< Previous 197 Direktorat Pembinaan SMK 2013 Pengantar Ilmu Tekstil 1 Gambar 69. Lap cadangan (b) Pelat penyuap Pelat penyuap ini berfungsi sebagai penghubung antara lap rol dan rol penyuap yang ada didepan. Pelat ini mempunyai permukaan atas yang rata serta licin dan terbuat dari besi tuang yang ujung depannya melengkung sedikit ke atas sesuai dengan ukuran dari rol penyuapnya, serta mempunyai hidung yang disesuaikan dengan rol pengambilnya. Bentuk hidung pelat penyuap ini bermacam-macam tergantung pada serat yang akan dikerjakannya. Pada umumnya hidung pelat penyuap mempunyai bentuk seperti gambar dibawah ini. 198 Direktorat Pembinaan SMK 2013Pengantar Ilmu Tekstil 1 Gambar 70. Pelat penyuap (c) Rol penyuap (feed roller) Rol penyuap dibuat dari besi dengan diameter antara 2¼-3 inci dan mempunyai permukaan yang teratur. Panjang rol penyuap ini sama dengan lebar pelat penyuapnya dan berfungsi untuk memegang sementara serat yang disuapkannya. Bentuk alur pada permukaannya relatif lebih dalam dan lebih tajam daripada rol penyuap lapisan kapas sehingga dapat menjepit/memegang serat dengan kencang. Rol penyuap ini terletak di atas ujung depan pelat penyuap yang melengkung ke atas dengan jarak antara yang semakin merapat di bagian depannya. Dengan adanya pembebanan yang cukup, serat yang melaluinya seakan-akan dipegang/dijepit oleh rol dan pelat penyuapnya. Sistem pembebanannya dapat menggunakan per atau bandul.bandul memiliki tekanan yang tidak berubah-ubah, sementara per memiliki daya pegas yang semakin lama semakin berkurang. Oleh karena itu, system bandul lebih lazim digunakan. Fungsi dari pelat dan rol penyuap ini ialah untuk menyuapkan lapisan kapas kedepan dengan kecepatan tetap serta menjepitkannya selagi rol pengambil (taker-in) menjalankan pembukaan. Kecepatan dari rol penyuap ini dapat diubah-ubah dengan mengganti roda gigi pengganti, sesuai dengan regangan (draft)yang dikehendakinya. (d) Rol pengambil (taker-in/licker-in) Rol pengambil ini adalah suatu silinder yang mempunyai diameter kurang lebih 9 inci dengan panjang selebar mesin cardingnya (40–45 inci). Permukaan silinder ditutup dengan gigi yang tajam seperti gigi gergaji yang 199 Direktorat Pembinaan SMK 2013 Pengantar Ilmu Tekstil 1 berbentuk segi tiga dan dikenal dengan nama garnet wire. Bentuk dan banyaknya gigi gergaji ini disesuaikan dengan jenis dan sifat serat yang diolahnya. Bentuk gigi gergaji yang tajam pada rol pengambil dapat dilihat pada gambar di bawah ini. Gambar 71. Bentuk dari gigi-gigi pada taker-in Pada umumnya banyaknya gigi per feet untuk serat kapas adalah antara 4000–5000 gigi atau kurang lebih 5 gigi/cm². Poros rol pengambil mempunyai landasan (bearing) yang dapat digeser mendekati atau menjauhi silinder, sehingga jarak antara rol pengambil dan silinder dapat diatur. Bagian gigi gergaji yang tajam yang digunakan untuk membuka serat membentuk sudut sudut kurang lebih 80° dengan alasnya. Sementara arah kawat parut pada permukaan silinder mempunyai sudut sebesar 75° sehingga dapat menyapu bagian punggung dari gigi gergaji tersebut pada jarak yang dekat dan memungkinkan untuk mengelupas dan membawa serat yang ada di rol pengambil. Seperti terlihat pada gambar 72, arah putaran rol pengambil memungkinkan gigi-gigi gergaji yang tajam mengarah ke bawah pada saat memukul dan membuka serat yang disiapkan oleh rol penyuap yang bergerak relatif sangat lambat (kurang dari 1 rpm), yang menyebabkan serat yang disuapkan tersebut mengalami pukulan beberapa kali sehingga serat sekaligus dapat dibuka. Namun demikian karena jarak antara titik jepit rol penyuap dan gigi gergaji sering lebih panjang dari panjang serat, pencabutan serat dalam bentuk gumpalan-gumpalan kecil kadang-kadang tidak dapat dihindari. Untuk menghindari hal ini maka bentuk hidung pelat penyuap perlu disesuaikan dengan panjang. Bagian atas dari rol pengambil ditutup dengan pelat yang 200 Direktorat Pembinaan SMK 2013Pengantar Ilmu Tekstil 1 melengkung untuk menahan kemungkinan terlepasnya serat serat yang ada di permukaan rol pengambil Gambar 72. Rol pengambil dan silinder (e) Pisau pembersih (mote knife) dan saringan bawah (under grid) Untuk membersihkan serat (kapas) dari patahan batang dan daun yang kering, debu, serta kotoran-kotoran lain yang masih terbawa dalam kapas, dua buah pisau pembersih dipasang di bawah taker-in. Jumlah kotoran yang masih terbawa dalam lap diperkirakan antara seperempat sampai setengahnya yang ada di kapas mentahnya dan berada ditengah-tengah gumpalan-gumpalan yang kecil dari serat kapas yang ada dalam lap, sehingga untuk membersihkan secara cermat diperlukan tingkat pembukaan dan pembersihan yang lebih teliti lagi daripada yang dikerjakan di mesin pembuka (blowing). Biasanya, pada mesin carding terdapat dua buah pisau. Ukuran pisau tersebut sama dengan ukuran taker-in, yaitu panjang Antara 40-45” dan lebar 2⅜″. Jarak antara pisau tersebut dan taker-in memungkinkan kotoran yang dibersihkan dapat jatuh melewati celah diantaranya. Pisau pembersih memiliki mata pisau yang tajam menghadap ke permukaan taker-in. bagian yang tajam ini dan besar sudut atau kemiringan dapat disetel mendekati atau menjauhi permukaan taker-in. Pisau-pisau ini membuat sudut 30º terhadap garis 201 Direktorat Pembinaan SMK 2013 Pengantar Ilmu Tekstil 1 vertikal. Pada saat kapas disuapkan oleh rol penyuap dengan kecepatan 1 ft/menit dan mendapatkan pukulan/cabitan gigi-gigi taker-in yang tajam, dengan kecepatan permukaannya kurang lebih 1000 ft/menit, pembukaan yang sempurna diharapkan telah terjadi sehingga kotoran-kotoran yang ada dalam kapas telah terbuka. Dengan adanya pisau pembersih yang letaknya dekat dengan permukaan takerin, kotoran-kotoran tersebut akan tertahan dan terlepas dari serat kapasnya. Untuk membantu agar serat-serat kapas yang panjang tidak ikut terpisah oleh pisau-pisau pembersih dan jatuh ke bawah taker-in, di belakang pisau pembersih dan di bawah permukaan taker-in dipasang sejenis saringan untuk menjaga jangan sampai terlalu banyak serat yang jatuh ke bawah. Saringan bawah ini biasanya terdiri dari beberapa batang yang dipasang di bawah taker-in dengan celah-celah diantaranya serta lembaran mental yang berlubang-lubang yang diletakkan dibelakangnya dan menutupi permukaan bawah taker-in. Dengan adanya saringan ini, serat-serat panjang yang terbawa oleh taker-in tetap tertahan, namun kotoran kotoran serta serat-serat yang pendek dapat jatuh ke bawah. Jarak antara saringan dan permukaan taker-in dapat diatur sesuai dengan tingkat kebersihan kapas, dan biasanya dekat pisau pembersih jarak Antara saringan dan permukaan taker-in agak longgar dan semakin ke belakang jaraknya semakin rapat. Di bawah taker-in terdapat sekatan sehingga limbah yang berasal dari pisau pembersih yang biasanya terdiri dari kotoran-kotoran, pecahan-pecahan batang dan daun kapas jatuh ke bawah di belakang sekatan, sedang limbah yang berasal dari saringan yang lebih banyak mengandung serat-serat kapas akan jatuh kebawah di depan sekatan. 202 Direktorat Pembinaan SMK 2013Pengantar Ilmu Tekstil 1 Gambar 73. Rol pengambil, pisau pembersih dan saringan (f) Tekanan pada rol penyuap Agar serat yang disuapkan ke rol pengambil tidak mudah dicabut pada saat terkena pukulan/ pembukaan dari rol pengambil, serat yang disuapkan tersebut harus dipegang/dijepit antara rol penyuap dan pelat penyuap. Jepitan ini diperoleh dengan memberikan tekanan atau beban pada rol penyuap. Sistem pembebasan yang sederhana pada rol penyuap ini dapat mempergunakan bandul, seperti terlihat pada gambar di bawah ini. Gambar 74. Sistem pembebanan 203 Direktorat Pembinaan SMK 2013 Pengantar Ilmu Tekstil 1 Seperti terlihat pada gambar di atas, 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. Misal 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 sudut antara N dan P = α, dan jika kita ambil momen terhadap titik B akan diperoleh: W.a – P.b = atau P =(a/b).W. Jadi: W = 20 lbs a = 10,75 inci b = 1,25 inci maka P = (10,75/1,25)x 20 = 172 lbs Karena beban tersebut dikenakan pada kedua ujung rol penyuap, besar pembebanan atau tekanan pada rol penyuap tersebut sebesar 2 x P. Jika berat rol penyuap = N, jumlah tekanan yang dikenakan pada serat yang dijepitnya menjadi 2 P + N cosα. Dalam praktiknya besar α antara 35º dan 45º dan panjang rol penyuap (L) antara 40–45 inci, sehingga jepitan yang dikenakan kepada setiap lebar 1 inci dari lapisan serat adalah : Jepitan/inci=2 P αN cosα/L (g) Mekanisme pemisahan kotoran dari serat pada taker-in Sebagaimana yang telah dikemukakan sebelumnya, taker-in mempunyai putaran yang cukup tinggi dan karena adanya saringan dan tutup diantaranya, terjadilah semacam aliran udara pada permukaannya. Karena jarak saringan bawah yang semakin merapat ke belakang, dapat dimengerti jika tekanan udara didepan lebih besar daripada di belakang (daerah rol penyuap). 204 Direktorat Pembinaan SMK 2013Pengantar Ilmu Tekstil 1 Gambar 75. 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(V²/R) Kt = (bt/g)ω²R Kp = (bk)g.ω².R Kt = gaya entrifugal pada kotoran Kp = gaya entrifugal pada kapas bt = berat kotoran bk = berat kapas m = massa V = kecepatan permukaan ω = kecepatan sudut R = jarak dari titik pusat taker-in G = gaya tarikan bumi Berat jenis kotoran pada umumnya lebih besar daripada berat jenis kapas, bt > bk sehingga Kt > Kp. Agar kotoran dapat jatuh ke bawah dan serat tetap terbawa oleh taker-in, diatur sedemikian rupa sehingga Kt > T > Kp di mana T = Ti – To. Dengan demikian, jika kedua gaya yang bekerja pada kotoran dan kapas kita jumlahkan, resultantenya masing-masing seperti pada gambar di bawah ini. 205 Direktorat Pembinaan SMK 2013 Pengantar Ilmu Tekstil 1 Gambar 76. 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 Di mana Rt > Rp Karena Kt > R > Kp, maka Rt > Rp dan arah Rt lebih cenderung ke bawah, sehingga kotoran terlempar ke arah bawah. Karena terlemparnya kotoran ke bawah serta posisi pisau pembersih, kotoran akan tertahan dan jatuh ke bawah dan karena Rp tampak searah dengan R, kapas akan terus terbawa oleh putaran taker-in. (3) Bagian penguraian Bagian ini merupakan bagian utama dari mesin carding, di mana terjadi penguraian gumpalan-gumpalan serat menjadi serat-serat yang terpisah satu sama lainnya. Bagian ini terdiri 206 Direktorat Pembinaan SMK 2013Pengantar Ilmu Tekstil 1 dari silinder utama, pelat depan dan pelat belakang, flat, dan saringan silinder (silinder screen) (a) Silinder utama Silinder utama dari mesin carding merupakan jantung dari semua kegiatan pada mesin carding. Bagian-bagian mesin carding yang lain dipasang di sekeliling silinder utama dan secara langsung atau tidak langsung disesuaikan dengan silinder utama tersebut. Silinder ini dibuat dari besi tuang yang berbentuk seperti drum dengan garis tengah kurang lebih 50 inci serta lebar 40 atau 45 inci. Permukaan dalam dari silinder ini diperkuat dengan besi. Pada kedua penampang sisi kiri dan kanannya dipasang kerangka seperti halnya jari-jari pada roda dan ditengahnya dipasang poros. Di antara jari-jari pada penampang tersebut ditutup dengan pelat besi untuk menghindari kemungkinan timbulnya aliran udara yang tidak dikehendaki. Poros tersebut merupakan sumbu putar permukaan silinder dan diletakkan diatas suatu kerangka dengan menggunakan landasan (bearing) pada kedua ujungnya. Kerangka di mana poros tersebut diletakkan terdiri dari dua pasang kerangka panjang yang dihubungkan di bagian 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 ke arah melintang dari putarannya sebanyak empat sampai enam baris dan lubang tersebut kemudian ditutup rapat dengan kayu sehingga rata dengan permukaannya. Jika menggunakan metalic-wire, lubang tersebut tidak perlu dibuat. Permukaan silinder tersebut kemudian ditutup dengan card clothing, sehingga menyerupai permukaan parut. Pemasangan card clothing ini harus dilakukan secara khusus agar permukaannya rata, terutama pada awal dan akhir pemasangannya. Pada umumnya card clothing yang digunakan mempunyai ujung yang tajam seperti kawat parut sebanyak 400 sampai 650 buah setiap inci persegi (90 s/d 130 counts) atau kurang lebih sebanyak 3.000.000 buah pada permukaan silinder yang Next >