MAKALELER / TEKSTİL YARDIMCI MADDELER - hammaddeler ansiklopedisi
Islatıcılar tekstil mamulünün iyi bir şekilde ıslanmasını sağlayan maddelerdir. Boya-Baskı işlemler, yaş işlemlerdir. Dolayısıyla materyalin iyi bir şekilde muamele görebilmesi için ilk olarak iyi bir şekilde ıslanması gerekir.
Yıllardır Türk kırmızı yağı ıslatma maddesi olarak kullanılmıştır. Bunlara boyama ve basma yağları deniyordu.
İplik boyamada işlemi kısaltmak amacıyla birkaç saat süren ön temizlemeyi kaldırmak için kaynatma ve kasardan kaçılarak ön işlemin, boyamanın yapıldığı aynı aparatta yürütülmesine gidilmiştir. Bu çalışma küp, kükürt ve direkt boyalarda söz konusudur.
Tekstil sanayiinde kullanılan ıslatıcılar;
a)Anyonik karakterli
b) Katyonik karakterli
c)Noniyonik karakterli
d)Amfoterik karakterli
Birçok sayıda ıslatma maddeleri tekstil için uygundur. Ama en önemlileri anyonik ve noniyonik tipte olanlarıdır.
1.1. Noniyonik Islatıcılar
Kimyasal temizleme ve ıslatma için en uygun ıslatıcılar alkil fenol etilenoksit kondensasyon ürünleri serisi ile örneklenen noniynik tiplerdir. Bu tip ıslatıcılar suda çözülebilmeleri yanında yağlarda da çözülebilmektedirler.
Nonifenoletilenoksit kondensatı ve yağ alkol etilen alkol kondensatları ve yağ alkol kondensatları noniyonik ıslatıcılardır.
Noniyonik ıslatıcıların en belirgin özelliği sıcaklığa karşı hassas olmasıdır. Sıcaklığın artmasıyla noniyonik ıslatıcıların çözünmeleri ters orantılı olarak değişmektedir. Noniyonik ıslatıcılar çözünürlüğün durduğu noktanın hemen altındaki noktada en iyi ıslatma gücüne sahiptirler. Eğer uygun bir aşamada çözünürlüğün doyma noktasındaki sıcaklık aşılırsa suda çözünmez hale gelen ıslatıcılar boyama mamulünün üzerinde kalırlar. Bu durum mamulün emiciliğini ve yeniden ıslanabilirlik özelliğini geliştirecektir. Mamul üzerinde bulunan yağ ve mumlar için iyi bir emülgatör özelliğine sahip olan noniyonik ıslatıcıların aynı zamanda iyi yıkama özellikleri de vardır.
1.2. Anyonik Islatıcılar
Türk kırmızısı yağı, dodesil, benzen sulfonat, dioktilsülfosüksinat gibi ıslatıcılar başlıca anyonik ıslatıcılardır. Anyonik ıslatıcılar yapılarında hidrofil kısmı teşkil eden karboksil, sülfat, sülfonat, fosfat gibi yüklü aktif gruplar bulunduran maddelerdir.
Fosfat esaslı ıslatıcıların emülsifikasyon, dispersiyon, ıslatma ve pişirme özellikleri oldukça iyidir.
Piyasada bulunan en etkili anyonik ıslatıcı sodyum dioktilsülfosüksimattır.
Bir kimyasal maddenin ıslatıcı olarak kullanılabilmesi için aşağıdaki özellikleri taşıması gerekmektedir:
138.İyi bir ıslatma özelliğine sahip olmalı,
139.Köpük yapmamalı,
140.İyi bir temizleme etkisi göstermeli,
141.Çözünürlüğü çok iyi olmalı,
142.Asitlere ve alkalilere karşı dayanıklı olmalı ,
143.İndirgen ve yükseltgen maddelere karşı dayanıklı olmalı,
144.Yüksek basınç ve ısıya dayanıklı olmalı,
145.Emülsiyon ve dispersiyon kabiliyeti iyi olmalı,
146.Elyafa affinitesi iyi olmalı,
147.Her türlü boyarmadde ile uyum sağlayan bir yapıda bulunmalı,
148.Uygulandığı materyale iyi bir hidrofilite kazandırmalı,
149.İyi bir depolama ömrüne sahip olmalı,
150.Islatıcılar kullanımlarında kendi işlevlerinin yanı sıra boya ıslatıcısı, ıslatıcı, nüfuziyet hızlandırıcısı ve dispers elde edici gibi etkilere de sahip olduklarından arına dayanıklıdır.
151.Yüksek hidrofilite gücü sağlar.
2. Dispergatörler
Belirli bir matrikste oldukça küçük partiküllerin az çok düzgün ve kararlı süspansiyon halinde kalmasını sağlayan maddelerdir. Yani partiküllerin disperslenmesini kolaylaştıran veya dispersiyonları stabilleştiren maddelerdir. (Dispersleme maddesi = Dispergatör)
Dispergatörler suda çözünmeyen katı maddelerin su içinde homojen olarak dağılımını sağlayan agregasyon oluşumunu (katılaşmayı) önleyen ve sıvı içinde çözünmeyen maddenin sıvı içinde istenilen dispersiyon derecesinde kalmasına yardımcı olan maddelerdir.
2.1. Dispergatör Tipleri
Dispergatör olarak kullanılabilen başlıca üç madde grubu vardır ;
159.Çoğu anyonik tipte suda çözülebilir polielektrolitler
160.Esas itibariyle anyonik ve noniyonik tipte yüzey aktif maddeler
161.Polimerler
Bu bileşikler boyayı suda kolayca disperslenebilir hale getirir, böylece uygulanan proses süresince stabil tutar. Dispers sistemlerde dispersiyon maddesi, dispersiyon maddesi bulunan başka bir madde içinde ince dağılmış şekilde bulunur boya tanesi 0.1-5.0 mm boyunda yani mikroskobik alanda bulunur.
Termodinamik bakımdan dispersiyon kolloidlerin (boya dispersiyonları) bir metastabil durumda bulunur, ayrışmaların veya partiküllerin kabalaşmasına eğilim gösterir.
Partiküllerin kabalaşması veya dispersiyonun bozulmasına koagülasyon, pıhtılaşma, koalesans denir. Boyarmadde kimyasında, partiküllerin kabalaşması, agregasyon ve aglomerasyon olarak tanımlanır. Dispersleme maddesi ve koruyucu kolloidler bu gibi kabalaşmaları önler bunun için partikülü etrafında elastik koruyucu tabakalar oluşturur ve böylece dispersiyonları stabilleştirir.
Bir dispergatörün itme kuvveti çekme kuvvetinden ne kadar büyükse o dispergatörün dispersleme özelliği o derece iyidir.
Dispers boyarmaddeleri için dispersiyon maddelerinde aranan özellikler ;
162.Boya banyosunun kaynama noktasında tesirini iyi göstermeli
163.Boyaya ve elyafa yan etkisi olmamaları
164.Açık tonlarda elyafı kirletmemeli, yani kuvvetli bir dispersiyon gücüne sahip olmalıdır.
165.Suda kolay ve çabuk çözülmeli
166.Redüksiyon yıkamalara dayanıklı olmalı
Dispergatörler HT şartlarındaki poliester boyama için kullanıldığında boya moleküllerinin homojen dağılmasını temin ederek abrajsız boyama sağlar.
Dispergatörlerle reaktif serisi (reaktive W,W/S) boyarmaddelerle boyanmış materyalin yıkama sonucunda gerçek ton ve maksimum haslık eldesi sağlanır. Yıkama ve hidroliz olan boyaları (kiri)askıda tutma özellikleri mükemmeldir. Dispersan özelliklerinden dolayı boya taneciklerinin ve kirlerin kumaş üzerine tekrar çökmesini önler.
3. Egalize Maddeleri
Boyanın mamül üzerinde düzgün dağılmasını sağlayan maddelerdir. Düzgün boyama boyama süresinin uzatılmasıyla sağlanır. Boyama işlemi bir reaksiyondaki gibi denge işlemidir. Sıcaklık, pH, boyama metodu ve düzgün boyama maddesi katılarak etkilendirilebilir. Yardımcı madde boyanın çekme hızını azaltır ve çekilen boyayı lifler üzerinde veya içerisinde düzgün şekilde dağıtır. Düzgünleştirme maddesinin etkisi sıcaklığa, boyanın ve yardımcı maddenin konstitüsyonuna bağlıdır, zaman faktörü rentabilite ile sınırlıdır.
Yardımcı maddeler bir arada kullanıldığında birbirini etkiler (boyama banyosunda dispers, yıkama, ıslatma maddeleri, bulunuyorsa) Elektrolitlerde etki yapar.
Düzgün bir boyamaya katkıda bulunan iki temel mekanizma vardır.
a) Boyanın malzeme tarafından düzgün şekilde alınabilmesi için boya çekiminin kontrolü
b) Başlangıçta lif üzerine düzgünsüz olarak absorbe olmuş boyanın daha sonra migrasyonu
Egalize maddeleri yüzey aktif maddeler olduklarından yapısal bakımdan anyonik, katyonik, noniyonik veya amfoteriktirler. Bazen bunların kombinasyonu kullanılabilir.Egalize maddeleri kullanım amacı boya tipi ve lif özelliklerine göre boyama prosesinde:
167.Boya affinitesi olan
168.Liflere affinitesi olan
169.Değişik düzgünleştirme maddeleri olarak ayrım yapılır.
Liflere affinitesi olanlar; liflere çeker ve liflerdeki aktif yerleri bloke eder. Böylece, çekilen boya düzgün şekilde liflere dağılır ve liflerin içine daha çok girer.
Boyaya affinitesi olanlar; boya ile kompleks oluşturur,düşük sıcaklıkta bu bileşik lif yüzeyine adsorbe olur, ısıtılınca boya difüzyon suretiyle liflerin içine girer, yardımcı madde tekrar boyama banyosuna döner. Bu olay bütün lif ve boyalarda farklılık gösterir.
Düzgünleştirme maddeleri bundan başka düzgün çekmeyen boyamalarda boyanın sökülmesinde ve sonra düzgünleştirilmesinde de kullanılır. Boyaya affinitesi olan maddeler, daha yüksek konsantrasyonda ve ağartıcı ”renk açıcı” rol oynar.
Çeşitli düzgün boyama maddeleri; ya çözücü yada dispersleme veya koruyucu kolloid olarak etki yapar ve böylece düzgün boyamaya yardım eder. Düzgün boyama maddesi seçiminde boyamadan sonra yapılacak işlemler dikkate alınır. Örneğin anyonik bir tensid kullanılırsa, boyamadan sonra hidrofob işlemi yapılırsa metal tuzları ile, zor çözünen tuzlar meydana getirir.
4. Migrasyon Önleyiciler
Tekstil baskı ve kontinü boyama proseslerinin çoğu uygulama ortamının viskozitesini arttıran yardımcı maddelerin kullanımı ile karakterize edilir. Bunun amacı rengin lokal olarak uygulanmasını kolaylaştırmak ve stabilize etmektir. Bu tür tekstil yardımcı maddeleri baskıda kıvam maddeleri , fulardlama işlemlerinde ise migrasyon önleyiciler olarak bilinirler.
Bu tür maddeler çözelti içinde solvasyon nedeniyle önemli ölçüde makro molekül şişmeye uğramasıyla karakterize olurlar.
Migrasyon önleyici maddeler kontinü boyama proseslerinde fular çözeltilerini kıvamlaştırmak için kullanılırlar.
Bu amaçla kullanılan maddelerin bazıları şunlardır:
1.Polisakkaritler,
2.Alginatlar,
3.Keçi boynuzu,
4.Guar ve ksantat zamkları,
5.Modifiye nişastalar
6.Selülozlar
Bu maddelerden en yaygın olarak kullanılanları alginatlardır. Kontinü boyamada konsantrasyonlar baskıda kullanılan konsantrasyonlardan çok daha düşüktür. Çünkü boyama prosesi fulardlama sırasında çözeltinin kumaşa kolaylıkla nüfuz etmesini sağlamak üzere daha düşük viskozite gerektirir.
Alginatlara ilaveten poliakrilatlar ,poliakrilamidler ve polietoksilatlar da kullanılırlar. Bunun sonucu yağ alkollerinin etilen oksit veya propilen oksit ile yaptığı karışık poliglikolesterlerdir. Yani non-iyonik blok kopolimerler olup bulutlanma noktalarının düşük oluşu (25ºC) nedeniyle görev yaparlar.
Bu maddelerin fular uygulamalarındaki fonksiyonları iki çeşittir:
a- Boyanın fulardlama ile düzgün şekilde uygulanmasına yardım ederler
b- Daha sonraki ara kurutmada etkin bir rol oynarlar
İnhibitör kullanılmaması durumunda boya çözeltisi kurutma sırasında kumaşın daha sıcak bölgelerine doğru hareket eder. Bu durum leke yada iki yanda renk farkı gibi efektlere sebep olur.Kontinü boyamada, kumaşın hızlı ıslanması ve düzgün penetrasyonuna yardım eden maddeler fular banyolarına migrasyon inhibitörleri ile birlikte ilave edilirler.En etkili olan fosfat esterleridir.
Bunların yanında sülfonatlar, sülfatlar, sülfosüksinatlar, dahil bir çök yüzey aktif madde bu amaç için kullanılabilir. Seçilen maddenin tipinin ve konsantrasyonunun boya fiksaj derecesini azaltmamasına dikkat edilmelidir.
Zincir uzunluğu 7000 – 14000 arasında olan poliakrilamidler de fular katkı maddesi olarak yararlıdırlar. Bunlar kumaşın çözelti akımını ve bazen renk verimini , özellikle piğmentlerle boyama yapıldığında, arttırırlar. Azoik boyamalarda kullanıldıklarında ise ara kurutma ihtiyacını ortadan kaldırırlar.
5. Carrierler
Carrierin kelime anlamı bağlayıcıdır. Carrier genelde poliesterin boyanması esnasında poliesterin boyanabilme yeteneğini arttırırlar.
Carrierlerin poliesterin boyanmasındaki etkisini inceleyelim:
Carrier lifler etrafından bir film halinde geçer, dispersiyon boyası carrierde çözülür ve böylece lif içlerine hızla girer. Boya ile carrier gevşek bir kompleks oluşturur ve bu halde lifler tarafından daha kolay çekilir. Carrier dispersiyon boyasının suda çözünürlüğünü iyileştirir ve böylece lifler tarafından çekilmesini arttırır.
Bunlardan da görüleceği gibi görüşler değişiktir. Bununla birlikte carrier etkisinin liflerde olduğu daha olası görülmektedir.
Carrierin liflerde etkili olduğu görüşüne göre:
170.Carrier lifleri şişirir.
171.Carrier ile liflerin su çekebilmesi artar
172.Normal olarak poliester liflerin yapısı bakımından girilemeyen bölgeleri oluşturur.
173.Liflerin plastikliğini ve uzun zincirli poliester moleküllerinin kayganlığını arttırır ve boya partiküllerinin difüzyonunu kolaylaştırır.
Carrierli boyamada en yüksek renk verimi, boyama banyosu – lif sisteminin doyması için gereken miktarda carrier banyoda bulunduğu zaman en yüksektir. Bir kısım carrier liflerde, bir kısmı da banyoda kalır. Carrier, liflerden dispersiyon boyasının oynaklığını arttırır. Carrier miktarı, hızı ve miktarı etkiler.
Carrierlerde aranan özellikler :
174.Yüksek tesirlilik, boyarmaddenin yapısına ve az olarak da konsantrasyonuna
bağlıdır. Boyamada carrierin konsantrasyonu önemlidir.
175.Kolayca emülsiyon haline gelebilmesi ve emilsiyon halinde mümkün olduğunca stabil kalabilmelidir. Ekseriyetle carrier emülsiyonu hazırlandıktan sonra kullanılması tavsiye edilir. Emülsiyonun bozulmasından dolayı leke teşekkül eder.
176.Az buharlaşma özelliğine sahip olmalıdır. Carrierler buharlaştıktan sonra, yoğunlaşarak tekrar mamul üzerine damlarsa lekeler yapar.
177.Rahatsız edici bir kokuya sahip olmamalıdır. Normalde her carrier az veya çok karakteristik bir kokuya sahiptir.
178.Elyafın büzülmesine ve fire vermesine sebebiyet vermemelidir.
179.Özel yün ve karışımlarının boyanmasında elyafa bağlanan boyarmaddeyi sökerek koparmamalıdır.
180.Elyaftan kolay uzaklaştırılabilmeli ,
181.Toksit tesiri olmamalıdır.
182.Taşıma ve depolama şartlarına uygun olmalıdır.
183.Boyama banyosunun, boyarmaddenin özellikleri ve basma patının dayanımını negatif yönde etkilememelidir.
184.Ekonomik olmalıdır.
Bu şartların hepsini taşıyacak bir carrieri bulmak çok zordur. Ancak bizim işimizde istediğimiz en önemli şartlara göre uygun bir carrier seçilir.
Başlıca carrier tipleri :
185.Yüksek moleküllü fenoller ; o- fenilfenol, P-fenilfenol, benzilfenoller,
Aromatik carrierler; p-klorfenoksi-zetanolmetildiklorfenıksiasetat gibi
186.Karboksili asit esterleri; metil-salisilik asit metil esteri, salisilik asit metil esteri, bezoikasit alkil esterleri
187.Hidrokarbonların halojen türevleri; diklorbenzintriklorbenzen
Bu sayılan maddelerin piyasada Toluen, ksilen, glikolen gibi ürünlerle karışımları da bulunmaktadır. Bunlar ürünlerin sıvı,kolayca emülsiyon haline getirilir formda bulunmasını sağlar. Bunlar dışında birçok etkin bileşikler önerilmekte ise de üretimi büyük masrafı gerektirir ve carrier boyama usulleri bu masrafı karşılamalidir.
HAMMADDELER ANSİKLOPEDİSİ
