PENGELUARAN YARN FILAMENT
Pengenalan
o Filament yarn ialah yarn yang diperbuat daripada serat-serat filament yarn.
o Sebelum penemuan baru dalam pembuatan filament yarn dari 2600sebelum masihi sehingga tahun 1890 an hanya diketahui sutera adalah satu-satunya filament yarn.
o Setelah itu, filament yarn mula diperbuat dari pelbagai bahan samaada dari serat semulajadi (serat selolus) ataupun serat buatan manusia (polimer)
Filament Berkesinambungan (Continuous Filament Yarn)
o Continuous Fiament Yarn terdiri daripada satu atau banyak filament panjang (continuous filament) yang digabungkan samaada diberi pintalan atau tidak.
o Filament yarn yang terdiri dari satu filamensahaja dipanggil monofilament yarns dan filament yarn yang terdiri daripada lebih dari satu filament dipanggil multifilament yarns.
o Continuous Filament yang dihasilkan dari serat buatan menerusi proses penyemperitan melalui spinneret dipanggil tow yang terdiri daripada beratus atau beribu serat filament berkesinambungan.
o Terdapat beberapa kaedah yang digunakan untuk menghasilkan filament yarn iaitu wet spinning, dry spinning dan melt spinning.
a. Wet Spinning (Penspinan Basah)
o Kaedah ini biasa digunakan untuk membuat serat buatan dan serat selulos seperti rayon.
o Proses wet spinning melibatkan larutan cecair yang dipamkan melalui small nozzle dipanggil spinneret ke dalam takungan kimia untuk membekukan larutan membentuk filament yang panjang.
o Filament yang keluar dari takungan kimia dibersihkan dikeringkan dan digulung mambetuk spoot.
o Jumlah dan saiz lubang pada spinneret bergantung kepada kehendak akhir produk.
o Jika terdapat satu lubang pada spinneret, hasil yang diperoleh ialah satu filament yang pnjang dikenali sebagai monofilament dan jika terdapat banyak lubang pada spinneret hasil yang diperoleh dikenali sebagai multifilament.
o Saiz dan nombor filament bergantung kepada saiz lubang pada spinneret. Jumlah twist yang diberikan pada filament akan mempengarui yarn tekstur dan kekuatan benang.
b. Dry Spinning (Penspinan Kering)
o Kaedah kedua yang biasa digunakan untuk menghasilkan yarn filament yang dry spinning.
o Contoh produk yang biasa dihasilkan dengan kaedah ini ialah acetate.
o Kaedah ini melibatkan larutan cecair polymer spinneret ke air chamber.
o Tindakan udara akan menyebabkan polimer yang keluar dari spinneret membeku dan membentuk filament yang panjang.
o Filament tersebut seterusnya dipintal atau ihantar ke proses yang seterusnya.
o Filament yang terhasil juga akan digulung membentuk spool.
o Kaedah ini juga menghasilkan monofilament dan multifilament serta saiz filament bergantung kepada saiz lubang pada spinneret.
o Jumlah twist yang diberikan juga mempengaruhi tekstur dan kekuatan.
c. Melt Spinning (Penspinan Lebur)
Kaedah ketiga yang digunakan untuk penghasilan continuous filament yarn ialah melt spinning.
Contoh produk yang biasa dihasilkan menggunakan kaedah ini ialah polyester.
Melalui kaedah ini chip polyester dileburkan dan dipamkan melalui spinneret ke air chamber.
Tindakan udara akan menyejukkan dan membekukan filament polyester yang keluar.
Seperti juga kaedah wet spinning dan dry spinning, kaedah ini juga menghasilkan monofilament dan multifilament dan saiz filament juga bergantung kepada saiz lubang pada spinneret.
Hasilnya juga akan digulung membentuk spool serta tekstur dan kekuatannya juga bergantung kepada jumlah twist yang diberikan.
Filament Tidak Berkesinambungan (Discontinuous Filament Yarn)
Filament yarn yang diperbuat daripada serat-serat polimer mempunyai permukaan yang licin dan bulat pada keratan rentasnya.
Ini menyebabkan fabrik dari filament yarn lebih licin dan melekat pada badan apabila bersentuhan dengan kulit menjadikan pengguna tidak selesa.
Oleh itu filament yarn perlu ditukarkan sifat-sifatnya kepada sifat-sifat serat semulajadi uang lebih selesa apabila dibuat fabrik.
Kebanyakan serat semulajadi mempunyai sifat menggerinting (crimp) dan bergelombang (waviness) yang dapat memberikan ciri-ciri bulkiness atau kegebuan terhasil dari ruang-ruang yang banyak.
Untuk mendapatkan ciri-ciri seperti serat semulajadi pelbagai kaedah telah digunakan dan diantaranya seperti penukaran kepada entuk stapel ataupun raatan pengteksturan (texturizing).
Penukaran tow kepada bentukstapel akan melalui proses seperti penarikan(drawing), penggerintingan(crimping), pemanasan(heating), dan dipotong kepada bentuk serat stapel(pendek) mengikut kesesuaian pamjang yang dikehendaki.
Serat-serat stapel tadi dibalekan atau diproses menjadi yarn menggunkan mesin spinning konvensional.
Pemprosesan Bahan Mentah
i. Pempolimeran Bahan mentah.
Bahan kimia bertindak di bawah tekanan akan menukarkannya kepada bentuk polimer resin yang di ’extrude’ keluar seperti spaghetti atau helaian pepejal dan dipotong kebentuk chip. Agen pemudaran juga diletakkan semasa proses ini. Polimer chip ini akan digunakan untuk pengeluaran serat filament. Polimer chip dicairkan oleh haba di autoslave dan dipamkan melalui spinneret.
ii. Penyemperitan dan Penyejukan.
Larutan pepejal polimer yang melalui spinneret akan membentuk talian panjang. Saiz serat filament ini bergantung kepada saiz lubang spinneret. Talian serat tadi akan disejukkan dengan meniupkan angin melaluinya.
iii. Penarikkan atau Penegangan Selepas Penyejukan
Serat filamen yang terhasil ini boleh ditarik 4 ke 5 kali panjang asalnya. Ia bertujuan mengubah rantaian molekulnya dan meningkatkan sifat mekanikal serat. Serat kemudiannya digulung ke bentuk kon,spools dan sebagainya.
Serat-serat filament ini akan ditukar bentuk kepada serat staple dengan melalui proses penggerintingan tow.heat-set dan dipotong kepada panjang yang dikehendaki.
Terdapat pelbagai kaedah pemotongan tow bergantung kepada jenis serat seperti:
i. Viscose Rayon
Dipotong ketika basah selepas proses pengerasan (coagulating) atau rendaman penjanaan semula (regenerating bath) dan penegangan (drawing).
ii. Poliester (serat termoplastik)
Dipotong selepas proses penegangan (drawing). Penggerintingan (crimping) dan diberi pemnasan (heat-set)
Filament Tow kepada Spun Yarn
Terdapat dua kaedah yang digunakan untuk menukarkan serat filament tow kepada bentuk yarn iaitu:
a. Tow kepada top
b. Tow kepada yarn.
a. Teknik tow kepada top
Kaedah tow kepada top menghasilkan serat stapel dari tow dengan
mengekalkan kesinambungan keseragaman dan keselarian susunan serat-
serat dimana tow ditukarkan kepada bentuk sliver dengan ciri-ciri
susunan serat top yang digunakan dalam pemprosesan worsted (combed
wool). Kaedah tow kepada top bertujuan untuk melupuskan proses
pembukaan dan carding dan ia bermula dari proses drawing.
Mesin tow-to-top converters digunakan untuk memutuskan atau
memotong filament tow kepada panjang stapel yang sama dari pelbagai
panjang. Tow-to-top converter menghasilkan top melalui:
i. Pemutusan serat menggunkan kaedah stretch breaking.
ii. Pemotongan (cutting)
i. Stretch Breaking
Tedapat kaedah stretch breaking dengan melakukan tow diantar drafting roller dan draft digunakan melebihi tahap tegangan serat.
Oleh itu, roller boleh mencengkam tow dan mengelakkan daripada tergelincir dan memutuskan filamen secara rawak,menghasilkan panjang serat yang berbeza.
Terdapat juga penggunaan turbo stapler yang mengawal poin pemutusan filament menggunakan sepasang roller pemutus (breaker roller) pada zon penegangan. Roller pemutus mempunyai gigi tajam seperti gigi gear bertemu (intermesh) tetapi tidak bersentuh dan filament ditegangkan oleh 2 set roller. Semasa filament melalui roller pemutus ia akan melentur secara tajam dan menghasilkan tegangan yang tinggi sehingga mnemutuskan filament.
Filament akan putus pada panjang yang lebih seragam.
Olh kerana serat tidak putus pada masa yang sama, kesinambungan sliver dapat dikekalkan.
ii. Pemotongan (cutting)
Kaedah pemotongan serat dilakukan dengan mengambil bilangan tow dalam keadaan tegangan dan memotong menggunakan pusingan roller atas yang mempunyai pisau berputar (spiral) pada permukaannya.
Pemotongan secara berputar ini dilakukan dengan menekan roller atas (spiral knife) dengan beralaskan rollerbawah (anvil roller).
Oleh itu,serat dipotong pada pemanjangan yang seragam dan panjang serat sama dengan jarak diantar setiap poin pisau.
Kelemahan sistem ini berlaku apabila tindakan menekan serat akan menghasilkan sekumpulan hujung serat bersambung bersama pada poin tekanan. Terdapat juga serat-serat yang tidak dapat dipotong sepenuhnya.
b. Teknik Tow kepada Yarn (Tow to Yarn)
Kaedah ini menggunakan mesin direct spinner. Dimana tow ringan (4,400
denier) dimasukkan ke dalam mesin direct spinner menggunakan
travelling roller(3 guide rolls),kemudian melalui di antara 2 nips rolls, dan
seterusnya ke pasangan nip rolls dimana pergerakannya mempunyai
nisbah yang tinggi dan menghasilkan tegangan menyebabkan serat putus
pada poin lemah. Talian yang terhasil dibentuk kepada saiz yarn
dikehendaki, diberi twist dan dililt pada bobbin.
Pengteksturan (Texturizing)
Penghasilan serat-serat stapel dari serat-serat filament tidak dapat mengekalkan bentuk filament yang berterusan. Untuk mengelakkan ciri-ciri yang terdapat pada filament berterusan, teknik penggubahsuaian struktur diperlukan untuk menghasilkan sifat-sifat bulkiness dan penonjolan tanpa perlu menukar kepada bentuk serat stapel.
Proses ini menumpukan kepada pengubahsuaian geometri dan struktur kriteria sebahagian daripada yarn filament.
Pengubahsuaian geometri filament adalah seperti pembengkongan, penggerintingan (crimping), dan loop pada jumlah tertentu untuk meningkatkan isipadu tentu yarn (meningkatkan bulkiness).
Proses pengubahsuaian kriteria yarn filament berkesinambungan dikenali sebagai pengteksturan.
Definasi Yarn Tekstur
”Istilah generik untuk filament atau spun yarn yang telah ditingkatkan isipadu tentunya berbanding yarn konvensional yang mempunyai kesamaan dari segi serat,yarn count dan ketumpatan linear (linear density)”
Kelebihan Pengteksturan
1. meningkatkan rintangan bintilan (pilling resistance), rintangan keremukan (crease resistance), kestabilan dimensi, daya penglihatan (appereance) yang penuh dan peningkatan daya tahan lasak (durability).
2. mempunyai kemampuan bentuk ketahanan yang lebih baik berbanding yarn filament konvensional.
3. kelebihan daya lenturan (flexibility) dan daya pemanjangan (extensibility) pada fabrik yang dihasilkan.
4. menghasilkan yarn yang lembut (peningkatan bulkiness) dan ini akan meningkatan sifat covering power.
5. fabrik yang terhasil muddah dibasuh dan mudah dikeringkan.
6. mempunyai sifat rintangan geseran (abrasion resistance), kekuatan dan tahan lasak pada serat polimer termoplastik.
7. kebanyakan serat termoplastik sintetik mempunyai kandungan kelembapan (moisture content) yang rendah berbanding serat selulosa dan lain-lain serat semulajadi, namun begitu dengan adanya udara terperangkap diantar ruang-ruang yarn tekstur dan mengekalkan kelembaoan menghasilkan sifat keselesaan yang agak baik.
Terdapat pelbagai kaedah di dalam penghasilan yarn tekstur:
i. False-twist
ii. Stuffer-box
iii. Air Jet
Contributor : Nurulfarhana Binti Zakaria ( 10DMT05F023 )
