasında bu liflerin karışması sonucu oluşmaktadır. Bu tür yüzey bozulması genellikle istenmeyen bir durumdur. Ancak verilen bir boncuklanma seviyesi için tüketici toleransının derecesi giysinin tipine ve kumaşın son kullanımdaki durumuna bağlıdır. Oluşan boncuklanmanın seviyesi genellikle aşağıda verilen birbirine paralel işlemlerin hızı ile tayin edilmektedir.
Boncuklanma oluşumuna sebep olan lif dolaşması Fazla yüzey lif oluşumu
Zamanla gelişen lif ve boncuk azalması
Bu işlemlerin hızı life, ipliğe ve kumaş özelliklerine bağlı olup zayıf lif içeren kumaşlardan ziyade sağlam lif içeren kumaşlarda ortaya çıkmaktadır. Liflerin sağlam olması boncuklanma hızının, boncukların uzaklaşma hızından daha fazla olması sonucunu doğurur. Bu da giyimdeki kullanımın artmasına bağlı olarak boncuklanmadaki artışla sonuçlanır [1].
Martindale metodu ile kumaşların aşınma ile kütle kaybı, belirli bir yük altındaki dairesel bir deney parçasının standart kumaşı ile aşındırılması ve deney parçalarının aşınma neticesi kütle kaybının tayin edilmesi esasına dayanmaktadır [1].
Boncuklanma ve aşınma ile kütle kaybı üzerine yapılmış olan literatür çalışmalarından bir kısmı aşağıda özetlenmiştir.
Doba Kadem ve Oğulata 2014 yılında yaptıkları bir çalışmada, %100 pamuklu hammaddeden, farklı sıklıklardaki atkı ve çözgü ipliklerinden farklı örgülerde dokunmuş kumaşların iplik numarası, atkı ve çözgü sıklıkları, örgü türü gibi fiziksel özelliklerini tespit etmişler, boncuklanma ve aşınma ile kütle kaybı deneysel sonuçlarına konstrüksiyonun nasıl etki ettiğini araştırmışlardır [2].
Doba Kadem ve Özdemir [2018], dijital baskı uygulanmış süprem örme kumaşların baskı öncesi ve baskı sonrası hava geçirgenliğini ve patlama mukavemetini deneysel olarak incelemişler ve sonuçlarını değerlendirmişlerdir [3].
Ala ve arkadaşları, süprem örme kumaşların seçilmiş konstrüksiyon özelliklerinin kalınlık, hava geçirgenliği ve boncuklanma özelliklerine etkisini araştırmışlardır. Çalışma kapsamında kumaş performans özelliklerini karşılaştırmak için aynı pamuk harmanından üretilmiş Ne 12/1, Ne 16/1 ve Ne 20/1 iplikler kullanılmıştır. Ne 20/1 ipliklerle üretilmiş olan kumaşların boncuklanma eğilimlerinin diğerlerine nispeten daha düşük, Ne 16/1 ipliklerle üretilmiş olan kumaşların boncuklanma eğilimlerinin ise diğerlerine nispeten daha yüksek olduğu görülmüştür [4].
Viloft/polyester karışımlı örme kumaşların bazı mekanik özelliklerini karakterize edebilmek için yapılan bir çalışmada 0/100, 33/67, 50/50, 67/33 ve 100/0 yüzde karışım oranlarında viloft/polyester şeritler elde edilmiş olup bu şeritlerden Ne30/1 lineer yoğunluğunda ring iplikler elde edilmiştir. Bu ipliklerden süprem ve 1x1 ribana yapılarında örme kumaşlar üretilerek bu kumaşların patlama mukavemeti ve boncuklanma özellikleri incelenmiştir. Karışımda viloft oranının artmasıyla patlama mukavemetinin düştüğü görülürken Boncuklanma için viloft oranının artmasının anlamlı bir etkisinin olmadığı görülmüştür. Ayrıca 1x1 ribana kumaşların süprem kumaşlara göre boncuklanmaya daha dayanıklı olduğu bulunmuştur [5].
Tekoğlu ve Kavuşturan’ın yaptığı çalışmada akrilik, polyester, pamuk ve viskon olmak üzere dört farklı hammadde kullanılarak üretilen şenil ve makarna fantezi ipliklerin, bu ipliklerden örülen düz örme kumaşların aşınma mukavemeti, patlama mukavemeti ve eğilme dayanımlarına etkileri deneysel olarak incelenmiştir. En düşük aşınma dayanımını, en düşük sıra ve çubuk yönlü eğilme rijitliği değerlerini viskon ipliklerden üretilen örme kumaşlar vermiştir [6].
Gül araştırmasında pamuk ve viskon gibi önceden beri kullanılan lifler ile Bambu, Modal®, Promodal®, Mikromodal®, Keten-modal, lyocell® gibi yeni rejenere elyaf cinsleri kullanılarak örülmüş çorapların konfor ve performans özelliklerini incelemiştir. En düşükten en yüksek aşınma değerlerine göre sıralama pamuk, bambu, viskon, mikromodal, promodal, modal, modal-keten, lyocell şeklinde bir sonuca ulaşılmıştır [7].
2010 yılında Özçelik Kayseri G.ve arkadaşlarının yaptıkları bir çalışmada, viskon, modal ve lyocell lif ve ipliklerinin yapısal özellikleri araştırılmıştır. Ayrıca, liflerin yapısal özelliklerinin, bazı örme kumaşların boncuklanma, patlama mukavemeti, renk verimliliği ve termo fizyolojik konfor özellikleri üzerine etkisi incelenmiştir. Viskon liflerinden üretilen kumaşların boncuklanma eğiliminin lif yapısal özellikleri nedeniyle lyocell ve modal liflerinden üretilen ham kumaşlara göre daha fazla olduğu belirlenmiştir. Lyocell liflerinin mukavemetinin daha yüksek olması nedeniyle kumaş patlama mukavemetinin de daha yüksek olduğu belirlenmiştir. Lyocell liflerinden üretilen kumaşların ısıl iletkenliği daha fazla olup, viskon ve modal liflerine göre ilk dokunuşta daha serin hissi verdiği belirlenmiştir [8].
2. Yöntem
2.1.
MateryalÇalışmada kullanılan kumaşlar, süprem örme kumaş yapısında yuvarlak örme makinesinde pamuk ve tencel hammaddeden üretilmiştir. Tablo I.’de kumaşları oluşturan ipliklerin kalite özellikleri yer almaktadır. Deneysel çalışma kapsamında kullanılan örme kumaşların süprem yapısı Şekil 1.’de verilmiştir. Kumaşların boncuklanma ve aşınma ile kütle kaybı performans özellikleri ilgili standartlara göre tespit edilmiş, elde edilen sonuçlar değerlendirilerek farklı hammaddeden örme kumaşların boncuklanma ve aşınma ile kütle kaybına etkisi yorumlanmıştır.
TABLO I. İPLIKLERIN KALITE ÖZELLIKLERI
a)İlmek satırı b)İlmek çubuğu
2.2. Metot
2.2.1. Boncuklanma Tayini (Martindale Pilling)
Süprem örme kumaşlara, TS EN ISO 12945-2standardı esas alınarak çalışma kapsamında, Martindale Pilling testi uygulanmıştır. Test numuneleri, üç adedi deney parçası üç adedi de alt kumaş olarak 14 cm çapında toplam 6 adet hazırlanmıştır. Boncuklanma testi, dairesel deney numunesinin alt kumaşla (deney numunesinin aynısından ve aynı ölçüde) sürtünmesi sağlanarak yürütülmektedir. Yüzey tüylenmesi ve boncuklanmanın subjektif olarak değerlendirilmesi, sürtme deneyinin bu aşamasından sonra yapılmaktadır. Boncuklanma testi, Martindale cihazının belirli devirlerinde gerçekleşmekte olup 125, 500, 1000 ve 2000 devirlerde cihaz durdurulmakta ve her devir sonunda üst deney parçalarına bakılarak tüylenme ve boncuklanma gözlenmektedir. Bu çalışmada kullanılan pamuklu kumaşlarda boncuklanma tayini, 2000 devre kadar uygulanmış olup boncuklanma cihazı Şekil 2.’de verilmiştir [1].
Şekil 2. Martindale Aşındırma ve Boncuklanma Test Cihazı Boncuklanmanın değerlendirilmesi, Şekil 3.’de verilen standart fotoğraflarla yapılmıştır.
1/2
2/3
3/4
4/5
Şekil 3. Standart Boncuklanma Değerlendirme Fotoğrafları Çizelge 2. Boncuklanma Değerlendirme Skalası
Derece Tanımı
5 Değişme yok
4 Hafif bir tüylenme ve/veya kısmen oluşmuş boncuklanma 3 Orta düzeyde tüylenme ve/veya orta düzeyde boncuklanma 2 Belirgin bir tüylenme ve/veya belirgin boncuklanma
1 Yoğun yüzey tüylenmesi ve/veya etkin boncuklanma
Boncuklanma değerlendirmesi 1-5 aralığında değişen, ara değerleri de bulunan standart skala referans alınarak yapılmaktadır (1, 1-2, 2, 2-3, 3, 3-4, 4, 4-5, 5). Bu skalada 1 en kötü, 5 ise en iyi olarak tanımlanmaktadır (Çizelge 2).
2.2.2. Aşınma İle Kütle Kaybı Tayini (Martindale Aşınma İle Kütle Kaybı)
BS 5690 standardı esas alınarak çalışmada kullanılan %100 pamuklu kumaşlara aşınma dayanımı (kütle kaybı) tayini yapılmıştır. Deney parçaları olarak; numuneler ve destek köpüğü kesici numune şablonu kullanılarak 3.8 cm çapında, keçe ve standart yün kumaş 14 cm çapında hazırlanmaktadır. Numunelerin aşınma dayanımının test edildiği cihaz, Şekil 1.’de verilen Martindale cihazıdır. Bu cihaz, boncuklanma tayini için de kullanıldığından, cihaz eğer boncuklanma test pozisyonunda ise, aşındırma test pozisyonuna getirilmelidir. 3.8 cm çapında hazırlanan deney numunesi ve destek köpüğü, cihazın ön tarafında bulunan numune hazırlama bölümünde üst üste konularak numune tutucu gövdesine yerleştirilir. 14 cm çapındaki yün kumaş ile keçe, önce keçe üzerine aşındırıcı yün kumaş olarak yerleştirilip, baskı ağırlığı kullanılarak cihazın alt tablasına sabitlenir. Böylece alt tablada aşındırıcı yün kumaş üst tablada deney numunesi olmak üzere numune seti hazırlanmış olur. Belirlenen tur sayısına göre cihaz çalıştırılıp, tur bitiminde deney numunelerinin ağırlık kaybı belirlenerek % kütle kaybı, m1 test öncesi numune ağırlığı (gram), m2 test sonrası numune ağırlığı (gram) olmak üzere eşitlik
(1) ile tespit edilir [1].
Kütle kaybı (%) = (m1-m2) / m1 (1)
3. Bulgular ve Tartışma
3.1. Fiziksel Özellikler
Tablo II.’de numunelerin fiziksel özellikleri verilmiştir. Burada numuneler kodlanırken pamuk (p), tencel (t), baskı öncesi (ö), baskı sonrası (s) olarak isimlendirilmiştir. Numune kumaşların çubuk sıklıkları ve ilmek sıklıkları (9) dijital baskı işlemi öncesinde ve sonrasında ölçülmüştür.
TABLO II. NUMUNELERİN FİZİKSEL ÖZELLİKLERİ Numune Adı Çubuk
Sıklığı(Çubuk/cm) İlmek Sıklığı (İlmek/cm) Pö 9,37 10,94 Ps 10,07 11,56 Tö 8,43 10,75 Ts 9,09 12,27
3.2. Boncuklanma Değerlendirmesi
Çalışmada kullanılan pamuklu ve tencel kumaşlara, TS EN ISO 12945-2, 2002 standardı esas alınarak Martindale Piling testi uygulanması neticesinde elde edilen boncuklanma değerlendirmesi Tablo III’te verilmiştir. Tüm numunelerde devir sayısı arttıkça boncuklanma eğiliminin artığı ve hem pamuk hem tencel kumaşlarında baskı sonrası boncuklanmanın olumsuz etkilendiği Tablodan da görülmektedir.
TABLO III .DEVİRLERE GÖRE BONCUKLANMA SONUÇLARI Numune Adı 250 devir 500 devir 1000 devir 2000 devir Pö 3/4 3 2/3 2/3 Ps 3 2/3 2/3 2 Tö 4 3/4 3/4 3 Ts 3/4 3/4 3 2/3
3.3. Aşınma İle Kütle Kaybı Değişimi
BS 5690’a göre, çalışmada kullanılan tüm kumaşlara uygulanan Martindale aşınma dayanımında elde edilen kütle kaybı (%) ortalama sonuçları Tablo IV’te verilmiştir. Tüm numunelerde devir sayısı arttıkça aşınma ile kütle kaybının artığı, tencel kumaşlarında pamuklu kumaşlara göre aşınma ile kütle kaybının daha yüksek olduğu tablodan da görülmektedir. Lif yapısının, iplik üretimi yönteminin, kumaşların gördüğü terbiye işlemlerinin değerlendirmeye etki edeceği, bilinen bir durumdur.
TABLO IV . DEVİRLERE GÖRE KÜTLE KAYBI DEĞİŞİMİ (% ) Numune Adı 250 devir 500 devir 1000 devir 2000 devir
Pö 1.064 1.487 1.938 2.973
Ps 0.628 1.299 1.832 2.785
Tö 0.915 2.014 3.472 7.389
Ts 0.184 0.948 2.788 6.627
Şekil 5. Kütle Değişim Grafiği
4. Sonuç
Boncuklanma ve aşınma testleri genellikle terbiye işlemi görmüş (mamul) kumaşlara uygulanan analizler olup, lif türü, iplik özellikleri, iplik eğirme yöntemi, kumaş özellikleri (örgü türü gibi), kumaşın gördüğü terbiye işlemleri (ön terbiye, boyama, apre gibi) olarak birçok faktörden etkilenebilen performans özellikleridir.
Bu çalışmada, %100 pamuklu ve %100 tencel hammaddeden süprem örme kumaşların ilmek ve çubuk sıklığı, örgü analizi gibi fiziksel özellikleri ile boncuklanma ve aşınma ile kütle kaybı performans özellikleri ilgili standartlara göre tespit edilmiştir. Elde edilen sonuçlar değerlendirilerek farklı hammaddenin boncuklanmaya ve aşınma ile kütle kaybına etkisi yorumlanmıştır.
Yapılan test sonuçları değerlendirildiğinde; uygulanan dijital baskı işleminin baskı sonrası numunelerin boncuklanma ve aşınma dayanımına etkisinin çok olumsuz olmadığı sonucu elde edilmiştir. Boncuklanma tayini testinde baskı sonrasında numunelerin sadece birer birim kötüleştiği görülmüştür. Kütlece değişim yüzdeleri kıyaslandığında pamukta da tencelde de baskı öncesi ve sonrasına ait sonuçlar arasında önemli derecede büyük farklar bulunmamıştır. Numune sayısı ve ölçüm tekrar sayıları artırılarak, eğilimin genel durumu için daha kapsamlı deneysel çalışmalar yapılabilir.
1.Doba Kadem, F., 2007. İpliği Boyalı Pamuklu Kumaşlarda Bazı Fiziksel Özelliklerin Seçilmiş Performans Özellikleriyle İlişkisinin Araştırılması, Doktora Tezi, Çukurova Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Tekstil Mühendisliği Anabilim Dalı, 219 s, Adana
2.Doba Kadem, F., Oğulata R.T.,2014. İpliği Boyalı Pamuklu Kumaşlarda Kumaş Konstrüksiyonunun Boncuklanma ve Aşınmaya Etkisinin Araştırılması, Çukurova Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 29(1), 89-97 ss.
3.Doba Kadem F., Özdemir Ş. 2018. Dijital Baskılı Kumaşlarda Hava Geçirgenliği Ve Patlama Mukavemeti Üzerine Deneysel Bir Çalışma, “1. Uluslararası Akdeniz Sempozyumu, Mersin, 1-3 Kasım 2018.
4.Ala D.M., Gülşen Bakıcı G., Abdulvahitoğlu A. 2017.Süprem Örme Kumaşlarda Kalınlık, Hava Geçirgenliği ve Boncuklanma Özelliklerinin İncelenmesi Çukurova Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 32(3), ss. 103-109.
5. Demiryürek O., UYSALTÜRK D. 2016. Viloft/Polyester Karışımlı Örme Kumaşların Patlama Mukavemeti ve Boncuklanma Özelliklerinin Araştırılması, Tekstil ve Mühendis, 23: 102, 105-111.
6. Tekoğlu O., Kavuşturan Y. 2007. Şenil Ve Makarna İpliklerden Üretilen Düz Örme Kumaşların Aşınma, Patlama Ve Eğilme Özellikleri Uludağ Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi, Cilt 12, Sayı 2.
7. Gül R. 2012.Yeni Nesil Liflerden Örülen Çorapların Konfor Ve Dayanım Özellikleri Pamukkale Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Yüksek Lisans Tezi Eylül 2012.
8.Özçelık Kayseri G., Bozdoğan F., Hes L., 2010. Performance Properties Of Regenerated Cellulose Fibers, Tekstil Ve Konfeksiyon 3/2010 208-212.
9.TS EN 14971: 2013. Tekstil-Örülmüş Kumaşlar-Birim Uzunluk ve Birim Alan Başına Örgü İlmeği Sayısının Tayini
10.TS EN ISO 12945-2, 2002. Tekstil –Kumaşlarda Yüzey Tüylenmesi ve Boncuklanma Yatkınlığının Tayini- Bölüm 2: Geliştirilmiş Martindale Metodu, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.
11.BS 5690, 1991. Method for Determination of Abrasion Resistance of Fabrics, Misis Apre (Adana) Mamul Kalite Kontrol Laboratuvarı Deney Föyü.of Tehran, Karaj, Iran. 173 pp.
