< Previous 105 Bagian yang tajam ini dapat disetel mendekati atau menjauhi permukaan taker-in, demikian pula sudut ataupun miringnya pisau-pisau tadi terhadap permukaan taker-in. Pisau-pisau ini letaknya hampir vertikal atau membuat sudut sebesar 30º dengan garis vertikal. Pada waktu kapas disuapkan oelh rol penyuap dengan kecepatan 1 ft/menit dan mendapatkan pukulan / cabitan dari gigi-gigi yang tajam dari taker-in, dengan kecepatan permukaannya kurang lebih 1000 ft/menit, maka pembukaan yang sempurna diharapkan telah terjadi, sehingga kotoran-kotoran yang ada dalam kapas telah terbuka. Dengan adanya pisau pembersih yang letaknya dekat dengan permukaan taker-in, maka kotoran-kotoran tersebut akan tertahan dan terlepas dari serat kapasnya. Untuk membantu agar serat-serat kapas yang panjang jangan turut terpisahkan oleh pisau-pisau pembersih dan jatuh kebawah taker-in, maka dibelakang pisau pembersih dan dibawah permukaan taker-in dipasang semacam saringan untuk menjaga jangan sampai terlalu banyak serat yang jatuh kebawah. Saringan bawah ini biasanya terdiri dari beberapa batang yang dipasang dibawah taker-in dengan celah-celah diantaranya, serta lembaran mental yang berlubang-lubang yang diletakkan dibelakangnya dan menutupi permukaan bawah dari taker-in. Dengan adanya saringan ini, maka serat-serat panjang yang terbawa oleh taker-in tetap tertahan, namun kotoran-kotoran serta serat-serat yang pendek dapat jatuh kebawah. Jarak antara saringan dengan permukaan taker-in ini dapat pula diatur sesuai dengan tingkat kebersihan dari kapasnya dan biasanya dekat pisau pembersih agak longgar dan makin rapat kebelakang. Dibawah taker-in terdapat sekatan, sehingga limbah yang berasal dari pisau pembersih yang biasanya terdiri dari kotoran-kotoran, pecahan-pecahan batang dan daun kapas jatuh kebawah dibelakang sekatan, sedang limbah yang berasal dari saringan yang lebih banyak mengandung serat-serat kapas akan jatuh kebawah didepan sekatan. 106 Gambar 5.51 Rol Pengambil, Pisau Pembersih dan Saringan 5.13.1.5 Tekanan Pada Rol Penyuap Agar serat yang disuapkan ke rol pengambil tidak mudah dicabut pada waktu kena pukulan / pembukaan dari rol pengambil, maka serat yang disuapkan tersebut harus dipegang / dijepit antara rol penyuap dan pelat penyuap. Jepitan ini diperoleh dengan memberikan tekanan atau beban rol penyuap. Sistem pembebasan yang sederhana pada rol penyuap ini dapat mempergunakan bandul seperti terlihat pada gambar 5.52. Gambar 5.52 Sistem Pembebanan dengan Bandul pada Rol Penyuap 107 Seperti terlihat pada gambar 5.52, karena adanya beban dari bandul W dan ujung lengan sebelah kanan tertahan oleh penahan, penekan akan memberikan tekanan pada rol penyuap di A. Besar tekanan ini dapat diatur dengan mengubah-ubah letak bandul dan dapat dihitung sebagai berikut : Kalau misalkan besarnya tekanan akibat bandul W tersebut pada rol penyuap sebesar P, jarak gaya tekan P terhadap penahan dititik B sama dengan b sedangkan jarak bandul terhadap titik B sama dengan a, berat rol penyuap sama dengan N dan sudut antara N dan P = D, maka kalau kita ambil momen terhadap titik B, akan didapat : W.a – p b = atau P = ba W. Jadi kalau W = 20 lbs a = 10,75 inch b = 1,25 inch maka P = 25,175,10 x 20 = 172 lbs Karena beban tersebut dikenakan pada kedua ujung dari rol penyuap maka besar pembebanan atau tekanan pada rol penyuap tersebut sebesar 2 x P. Kalau berat rol penyuap sendiri = N maka jumlah tekanan yang dikenakan kepada serat yang dijepitnya menjadi 2 P + N cos D. Dalam praktiknya besar D antara 35º dan 45º dan L panjang rol penyuap antara 40 – 45 inch, sehingga jepitan yang dikenakan kepada setiap lebar 1 inch dari lapisan serat adalah : Jepitan / inch = LNPDcos2 5.13.1.6 Mekanisme Pemisahan Kotoran dari Serat pada Taker-in Sebagaimana yang telah dikemukakan terdahulu, taker-in mempunyai putaran yang cukup tinggi dan karena adanya saringan dan tutup diantaranya maka terjadilah semacam aliran udara pada permukaannya. Karena jarak saringan bawah yang makin merapat kebelakang, maka dapat dimengerti kalau tekanan udara didepan lebih besar daripada dibelakang (daerah rol penyuap) 108 Gambar 5.53 Bagian dari Rol Pengambil Terjadinya pemisahan kotoran dari serat pada taker-in dapat diterangkan sebagai berikut : Kalau pada jarak yang sama (D) dari pusat taker-in, terdapat kotoran dan kapas, maka gaya centrifugal yang bekerja padanya, masing-masing ialah : K = M 2RV Kt = gbt 2Z R Kp = gbk 2Z R Dimana : Kt = gaya centrifugal pada kotoran Kp = gaya centrifugal pada kapas bt = berat kotoran bk = berat kapas m = massa V = kecepatan permukaan Z = kecepatan sudut R = jarak dari titik pusat taker-in G = gaya tarikan bumi Karena berat jenis kotoran pada umumnya lebih besar dari berat jenis kapas, maka bt > bk sehingga Kt > Kp. Agar kotoran dapat jatuh kebawah dan serat tetap terbawa oleh taker-in, maka diatur sedemikian agar Kt > T > Kp dimana T = Ti – To Dengan demikian, kalau kedua gaya yang bekerja pada kotoran dan kapas kita jumlahkan, maka resultantenya masing-masing seperti pada gambar 5.54. 109 Gambar 5.54 Gaya-gaya yang Bekerja pada Kotoran dan Kapas Keterangan : o = kotoran a = kapas R = Ti – To = aliran udara M = pisau pembersih Rp = resultante pada kapas Rt = resultante gaya pada kotoran Dimana Rt > Rp Karena Kt > R > Kp, maka Rt > Rp dan arah Rt lebih cenderung kebawah, sehingga kotoran terlempar kearah bawah. Karena terlemparnya kotoran kebawah ini serta posisi dari pisau pembersih, maka kotoran akan tertahan dan jatuh kebawah dan karena Rp nampak searah dengan R, maka akan terus terbawa oleh putaran taker-in. 5.13.2 Bagian Penguraian Bagian ini merupakan bagian utama dari mesin Carding, dimana terjadi penguraian gumpalan-gumpalan serat menjadi serat-serat yang terpisah satu sama lainnya. Bagian ini terdiri dari : - silinder utama - pelat depan dan pelat belakang - flat - saringan silinder (silinder screen) 5.13.2.1 Silinder Utama Silinder utama dari mesin Carding merupakan jantung dari semua kegiatan pada mesin Carding, sedang semua bagian-bagian lainnya dipasang disekelilingnya dan secara langsung atau tidak langsung disesuaikan dengannya. Silinder ini dibuat dari besi tuang yang berbentuk seperti drum dengan garis tengah kurang lebih 50 inch serta lebar 40 atau 45 inch. Permukaan dalam dari silinder ini diperkuat dengan besi. Pada kedua penampang sisi kiri kanannya dipasang kerangka, seperti halnya jari-jari pada roda dan ditengahnya dipasang poros. Diantara jari-jari pada penampang tersebut ditutup dengan pelat besi, untuk menghindari kemungkinan-kemungkinan timbulnya aliran udara yang tidak dikehendaki. Poros tersebut merupakan sumbu putar dari permukaan silinder dan diletakkan diatas suatu kerangka dengan menggunakan landasan (bearing) pada kedua ujungnya. 110 Kerangka dimana poros tersebut diletakkan terdiri dari dua pasang kerangka panjang yang dihubungkan dibagian depan dan belakang dengan kerangka penguat. Untuk mencegah terjadinya getaran-getaran yang tidak dikehendaki, silinder tersebut dibuat seimbang (dynamically balanced) serta permukaannya dibuat konsentrik terhadap titik pusatnya. Untuk keperluan memasang flexible-wire clothing, pada permukaannya dibuat lubang-lubang kearah melintang dari putarannya sebanyak empat sampai enam baris dan lubang tersebut kemudian ditutup rapat dengan kayu sehingga rata dengan permukaannya. Dalam hal menggunakan metalic-wire, lubang tersebut tidak perlu dibuat. Permukaan dari silinder tersebut kemudian ditutup dengan card clothing, sehingga menyerupai permukaan parut. Pemasangan card clothing ini harus dilakukan secara khusus supaya permukaannya dapat rata, terutama pada awal dan akhir dari pemasangannya. Pada umumnya card clothing yang dipakai mempunyai ujung yang tajam seperti kawat parut, sebanyak 400 sampai 650 buah setiap inch persegi (90 s/d 130 counts) atau kurang lebih sebanyak : 3.000.000 buah pada permukaan silindernya yang mempunyai garis tengah 50 inch serta lebar 40 inch. Ujung-ujung kawat yang tajam pada permukaan silinder tersebut menghadap kearah putaran silindernya dan berputar dengan kecepatan 2200 ft/menit. Kecepatan putaran silinder pada mesin card biasanya berkisar antara 155 sampai 170 putaran per menit, tergantung kepada serat yang diolahnya. Pada umumnya makin panjang seratnya, makin rendah putarannya. Kalau kita perhatikan hubungan antara taker-in dengan silinder, seperti yang terlihat pada gambar 5.54, maka arah gigi-gigi yang tajam pada taker-in juga menghadap kearah putaran taker-in dan keduanya (taker-in dan silinder) bergerak kearah pada titik singgungnya, namun karena kecepatan permukaan taker-in kurang lebih hanya setengah kecepatan permukaan silinder, maka ujung-ujung yang tajam dari bawah atau gigi-gigi pada permukaan silinder akan menyapu punggung gigi gergaji pada taker-in dititik singgung antara keduanya. Karena jarak antara kedua permukaan tersebut sangat dekat (0,007 inch), maka serat-serat yang ada dipermukaan taker-in akan terkelupas dan terbawa ke permukaan silinder ialah seperti dipindahkan ke permukaan silinder. Pada kedua sisi silinder tersebut terdapat kerangka dengan enam penyangga untuk 111 menempatkan card flat dan peralatannya. Penyangga ini dapat disetel naik atau turun dengan memutar skrupnya, sehingga jarak antara permukaan-permukaan flat dan silinder dapat diatur sesuai dengan keperluannya. Pada kedua sisi kerangka tersebut juga ditempatkan pelat-pelat yang melengkung dan konsentris dengan silindernya, untuk menahan serat-serat yang mungkin beterbangan pada waktu penguraian atau penggarukan. 5.13.2.2 Pelat Depan dan Pelat Belakang Bagian depan silinder antara flat dan doffer ditutup dengan pelat-pelat yang melengkung seperti permukaan silindernya, demikian pula bagian belakang silinder antara flat dan taker-in. Penutupan permukaan silinder pada bagian-bagian tersebut dimaksudkan agar serat-serat yang ada di permukaan silinder tidak beterbangan kemana-mana, meskipun terjadi aliran udara selama proses. 5.13.2.3 Top Flat Top flat pada mesin carding dibuat dari batang besi yang mempunyai penampang seperti huruf T. Panjang top flat ini selebar mesin cardingnya dan permukaan atas yang datar dari flat tersebut lebarnya kurang lebih 1 3/8 inch (± 35 mm). Pada permukaan yang datar ini ditutup dengan Card clothing, sehingga permukaannya menyerupai parut. Bentuk penampang yang seperti huruf T tersebut dimaksudkan untuk memperkuat permukaan flat, sehingga tidak mudah melengkung pada waktu penggarukan. Gambar 5.55 Penampang Melintang dan Memanjang dari Flat Carding Pada umumnya jumlah flat untuk sebuah mesin Carding kurang lebih 110 buah dan masing-masing dipasang pada mata rantai, sehingga membentuk semacam conveyor. Dari 110 flat tersebut hanya sebanyak 45 buah saja yang menghadap kebawah kearah permukaan silinder dan berjalan kedepan dalam posisi kerjanya (working position), sedang flat-flat yang lain berada diatasnya dan bergerak kebelakang dalam keadaan tidak bekerja. Dalam posisi bekerja, ujung dari flat yang tidak tertutup dengan Card clothing, diletakkan dan menyelusur kedepan diatas flexible benda yang ada disisi 112 silinder. Letak flat-flat pada rantainya adalah sedemikian, sehingga pada waktu flat tersebut menyelusur kedepan diatas flexible bend dalam posisi kerjanya, menutup rapat permukaan silinder. Selama flat tersebut bergerak kebelakang dalam posisi tidak bekerja, flat tersebut dilalukan melalui piringan-piringan, sedang bergeraknya flat tersebut disebabkan karena perputaran roda gigi sprocket yang terpasang di bagian depan. 5.13.2.4 Saringan Silinder (Cylinder Screen) Saringan silinder ini merupakan penutup atau saringan dari bagian bawah silinder. Fungsinya adalah sebagai berikut : - menahan kapas yang ada dipermukaan silinder supaya tidak jatuh kebawah. - membiarkan kotoran-kotoran, debu dan serat-serat pendek jatuh melalui celah-celah saringan. Saringan tersebut dapat dilihat pada gambar dan terdiri dari : - pelat logam sepanjang 13 inch di bagian belakang. - batang-batang saringan sejumlah 52 buah yang merentang sepanjang 36 inch. - pelat logam sepanjang 11 inch di bagian depan. Gambar 5.56 Saringan Silinder (Cylinder Screen) Pemasangan saringan silinder di bagian depan disetel 0,18 inch dari permukaan silinder. Bagian tengah tepat dibawah poros silinder disetel 0,058 inch. Bagian belakang yang dekat dengan taker-in disetel 0,029 inch. Perlu diperhatikan bahwa penyetelan tersebut mula-mula renggang pada waktu kapas mulai masuk di bagian bawah dan makin lama makin rapat. Dengan cara demikian, kapas yang tidak terambil oleh doffer akan terbawa ke bawah oleh putaran silinder. Dan oleh perputaran silinder tersebut kapas akan terlempar keluar oleh adanya gaya centrifugal, tetapi kapas tersebut tertahan oleh pelat saringan bagian depan. Karena jarak antara saringan dengan permukaan silinder disetel makin kebelakang makin rapat, maka kapas dipaksa merapat ke permukaan silinder lagi. Prinsip penyetelan yang demikian berlaku pula untuk saringan taker-in hanya bedanya disini makin kedepan makin rapat. 113 Saringan silinder tidak banyak memerlukan pemeliharaan, hanya pada waktu-waktu tertentu harus dibersihkan, diperiksa serta diluruskan dan disetel kembali. Limbah yang ada dibawah saringan ini seharusnya terdiri dari serat-serat pendek saja yang bercampur dengan kotoran / debu. Warnanya harus kecoklat-coklatan atau abu-abu. Apabila warnanya keputih-putihan, menandakan bahwa banyak serat-serat panjang yang terbuang. Untuk membetulkannya, penyetelan perlu dirapatkan. 5.13.2.5 Gerakan Pengelupasan (Stripping Action) Stripping action adalah suatu kegiatan yang diperlukan untuk mengelupas / memindahkan serat yang sudah berupa lapisan. Stripping action terjadi apabila arah bagian jarum yang tajam pada kedua permukaan sama. Kecepatan kedua permukaan adalah sedemikian rupa sehingga bagian yang tajam dari jarum pada permukaan yang bergerak cepat, seakan-akan menyapu bagian yang tumpul dari jarum pada permukaan yang dilaluinya. Gambar 5.57 Stripping Action 5.13.2.6 Gerakan Penguraian (Carding Action) Carding action adalah suatu kegiatan yang digunakan untuk membuka dan menguraikan serat yang masih berupa gumpalan-gumpalan. Carding action terjadi apabila arah bagian jarum yang tajam pada kedua permukaan yang bergerak berlawanan arah. Kecepatan kedua permukaan tersebut adalah sedemikian rupa sehingga bagian yang tajam dari jarum pada permukaan yang bergerak lebih cepat, seakan-akan beradu dengan bagian yang tajam dari jarum pada permukaan yang dilaluinya. Gambar 5.58 Carding Action 5.13.2.7 Pemisahan Serat Pendek dari Serat Panjang 114 Proses ini terjadi pada saat lapisan kapas yang berada antara permukaan silinder dan permukaan top flat (yang aktif) tergaruk dan terurai. Serat pendek yang mempunyai ikatan dengan jarum silinder relatif lebih kecil dibanding serat panjang akan terlepas ikatannya dengan jarum-jarum silinder dan menempel pada jarum-jarum top flat. Berpindahnya serat pendek dari permukaan silinder ke permukaan top flat juga dibantu oleh adanya gaya centrifugal yang ditimbulkan akibat dari putaran silinder itu sendiri. Serat pendek yang menempel pada jarum-jarum top flat selanjutnya dibawa top flat untuk dikupas dan dibuang. 5.13.3 Bagian Pembentukan dan Penampungan Sliver Bagian ini merupakan bagian yang terakhir dari mesin Carding dan dimaksudkan untuk membentuk serat-serat yang telah diurai dan dibersihkan sebelum menjadi sliver dan kemudian ditampung kedalam can. Bagian ini terdiri dari : - Doffer - Sisir doffer (doffer comb) - Rol penggilas (calender roll) - Coiler Pada gerakan penguraian (Carding action), selain serat-serat terurai satu sama lainnya, sebagian dari serat ternyata pindah dari permukaan yang bergerak lebih cepat (silinder) ke permukaan yang bergerak lebih lambat (flat). Makin cepat bergeraknya flat tersebut, makin banyaklah serat yang dipindahkannya. Prinsip pemindahan ini dipakai untuk memindahkan serat-serat yang ada dipermukaan silinder dengan menggunakan silinder yang lebih kecil yang ditempatkan di depan silinder, silinder yang lebih kecil ini disebut Doffer dan permukaannya ditutup dengan card clothing yang arah jarum-jarum yang tajam berlawanan dengan yang ada di silinder, sehingga terjadi gerakan Carding. Pada titik singgungnya, silinder dan doffer bergerak dengan arah yang sama, kebawah dan karena kecepatan permukaan doffer relatif lebih lambat dari kecepatan permukaan silinder (kurang lebih seperdua puluhnya), maka serat-serat yang ada di permukaan silinder akan pindah ke permukaan doffer dan dibawa ke depan. Lapisan tipis dari serat-serat yang ada di permukaan doffer ini disebut web dan jumlahnya cukup untuk dibuat menjadi sliver. Bagaimana terjadinya pemindahan yang hampir secara keseluruhan dari silinder ke doffer ini, sampai sekarang masih belum di mengerti benar-benar walaupun diperkirakan Next >