TARIFNAME TEKSTIL ATIKLARINDAN OLUSTURULAN TAMAMI PAMUK ELYAFI IÇEREN KENDINDEN RENKLI MELANJ RING IPLIKLER VE BUNLARIN ÜRETIM YÖNTEMI Teknik Alan Bulus, %100 oraninda pamuk elyafi ihtiva eden tüketim öncesi ve/veya tüketim sonrasi atik tekstillerin renklerine göre tasnif edilmesi, garnet ve/veya sifanoz makinelerinden geçirerek elyaf elde edilmesi, elde edilen açilmis renkli pamuk elyafinin pnomofil ve/veya fitil telefleri ve/veya diger pamuk elyaflari ile harmanlanmasi, taranmasi, dublajlanmasi, fitil makinelerinde fitil seridi haline getirilmesi, ring iplik egirme sistemleri ile egirilerek mukavemetli, boya prosesinden geçmeden, renklendirilmesinin sadece atik tekstillerden geri dönüstürülen kendinden renkli elyaf kullanilarak yapilmasiyla melanj iplikler elde edilmesi ile ilgilidir. Teknigin Bilinen Durumu Tekstil sektöründe sürdürülebilirlik, dogal kaynaklarin hizlica tüketilmesinden dolayi oldukça önemi bir konudur. Sürdürülebilirlik olgusunu yasatabilmek için, dogal, rejenere ve suni/sentetik hammaddelerden elde edilmis malzemeleri geri dönüstürerek tekrardan üretim döngüsüne katabilmek gerekmektedir. EP3222763A1 numarali patentte, denim kumaslarin üretilmesinde kullanilacak ipliklerden bahsedilmektedir. Bu iplikler, %70 geri dönüstürülmüs pamuktan ve %30 geri dönüstürülmüs polyesterden olusturulmaktadir. Bu elyaf gruplari homojen bir sekilde harmanlanir ve tarak makinesinde taranir. Cer makinesine aktarilan tarak seritleri dublajlanir ve cer seritleri elde edilir. Seritler, open-end veya ring iplik egirme sistemleri ile iplik haline getirilir. Burada elde edilen Iplik %100 pamuklu veya melanj iplik degildir. Daha sonra bu iplik dokuma makinelerinde dokunur. Böylelikle denim kumaslar elde edilmis olur. polyester karisimi ring ipliklerden bahsedilmektedir. Burada kullanilan polyester elyaf, geri dönüsüm malzemeden elde edilmektedir. Kullanilan pamuk elyafinin geri dönüsüm malzemeden elde edinildigine dair bir bilgi mevcut degildir. En az %40 oraninda geri dönüstürülmüs polyester elyafi ve %60 oraninda pamuk elyafi kullanilir. Harmanlanan, taranan, dublajlanan elyaf karisimi, ring iplik egirme sistemleri ile iplik formuna getirilir. Elde edilen bu iplikler de dokuma ve örgü prosesleri ile kumas formuna getirilir. dönüstürülmüs malzemelerden elde edilmesi ile ilgilidir. Burada, birincil ve ikincil elyaf gruplarindan bahsedilmektedir. Birincil elyaf grubu, %30 ve ve 5 cm araliginda kesilmesinden sonra açilmasi ile elde edilmektedir. Örgü kumaslar ise pamuk, polyester, polyamid veya suni ipekten olusmaktadir. Elde edilen iplik ise bunlardan veya bunlarin kombinasyonlarindan olusmaktadir. Birincil elyafa daha sonra ikincil elyaf karistirilmaktadir. Böylelikle, öncelikle en az iki renkli iplikler olusturulmakta, daha sonra bu iplikler dokuma veya örgü prosesleri ile geri dönüstürülmüs para-aramid elyafi kullanilarak özlü iplik elde edilmesinden ve sonrasinda bu ipliklerin denim kumaslarda kullanilmasindan bahsedilmektedir. Egirilmis iplik %1 ila %30 oraninda geri dönüstürülmüs para-aramid, %5 ila %15 oraninda geri dönüstürülmüs pamuk elyafi, %10 ila %94 oraninda ise virjin pamuk elyafi içermektedir. Birincil özlü ipligin iç kismi elastomerik bir filamentten, disina sarilan kismi ise %1 ila %30 oraninda geri dönüstürülmüs para- aramid, %5 ila %15 oraninda geri dönüstürülmüs pamuk elyafi, %10 ila de birincil özlü iplikte kullanilan karisim oranlari kullanilarak olusturulmaktadir. Bu sekilde atki ve çözgü iplikleri elde edilmektedir. Bu iplikler daha sonra dokunarak kumas elde edilmekte ve daha sonra ceket, pantolon, elbise gibi giyim esyalarinin üretilmesinde kullanilmaktadir. Geri dönüstürülmüs pamuk, genellikle iplik, kumas gibi ürünlerin artiklarinin ortaya çiktigi tüketim öncesi (pre-consumer) ve kullanilmis giysi, dösemelik kumas, havlu gibi ürünlerin yer aldigi tüketim sonrasi (post-consumer) kaynaklar kullanilarak elde edilmektedir. Tüketim öncesi ve/veya tüketim sonrasi bu ürünler genellikle mekanik islemler ile geri dönüstürülmektedir. Mekanik islemler ile geri dönüsümü yapilan pamuk elyafinin lif uzunlugu virjin elyafa göre daha kisadir. Bu nedenden dolayi mekanik geri dönüsümü yapilan tekstillerden elde edilen açma pamuk elyafinin ring iplik egirme sistemleri ile %100 oraninda kullanilarak geri dönüstürülmesi mevcut tekniklerle mümkün degildir. Yardimci yani tasiyici elyafa ihtiyaç duyulmaktadir. Bunun için ise genellikle polyester elyafi kullanilmaktadir. Bu da %100 oraninda pamuklu geri dönüsüm ring iplik üretimine olanak saglamamaktadir. Melanj %100 pamuk ring ipligi üretimi de pamuk elyafinin daha önce boyanmasi ve karisima daha sonra eklenmesi ile mevcut yöntemlerle yapilmaktadir. Renkli %100 pamuk ring ipligi eldesi ise renklendirilmis pamuk elyafi kullanimina alternatif olarak ipligin daha sonra boyama prosesine tabi olmasiyla mümkün kilinmaktadir. Hem pamuk elyafinin boyanmasi hem de ipligin boyanmasi gibi yöntemler ek maliyet, boyamadan kaynakli asiri su tüketimi ve atik boyama suyu gibi çevresel sorunlari dogurmaktadir. Yukarida belirtilen sebeplerden ötürü tekstil atiklarinin mekanik geri dönüsümünden elde edilen ve ring ipliklerde düsük elyaf boyu nedeniyle kullanimi pek mümkün olmayan kendinden renkli pamuk elyafinin, ipliklerin renklendirilmesinde degerlendirilmesi ve diger pamuklu isletme tekstil atiklarinin da iplik bünyesinde kullanilmasina olanak saglayan bir ürün ve yönteme ihtiyaç duyulmaktadir. Bulusun Amaci Bulus, atik pamuklu tekstillerin mekanik islemler ile geri dönüstürülmesiyle elde edilen kisa lif uzunlugundan dolayi ring iplik teknolojisinde polyester veya diger sentetik yürütücü elyaf eklenmeden kullanilamayan kendinden renkli açma elyafin, pnomofil ve/veya fitil telefleri ve/veya diger pamuk elyaflari ile ilk defa beraber kullanilarak tekstil atiklarindan olusturulan tamami pamuk elyafi içeren kendinden renkli (melanj) ring iplikler ve bunlarin üretim yöntemini gelistirmeyi amaçlamaktadir. Bu sayede bulus, tekstil atiklarinin degerlendirilmesine, virjin pamuk tüketimini belli oranda azaltilmasina ve boya prosesinin elimine edilmesine olanak saglayarak enerji tüketimini, çevreye verilen karbon ayak izi miktarini, kimyasal tüketimini (pestisit, fungisit vb.) ve su tüketimini ciddi miktarda azaltmayi hedeflemektedir. Bulusun Detayli Açiklanmasi Pamuklu tekstil ürünlerinin imalatinda olusan atiklar, ise yaramayan defolu parçalar, tüketicilerin olusturdugu kullanilmis kiyafetler, kullanim ömrünü tamamlamis ev tekstil ürünleri, koltuk dösemeleri, yastik, yorgan vb. mobilya tekstili atiklari gibi atik tekstil ürünleri vb. atiklar toplanir. Toplanan bu atiklar üzerindeki polyester bazli dikis iplikleri içeren dikis yerleri kesilir ve zimba, fermuar gibi giyim aksesuarlari uzaklastirilir. Daha sonra renklerine göre tasnif edilir. Elyafa dönüstürebilmek Için öncelikle atik tekstillerin üzerine kayganlik ve yumusaklik verebilmek için yardimci kimyasallar uygulanir. Renklerine göre tasnif edilmis ve üzerine tekstil kimyasali uygulanmis atik tekstiller daha sonra garnet/sifanoz makinesinden geçirilir. Garnet/sifanoz makinesinin önünde opsiyonel olarak bir metal dedektör bulunmaktadir. Bu metal dedektör sayesinde elyafa karisabilecek metaller tespit edilerek uzaklastirabilmektedir. Konveyör bant ile beslenen atik tekstiller kesme agzina düzenli olarak beslenir. Kesme agzinda en az bir biçak vardir. Birden fazla biçak bulundugunda, biçaklardan en az bir tanesi tercihen eksantrik olarak hareket eder. Atik tekstiller bu kesme agzina beslenir ve ayarlanan boyutlarda kesilir. Atik tekstiller garnet/sifanoz makinesine girdiginde çoklu ve sirali açma safhalarina tabi tutulur. Garnet/sifanoz makinesinde tercihen 4 veya 6 adet açici tambur bulunmaktadir. Tamburlarin üzerinde ise açma islemini gerçeklestirmeye yardimci olan igneler bulunmaktadir. Makine çalisir durumda iken tambur ve igne ayarlamasi yapilabilmektedir. Ayni zamanda tambur hizlari da birbirlerinden farkli çalismaktadir. Son açma tamburu hizi ile ilk açma tamburu hizi arasindaki oran, 1 ila 4 arasinda uygulanmaktadir. Bu sayede pamuklu tekstil atiklarindan elyaf elde edilmis olur. Bu elyaflar renklerine göre ayri ayri depolanmaktadir. Tamami pamuk elyafindan elde edilmis atik tekstillerin açilmasi ile elde edilen kendinden renkli açma elyaf, pamuklu pnomofil telefi ve/veya pamuklu fitil telefi ve/veya BCI, virjin veya organik diger pamuk elyaf demeti harman hallaç makinesinde karistirilir. Burada, tamami pamuk elyafindan elde edilmis atik tekstillerin açilmasi ile elde edilen kendinden renkli açma elyafin orani iplik lineer yogunluguna göre %3 ila %50 arasinda degismektedir. Harman hallaç makinesinde karistirilarak homojenlestirilen elyaf karisimi tarak makinesine aktarilir. Tarak makinesine harmanlanmis elyaf genelde topak halinde yani lif kümesi halinde gelir. Mevcut olusan yeni karisim elyafi tarayabilmek için tambur tel sikligi en az 800 uç/inchz, tercihen 960 uç/inchz, olarak ayarlanan tarak makinesine lif kümesi halinde gelen elyaf demeti taranarak açilir. Genellikle pamuk tipi teller kullanilir. Ayrica tarak makinesinde bulunan hareketli sapka tel sikligi en az 40 uç/inch2 tercihen ise 50-58 uç/inch2 olarak ayarlanir. Hareketli ve sabit sapka açikliklarinin daha önce standart üretimde 45-50 mikrometreden bulus kapsaminda 40 mikrometre ve asagisina düsürülür. Ayrica hareketli sapka hizi en az 20 m/dk ve üzerinde ayarlanir. Tarak makinesinde bulunan brizör devrinin rpm ve üzerine ayarlanir. Tarak makinesinde ayni zamanda elyaf karisimi içerisindeki kisa lifler ve tozlar uzaklastirilir. Açilan lifler paralellestirilir ve tülbent formuna getirilir. Daha sonra da tarak seridi formuna getirilerek düzgün bir sekilde kovalara alinir. Düzgünsüzlügün daha da azaltilmasi gereken durumlarda en az bir defa daha tarak makinesinden geçirilebilmektedir. Böylelikle nepsler de uzaklastirilmaktadir. Mekanik islemlerle geri dönüstürülmüs tekstil atiklarindan elde edilen renkli elyafin yukarida anlatildigi gibi harmana katilmasiyla renklendirme yani melanj efekt saglanabilecegi gibi alternatif olarak bu renkli açma elyafin önceden taraklanmis en az bir tarak seridinin bagimsiz veya beraber sekilde taranmis diger pamuklu pnomofil telefi ve/veya pamuklu fitil telefi ve/veya diger BCI, virjin veya organik pamuktan elde edilen en az bir tarak seridi ile cerde dublajlanarak karistirilmasi ile renklendirilme saglanabilir. Bu sekilde yapilan renklendirmede kovalara doldurulan tarak seritleri daha sonra cer makinesinin caglik kismina aktarilir. Kovalar elde edilmesi istenilen renge göre cagliklara dizilir ve içindeki tarak bantlari da çekim kismina aktarilir. Yukarida anlatilan her iki yöntemde de cer makinesinde en az iki tarak seridini farkli hizlarda dönen silindir çiftleri ile çekilip inceltilir ve yogunlastirilir. Burada manson sertligi hammadde karisimina özgü belirlenmis olup manson sertliginin 64 Shore ve üzeri kullanilir. Burada uygulanan ön çekim 1,1 ila 1,8 arasina getirilmistir. En az 1 tercihen ise 2 pasaj dublajlama yapilir. Ayrica tercihen dublajlanacak tarak seridi sayilari birinciden ikinci pasaja geçildiginde bir azaltilir. Yukarida detaylari verilen bulus basamaklarinin uygulanmasi ile seridin daha homojen bir sekilde karismasi saglanmis olacaktir. Ayni zamanda kisa elyaf ile uzun elyafin birbirine yaklasmasi ve dagilimin homojenlesmesi saglanarak serit ve iplik Üzerindeki kütlesel varyasyonlarin degisimi minimize edilmistir. Dublajlamadan çikan cer seritleri fitil makinesine iletilir. Fitil makinesinden çikan fitil seridi iplik formuna getirilmek Üzere ring iplik egirme sistemlerine aktarilir. Fitil seridi burada çekimle inceltilir. Iplik için yeterli incelige ulasan Iif demetine büküm verilir. Bu sayede bu Iif demetine mukavemet kazandirilir. Bu islemler sonucunda boya prosesinden geçmeyen, melanj renkli ve mukavemetli Iplik elde edilir. Alternatif olarak ring makinesinde iki fitil de kullanilabilir. Bu durumda ise düzgünsüzlük daha da azaltilir. Ring makinesi girisinde tek fitile alternatif olarak iki fitil de kullanilir. Bu iki fitilin bir tanesi BCI, virjin veya organik pamuk elyaf çesitlerinden en az birinin taraktan, penyeden ve fitilden geçirerek elde edilen serit veya pnomofil fitil seridi olup digeri ise renkli geri dönüsüm elyaf ve/veya pnomofil ve/veya fitil telefleri ve/veya diger pamuk elyaflari içeren fitil serittir. Bu uygulama genellikle renkli ipliklere virjin pamugun ana rengi olan ekru rengin katilacagi zaman uygulanmaktadir. Geri dönüstürülmüs pamuga harman hallaç kisminda veya dublajlama kisminda pnomofil telefi ve/veya fitil telefi de eklenerek kullanilan geri dönüsüm malzeme orani da artirilmaktadir. Renkli atiklardan geri dönüstürülen pamuk elyafi sayesinde ipliklere renk verilerek melanj iplik olusturulabilmektedir. Bulus, melanj ipliklerin genellikle boya prosesinden geçmis elyaf kullanilarak elde edilmesi teknik sorunu da çözmektedir. Bu bulus sayesinde boya prosesini elimine ederek kendinden renkli melanj iplikler elde edilebilmektedir. Ayrica virjin pamuk tüketimi de ciddi miktarda azalacaktir. Bu nedenle virjin pamugun Üretimi esnasinda açiga çikan karbon ayak izi miktari, kimyasal tüketimi (pestisit, fungisit vb.) ve su tüketimi de dogru orantili olarak ciddi miktarda azalacaktir. Örnek Çalismalar Yukarida detaylandirilmis üretim yöntemi ile elde edilmis tamami pamuk elyafi içeren, boya ihtiyaci olmayan, kendinden renkli ve geri dönüstürülmüs 24 Ne ekru ve gri melanj ring ipliklerin fiziksel ve mekaniksel özellikleri Tablo 1'de verilerek standart kontrol ring ipligi ile karsilastirilmistir. Tablo 1: Standart ring iplik ve bulus kapsaminda gelistirilen melanj ring ipliklerin fiziksel ve mekaniksel özellikleri Kontrol Ekru Gri Rin Melanj Melanj I li"gi _Ring _Ring p 9 Ipligi Ipligi Iplik Numarasi (Ne) 24 24 24 Kütle Degisim Katsayisi (%50/km) 520 4 51 Kalin Yerlerin Sayisi Neps Sayisi (%ZOO/km) 400 158 219 Tüylülük (H) 56,5 8,46 6,04 TR TR