The Taguchi Based Grey Relational Analysis In Yarn Production

Year 2024, Volume: 4 Issue: 2, 65 - 72, 31.08.2024

Ömer Demircan , Ercan Şenyiğit

Abstract

Yarn strength and elongation are the most important properties considered in yarn production. For the yarn not to break against the tensions to which it is exposed during production, its strength must be high. Furthermore, the elevated elongation of the yarn ensures that the resistance against applied force remains high, even in cases where the strength is low. Stoppages occurring during the operation of weaving machines, which achieve exceptionally high speeds due to technological advancements, can diminish efficiency and have adverse effects on fabric quality. Hence, it is aimed to produce yarns with high strength and elongation. The objective of this study is to optimize certain aspects of yarn by utilizing yarn-breaking strength and breaking elongation values and to offer production recommendations for yarn manufacturing as well as subsequent collection development studies in the form of advice. The applied research was conducted using data at an integrated denim production facility that manufactures ring yarn. Yarn tests were performed using Uster Tensojet machines, and technical tests were utilized, taking the average of all productions of the specific yarn type with the corresponding yarn component produced in 2023. The study considers yarn composition, yarn Ne, and elastane(including or not) status as factors. While four levels were observed in composition and Ne, elastic yarn was examined at two levels, presence or absence. Elongation and strength responses were obtained. It was decided to analyze both responses as benefit criteria, adopting the approach that larger values are better. It was assumed that the weights of both responses were equal. It was determined that a 60-40 comb-viscose, 12 Ne, elastic yarn had better strength and better elongation values than all other yarn variations evaluated.

Keywords

Taguchi Method, Grey Relational Analysis, Multi-objective optimization, Ring spun yarn

İplik Üretiminde Taguchi Tabanlı Gri İlişkisel Analizi Uygulaması

Abstract

İplik mukavemeti ve uzaması üretimde gözetilen en önemli iplik özelliklerindendir. İpliğin üretim sırasında maruz bırakıldığı gerilimlere karşı kopmaması için mukavemetinin fazla olması gerekmektedir. Buna ilaveten, iplik uzamasının yüksek olması mukavemeti düşük olsa dahi ipliğin uygulanan kuvvete karşı direncinin fazla olmasını sağlamaktadır. Teknolojik gelişmelerin de desteğiyle çok büyük hızlara ulaşan dokuma makinelerinin çalışması sırasında oluşacak duruşlar verimliliği düşürecek ve kumaş kalitesini olumsuz etkileyecektir. Bu sebeple mukavemet ve uzamanın yüksek olduğu iplikler üretilmesi hedeflenir. Bu çalışmanın amacı, iplik kopma mukavemeti ve kopma uzaması değerleri kullanılarak ipliğe dair bazı bileşenlerin optimizasyonunu sağlamak, iplik üretimi ve daha sonraki süreçlerde yapılacak koleksiyon geliştirme çalışmalarına tavsiye niteliğinde üretim önerisinde bulunmak olacaktır. Uygulama çalışması ring iplik üreten entegre bir denim üretim tesisinde gerçek veriler kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Uster tensojet makine ve teknik testleri kullanılarak yapılan iplik testleri 2023 yılı içerisinde üretilmiş ilgili iplik komponentine sahip tek iplik tipinin tüm üretimlerinin ortalaması alınarak girdi olarak kullanılmıştır. Çalışmada iplik kompozisyonu, iplik Ne’si, elastanlılık durumu faktörleri dikkate alınmıştır. Kompozisyon ve Ne’de 4 düzey gözlenirken, elastan iplikte ise var ya da yok olmak üzere 2 düzey incelenmiştir. Çalışmada uzama ve mukavemet cevapları elde edilmiştir. Her iki cevabın da fayda kriteri olduğu ve büyük iyidir yaklaşımı ile analiz edilmesine karar verilmiştir. Her iki cevabın ağırlığının eşit olduğu kabul edilmiştir. Çalışmada, %60-40 penye-viskon, 12 Ne, elastanlı bir ipliğin değerlendirilen tüm diğer iplik varyasyonlarına göre daha iyi mukavemet ve daha iyi uzama değerlerine sahip olduğu belirlenmiştir.

Keywords

Taguchi Yöntemi, Çok amaçlı optimizasyon, Gri ilişkisel analiz, Ring iplik

References

• Altaş, E. (2021). Şekil hafızalı NiTi alaşımın kriyojenik işlem uygulanmış takımlarla işlenebilirliği. Doktora Tezi, 79-91.
• Ata, İ. (2017). Güneş enerjisi destekli hava ısıtıcısı performansının deneysel incelenmesi ve gri ilişkisel analiz yöntemi ile optimizasyonu. Doktora Tezi, Gazi, 120-123.
• Cai, Y., Liang, Y., Navik, R., Zhu, W., Zhang, C., Perves, M., & Wang, Q. (2020). Improved reactive dye fixation on ramie fiber in liquid ammonia and optimization of fixation parameters using the Taguchi approach. Dyes and Pigments, Volume 183.
• Can, Y. (2009). Bazı terbiye işlemlerinin kompakt ve ring ipliklerin mukavemet ve uzama özelliklerine etkisinin incelenmesi. Tekstil ve Konfeksiyon, s. 56-60.
• Chitra, V., Ramachandran, S., & Anandaraj, V. (2021). Determination of specific wear rate of steel coated with tungsten carbide using Taguchi technique for textile applications. Materials today: Proceeedings, s. 4558-4561.
• Demirel, B., Akkurt, F., Usal, İ., & Şenyiğit, E. (2022). Determination of The Best Injection Stretch Blow Molding Process Parameters in Polyethylene Terephthalate Bottle Service Performance. Gazi University Journal of Science, 35(4), s. 1297-1316.
• Engin, A., Özdemir, Ö., Turan, M., & Turan, A. (2008). Color removal from textile dyebath effluents in a zeolite fixed bed reactor: Determination of optimum process conditions using Taguchi method. Journal of Hazardous Materials, s. 348-353.
• Güneş, S., Şenyiğit, E., Karakaya, E., & Özceyhan, V. (2019). Optimization of heat transfer and pressure drop in a tube with loose-fit perforated twisted tapes by Taguchi method and grey relational analysis. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry , vol.136, no.4,, s. 1795-1816.
• Hasani, H., Tabatabaei, S., & Amiri, G. (2012, June 1). Grey Relational Analysis to Determine the Optimum Process Parameters for Open-End Spinning Yarns. Journal of Engineered Fibers and Fabrics, s. 81-86.
• Karataş, M. A. (2022). Multi-Criteria optimization of surface roughness in wire EDM of Inconel 718 by Taguchi based gray relational analysis method. Pamukkale University Journal of Engineering Sciences, 28(4), , s. 516-532.
• Kopac, J., & Krajnik, P. (2007, August 1). Robust design of flank milling parameters based on grey-Taguchi method. Journal of Materials Processing Technology, s. 400-403.
• Kuo, J., & Tu, H.-M. (2009, June). Gray Relational Analysis Approach for the Optimization of Process Setting in Textile Calendering. Textile Research Journal , s. 981-992.
• Kuo, Y., Yang, T., & Huang, G.-W. (2008, June). The use of a grey-based Taguchi method for optimizing multi-response simulation problems. Engineering Optimization, s. 517-528.
• Kuram, E. (2015). Yumuşak ve sert malzemelerin mikro frezelenmesinde işleme şartlarının optimizasyonu. Kocaeli: Doktora Tezi, Gebze Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü.
• Liu, S., Forrest, J., & Yang, Y. (2011). A brief introduction to grey systems theory. Proceedings of 2011 IEEE International Conference on Grey Systems and Intelligent Services, (s. 89-104). Nanjing, China.
• Milli Eğitim Bakanlığı. (2011). Sentetik ve Yarı Mamül Kontrolleri. Ankara.
• Özdil, N., & Özçelik, G. (2006). Kumaşlarda yırtılma mukavemeti test yöntemlerinin karşılaştırılması üzerine bir çalışma. Tekstil ve Konfeksiyon, 16(3), s. 174-179.
• Ramirez-Montoya, L., Hernández-Montoya, V., & Montes-Moran, M. (2014). Optimizing the preparation of carbonaceous adsorbents for the selective removal of textile dyes by using Taguchi methodology. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, s. 9-20.
• Senthilkumar, N., Tamizharasan, T., & Veeramani, A. (2014). Experimental investigation and performance analysis of cemented carbide inserts of different geometries using Taguchi based grey relational analysis. Measurement, 520-536.
• Üstüntağ, S., Şenyiğit, E., Mezarcıöz, S., & Türksoy, H. (2022). Optimization of Coating Process Conditions for Denim Fabrics by Taguchi Method and Grey Relational Analysis. Journal of Natural Fibers Volume 19, s. 685-699.
• Vuruşkan, D., Babaarslan, O., & İlhan, İ. (2011). Elastan içerikli seçilmiş ipliklerde bazı üretim parametrelerinin iplik mukavemeti ve uzaması üzerindeki etkisi. Tekstil ve Konfeksiyon, s. 22-29.
• Yavuz, M. (2017). Delme işlemlerinde takım geometrisinin etkilerinin deneysel ve teorik olarak araştırılması. Doktora Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, s. 67-72.