MAKALELER / REAKTİF BOYA NEDİR - ENDÜSTRİYEL ÜRÜNLER ANSİKLOPEDİSİ
2.1. Reaktif boyarmaddelerin genel özellikleri
Reaktif boyarmaddeler uygun koşullar altında lif ile kimyasal reaksiyona girerek , kovalent bağ özelliğine sahip
tek boyarmadde sınıfıdır. Karakteristikleri küçük ve basit molekül yapılarına sahip olmalarıdır. Molekül ağırlıkları
genellikle 69-221 gr/mol dür. Küçük partikül özelliği life hızlı bir şekilde nüfuz etmelerini sağlar. Çok parlak renklere
sahip reaktif boyar maddeler basit yapılarının sonucu olarak spektrumlarında çok dar ve yüksek pikler gösterirler .
En çok mavi , kırmızı, oranj ve sarı renklerin eldesi için kullanılırlar.
Reaktif boyarmaddeler önce selüloz esaslı lifler için geliştirilmişlerdir. Ancak şimdi yaygın olmasada yün ,
ipek , orlon , akrilik ve karışımları içinde kullanılmaktadır. Daha az olarak reaktif boyarmaddeler naylon ipek
ve asetatlarda kullanılabilir. Naylon ve yün için asit reaktif gruplar kullanılır. Boyarmadde grubu olarak azo
grubu içeren reaktif boyarmaddeler aşındırma baskılarda uygundur. Özellikle pamuk baskısında yüksek ışık
ve yaş haslıklarına sahip parlak renkler elde edilir.
Reaktif boyarmadde ile boyanacak yada basılacak iyi bir ön terbiye işlemi görmeleri gerekmektedir.
Özellikle nişasta haşılının uzaklaştırılması zorunludur. Aksi halde boyarmadde materyal yerine nişasta haşılı ile reaksiyona girer.
Tüm ağartma maddelerinin de iyi bir durulama ile materyalden uzaklaştırılması gerekmektedir.
Reaktif boyarmaddeler boyamada emdirme ve çektirme yntemlerine uygundur. Düşük flotte oranlarında
; pad-batch , pad-jig , termofiksaj , ped-steam yöntemleriyle çalışabilir. Özellikle pad-patch yönteminde enerji
tasarrufu sağlandığı için oldukça avantajlıdır. Çektirme yöntemine göre çalışıldığında PH ve tuz kontrolü yapılmalıdır.
Migrasyon ve egaliz özelliğine sahip oldukları için düzgün ve hızlı bir boyama sağlarlar.
Reaktif boyarmaddelerin ışık , yaş ve ter haslıkları yüksektir. Boya-lif bağları çok düşük ve yüksek PH larda
hidrolize uğradığı için asit ve alkali haslıkları orta seviyededir. Özellikle reaktifliği diklor ve triklorprimidin boyarmaddeleri
hidrolize çok eğimlidirler. Klor haslıkları düşük olduğu için klor içermeyen ağartma maddeleri kullanılarak bu dezavantaj
indirgenmeye çalışılmaktadır.
Boyamanın bitiminde hidrolize uğrayan boyarmadde kısmını uzaklaştırmak için sabunlama ve durulama
ile iyi bir ard işlem yapmak gerekmektedir. Tuz yad alkali fiksesi yapılabilir. Reaktif boyarmaddeler sökülebilirler.
Bazı boyarmaddeler beyaza dek sökülebilmektedir.
2.2. Reaktif boyarmaddelerin kimyasal yapısı
Reaktif boyarmaddeler, yüksek ölçüde suda çözünebilen boyarmaddelerdir. Ancak direkt boyarmaddelerin
terine düşük substantiviteye sahip olacak şekilde geliştirilmişlerdir.
Kovalent bağın oluşumu alkali ortamda olur ve bazen tersinir olabilir. Buharlamada boyarmaddenin fiksajına yardım eder.
Kovalent bağın kuvveti, metal koordinasyon bağlarından kuvvetlidir. Elektrostatik bağlar , hidrojen köprüleri ,
van der walls kuvvetleriyle oluşan bağlar çok daha kuvvetlidir. Bunun sonucu olarak reaktif boyarmaddeler
çok iyi yıkama sürtme ve ışık haslıkları verir.
Reaktif boyarmaddeler genel olarak reaktif grubun kimyasal yapısına göre veya bu grubun kimyasal reaktivitesinin
derecesine göre sınıflandırılırlar.
En yaygın olarak kullanılan reaktif boyarmadde tipleri azalan aktiviteye göre şu şekilde sıralanır ;
1) Diklortriazin ( Procion M-zeneca )
2) Diflorkloroprimidin ( Levafix E-Dystar )
3) Vinilsülfon ( Remazol-Dystar )
4) Monoklortriazin ( Cibacron-Ciba )
5) Kloroprimidin ( Drimarene- Clariant )
6) Akrilolamino ( Primazine- BASF )
7) Monoflortriazin
Reaktif boyarmaddenin kimyasal yapısı ;
S1
Ç Kr K R
S2
Şeklindedir.
Burada ; Ç : Çözünürlük sağlayan grup,
Kr : Kromofor grup,
K : Köprü grup,
R : Reaktif grup ,
S1 : Substitüsyon reaksiyonu sırasında yer değiştiren substitüent,
S2 : Diğer substitüentlerdir.
2.3. Reaktif Gruplar
2.4. Reaktif boyarmaddelerin sınıflandırılması
1) Yüksek reaktifliğe sahip soğukta boyayan boyarmaddeler :
Soğukta boyayan reaktif boyarmaddeler için temperatür 20-40° C arasındadır. Reaktiflik yüksek
olduğu için tempatatürü yükseltmeden ve alkali ilavesini arttırmadan elyaf ile çok kolay reaksiyona girerler.
Bunların avantajları ;
· Daha hızlı boyama yapmak
· Daha az kimyasal madde tüketimi
· Daha az enerji tüketimi
· Yüksek boyarmadde verimi
· Tekrarlanabilme olanağının daha iyi olması
· Aynı zamanda düşük substantiviteleri yüzünden yıkanmalarının çok kolay olmasıdır. Yüksek sıcaklıkta durulama yeterlidir.
2 ) Orta derecede reaktifliğe sahip ılıkta boyayan boyarmaddeler :
Esas olarak, bu grup sınıflandırma pek yaygın değildir. Genel olarak soğuk grupta değerlendirilirler.
3 ) Az reaktifliğe sahip sıcakta boyayan boyarmaddeler :
Bu tip monoklortriazin ( M.C.T. ) veya triklorprimidin (T.C.P) grubu içeren boyarmaddelerdir.
Bunlara örnek markalat, procion, II EXL, Cibakron E , Drimaren X/XN, Basilen E/P
Boyama temparatürleri 60-80° C arasındadır, reaksiyon kabiliyetleri zayıf oldukları için temparatürü yükseltmek ve
alkali ilavesini arttırmakla aktivite sağlanır. Sıcak boyamada temparatürün yüksekliği nedeni ile çok düzgün
boyamalar elde edilir ve boyar madde nüfuziyeti mükemmeldir.
Bunların en büyük avantajları ;
· Hidroliz tehlikesinin az olması
· Daha iyi nüfuz etmeleridir.
2.5 Reaktif boyarmadde ile selüloz elyafı arasındaki reaksiyon
Reaktif boyarmaddeler selüloz elyafı ile aşağıdaki reaksiyona göre kovalent bağ oluştururlar.
Bm SO2 CH CH2 ( Vinilsülfon grubu ) + Sel.OH Bm SO2 CH2 CH2O Sel.
Boyarmadde ile selüloz liflerinin bağ yapmasını sağlamak üzere çok çeşitli yöntemler vardır. Boyarmadde bir
alkali çözeltisinden tek adımlı emdirme, kurutma yöntemi ile aktarılabilir yada nötral bir çözeltiden aktarılarak daha
sonra ayrıca alkali muamele uygulanabilir. Rengin inkişafı için aynı zamanda ısıda kullanılabilir. Her durumda ,
kumaş boyamadan sonra fikse olmamış ( boyarmadde banyosundaki su ile bağ yapmış olduğu için boyamada bir değeri olmayan ) ,
elyafa fiziksel bağlarla bağlanmış boyarmaddelerin uzaklaştırılması amacı ile iyice sabunlanır.
Boyarmadde bünyesinde iki veya daha fazla reaktif grup bulunabilir, bu tip boyar maddeler elyafla bifonksiyonel
reaksiyona girerler. Sonuçta; boyarmaddenin elyafla yaptığı bağın çok sağlam olması nedeni ile fikse edilmeleri de çok iyidir.
Bu da boyamanın haslığı ve boyarmade verimi üzerine etki eden önemli faktörlerden biridir.
Reaktif boyamada istenmeyen yan reaksiyon, boyarmaddelerin %15-40’ a kadar hidrolize olmasıdır. Ancak son
gelişmeler suya daha stabil boyarmadde üretimini sağlamıştır. Bifonksiyonel ve polifonksiyonel tipler bu açıdan avantajlıdırlar.
Örneğin Ciba firmasının Cibacron C markaları bifonksiyonel etki gösterirler. Hem vinilsülfon hem de monoflortriazin grubu
içeren reaktif boyarmaddelerdir. Bu da boyarmadde veriminin yüksek olmasına neden olur.
Reaktif boyarmaddelerde yeni bir gelişme %97-98 verim ile boyamanın mümkün olduğu
Cibacron LS (Ciba) boyarmaddeleridir.
2.6 Boyarmadde uyumluluğu
Genelde boyarmadde uyumluluğu tanımı boyama şartları ve boyadığımız renk aynı kalmak üzere seçtiğimiz
renkte herhangi bir değişiklik olmaksızın renk derinliği artışı olarak verilir.
Uyumsuzluğu gösteren boyarmaddeler absorbsiyon esnasında aynı kimyasal yapı , aynı tanecik büyüklüğüne
sahip aynı büyüklükteki moleküller gibi hareket ederler. Teoride bunun doğruluğunu bulmak ve karşılaştırmak mümkündür.
Ancak pratikte değişen parametrelerin çok oluşu ve diğer çalışma ortamı nedenleri ile absorbsiyon karışımını oluşturan
boyarmaddeler her biri için aynı hız ve aynı sayıda molekülle oluşmayabilir. Boyarmaddeler temparatür, zaman ve seçilen
yönteme bağlı olarak birbirini etkileyebilirler. Boyarmaddelerin herbirini etkilemeden boyamaya tek renk alarak ürünü
oluşturmaları renk ölçümü ve absorbtivite tayini ile incelenebilir.
Uyumsuzluk değerleri boyamada kullanılan boyarmadde çözeltisinin iyonik karakterine, dispers özelliğine,
substantivite, afinite, kararlılık, hidroliz olabilirliğine, difüzyon, pretrasyon, migrasyon, fikse olabilirlik değerlerine
bağlı olarak değişir. Substantivite yüksek olması halinde afinite nihai rengi etkileme şansı çok azalır.
2.7 Boyamada karşılaşılan problem ve önlemleri
2.7.1. Alım ve fiksaj sorunları
Merserizesiz pamuğun reaktif boyarmaddelerle çektirme yöntemine göre boyanmasında alım ve fikse verimi açık tonlarda
yaklaşık %80-90, orta büyüklükteki tonlarda ise %60-70’ tir. Yani %30-40 boyarmadde kanala akıtılmaktadır.
Oysa kaynakların kullanımı ve çevre kirliliği açısından daha yüksek alım ve fiksaj ile efektif boyarmaddelerin kullanımı istenmektedir.
Çalışılan boyama koşullarında boyarmadde fiksajının artması için araştırmalar pratik kullanımı olmayan
fiksaj hızlandırıcılar üzerinde yoğunlaşmıştır. Enerji tüketimine önlem olarak olarakta kısa flotte oranı ve düşük
sıcaklıkta boyamaya önem verilmektedir.
2.7.2. Egalizasyon ve aynen tekrarlanabilirlik
Reaktif boyarmaddeler ile selüloz boyanmasında sıcaklık düştükçe substantiflik artmakta yani alım artmaktadır.
Düşük sıcaklıkta genellikle egalizasyon düşüktür. Bu nedenle 60° C de yüksek alıma sahip boyarmaddelerin
geliştirilmesi önerilmektedir.
Günümüzdeki reaktif boyarmaddeler inorganik tuz ve alkali miktarlarında , düzensiz boyama sıcaklığından ve
flotte oranı değişimlerinden çok etkilenmektedirler. PES boyamasında kullanılan dispers boyarmaddelerle karşılaştırıldıklarında
çok daha az aynen tekrarlanabilme özelliği göstermektedirler. Geliştirilen bifonksiyonel boyarmaddeler en az< sıcaklık ve flotte
oranı bağımlılıklarının yanında inorganik tuz ve alkali duyarlılıkları da minimum olduğu bunlarda tekrarlanabilir boyamayı sağlamak
mümkündür.
2.7.3. Yıkamadaki gelişmeler
Alım ve fiksajı arttırmak için boyarmaddelerin selüloz olan substantifliğini arttırmak genellikle etkilidir.
Fakat substatifliğin artması yıkamanın zorlaşmasını da beraberinde getirmektedir.
Kural olarak reaktif boyarmaddelerin substitüsyon reaksiyonu veren tipleride aktif boyarmaddeler ile hidrolize
uğrayan boyarmaddelerin substantifliği arasında önemli bir fark yoktur. Bu tip boyarmaddelerle yüksek alım ve yıkanabilirliği sağlamak zordur.
Diğer yandan adisyon tipli boyarmaddelerde aktifleşen boyarmaddeler yüksek substantifliğe sahiptir, hidrolize
uğrayan kısmın substantifliği düşüktür. Bu boyarmaddeler her ne kadar boyama esnasında yüksek substantiflikleri
nedeni ile kolay alınırlarsa da oyamadan sonra substantiflikleri düşük olduğu için yıkamanın kolaylıkla yapılmasını sağlarlar.
2.8. Boyalı tekstillerde karşılaşılan problemler ve çözüm yolları
Reaktif boyarmaddeler ile boyanmış yada basılmış pamuk ve karışımları günlük ve spor giysilerde geniş bir
kullanım alanına sahiptirler . Fakat bu sektörde müşteri şikayetleri günden güne artmaktadır. Boyarmadde performansa
bağlı olan şikayetler 2 ana gruba ayrılmaktadır. Renk değişmesi, diğer bir deyimle solma ve beyazlaşma (Beyaz leke oluşumu ).
Bunların sebepleri ve faktörler Şekil 3 de görülmektedir.
Işık
Ter ve Işık
Kromolar Renk Değişimi
Sıcaklık ( Solma )
Asidik Gazlar
Boya-Lif bağı Beyazlaşma
Oksidatif maddeler ( Beyaz leke oluşumu)
Şekil 3 - Renk değişimi ve beyazlaşmayı oluşturan faktörler.
Görüldüğü gibi reaktif boyarmaddelerin yeni geliştirilen tipleride uygun reaktif kombinasyonu elde edebilmek için
boya-lif bağı ve kromoror grubun ışık, ter-ışık, ısı ve oksidatif maddelere karşı dayanıklı olması gerekmektedir.
2.8.1. Renk değişimi problemleri
Tekstil materyalinin renk değişimi yada solması müşteri eline geçmesi ile gözlenir. Nedeni ise ışık, ter, ter-ışık, yıkama
suyundaki klor , sıcak presleme (ütüleme) ile sıcaklıktır. Bunlardan en önemlisi ise ışık, ter-ışık, ve klordur.
Ter-ışık haslığı özellikle metal kompleks boyarmaddeleri ile boyanmış materyallerde sık sık söz konusu olmaktadır.
Hatta metal içermeyen boyarmaddelerde de sorun olabilmektedir. Lif üzerindeki ışık, ortamda terde bulunması renk
değişimini hızlandırmaktadır. Metal kompleks boyarmaddelerde olay kloroforun ( Işık ve ter haslılarında ) histidin grubunun
etkisi ile metalize olmayan forma dönüşmeleri, nedeni iledir. Fakat serbest metal içeren boyarmaddelerde bu hızlandırma
mekanizması açık değildir. Hatta renk solmasını genellikle bazik ter asidik terden daha fazla hızlandırmaktadır.
Ayrıca insan teri ISO ve JIS formlarında kullanılan suni maddelerden daha da fazla hızlandırmaktadır.
Klor haslığı problemleri sterilize çeşme suyundaki aktif klor miktarı ve temizleme esnasındaki klor esaslı beyazlatma
maddeleri nedeni iledir. Klor esaslı beyazlatıcıların ( Çamaşır sularının ) etiketlerinde renkli tekstillerde kullanılmaması
gerektiği bildirilmektedir. Gerçekte sorun çeşme suyundaki azda olsa klordan kaynaklanmaktadır.
Boyalı materyallerin kor haslığı JIS LO 884( 5 ppm klor içeriğinde ) ve ISO 105 –E03 (20 ppm klor içeriğinde ) belirlenmiştir.
2.8.2. Beyazlaşma problemleri
Reaktif boyarmadde ile boyanmış materyaller iyi bir art işlem gördükleri için boyamadan sonraki yaş
haslıkları mükemmeldir. Ancak haslıklar dağıtım, müşteri eline ulaşmasından sonraki depolama yada kullanım
esnasında boya-lif bağının kopması nedeni ile düşmektedir ki sonuç beyazlaşmadır.
Bu problemin ana sebepleri şunlardır ;
· Atmosferdeki CO2, kükürtoksitleri ve azotoksitleri gibi asidik gazların etkisi ile asidir hidroliz
· Çeşme suyundaki aktif klor, sodyumperkarbonat ve deterjanlardaki sodyumperborat gibi
oksidatif maddeler nedeniyle oksidatif parçalanma.
· Sıcak presleme ( ütüleme ) nedeni ile termal parçalanma.
Bu dış faktörlere karşı boya-lif bağının stabilliği reaktif grubun karakteristik özelliği tarafından belirlenir.
Kromoforun etkisi ise çok azdır. Reaktif grup ve boya-lif bağının stabilliği Tablo2 de özetlendiği gibidir.
Beyazlaşma problemleri, pek çok neden içinde atmosferdeki asidik gazların etkisiyle asidik hidrolize bağlanmaktadır.
Eser miktardaki gazların etkisi ile yavaş yavaş ilerler. Hızlı bir şekildetespit edebilmek için, as,d,k as,t ,
laktik asit yada HCl nin sulu çözeltilerinde işleme sokulur yani hızlandırma testi uygulanır.
Oksidatif maddelerce oluşturulan oksidatif parçalanma temizlemede kullanılan sodyumperkarbonat yada
sodyumperborat gibi ağartma maddelerinin kombineli kullanımıyla giderilebilir. Çünkü bu maddeler kromoforların
oksidatif bozuşmasını pek etkilemedikleri için boyalı tekstillerin yıkanmasında kullanılabilmektedir.
Hatta son zamanlarda bazı boyar maddeler boya-lif bağının kopması nedeniyle proksit yıkaması için test yöntemleri önerilmektedir.
Boya-lif bağının termal bölünmesi ise şöyle meydana gelmektedir;
Isıyla boyar maddedeki sülfonat grubu serbest aside döner, böylece düşen PH değerleri de asidik hidrolize neden olur.
Yani termal parçalanmanın yukarıda sözü edilen asidik hidroliz ile aynı konumda yer almaktadır.
Tablo 2 de belirtildiği gibi vinilsülfon grubu yüksek stabilliktedir. Bu yüzden yeni geliştirilen bifonksiyonel boyar
maddelerde reaktif gruplardan birinin vinilsülfon olması kaçınılmazdır.
Tablo 2 — Reaktif grupların haslık özellikleri
Alkali
Haslığı
Sıcaklık
180-220° C
Peroksit
Reaktif Grup
Asit Haslığı
PH 3-4
PH 9-10
PH 13-14
Vinilsülfon
Q
Q
X
Q
Q
Monoklortriazin
Ñ
Q
Ñ
Ñ
Ñ- Q
Monoflortriazin
Ñ
Q
Ñ
Ñ
Ñ- Q
Diklortriazin
Ñ
Q
Ñ
Ñ
Ñ
Triklorprimidin
Q
Q
Ñ
Q
X
Diklorkinoskadin
X
Q
Ñ
X
X
Q : Stabil Ñ : Orta X : Stabil değil
3. Örgü kumaşların boyanması
Örgü kumaşları çoğu çektirme metotları ile az bir kısmı ise kontinü metotlar ile boyanırlar.
Boyama metotlarını incelemeden önce tüp veya düz örgü kumaşlarla çalışmadaki farklılıkları görmekte yarar vardır.
3.1. Tüp ve düz örgü kumaşlar
ABD ve Avrupa’da kumaş olarak boyanacak triko örgü malların çoğu tüp halinde boyanır.
Bu şekilde çalışmanın başlıca nedenleri şunlardır ;
1 ) Kenar kıvrılmalarını önlemek. Tüp halindeki kumaş kesilip enine açık duruma getirildiği zaman kenar kıvrılmaları oluşur.
2 ) Kumaş yüzeyinin deforme olmasını önlemek. Buna tipik örnek olarak tekstüre çift iplik polyester jarse
kumaşların hacimli yüzey yapısının ezilerek düz hale gelmesi verilebilir.
3 ) Yüzey tüylenmesinin önlenmesi . Bu problem filament ipliklerden mamul kumaşlarla ilgili bir problem olmayıp,
kesik elyaf iplikler kullanıldığı zaman karşılaşılabilen bir durumdur. Tipik örnek akrilik veya pamuktan mamul tek iplik jarse kumaşlardır.
Bazı durumlarda, tüp halinde örülmüş olmasına rağmen, kumaşın yaş işlemlerini enine açık olarak yapmak
tercih edilebilir. Tektüre ipliklerden mamul sıkı ilmek yapısına sahip kumaşlar , tüp halinde yaş işlemlere tabi
tutulduklarında deforme olabilirler. Bunun neticesinde kumaşın orta kısmında kalıcı bir çizgi oluşabilir. ve buda yaş
işlemler sonunda kumaş kesilerek açıldığı zaman açıkça görülür. Orta kısmında bulunan bu tür çizgiler, tüp halindeki
kumaş yaş işlemler öncesi ambarlarda uzun süre bekletilirlerse de oluşabilir.
Düz örgü malların yaş işlemleri tahmin edildiği üzere aynı şekilde yapılır. Özellikle sentetik elyaftan mamul
kumaşların yaş işlemleri halat halinde yapılırsa, halat izleri oluşur.
Sıcak ve ıslak durumdaki bu tür kumaşlar kırışık vaziyette muhafaza edilirlerse, kırışıklıklar kalıcı olarak fikse olabilirler.
Düz örgü kumaşlarda halat izlerini önlemenin bir yolu, bu tür kumaşları halat halinde çalışmamak ve her zaman
enine açık durumda bulunmasını temin etmektir. Örgü kumaşların enine açık durumda çalışmasına uygun tesisler mevcuttur.
Eğer bu tür tesise sahip olmayan bir işletmede düz örgü kumaş çalışılması söz konusu ise o zaman çözüm
yollarından biri kumaşı bir kenarı boyunca dikerek tüp haline getirmektir.
İster tüp halinde örülmüş, ister dikilmek sureti ile tüp haline getirilmiş düz örgü kumaş olsun tüp halindeki
kumaşlar boya banyoları gibi mahlüller için çekilirken, tüpün iç kısmında bulundukları hava ve yine iç kısmına teşekkül
eden buhar nedeni ile şişme eğilimi gösterirler. Bu şişme sayesinde kumaş üzerinde oluşan kırışıklıklar devamlı
olarak yer değiştirirler ve böylece aynı bölgede kalmaları engellenmiş olur.
Halat halinde çalışmalarda kırışma, genellikle kırışıklıkların kumaşın işlemler sırasında yer değiştirmesi sonucu
meydana gelirler. Buradan da açıkça görülmektedir ki halat halinde çalışılan düz örgü malların makineye yükleme
safhasında üzerinde bulundurdukları kırık ve kırışıklıklar aynen kalır, çünkü tüp mallarda oldu gibi şişme söz konusu değildir.
3.2. Boyamaya hazırlık işlemleri
Boyamaya geçmeden önce, hazırlık işlemlerinin bazılarına değinmek gerekir. Hazırlık işlemlerinin temel
amaçlarından biri lifin bünyesinde bulunan veya sonradan gelen yabancı maddeleri liflerden uzaklaştırmak,
böylece temiz hidrofil özellikte lif elde etmektir. Bu özellikler iyi bir boyama ve apre için öncelikle yerine getirilmelidir.
İşlemlere kısaca değinirsek;
İşlemler
3.2.2. Pişirme işlemi
Bünyesinde doğal olarak bulunan yağlar ve mumlar nedeni ile pamuklu mallar diğer elyaflara nazaran
daha fazla hazırlık işlemi gerektirirler.
Alkali işlem sırasında pamuk içindeki yağlar, mumlar ile iplik büküm ve örgüsü sırasındaki makinelerden
gelen yağlar temizlenir.
Bu işlem ile pamuk çekirdeklerinin şişirilmesi ve patlatılması da gerçekleştirilir ki, bunların müteakip yıkama ve
beyazlatma işlemlerinde tamamen giderilir. Örgü sanayinde kullanılan ipliklerin dokumada kullanılanlara kıyasla daha az
pamuk çekirdeği ihtiva etmesi nedeniyle, örgü mallar için kombine bir pişirme-beyazlatma işlemi yeterli olacaktır.
Pişirme ırasında yağ cinsinden yabancı maddeleri uzaklaştırmak iki yolla mümkündür. Bunlardan birincisi uygun
bir organik solvent ile çözerek veya emisyon haline getirere ki diğeri ise alkaliler ile sabunlaştırmaktır. Pratikte alkali işlem
çok daha ekonomik olup, alkali olarak ta en fazla kostik soda kullanılır. Sabunlaşma neticesinde çözünmez durumda
bulunan yağlar çözünür duruma getirilirler ki, bunlarda yıkanarak kolayca uzaklaştırılabilir. Modern uygulamalarda pişirme
işlemine yardımcı olması amacıyla komplex oluşturucu maddeler ve sentetk deterjanlar da kullanılır. En çok kullanılan
yüzey aktif maddeler anyonik sülfat, sülfonat ve fosfatlardır. Alkali pişirmede işlemlerinde, muamele süreleri alkali
konsantrasyonuna ve işlem sıcaklığına bağlı olup, bunlarda kullanılan makine tipine göre değişir. Uzun muamele süreleri
çektirme makineleri için gereklidir. Haspel-Jet gibi makinelerde mal 90-95° C de %0.5-1 gibi düşük kostik
konsantrasyonlarında 1-2 saat kadar muamele edilir.
3.2.3. Beyazlatma işlemleri
Pamuk elyafının bünyesinde pigment halinde renkli maddeler bulunmaktadır. Bu renkli madde ham
pamuğun sarı/kahve renkteki karakteristik görünüşünün nedenidir. Pişirme ve müteakip yıkamalar ile temiz ve
hidrolif mal elde edilirse de. Az miktarda pigment hala mal üzerinde kalmaktadır. Bu nedenle boyanacak malların
önemli bir miktarı için beyazlatma işlemi gerekmektedir. Basılacak veya beyaz olarak kullanılacak mallar için beyazlatma şarttır.
Pamuk üzerinden pigment boyarmaddesini uzaklaştırmanın en iyi yolu oksidasyondur. Oksidan madde olarak sodyum
hipoklorit ( NaOCl2 )2 , sodyum klorit ( NaClO2 ) veya hidrojenperoksit ( H2O2 ) kullanılır. Daha saf
olmaları nedeniyle, rejenere selüloz lifleri daha ılıman şartlarda beyazlatılabilirler.
Pamuklu malların beyazlatılması
3.2.3.1 Sodyum hipokolit ile,
Sodyumhipoklorit çok güçlü bir beyazlatma maddesi olup, pamuklu mallara iyi bir beyazlık sağlar.
Ayrıca pamuk çekirdeğinin tamamen uzaklaştırılmasını mümkün kılar. Ancak titiz işlem kontrolü gerektirmesinin
yanı sıra, işlemin uzun olması bu beyazlatma işleminin dezavantajıdır. Bu işlem öncesi mal yeteri derecede pişirilmeli
ve ardından asit ile nötrleştirilmelidir. Beyazlatma ,işleminin kendiside uzun bir çektirme işlemi olup, müteakiben klor
artıklarını giderme işlemi de gerektirir. Bu işlemlerin her birinin ardından yıkama işleminin gerekliliği prosesin iyice
uzamasına neden olmaktadır.
İşlemde aktif beyazlatma maddesi HOCl dir . Malın asgari düzeyde zarar görmesini ve iyi bir beyazlatma
eldesini temin etmek için çok spesifik PH ve sıcaklık değerleri kullanılır. Şekilde görüldüğü üzere nötr değere yakın
PH değerlerinde elyaf fazla zararı görmektedir. Asidik ortamda klorür gazı oluştuğundan, sodyum karbonat kullanılarak
beyazlatma PH 10-11 civarında yapılır. Beyazlatma oda sıcaklığında gerçekleştirilir, çünkü sıcakık arttıkça pamuğun gördüğü zararda artar.
Hipoklorit beyazlatmasında PH’ın elyaf mukavemeti üzerine etkisi
Sodyum Hipoklorit
Beyazlatması
3 gr/l aktif klor
işlem süresi =5 saat
Akışkanlık No su
PH
3.2.3.2. Sodyumklorit ile;
Kontinü sistemlerde klorit ile beyazlatmanın mümkün olması elyafın düşük düzeyde zarar görmesinden dolayı,
bu şekilde beyazlatma hipoklorit beyazlatmasına tercih edilebilir. Ancak aktif beyazlatma maddesi klordioksit olup
buda beyazlatma sırasında oluşur. Klordioksit gazı hem sağlığa zararlı olması hem de paslanmaz çelik teçhizatına
korozyon etkisi sebebi ile istenmeyen bir maddedir. Netice olarak, uygun havalandırma ve makine dizaynı ile çevrenin
korunması, beyazlatma banyosuna korozyon önleyici maddeler ilave edilmesi veya kullanılan çelik teçhizatın titanyum
bileşikleri ihtiva etmesi gerekmektedir.
Bu işlemde de beyazlatma spesifik şartlar altında yapılır. Bu kez 80-90° C gibi yüksek sıcaklıklar gerekli olup 4.0
civarında bir PH sağlanacak şekilde banyoya asetik asit /fosfat tampon maddeleri ilave edilir. Haspel veya pişirme kazanı gibi
aparatlarda yapılan beyazlatmalarda 1-6 gr/l klorit ( %80 ) konsantrasyonu gerekli olup, işlem süresi 1.5 ile 5 saat arasındadır.
Kontinü halat halinde çalışan makinelerde veya buharlayıcılarda 10-25 gr/l klorit ( 80% ) çözeltisi kullanarak işlem 1 saatte tamamlanabilir.
Uygun Pad-Roll makinelerinde daha uzun bekletme süreleri ve seyreltik klorit
3.2.3.3. Hidrojen peroksit ile
Elde edilen beyazlık derecesi daha düşük olmasına rağmen pamuk için olduğu kadar diğer bütün elyaflar içinde
en önemli beyazlatma maddesi hidrojen peroksittir. Kısmen de olsa birçok diğer elyafı da beyazlatma özelliğinden dolayı
bu beyazlatma maddesi karışımlar için idealdir. Pamuğa uygulanması sırasında spesifik şartlar gerekmesine rağmen, elyafa
zarar vermeden çalışılabilecek sınırlar oldukça geniştir. Beyazlatma mekanizması hakkında tartışma hala devam etmekte ise
de genel olarak aktif beyazlatma maddesinin perhidroksit ( HOO~ ) iyonu olduğu ve beyazlatmanın muhtemelen serbesrt
radikal mekanizması aracılığı ile gerçekleştiği kabul edilmektedir. Yüksek işlem sıcaklıkları beyazlatma işlemini hızlandırdıklarından,
kaynama noktasına yakın ve hatta daha yüksek sıcaklıklarda kullanılır. Düşük PH değerleri peroksitin etkinliğini yavaşlattığından,
pamuğun beyazlatılmasında banyoya PH 10.5 – 11.00 olacak şekilde sodyum hidroksit veya sodyum karbonat ilave edilir.
Daha yüksek PH değerlerinde peroksit oksijen açığa çıkararak çabucak parçalanır ve beyazlatma tekrar yavaşlar.
Banyoya sodyum hidroksitin yanı sıra ısıtma maddesi, deterjan ve emülgatör ihtiva eden modern yardımcı maddelerin
ilave edilmesi suretiyle örgü malların aynı anda pişirme ve beyazlatılması mümkün olmaktadır.
Kontinü metotlar kullanmak suretiyle çok hızlı kasar işlemleri mümkündür.
Boyaya ilave edilmesi gerekli diğer bir madde stabilizatör olup, bu madde önceleri sodyum silikat idi.
Bu madde sadece ortamın PH ını tamponlamaya yardımcı olmakla kalmayıp, peroksitin katalitik parçalanmasına
neden olabilecek Fe, Cu gibi metal iyonlarını da komplex oluşturarak etkisiz hale getirir. Bu iyonlar ile pamuğa zarar
verilmesinin en güzel örneği, fermuar veya diğer metalik kısımlar ihtiva eden hazır parçaların beyazlatılmaları sırasında görülür.
Bu tür parçaların ve müteakip boya işleminde daha az boya aldığı açıkça görülmektedir.
Sodyum silikat kullanılması halinde beyazlatma sonrası iyi bir yıkama yapılması gerekir. Silikat lekeleri oluşması
nedeniyle artık organik stabilizatör maddeleri kullanılmaktadır. Bu maddeler sadece kompleks oluşturucu olarak görev
yapmakla kalmayıp, deterjan ve yumuşatma özelliklerine de sahip olabilirler. Beyazlatma zamanı ve banyo konsantrasyonu
kullanılan sıcaklıklara ve aparatlara bağlıdır. Örnek haspelde beyazlatma 80-90° C sıcaklıkta, 3-5 ml/l hidrojen peroksit
( %35 ) kullanılarak 1-2 saatte yapılabilir. Soğukta bekletilerek yapılan bir beyazlatmada malın 40-50 ml/l hidrojen peroksit
çözeltisi ile emdirdikten sonra en az 6 saat bekletilmesini gerektirir. Bununla birlikte kontinü
metotlarda 20-50 ml/l peroksit kullanılarak, beyazlamanın 20-30 dakikada gerçekleştirilmesi mümkündür.
3.2.4. Pamuklu mamullerin merserizasyonu
Önceleri ince tip jarse kumaşların imalinde merserize pamuk ipliği kullanılırdı. Son senelerde örgü
kumaşların merserizasyonu içinde makineler dizayn edilmiştir. Örgü kumaşların merserşzasyonu, dokuma
kumaşlarınkine benzer avantajlar sağlamaktadır. Bu avantajlar şöyle sıralanabilir. ;
· Boyut stabilitesinin iyileştirilmesi
· Kumaş parlaklığının arttırılması
· Kumaş görünüşünün ve mukavemetinin iyileştirilmesi
· Birçok boyarmadde için malın afinitesinin arttırılması
Dokuma ve örgü kumaşların merserizasyonu arasındaki temel fark, örgü mallar merserizasyon işlemi
boyunca gerilim altında tutulmaz, çünkü malın elastiki özelliklerinin muhafaza edilmesi gerekir.
Merserizasyon sırasında derişik sudkostik çözeltisi kullanıldığında, selüloz lifleriyle meydana gelen
reaksiyon intramiseller bir reaksiyondur. Yani bu derişiklikteki sudkostik flottesi misellerin içerisinde nüfuz etmekle
hidrat selülozo denilen normal selülozdan farklı bir yapı gösteren modifikasyonu oluşturmaktadır.
Sudkostik, selüloz makromolekülündeki hidroksil gruplarıyla sodyum selüloz meydana getirecek şekilde yada
çekim kuvvetleriyle makromoleküllere bağlanacak şekilde reaksiyona girmektedir. Merserizasyon sırasında her iki şekildeki
reaksiyonda meydana gelmekte fakat denge çekim kuvvetleri ile bağlanma ( %85 ) tarafına kaymaktadır.
Sell. OH + NaOH Sell. OH.NaOH Sell ONa +H2O
Merserizasyon sırasında misellerin içine ve arasına giren sudkostik, liflerin şişirmekte ve daha açık bir yapı kazanmasına
yol açmaktadır. Bu nedenle merserize edilmiş pamuk liflerinin boyarmadde alma yeteneği artmaktadır.
İlginç olan bir noktada merserize edilmiş ve edilmemiş pamukluda aynı koyulukta bir boyama elde edebilmek için merselizelide
tüketilen boyarmadde miktarının %15- 40 daha düşük olmasıdır. Merserize lifler daha düzgün yüzeye sahip olduklarından daha fazla
ışın yansıtmakta ve lif çeperleri kalınlaştığından ışınların lif içerisindeki geçtikleri yolun uzunluğu artmakta dolayısı ile daha koyu gözükmektedirler.
Boyarmadde alımında merserizasyon sırasındaki NaOH konsantrasyonu artıkça ( 37° Be ye kadar ) boyarmadde
alınması artmaktadır. Fakat 20° Be lik NaOH ile yapılan bir işlem sonucunda yeterli sonuçlar elde edilmektedirler.
Aynı şekilde sudkostik ile işlem süresi de 60 saniyeden kısa tutulabilir. Boyarmaddenin alınmasını arttırmak
için fazla bir germeye ve NaOH flottesinin sıcaklığının 10-15° C ye kadar soğutmaya da gerek yoktur.
Merserizasyondan sonra yapılan kurutma sıcaklığına bağlı olarakta boyarmadde alımı değişmektedir. Kurutma
sıcaklığı ne kadar yüksek olursa boyarmadde alınması da o kadar düşer. Merserizasyonla boyama sırasında hiç
kurutma yapılmazsa boyarmadde alınması o kadar fazla olur.
Merserizasyon sırasında ölü liflerin boyanma yetenekleri de artar. Böylece içerisinde ölü pamuk lifleri de bulunan
materyalin düzgün bir şekilde boyanması mümkün olur.
Merserizasyondan amaç, parlaklığı arttırmaktan çok boyarmadde alımını sağlamak ise, en ekonomik çalışma şekli materyali
· 18-22° Be lik sudkostik flottesiyle
· 25° C veya biraz daha yüksek sıcaklıkta
· Az bir germe ile
· 25-30 sn işlem yapılıp
· Mümkünse kurutmadan boya yapılması sağlanır.
3.2.6. Boyut stabilitesi kazandırma
3.2.6.1. Fiksaj işlemi
Sentetik elyaflardan veya bunların karışımından mamul kumaşların kaynar suda veya sıcak hava ortamında çekme,
kalıcı kırık ve kırışıklar oluşturma özelliği vardır. Fiksaj işlemi bu eğilimi yok etmek için yapılır.
Fiksaj işleminin örgü kumaşlara aşağıdaki özellikleri kazandırması beklenir.
· Mala boyut stabilitesi kazandırma
· Kenar kıvrımlarının azalması
· Müteakip beyazlatma ve boyama işlemlerinde kırışma ve bozulma tehlikesini azaltması ( Özellikle Haspellerde )
· Muhtemel kumaş deformasyonunun önlenmesi. Örneğin bazı örgü malların levent boyama makinelerinde mamul akışına
engel olan bozulmaları.
Bu nedenle fiksaj işlemi yaş işlemler öncesi yapılacak bir işlemdir. Ancak Fiksaj işleminin polyester gibi bazı sentetik
boyama özellikleri üzerinde önemli etkisi olup, fiksaj işlemi sırasındaki herhangi bir hata, boyama sonrası renk nüansında
farklılık olarak kendini gösterebilir. Ayrıca malda bulunan yağlan pişirme ile uzaklaştırılmadan fiksaj işlemi yapılacak olursa,
bu yağlar mala nüfuz edip lekeler oluşturabilirler.
En son işlem olarak apre esnasında fiksaj işlemi yapılarak mala boyut stabilitesi kazandırılabilir. Sonradan fiksaj olarak
adlandırılan bu metot da süblimasyon boya kaybı, malın ve teçhizatın kirlenmesi söz konusu olabilir. Fiksaj işlemi sırasında
iki faktörün kontrol edilmesi gerekir. Bunlar fiksaj sıcaklığı ve germe sırasında mala uygulanan germe miktarıdır.
· Sıcak hava ile fiksaj
Sentetik örgü mallar için en çok kullanılan teknik budur. Sıcak hava kamaraları ve çıkışta bir soğutma düzeneği
olan iğneli germeli kurutucular. Genellikle kulanılan makinelerdir. Örgü mala için modifiye edilmiş iğneli germeli kurutucuların
giriş kısmı genellikle 4-6 metreye kadar daha uzun olup, her bir zincir iki adet eklem düzeneği üzerinden geçer.
Böylece maksimum düzeydeki aşırı beslemede dahi malın düzgün olarak iğnelenmesi sağlanır ve sarkma önlenmiş olur.
3.2.7 Kimyasallar
Pamuklu örgü mallarda düzgün boyamalar elde etmek için çeşitli yardımcı maddeler kullanılmaktadır.
Bu yardımcı maddeleri, kullanıldıkları yere göre sınıflandırıp açıklayalım.
Ön işlem ve ağartma;
Saf pamuklu ve pamuk / sentetik karışımlarında örme sırasında bulaşan pamuk lifinin doğal
olarak sahip olduğu yabancı maddeler ve sentetik liflerin üzerinde bulunan avivaj maddelerinin mal üzerinden uzaklaştırılması gerekir.
Özellikle pamuklu mamullerde en büyük problemler pektin ve vakslardır. Pektinler; poligalaktronik asitlerdir.
Bunlar Ca, Mg ve Fe tuzlarına dönüşerek elyafın şişmesini önler. Bunların suda çözünürlüğü yok denecek kadar azdır.
Vakslar ise; genellikle yüksek molekülü yağ asidi alkolleri ( C24 – C30 ) yüksek moleküllü yağ asitleri ( C15- C33 ) ve
onların esrterleridir. Vakslar herbir elyafı sararak onları su itici yapar. Boya çekiminin düzgün ve sorunsuz olması için
boya öncesi yukarıda bahsettiğimiz yabancı maddelerin uzaklaştırılması gerekmektedir.
Örme mamulun boyamaya hazır hale getirilmesinde genellikle şu yardımcı maddeler kullanılır.
· Islatıcı
· Yağ uzaklaştırıcı
· Kompleks oluşturucu
· Stabilizatör.
· Kostik
· Peroksit
Ağartma flottesinin mala düzgünsüz olarak aplike edilmesi halinde, yöresel olarak farklı beyazlık dereceleri elde edilir.
Beyazlık derecelerinde bu şekildeki farklılıklar boyamalarda daha açık veya daha koyu renk tonları elde edilmesine yol açar.
Kumaşın yüzeyi düngünsüz ve bulutludur.
Boyamada;
Ön terbiye işleminin optimal bir şekilde yapılmış olmasına rağmen, boyamalarda düzgünsüzlükler meydana gelebilir.
Bunun önüne geçebilmek için boyarmaddenin yanında aşağıdaki yardımcı maddeler kullanılır.
· Islatıcı
· Kompleks oluşturucu
· Disperge ve Egaliz maddesi
· Kırık önleyici
Yardımcı maddelerin özelliklerinden bahsedelim
Islatıcı : Safsızlıklarından dolayı sadece suyun kumaşı hızlı bir şekilde ıslatması mümkün olmamakta,
hızlı ıslanamayan kumaşta da fiziksel sürtünmeden dolayı kırıklar oluşmaktadır. Islatıcı tekstil mamulunun
çok çabuk islanması için flotteye verilen kimyasaldır. Ayrıca flottedeki diğer kimyasalların daha kolay ve
hızlı nüfuz etmesini sağlar. Hızlı ıslatması ve köpük yapmaması, arzu edilen en önemli özellikleridir.
Stabilizatör : Kasar banyosunda kullanılır. Peroksitin alkali ile temasında hızlı parçalanmasını önler.
Stabilizatörler iyon tutucu gibi çalışırlar. Sıcaklık arttıkça peroksit düzenli parçalanarak aktif oksijen açığa çıkartır.
OOH ( Perhidro ) ‘yu oluştururlar. Bu sayede zemin temizlenerek beyazlık oluşması amaçlanır.
Mal üzerinde demir veya diğer ağır metal iyonlarının bulunlası halinde hidrojen peroksit katalitik olarak parçalanır.
Böylece bu noktalarda pamuk lifine ağır zarar veren ve katalitik zararlar meydana getiren aşırı reaksiyonlar meydana gelir.
Ağartma stabilizatörleri ağır metal iyonları ile kompleks oluşturur ve peroksitin katalitik olarak parçalanmasına engel olurlar.
Bu sayede katalitik zararların meydana gelmediği düzgün ağartmalar elde edilir. Aksi taktirde kumaş yüzeyinde delinmeler gibi hiç
istenmeyen sonuçlar doğabilir. Çeşitli kalitelerdeki pamuklar hasat edildikleri bölgelere göre farklı miktarlarda metaller içerdiğinden,
bunlarla tekrarlanabilir ağartma sonuçlarının eldesi ancak ağartma stabilizatörlerinin kullanılmasıyla garanti edilmektedir.
Kostik : Peroksitin parçalanıp aktif oksijeni açığa çıkartması için kasar banyosunda alkali olarak kullanıldığı gibi elyafı şişirme
özelliğinden dolayı kumaşı temizleyip boya moleküllerinin elyafa nüfuz etmesinide sağlar. Kasarda kullanılır.
Peroksit :
Antiperoksit enzimi : Kasar işlemi sonrasında kumaş üzerinde kalması muhtemel peroksitin uzaklaştırılması için kullanılan enzimlerdir.
Kumaş peroksitten kurtarılarak, sonraki işlemlere daha hazır hale getirilir.
Ortamda bulunan peroksit boyama sırasında boyamanın düzgünsüzlüğünü meydana getirir. Bu nedenle kasar banyosunda
ve kumaş yüzetinde kalan peroksitin giderilmesi muhakkak gereklidir. Banyoda kalan hidrojen peroksit enzimler
vasıtası ile parçalanarak su ve oksijene dönüştürülür.
Kompleks oluşturucu : Kompleks oluşturucu maddeler çökmelere ve böylece sertlik oluşturucu maddelere
karşı hassas boyarmaddelerde leke oluşmasına engel olurlar. Sertliği tamamen giderilmiş su kullanılması halinde
bile pamuyklu malzeme, gördüğü ön terbiye işleminin yoğunluğuna göre halen daha Ca ve Mg içerir.
İyon tutucular : Suya sertlik veren Mg ++ Ca++ gibi iyonların yanında Si++, Fe++, Cu++, iyonlarınında tutulması amaçlanır.
Bu iyonlar hem kasar banyosunda hemde boya banyosunda zararlıdır. Bu yüzde iyon tutucular kasar ve boya banyolarında kullanılır.
Disperg edici maddeler ( Dispergatör ) : Boya ve yıkamalarda kullanılır. Kumaş yüzeyinden koparılan zararlı iyonların
veya flotteden kumaşa geçmesi muhtemel iyonların yakalayarak banyoda askıda bırakır, banyonun
boşaltılması ile dışarıya atılması sağlanır.
Egalizatör : Egalizasyon etkisi, egalizasyon maddesinin hem boyarmaddeye hemde life karşı afinitesi olan
kompanentleri içermesi sayesinde gerçekleşir. Boya ve yıkamalarda kullanılır. Life afinitesi olan kompanent
önceden lifi bloke ederek, boyarmaddenin life yavaş yavaş nüfuzunu sağlarlar. Bu şekilde boyarmaddenin lif içerisine
girmesinin geciktirilmesi, düzgün bir nüfuzu sağlar. Amaçta boyanın düzgün dağılımıdır. Egalizatörler,
boyanın çözünürlüğünü arttırdığı için boya çökme riskinide azaltır.
Kırık Önleyici : Kırık önleyici maddeler lifin – lif ile sürtünmesini azaltır, ve lif fibrillerinin yumuşaklığını arttırılar.
Böylece malın ıslat durumdaki hareketsizliği aksi tesir yapar ve kırık izlerini azaltır. Kırık önleyici maddenin kullanılması,
b,r yandan malın ıslak durumdaki hareketliliğini ( kayganlığını ) arttırarak düzgünsüzlüklerin oluşmasını, diğer
bir yandanda makine aksamının, mal yüzeyince meydana getireceği mekaniki zararlara engel olur.
Köpük kesiciler : Kasar, boya , apre esnasında istenmeyen köpük oluşumlarını minimize etmek için kullanılır.
Köpük boyamada karşılaşılan en önemli sorunların başında gelmektedir. Köpük kesiciler yüzey sürtünmesini
kestiklerinden dolayı banyoda hareket halindeki kumaşın flottedeki hareketinden dolayı köpürmemesini sağlar.
Köpük kesiciler daha çok silikon esaslı maddelerdir. Işletmelerde birçok kırık önleyiciler ve yumuşatıcılar, köpük kesici olarakta kullanılır.
Antipiling enzimi : Viskon pamuk gibi selüloz elyafta biopolish adı verilen enzim maddeleri ile muamele sonucu lif uçları giderilir.
Enzimler lif uçlerını giderirken, elyafa zarar vermez. Sentetik elyaflarda enzimler kullanılamaz.
Antipiling enzimi kumaş üzerinde yüzeye çıkmış lif uçlarını yok ederler.
Kullanım miktarından fazla verilmesi kumaş tüyünü gidermekten ziyade, tüylenme
meydana getirebilir. Kullanımı sırasında dikkat edilmelidir.
Fiksatör : Boyarmaddenin kumaş yüzeyine tutnamaması durumlarında kullanılır.
Kumaş yüzeyini bir sır tabakası gibi kaplayan fiksatör, kumaştan boya akmamasını sağlar.
Fiksatörlerin çoğu reçine esaslıdır. Mamulun kuru sürtme haslıklarını düşürürler, ve kumaş yüzeyine istenmeyen sertlik verirler.
Bu yüzden fiksatör kullanımı gerektiren durumlarda yumuşatıcı miktarı arttırılabilir. Fiksatörler boya sonrasında kullanılabilirler.
Yumuşatıcılar : Tekstil materyaline albeni kazandırmak amaci ile kumaşa verilen kayganlık, dolgunluk hissidir.
Yumuşatıcı olarak yağ, mum, sabun yada bunların değişik türevleri ile asıl önemli grubu oluşturan
sentetik esaslı yumuşatıcılar ve silikonlar kullanılır. En basit yumuşatıcılar emülsiye edilmiş yağlardır.
Sektörde sentetik yumuşatıcılar ve silikonlar önemli yer tutmaktadır. Sentetik yumuşatıcılar sülfatlanmış yağ alkolleri, amonyum türevleri, polioksietilen türevleri, siliokasnlardır.
Etki derecesine göre sentetik yumuşatıcılar aşağıdaki gibi sınıflandırılablir.
· Silikon elastomerler ( Makro ) emülsiyon
· Normal silikon
· Katyonik yumuşatıcılar
· Nanyonik, anyonik yumuşatıcılar
· Stearin parafin emülsiyonları
· Polietilen emülsiyonları
Not : Son iki yumuşatıcının kullanımı yoktur veya çok azdır.
Asit : Tekstil sektöründe en çok kullanılan asit “ asetikasit “ tir . Daha çok nötralizasyon işlemlerinde kullanılır.
Asitler boyamanın asit boyar maddelerle yapıldığı ortamlarda PH ayarlayıcısı olarakta kuıllanılır.
Genellikle tüm yumuşatıcıların asidik ortamalarda reaksiyon vermesinden dolayı yumuşatıcının
kumaşa çekilmesinin sağlanması için banyoya verilir.
3.3. Çektirme boyama metotları
3.3.1. Çektirme boyama makineleri
Örgü kumaşları çektirme yöntemlerine göre boyanmalarına uygun çok sayıda makine mevcuttur.
Bunların bazıları düz örgü malları enine açık durumda bazıları ise tüp halinde örülmüş malları halat halinde çalışırlar.
Yüzey görünümü kumaşın kalitesini saptayan en önemli özelliklerden birisidir.
Boyama makinelerindeki mahlül ve kumaş sirkülasyonu kumaşın yüzey görünümünü bozmayacak bir şekilde ayarlanmalıdır.
Yüzey düzgünlüğü, sirkülasyon pompasının kumaş üzerine mümkün olduğunca az enerji transfer etmesiyle gerçekleştirilebilir.
Çektirme yöntemine göre çalışan makine tipleri ; Haspeller, jetler, overflowlar vs. dır.
3.3.1.1 Haspeller
Bu makineler hala en yaygın olarak kullanılan makinelerdir. Jet ve overflow makinelerinin piyasaya girmelerine
kadar, örgü kumaşların halat halinde boyanmalarında haspeller üniversel olarak kullanılmaktadır.
Haspellerin kumaşı halat halinde çalışmaları nedeniyle, kırışma veya deforma olmaya meyilli kumaşları
boyama imkanı sınırlıdır.
Bir haspelde, birçok parça yan yana çalışır. Her bir parçanın bir ucu diğer ucuna dikilmek sureti ile halkalar oluşturulur
ve böylece parçalar yan yana halkalar halinde çalışılır. Haspellerde kumaşın çıkrık etrafında tatminkar derecede taşınabilmesi
için banyoda bol miktarda mahlül bulunması gerekir. Yaş işlemlerde temel prensip, boya, kimyevi madde , su ve enerji
kullanımında maksimum tasarrufu sağlamaktır. Buda mahlul hacminin mümkün olduğu kadar düşük tutulmasıyla başarılır.
Bu nedenle haspeller, uzun banyo oranında çalışan makineler olması dolayısı ile , jet, overflow ve levent boyama
makinelerine kıyasla daha az tercih edilmektedirler.
Haspellerde halat kırışıklığını asgariye indirmek için düz örgü kumaşlar birbirine dikilerek tüp halinde çalışılır.
Modern haspellerde, çıkrık hızı, dolayısı ile kumaş hızı, genellikle değişkendir. Makine hızı, çoğu zaman
çalışılan kumaş tipine göre ayarlanır. Yüksek hız pamuklular için uygun olup, özellikle keçeleşme ihtimali olan
yünlülerin çalışmasında düşük hız gereklidir. Makine hızı ile ilgili katı kurallar olmayıp, istenilen efekti sağlayacak
hız çalışma hızı olarak seçilir.
Şekil 5 Haspel Tipleri
Çalışma esnasında kumaş içinde özellikle hava veren teknikler geliştirilmiş olup, bu teknikler sayesinde
buhardan kaynaklanan şişme daha da fazlalaşır. Yeterli buharın olmadığı ve dolayısıyla sıcaklığın düşük olduğu
durumlarda da şişme sağlanabilir. Düşük seviyeli haspeller yüksek seviyeli olanlara göre çok tercih edilir. Çünkü
birinci tip makinelerde tüp kumaş daha iyi açılır. Düz örgü kumaşların kenarlarının dikilmesi sureti ile tüp haline getirme işlemi,
zaman alıcı bir işlem olması sebebi ile, bu tür kumaşları enine açık olarak çalışabilecek levent boyama makineleri
gibi makinelerin olmaması durumunda yapılır.
Bazı kumaşların çalışılmasında karşılaşılan diğer bir zorlukta kumaşın birbirine dolaşmasıdır. Bu duruma daha
çok naylon kumaşlarla çalışılırken rastlanır. Buna tam bir çare olmamakla birlikte banyoya uygun bir ıslatıcı ilavesi i
le kumaşın ıslanması ve dolayısı ile kumaşın banyo içinde çökmesi sağlanabilir. Çünkü problem kumaşın banyo
üzerinde yüzer vaziyette bulunmasından kaynaklanmaktadır ki , buda elyafın yoğunluğuna bağlıdır.
Haspelde 1:15, 1:30 uzun flotte oranlarıyla çalışılır.
3.3.1.2. Jet makineleri
Jet boyama makineleri ilk olarak, polyester kumaşları yüksek sıcaklıkta boyamak için geliştirilmişlerdir.
Ayrıca tekstüre kumaşların hacimli tutumları muhafaza etmek için kumaşın önemsiz derecede gerilime maruz
kaldığı dizaynlar da bu makineler sayesinde yaratılmış oldu.
Sonraları bu makinelerin kullanım alanları örgü kumaşlar için gerekli olan gerilimsiz çalışma ortamını
sağlamaları nedeniyle önemli ölçüde geliştirilmişlerdir.
Bütün jet makinelerinde bulunan ortak özellik, hepsinde bir düze ( Jet ) bulunmasıdır. Makinenin
bu aksamının iki işlevi vardır. Bunlardan biri mamul sirkülasyonunu sağlamak, diğeri ise kumaşı hareket ettirmektir.
Şekil 7
Nispeten düşük akış hızlarında, boya mahlülü silindirik boru içinden yumuşak bir şekilde ve oldukça
doğrusal olarak geçer. Akış hızı artmaya devam ettikçe, belli bir noktadan sonra girdap oluşturur
Girdaplı akış halinde, mahlül küçük küçük girdap çukurları oluşturur ve böylece girdabın dönüş ekseni etrafında
düşük basınçlı bölgeler meydana gelir. İşte bu düşük basınç seviyesinde, kumaş jetin çıkış kısmından emilerek çekilir.
Girdap aynı zamanda boya mahlülün iyice karışmasını ve elyaf ile yer değiştirmesini temin eder.
Kumaş hareket hızı jetlerde 400m/dk dır. Yüksek kumaş hızı ve girdaplı mahlül akışı birlikte boya
mahlülün banyo ile elyaf arasında etkin olarak yer değiştirmesini sağlar. Bu yer değiştirme olayı jet içinde ve
jeti takip eden kumaş kılavuz borusu içinde vukuu bulur ki , boyamanın büyük kısmı bu bölgede gerçekleşir.
Bu şekilde etkili bir karıştırma, tahmin edileceği üzere, aynı zamanda makine içindeki sıcaklık farklarının
asgariye indirilmesini temin eder. Halbuki bir haspelde, makinenin ön kısmındaki mamul kaynarken,
arka kısmının sıcaklığı 85-90° C olabilmektedir.
Bütün jet makinelerinde bir düze bulunmakta ise de, makineler görünüş itibari ile birbirlerinden çok farklı olabilirler.
Aşağıdaki şekillerde bu farklılıklar görülmektedir.
Jetlerdeki kuvvetli türbülans nedeniyle ortaya çıkan aşırı köpürme problem yaratabilir.
Köpük önleyici yardımcı maddeler kullanılsa bile kayma nedeniyle istenilen sirkülasyon engellenebilir,
ve düzgün boyama kalitesi düşebilir. Kumaşın boyuna uzaması asgari düzeydedir.
Yüksek afinite ve fiksaj özelliklerine sahip reaktif boyarmaddeler, örme pamuklu kumaşları
kısa flottede atmosfer şartlarında çalışan jetlerle klasik boyama yöntemlerindeki metotlardan birisi ile boyanması uygundur.
Jet boya makinelerinde ortalama flotte oranı 1:20 olan haspele nazaran ikinci derecede
kalsalar da, bunlarla yıkama genelde daha uygundur.
3.2.1.3. Overflow makineleri
Overflow makineleri, jet ve haspel makilerinin bir kombinasyonu olarak düşünülebilir.
Bu makinelerde, haspellerdeki gibi bir çıkrık bulunmakta olup, bu çıkrık normal olarak tahriklidir ve
kumaşa hareket verir. Açıkça ortada olduğu üzere, kumaş ve mahlülün içinden geçtiği taşma
borusu içinde sirküle eden mahlül de keza kumaş hareketini temin eden kuvveti sağlar.
Bu makinelerin hem basınçlı hem de basınçsız tipleri mevcut olup, birçok imalatçısı vardır.
Jet makinelerinden farklı olarak, değişik imalatçı firmalar tarafından üretilen overflowlar görünüş
itibariyle birbirine daha çok benzerler.
Elde edilebilen banyo oranları, haspellerden ziyade jet makinelerindeki değerlere yakın olup,
overflow makineleri de düşük banyo oranı avantajına sahiptirler.
Overflow makinelerinin jetlere nazaran başlıca avantajları, kumaş zerindeki etkinin
daha yumuşak olmasıdır. Kumaşın kendi kendine sürtünmesi, jet makinelerindeki düzeyden çok daha düşüktür.
Bu sebeple, overflow makineleri kesik elyaftan mamul kumaşları çalışmaya daha uygundur.
100° C ın üzerinde boyama sıcaklıkları gerekmeyen durumlarda, örneğin %100 pamuklu,
akrilik ve akrilik karışımlarının boyanmasında, overflow makineleri düşük banyo oranı,
kumaşı daha yumuşak işleme ve düşük makine maliyeti oranı gibi avantajlara sahiptir. Flotte oranı 1:5, 1:10 arasındadır.
· Kısa flotte boyama işleminin avantajları
a) Su sarfiyatının azaltılması
b) Daha az atık madde ortaya çıkması
c) Daha az tuz ve alkali kullanılmasıdır.
Şekil 12 (overflow)
3.2.1.4. Blowdying Makineleri
İbodan tarat (osr)
3.3.2. Reaktif boyarmaddeleri çektirme yöntemine göre boyama
Reaktif boyarmaddelerle boyanacak mamul eğer örgü ise daha çok çektirme boyama metotları kullanılır.
Çeşitli boyarmadde imalatçıları değişik reaktif boyalar üretmektedir. Bu boyaların kimyasal yapılarındaki temel farklılık
nedeni ile farklı çektirme metotları kullanılır.
Reaktif boyarmaddelerin substantifliği çok fazla olmadığından flottede kalan boyarmadde miktarı fazla olmakta
ve lifler tarafından alınan boyarmaddenin bir kısmı da hidrolize uğrayarak, liflere bağlanmayan şekle dönüşmektedir.
Lifler tarafından alınan boyarmadde miktarını arttırmak için alınan iki tedbir, flotte oranını mümkün derecede
kısa tutmak ve flotteye bol miktarda tuz ilave etmektir.
Reaktif boyarmaddelerle uzun flottede yapılan boyamalar esasında üç adımdan meydana gelmektedir.
· Boyarmaddenin lifler tarafından alınması
· Boyarmaddenin liflere bağlanması
· Hidrolize uğramış, fikse olmamış boyarmadde kısmının uzaklaştırılması
Reaktif boyarmaddelerin substantiflikleri kendi aralarında önemli farlılıklar göstermesine rağmen,
yüksek substantifliğe sahip reaktif boyarmaddelerin substantiflikleri bile esasında orta düzeydedir.
Bu nedenle çektirme yöntemine göre yapılan boyamalarda flotteye tuz ilavesi zorunludur.
Çektirme yöntemine göre alınma miktarını belirleyen faktörler
· Boyamaddenin substantifliği
· Lifin cinsi
· Mamulün gördüğü ön terbiye işleminin yeterliliği
· Flotte oranı
· Tuz konsantrasyonu, cinsi, flotteye ilave şekli
· Baz konsantrasyonu ve cinsi
· Boya banyosu PH’ı
· Boyarmaddenin mevcut düzgünleşme özellikleri
· Boyarmaddenin konsantrasyonu
· Boyarmaddenin kimyasal reaktivitesi
· Boyama temparatürü
· Boyama cihazının cinsi
· Boyama süresi
Reaktif boyamada alkali tuz ilaveleri
Sıcakta boyayan reaktif boyarmaddelerde daha çok veya daha kuvvetli alkalilerin kullanılması
durumu bir kenara bırakılırsa, flotteye alkali koyuluşu bakımından 3 ana yöntem bilinmektedir.
· İki basamaklı yöntem
· Baştan biraz alkali koyma yöntemi
· Her şeyi baştan koyma yöntemi
Temparatür – Zaman
Sabit sıcaklıkta boyama yapılması yüksek reaktiflikte boyarmaddelerde daha yaygın olmakla birlikte,
özellikle rejenere selüloz mamullerin ve sıkı yapılı merserize pamukların boyanmasında liflerin fazla şişmesini
önlemek için boyamaya doğrudan yüksek temparatürde başlanılması da çok rastlanan bir uygulamadır.
Temparatürün 10° C yükseltilmesi reaktif boyarmaddelerin tepkimeye girme hızını 4 kat arttırır.
Boyarmaddenin fikse olması için gerekli temparatür, boyarmaddenin cinsine ve kullanılan alkaliye göre değişir.
Temparatür 60-90° C arasında süre ise 45-50 dk arasındadır.
Başka bir yöntemde, boyamaya düşük sıcaklıkta başlanıp, flotte sıcaklığının yavaş bir şekilde arttırılmasıdır.
3.3. Kontinü boyama metotları
3.4.1. Kontinü boyama makineleri
Örgü kumaşların kontinü olarak boyanması, dokuma kumaşların kontinü boyanmasına kıyasla daha zordur.
Bu zorluk kumaş yapısının örgü ilmeklerinden oluşmasından ileri gelmektedir.
Kontinü işlemlerde kumaş boyunca gerilim söz konusu olduğu için, kumaş boyu uzar ve bu esnada doğal
olarak kumaş eni daralır ve kalınlıkta azalma olur.
Örgü kumaşların pişirme ve beyazlatma işlemleri için kontinü makineler kullanılmaktadır.
Boyama işlemleri için de aynı prensiplere göre dizayn edilmiş makineler kullanılabilir.
Ancak bu bir dereceye kadar mümkündür. Makine dizaynında bazı değişiklikler gerekmektedir,
çünkü kasar işlemleri için asgari gerilimle çalışacak şekilde dizayn edilmiş makinelerdir,
düzgün boya empregnasyonu için yeterli olmaktadır. Çünkü kumaşın düzgün olarak
boya mahlulünü alması için bir miktar gerilim altında olması gerekmektedir.
Ayrıca örgü kumaşların çoğunun tüp halinde olması, kontinü boyama işlemini dahada karışık hale getirmektedir.
Tüp halindeki örgü kumaşların, elyaf tipine ve kumaş örgü şekline bağlı olarak, halat şeklinde kasar işlemleri yapılabilmekte
ise de, boyanmalarında birçok problem ile karşılaşılır. Çözüm olarak, tüp halindeki kumaş yine tüp halinde fakat enine
açık olarak, veya tüp kumaş boyunca kesilerek, enine açık duruma getirilerek çalışılır.
Ancak her iki halde de problemler tam olarak çözülememektedir. Çift katlı çalışmalarda,
kenar izleri oluşmakta, kenarlar kullanılan fulard’ların sıkma silindirlerinin yumuşaklık derecesine
ve sıkma basıncına bağlı olarak açık veya koyu renkte boyanmaktadırlar. Kesilerek enine açık
duruma getirilen kumaşların kontinü boyamasında ise kenar kıvrılmaları olmakta ve neticede kenar
kırışıklıklar
HAMMADDELER ANSİKLOPEDİSİ
