Carding

Dari proses Blowing atau Blowroom, serat (kapas) diproses di bagian Carding. Proses Carding  merupakan bagian yang sangat penting dalam proses pemintalan benang karena setengah dari proses pemintalan ada pada Carding, oleh sebab itu proses Carding disebut juga sebagai Jantung Pemintalan. Hasil dari proses Carding sangat berpengaruh pada hasil akhir proses pemintalan. Proses Carding harus diperhatikan secara seksama karena langsung mempengaruhi benang hasil benang namun dengan tingkat  produksi yang optimal.

Nama Carding berasal dari bahasa latin Carduus yaitu tanaman memiliki seperti duri pada bunganya.

Fungsi dari proses Carding adalah :

a.     Melanjutkan proses pembukaan serat.

Dari proses Blowing serat (kapas) belum terbuka sempurna dan masih berbentuk gumpalan – gumpalan kecil. Pada proses Carding gumpalan – gumpalan serat diurai menjadi serat yang lebih individu sehingga dapat dilakukan drafting atau penarikan.

b.     Melanjutkan proses pembersihan serat

Dengan terurainya serat –serat (kapas), kotoran pada kapas akan jatuh ke bawah dan menjadi serat yang bersih. Begitu juga debu – debu yang menempel pada serat kapas.

c.      Memisahkan serat panjang dan serat pendek

Bagian – bagian dari mesin Carding berfungsi untuk memisahkan serat pendek dari serat panjang. Serat pendek hasil pemisahan ini tidak dapat dibentuk menjadi benang karena sangat pendek. Jika serat pendek tidak dipisahkan pada proses ini maka benang yang dihasilkan akan berbulu dan benang menjadi tidak rata. Serat pendek yang dipisahkan pada mesin Carding yang disebut Flat Stripping.

d.     Membentuk sliver

Sliver adalah serat yang dibuat seperti sumbu besar dengan arah serat yang cenderung lebih sejajar.

Prinsip Kerja Mesin Carding

Prinsip kerja proses Carding adalah melewatkan atau memproses gumpalan – gumpalan serat (kapas) pada dua permukaan yang berbentuk seperti parut. Dimana kecepatan gerakan permukaan satu berbeda dengan kecepatan gerakan permukaan lainnya.

Jarak antara dua permukaan ini diatur sangat dekat sehingga permukaan yang memiliki kecepatan tinggi akan mengambil serat (kapas) dari permukaan sebelumnya dan membentuk lapisan serat tipis yang menutupi permukaannya.

Ketika serat diuraikan oleh permukaan ini kotoran serat akan semakin mudah untuk keluar dan terpisah dari serat kapas yang kemudian dihantarkan permukaan lainnya.

Permukaan yang berupa parutan terbuat dari silinder yang permukaannya metalic wire dan batang yang permukaannya dilapisi oleh dan flexible wire.

Metalic Wire Clothing adalah kawat tipis yang bagian atasnya memiliki gerigi seperti gergaji.

Flexible wire clothing adalah suatu lapisan kain tebal yang ditanami kawat – kawat halus.

Ada dua macam gerakan dalam prinsip Carding yaitu :

e.     Carding Action

Carding Action adalah gerakan penguraian serat di antara dua permukaan yang memiliki arah gerakan yang berbeda atau berlawanan arah dan dengan kecepatan yang diatur sedemikian rupa sehingga bagian tajam dengan permukaan yang tajam begerak lebih cepat dari permukaan yang lainnya. Hal ini terjadi antara silinder dan flat bagian atas mesin Carding dan fungsi ini lebih kepada memisahkan serat pendek dari serat panjang.

f.      Stripping Action

Stripping Action merupakan gerakan pengelupasan serat yang terjadi pada dua permukaan yang bergerak searah. Proses ini terjadi pada permukaan suatu bagian yang namanya silinder dan taker in. Silinder memiliki diameter besar dan kecepatan lebih besar dari taker in. Gerakan Stripping terjadi juga antara doffer dan doffer comb.  

Bagian – bagian yang dilalui serat (kapas) pada mesin Carding

A.     Bagian Penyuapan

Pada proses Carding diharapkan hasil yang rata dan sejauh mungkin bebas dari cacat atau kesalahan. Ketidakrataan sliver Carding berakibat turunnya kualitas benang. Sliver yang bebas dari cacat atau kesalahan tidak dapat dicapai jika bagian penyuapan tidak memadai karena setiap ketidakrataan pada bagian penyuapan akan ditularkan seluruhnya ke sliver sebagai hasil dari proses Carding. Pada proses pemintalan peraturannya adalah kesalahan tidak dikoreksi dan disembunyikan tetapi dicegah dari  awal. Oleh sebab itu bagian penyuapan haruslah menyuapkan material secara rata.

1. Chute Feed

Untuk mesin Carding konvesional, lap yang akan diolah haruslah rata untuk sepanjang gulungan lap dan rata untuk semua gulungan lap yang akan diproses. Untuk mesin modern serat (kapas) dari blowroom langsung disuapkan ke bagian Carding tanpa membuat lap dengan menggunakan sistem chute feed dimana sistem ini haruslah sensitif sehingga menyuapkan serat (kapas) dengan volume yang teratur sesuai dengan drafting yang diberikan dan nomor sliver yang diinginkan. Penyuapan serat (kapas) melalui pipa – pipa pneumatik.

Ada dua bagian dari chute feed system ini yaitu :

·           Tuft Feeder (Penyuap Gumpalan serat (Kapas)

Tuft Feeder ini terdiri dari dua rol yang bergerak dengan kecepatan yang dapat dirubah – rubah sesuai dengan kebutuhan mesin Carding. Jika ada masalah pada mesin Carding yang menyebabkan mesin Carding harus berhenti maka rol akan berhenti memberikan gumpalan – gumpalan serat.

·           Meja Penyuap Integral (Integral Feed Tray)

Intergral Feed Tray merupakan meja untuk menghantar kapas ke bagian Taker In di mesin Carding. Pada Integral Feed Tray ini tebalnya serat yang disuapkan diatur sesuai dengan kebutuhan mesin Carding. Pengaturan kerataan ketebalan material ini dapat dilakukan dengan memasang autolever. Jika serat yang masuk terlalu banyak atau terlalu tebal maka autoleveler pada Integral Feed Tray akan memberi tahu bagian Tuft Feeder untuk mengurangi penyuapan jika terlalu tipis maka integral feed tray akan memberitahukan tuft feeder untuk menambahkan suapan serat kapas dengan mempercepat putaran rol – rol di tuft feeder.

b.  Zona Take In/Licker In

Taker in/Licker in adalah silinder yang memanjang diselebar mesin Carding. Diameter dari Taker in/Licker in sekitar 25 cm dan permukaannya dilapisi oleh metallic wire dimana bentuknya seperti parutan atau gergaji dengan bentuk ujung – ujungnya berbentuk segitiga. Jumlah gigi – gigi tajam pada metallic wire tergantung pada jenis serat yang diolah antara serat kapas dan serat sintetis lainnya berbeda karena perbedaan kepadatan dan panjang serat. Taker in/Licker in mengambil serat dari meja penyuapan (integral feed tray) dan dengan permukaannya taker in mengambil serat kapas sambil mengurai serat kapas dari gumpalannya. Jumlah Taker in/Licker in di pada setiap mesin Carding berbeda – beda tergantung pada masing – masing industry pemintalan. Ada yang menggunakan tiga taker in pada mesin Cardingnya dan ada juga yang menggunakan satu taker in/ licker in. Untuk kapas tiga taker in/licker in yang digunakan contohnya sebagai berikut

Taker in I : Pemukaan jarum

Taker in II : Permukaan gergaji sedang

Taker in III : Permukaan gergaji halus

Untuk serat sintetis Take in yang digunakan contohnya sebagai berikut

Taker in I : Pemukaan gergaji kasar

Taker in II : Permukaan gergaji sedang

Taker in III : Permukaan gergaji halus

Rol pertama dan ketiga dipasang monitor kecepatan.

Desain yang baik dari  bagian penyuapan haruslah bekerja sebagai berikut :

-  Menjepit serat (kapas) yang disuapkan secara rata

- Memegang bagian belakang serat (kapas) ketika terjadi gerakan dari licker

   in/taker in

- Memperlakukan material yang dibawa dengan baik sehingga gumpalan serat 

  (kapas) dapat dibuka dan diurai dengan baik.

Bagian ujung meja penyuap terdapat lengkungan yang bentuknya mengikuti rol penyuap. Lengkungan ini dan rol penyuap memegang serat dan menyuapkannya ke taker in / licker in. Desain lengkungan meja penyuap ini memperngaruhi kualitas dan jumlah limbah. Lengkungan yang tajam akan mempunyai daya pegang yang bagus namun tidak memperlakukan serat (kapas) secara baik. Bentuk lengkungan yang tumpul kurang dalam daya pegangnya namun memperlakukan serat (kapas) lebih baik sehingga licker in / taker in mengambil serat terlalu berlebih. Jarak antara kedua meja penyuap dengan licker in/taker in juga mempengaruhi tingkat pengambil dan pembukaan serat (kapas).

Mote knife pada bagian bawah berfungsi untuk memisahkan kotoran/limbah. Jika jaraknya terlalu dekat serat (kapas) lebih banyak terambil begitu juga kotoran/limbah ikut terbawa. Jarak mote knife haruslah disesuai dengan panjang serat (kapas) yang diolah. Setelah dipisahkan oleh mote knife kotoran/limbah akan disaring oleh grid sehingga hanya kotoran/limbah saja yang hatuh ke bawah sedangkan serat (kapas) dibawa oleh icker in/taker in untuk diproses selanjutnya.

Settingan jarak dan bentuk bagian penyuapan diatur sesuai dengan jenis serat yang diolah, panjang serat dan haruslah memperlakukan serat (kapas) secara baik tanpa merusak serat yang diolah.

Ada beberapa hal yang harus diperhatikan pada bagian penyuapan ini

-       Ketebalan (serat) kapas yang disuapkan

-       Tingkat pembukaan serat (kapas) pada bagian penyuapan

-       Jarak antara bagian – bagian penyuapan

-       Kecepatan putaran dari taker in/licker in.

-       Kapasitas mesin Carding

B.     Bagian Penguraian

1. Silinder Utama

Silinder adalah bagian utama dari mesin Carding. Silinder dilengkapi dengan monitor kecepatan putaran. Bagian sisi silinder diberi pelindung dan berfungsi menyokong silinder. Fungsi dari Silinder adalah untuk mengambil serat kapas dari Taker in sambil mengurainya menjadi serat yang lebih individu. Wire Card Clothing yang digunakan untuk permukaan silinder tergantung kepada jenis serat yang diolah.

Silinder dibuat oleh besi tuang dan ada juga yang dibuat dari baja. Diameter silinder paling besar diantara bagian – bagian mesin Carding yang lain, rata – rata diameter dari silinder adalah 1280 – 1300 mm dan berputar dengan kecepatan diantara 250 – 600 rpm. Silinder disokong oleh roller bearing.

Di bagian bawah dari silinder terdapat selembar metal lengkung mengikuti lengkungan silinder berlubang yang berfungsi sebagai grid atau penyaring limbah/kotoran. Jarak grid dengn slinder disesuaikan jenis serat yang diolah.

b.  Flat

Flat adalah batang – batang yang dipasang melintang di atas silinder. Flat dibuat dari besi tuang sekarang ada yang dibuat dari aluminium yang berbentuk T. Panjang batang – batang flat ini sedikit lebih panjang dari lebar mesin Carding. Lebar dari barang – batang flat ini sekitar 32 – 35 mm. Permukaan batang flat yang dilapisi dengan jarum – jarum atau flexible wire clothing yang berfungsi untuk mengambil serat pendek. Batang – batang flat ini bergerak berlawanan arah dengan putaran silinder.

Batang – barang flat ini dipasang pada sprocket gear yang berputar di atas silinder. Jumlah batangan flat pada mesin Carding berbeda – beda. Pada Carding DK 903, dipasang 84 batang flat dimana 30 flat berada pada area kerja. Area kerja adalah area yang terletak antara flat dan silinder dimana jarak antara dua bagian ini diatur sedemikian rupa sehingga pengambilan serat pendek optimal tanpa mengambil serat panjang. Kecepatan pergerakan flat jauh lebih rendah dibandingkan kecepatan permukaan silinder.

Flat dan silinder bekerja sama untuk mencapai hal – hal berikut ini

-  Mengurai gumpalan – gumpalan serat (kapas) menjadi serat yang lebih individu

-  Memisahkan kotoran atau debu pada serat kapas

-  Memisahkan serat pendek

-  Mengurai neps

-  Membuat serat sejajar sumbu seliver

Rata – rata limbah yang dibuang oleh mesin Carding sekitar 4%. Sekarang waste langsung dibuang oleh secara terus menerus atau secara berkala dengan cara menghisapnya dengan menggunakan suction waste removal system. Begitu juga denga flat strip.

C.     Bagian Pembentukan Sliver

Bagian pembentukan sliver merupakan bagian akhir dari proses Carding. Setelah proses pembersihan dan pengurai serat yang dilakukan oleh silinder dan bagian sekitar silinder, serat kapas akan dibentuk menjadi untaian serat yang dinamakan sliver. Bagian – bagian yang dilewati oleh serat kapas pada bagian pembentukan sliver ini adalah :

1. Doffer

Doffer bentuknya tidak terlalu berbeda dengan silinder utama terbuat dari besi tuang atau baja. Doffer dirancang untuk mengambil serat secara individu dari silinder dan membentuknya menjadi web. Diameter doffer lebih kecil dibandingkan silinder utama sekitar 600 – 700 mm. Card Clothing yang dipakai untuk doffer lebih halus dibanding untuk silinder.

Setelah serat kapas melewati silinder kapas akan bergerak kedepan menuju doffer. Gerakan yang terjadi antara silinder dan doffer adalah gerakan Carding action dimana Silinder bergerak lebih cepat dibandingkan dengan gerakan doffer dengan arah Card Clothing berlawanan arah dengan Card Clothing pada silinder utama. Pada titik singgungnyanya arah gerakan antara silinder dan doffer sama mengarah ke bawah.

Dengan mekanisme kecepatan arah pergerakan antara silinder dan doffer juga dengan gaya sentrifugal maka terjadi perpindahan serat kapas dari silinder ke doffer. Serat kapas yang telah berpindah ke doffer akan dibawah bagian doffer dan kemudian ke atas sampai di depan mesin Carding kemudian dikelupas oleh doffer comb (sisir doffer).

b.  Doffer Comb (Sisir Doffer)

Doffer Comb adalah sisir yang berfungsi untuk mengelupas serat kapas dari permukaan doffer dan membetuk web yaitu berupa lembaran serat kapas. Lembarang web ini sangat diperhatikan agar tidak rusak atau sobek karena sangat berpengaruh terhadapap kualitas hasil produksi. Sisir doffer bergerak ke atas ke bawah bolak – balik.

c.   Terompet

Lembaran web dimasukan ke dalam terompet yang memiliki diameter disesuaikan dengan besarnyan sliver yang diinginkan. Diameter terompet 0,14 – 0,19 inci.

Dengan dimasukannya web ke dalam terompet ini maka terbentuklah untaian serat yang disebut sliver.

d.   Calendar Roll (Rol peggilas)

Dari terompet sliver ditarik oleh sepasang rol pengilas yang. Rol pengilas terbuat dari besi tuang yang permukaannya dipolis menjadi permukaan yang sangat licin dan halus untuk menghindari kerusakan pada sliver yang ditariknya. Kecepatan permukaan rol pengilas sama dengan kecepatan doffer

e.   Coiler

Sliver yang dihasilkan oleh mesin Carding ditampung di tempat yang disebut Can. Penyusunan Can diatur melingkar membantuk lingkaran – lingkaran dalam can. Untuk membentuk lingkaran – lingkaran ini maka sliver dimasukan ke dalam Coiler. Di dalam Coiler ada beberapa bagian seperti terompet, rol penarik, alas can yang berputar, can tempat penampung Sliver.

f.    Can

Can adalah tempat penampung Sliver yang dihasilkan oleh mesin Carding. Can berupa tabung yang di dalamnya dipasang per dan alas penampung Sliver. Pada saat produksi Sliver oleh mesin Carding, can diletakan diatas alas yang berputar sehingga Sliver akan tersusun berupa lingkaran – lingkaran kecil.

Selain pada bagian penyuapan, bagian delivery atau pembentukan sliver juga dipasang autolever sehingga sliver yang dihasilkan rata sepanjang sliver.

Mesin Carding ada yang dibuat dengan satu silinder atau disebut single card. Ada juga yang dibuat dengan dua dua mesi Carding yang digabung menjadi satu atau disebut Carding tandem. Namun Carding tandem memiliki biaya perawatan yang lebih tinggi. Pada saat sekarang ini dibuat Carding hanya dengan satu silinder dengan kualitas yang sama dengan Carding Tandem.

Card Clothing

Card Clothing yang dipilih untuk mesin Carding sangat mempengaruhi kualitas dan produktifitas mesin Carding. Ada beberapa hal yang diperhatikan dalam pemilihan Card Clothing yaitu :

-       Tipe dan desain dari mesin Carding

-       Kecepatan putaran silinder

-       Kuantitas hasil akhir yang diinginkan

-       Jenis material atau bahan baku yang diolah

-       Kualitas hasil yang diinginkan

-       Harga dari Card Clothing

-       Servis yang diberikan oleh penyuplai Card Clothing

Tentunya dari hal – hal diatas menjadi pertimbangan dan ada kompromi antara kualitas, biaya produksi dan produksi akhir tidak dapat dihindarkan.

Kerapatan gigi atau gergaji atau point pada Card Clothing berpengaruh terhadap gerakan Carding dan stripping action pada proses Carding. Kerapatan gigi card dan kecepatan silinder harus dipertimbangkan secara bersamaan. Kerapatan gigi – gigi card haruslah optimum sesuai dengan material yang diolah. Serat (kapas) kasar dibutuhkan Card Clothing yang lebih jarang dan serat (kapas) yang lebih halus dibutuhkan Card Clothing yang lebih rapat persatuan luas.

Sudut kemiringan dari gigi – gigi Card Clothing juga dipertimbangkan dalam pemilihan  dipertimbangkan dalam pemilihan Card Clothing. Sudut kemiringan gigi pada Card Clothing mempengaruhi agresivitas dan pegang serat (kapas).

Dengan beroperasinya mesin Carding secara terus menerus mengakibatkan bagian – bagian mesin Carding menjadi aus dan perlu perawatan dan penggantian secara berkala. Masa beroperasi metalic Card Clothing sesuai dengan material yang dihasilkan. Umumnya masa operasi Card Clothing silinder sekitar 300.000 kg sampai 600.000 kg tetapi bisa juga lebih tinggi untuk beberapa keadaan. Kondisi Card Clothing yang sudah aus harus dilakukan penggerindaan agar bagian yang aus bisa kembali runcing dan dapat mengembalikan pegangan Card Clothing terhadap serat. Interval penggerindaan Card Clothing disesuaikan dengan material yang diolah. Card Clothing lebih cepat aus pada pengolahan serat sintetis sehingga interval penggerindaannya lebih cepat dibandingkan kapas. Beban kerja doffer lebih rendah dibandingkan silinder maka interval penggerindaan lebih jarang dibandingkan silinder.

Carding terdiri dari bagian – bagian yang memiliki fungsi masing – masing. Bagian – bagian ini dipasang/diseting dengan jarak tepat tidak terlalu sempit dan tidak terlalu jauh. Setingan dan posisi bagian - bagian ini sangat penting pada mesin Carding yang diperhatikan oleh pemintal benang. Carding akan berkerja dengan baik dan menghasilkan produk yang bagus ketika setingannya tepat.