Dispergatör: Dispers boyar maddenin flotte içinde disperge hâlinde kalmasını sağlar. - PDF
1 1. Dispersiyon Boyar Maddeleriyle Polyesterin Boyanması Dispers boyar maddenin polyester liflerine karşı afinitesi oldukça yüksektir. Fakat elyaf içine difüzyonu oldukça yavaştır. Dispers boyar maddelerin dengede iken polyestere çekimleri oldukça iyidir. Dengeye varmak için gerekli olan süre çok uzun olduğundan bu koşullar altında boyama yapmak pratik değildir. Normal basınç altında ve 100 ºC ye (maksimum) kadar çalışan cihazlarda difüzyon hızı yüksek olan küçük moleküllü boyar maddelerle açık ve orta şiddette boyama yapmak mümkündür. Boyama hızının çok yavaş olması nedeniyle düzgün boyama elde edilir. Elyaf içine difüzyon zor olduğu gibi elyaf içine nüfuz etmiş boyar maddenin elyaf dışına çıkması da zor olduğundan yaş haslıkları çok iyidir. Polyester lifinin elde edilmesi esnasında lif makro molekülleri sıkı kristalin yapı oluşturur. Boyar madenin lif içine difüzyonuna olanak verecek amorf bölgelerin kristalin alanlara oranla düşük olması, polyesterin normal şartlarda boyanmasında zorluklar ortaya çıkarır. Bu nedenle dispers boyar madde ile polyesterin boyanması için sıkı lif yapısının açılıp boyar maddenin lif içine gireceği gözeneklerin açılması gerekir. Bu açılma genellikle aşağıdaki şekillerde yapılır. -Yüksek ısı ve su ile gevşetme -Yüksek ısı ile gevşetme -Yardımcı madde ile gevşetme Asetik asit: Asetik ortam sağlar. Dispergatör: Dispers boyar maddenin flotte içinde disperge hâlinde kalmasını sağlar. Egalize maddesi: Boyamanın düzgün olması için kullanılır. Hidrosülfit: Polyester kısmın boyanmasından sonra redüktif yıkama için kullanılır. Kostik: Ortamın bazikliğini sağlar. 2. Polyesteri Boyama Metotları Polyesterin dispers boyar maddelerle boyanması aşağıdaki şekillerde yapılabilir. -Carrier yöntemine göre boyama Çektirme yöntemiyle boyama yapılır. - HT yöntemine göre boyama Çektirme yöntemiyle boyama yapılır. - Termosol boyama yöntemi Emdirme yöntemiyle boyama yapılır.
2 2.1.Dispers Boyar Maddeleriyle Carrier Boyama Metodu Carrier, taşıyıcı anlamını ifade eden polyesterin boyanmasında kullanılan yardımcı bir maddedir. Polyester lifinin dispers boyar maddelerle carrier boyama yöntemine göre boyanması normal atmosfer basıncında ve 100 ºC nin altında yapılır. Carrier ile boyama gerektiği zamanlarda uygulanır. Polyester/yün, polyester/polyamid ve polyester/poliakrilonitril karışımlarının boyanmasında 100 ºC nin üzerine çıkma imkânı olmadığında zorunlu olarak carrier yöntemi uygulanır. Çünkü carrier ile boyamada boyar madde çekimi 85 ºC de bile iyi olduğundan uzun süre kaynatılması istenmeyen mamullerin boyanmasında bu yöntem uygulanır. Carrierle sadece 100 ºC nin altında boyama yapılacak diye bir kural da yoktur. 100 ºC 120 ºC arasındaki sıcaklıklarda bazı mamullerin durumuna göre daha az carrier ilavesiyle polyester boyanabilir. Carrier adı verilen yardımcı maddenin etki mekanizmasını aşağıdaki gibi sınıflandırabiliriz: Carrier, lifleri şişirerek boyar madde moleküllerinin kolayca nüfuz etmesini sağlar. Carrier, polyester lifinin içinde boyar maddenin girebileceği kısımları artırır. Carrier, liflerin etrafında bir film tabakası oluşturur, dispers boyar madde carrier içinde çözünür böylece lif içine girer. Carrier polyesterin camlaşma noktasını düşürür. Bu düşme, lif üzerindeki carrier konsantrasyonunun bir fonksiyonudur. Carrier polyester zincir molekülleri arsındaki çekim kuvvetlerinin tahrip olmasına neden olur. Böylece moleküllerin hareketlerinin artmasıyla lifin boyar madde alımı artar. Carrier ile boyama yönteminde aşağıdaki yardımcı maddeler kullanılır. Carrier: Boyar maddenin lif içine taşınmasını sağlar. Egalizatör: Homojen bir boyama için kullanılır. Carrierin boyama esnasında hızlandırıcı etkisi sonucu oluşabilecek düzgünsüz boyamayı önleyerek migrasyona yardımcı olur. Egalizatör kullanımında boyar maddeyi üreten firmanın tavsiyelerine uyulmalıdır. Egalizatörü yüksek miktarlarda kullanmak, boyama düzgünlüğünü bozan bir sakıncadır. Koyu renklerde daha az, açık renklerde daha fazla kullanmak gerekir. Dispersiyon maddesi: Dispers boyar maddenin boyama süresince banyoda dispers hâlde kalmasını sağlar. Boyar madenin boyama süresince kümeleşmesini engelleyerek dispersiyonu sabit tutar. Dispergatör kullanımında boyar maddeyi üreten firmanın tavsiyelerine uyulmalıdır. Asit: Banyonun ph ının 4 5 arasında olmasını sağlar. Bunun için formik asit veya asetik asit kullanılır. ph, boyama süresince boyar maddenin stabil kalmasını sağlar Dispersiyon Boyar Maddeleriyle HT Boyama Metodu Polyesterin dispers boyar maddelerle yüksek basınç ve sıcaklıkta boyandığı yöntemdir. Bu yöntemin uygulanabilmesi için işletmede yüksek sıcaklıklarda çalışan HT boyama makinelerine ihtiyaç vardır.
3 Resim1:HT Boyama Makinesi HT yönteminin normal atmosfer basıncında yapılan carrier yöntemine göre avantajları aşağıda sıralanmıştır. -Lif moleküllerinin termal hareketi ºC de gerçekleşmekte, bu hareket sırasında açılan boşluklardan boyar madde girebilmekte ve çekim kolaylaşmaktadır ºC de boyar maddenin çözünürlüğü artacağından, boyama işlemi hızlanır ºC de boyar maddenin migrasyon yeteneği artmaktadır. HT boyama yöntemi 130 ºC civarında yapıldığı için boyar maddenin lif içine yerleşeceği alanların açılmasından dolayı gayet düzgün boyamalar elde edilir. Migrasyon yeteneği daha düşük olan dispers boyar madde grupları ile yapılan boyamalarda sorun yaşanmaz. Çünkü sıcaklık yükseldikçe boyar maddenin migrasyon yeteneği artacağından egal boyamalar elde edilir. Normal sıcaklık ve basınçta yapılan carrier boyamaya göre elde edilen haslık dereceleri çok iyidir. Bunun nedeni, normal carrier boyamada haslık dereceleri iyi olan büyük moleküllü boyar maddelerin çekimlerinin az olması nedeniyle kullanılamamasıdır. HT yönteminde lif moleküllerinin termal hareketinden dolayı büyük moleküllü boyar maddelerin çekimi çok iyi olduğundan yüksek haslık derecelerine sahip boyamalar elde etmek mümkündür. HT yönteminde daha az yardımcı maddeye ihtiyaç duyulur. Bu yöntemde boyar madde alımı oldukça iyi olduğu için carrier yöntemine göre boyar maddeden tasarruf edilir.
4 Resim2: HT Boyama Makinesi 2.3. Dispersiyon Boyar Maddeleriyle Termosol Metodu Bu yöntem, polyester kumaşların veya polyester ile diğer liflerin karışımlarından oluşan kumaşların boyanmasında kullanılan kontinü bir yöntemdir. İşlemin esası, polyesterin dispers boyar madde ile fularlanmasına dayanır. Fulardlamadan sonra kurutma işlemi yapılır. Kurutma işlemindeki amaç, fulardlama ile kumaş üzerine geçen boyar madde parçacıklarının yapışmasıyla bir film tabakası oluşturulmasıdır. Kurutma işlemini takiben saniye sürede ºC de kumaşın elyaf yüzeyinde bulunan boyar madde parçacıkları, lif içine difüzlenerek fikse olur. Termosol yöntemi, kontinü bir yöntem olduğu için polyesterin boyanmasında kullanılan diğer yöntemlere göre üretim hızı yüksektir. Bu yöntemde kumaş, enine açık olarak işlem gördüğü için boyar maddenin fiksesi ile birlikte polyesterin termofiksesi aynı anda yapılabilir. Termosol boyama yöntemi sadece dokuma kumaşlara uygulanabilir. Örme kumaşlar, çözgü yönünde esnediğinden bu
5 kumaşlara termosol yöntemi uygulanamaz. Resim3: Termosol boyama makinesi Termosol boyama yöntemi dört adımda gerçekleşmektedir. Bunlar: Fulardlama: Reçeteye göre hazırlanan emdirme banyosunun kumaşa aktarılma aşamasıdır. Kumaşın gerginliği enden ve boydan düzgün bir şekilde ayarlanarak fulard teknesine girmesi, düzgün emdirme için oldukça önemlidir. Kurutma işlemi: Kurutma işlemi esas olarak iki aşamadan oluşur. Birinci aşamada ön kurutma işlemi yapılır. Ön kurutma işlemindeki amaç, kumaş üzerindeki nem miktarını % düşürerek migrasyonu en aza indirmektir. Kurutma işlemi infrared veya hot flue makinelerinde yapılır. Ön kurutmadan sonra C de esas kurutma işlemi yapılır. Kurutma işlemi sonunda mamul üzerindeki suyun tamamı uzaklaştırılır. Kurutma işlemi ile boyar madde, kumaş üzerinde bir film tabakası oluşturur. Gerek ön kurutmanın gerek esas kurutmanın kumaş yüzeyinin her yerinde aynı derecede etkili olması gerekir. Termosolleme: Kurutulmuş kumaş üzerindeki boyar maddenin ºC de saniye sürede lif içine fiksajının sağlandığı aşamadır. Termosellemenin 200 ºC civarında yapılmasının nedeni, bu sıcaklık şartlarında boyama veriminin iyi olmasından kaynaklanmaktadır. Termosolleme işleminin sıcaklığı ve süresi kullanılan boyar maddenin haslıklarına ve difüzyon özelliklerine bağlıdır. Sıcaklık ve süre değerleri, boyar madde üretici firma kataloglarında tavsiye olarak sunulmuştur. Bu kataloglardaki bilgilere göre kendi işletme şartlarında yapacağımız denemelere bağlı olarak yeni süre ve sıcaklık değerlerini kullanabiliriz. Ard işlemler: Termoselleme işleminin ardından sıcak soğuk durulama yapılarak mamul üzerindeki kimyasal madde ve boyar madde artıkları uzaklaştırılır. Sıcak ve soğuk duralamanın ardından mamule mekanik olarak tutunmuş boyar madde artıklarını uzaklaştırmak için redüktif yıkama işlemi yapılır. Redüktif yıkama işlemi 70 ºC de dakika yapılır.
ASETAT VE TRİASETAT LİFLERİNİN BOYANMASI
ASETAT VE TRİASETAT LİFLERİNİN BOYANMASI Selüloz asetat liflerinin maliyetleri oldukça yüksektir. Buna karşılık, tekstil alanında kullanılma olanaklarını koruması, sahip oldukları üstün niteliklere dayanmaktadır.
www.teknolojikarastirmalar.com Tekstil Teknolojileri Elektronik Dergisi 2007 (1) 33-39 TEKNOLOJĐK ARAŞTIRMALAR Kısa Makale Dispers boyarmaddeler ile poliester liflerinin boyanma mekanizması Şule S. UĞUR