1
ASETAT VE TRİASETAT LİFLERİNİN BOYANMASI
Selüloz asetat liflerinin maliyetleri oldukça yüksektir. Buna karşılık, tekstil alanında
kullanılma olanaklarını koruması, sahip oldukları üstün niteliklere dayanmaktadır. Bu
özelliklerin başlıcalarışunlardır:
• Selüloz asetat lifleri, hidrofob özelliklerinden dolayı buruşmazlık niteliği
gösterirler,
• Az nem emerler,
• Yumuşak tutumludurlar,
• Doğal ipeğe benzer görünüşleri ve parlak renkleri vardır,
• Boyamada özellik gösterirler, fakat modaya uygun parlak renkler elde
edilir,
• Kimyasal yapısı oldukça stabildir.
Asetat liflerinin tekstil alanında kullanılmaya başlaması çok eskilere kadar uzanmaz,
ilk önce 1865 yılında asetat maddeleri Schutzenberger tarafından hazırlanmış
olmasına rağmen tekstil alanında kullanılmaya başlamasına ancak birinci dünya
savaşından sonra geçilmiştir.
Üretimi
Asetat ve triasetatın üretim metodu biraz farklıdır. Proses, selülozun örneğin pamuk
linterlerinin asetillendirilmesiyle gerçekleştirilir ve elde edilen asetil selüloz ya kuru
halde eğrilerek veya çözelti halinde düzelerden püskürtülerek kontinü filament haline
getirilir, ilk asetillenen ürün primer asetattır ve triasetat üretiminde kullanılır.
Asetat, yani normal asetat üretimi için ilk elde edilen selüloz triasetat -seyreltik
asitle hidrolize edilir % 53 - 55 asetil içeren asetata dönüştürülür. Asetat üretimi için
direkt bir metot yoktur, çünkü selülozun asetillendirilmesini istenen noktada
durdurmak mümkün değildir ve asetillendirme reaksiyonu düzgün devam etmez,
daima bir miktar asetillenmeyen selüloz kalır ve bu çözünmediği için problem çıkarır.
Elde edilen kontinü filament bir antistatik ile muamele edilir. Kesik lif üretimi için,
çok sayıda filamentten ibaret bir tov yıkanır ve kurutulur, kesilir. Liflerin ştapel
uzunluğu 40-140 mm boyundadır.
Liflerin mukavemet ve uzama değerleri tutumu, eğirme hamuruna yumuşatıcı etkiye
sahip maddelerin ilavesiyle değiştirilebilir. Selüloz asetat lifleri tabii ipekle rekabet
ederler ve bu sebepten kontinü filament asetata tekstilde asetat ipeği veya asetat suni
ipeği, ştapel liflere ise asetat lifleri adı verilir. Bir modifiye selülozik lif olan asetil
selüloz lifi viskoz rayon veya bakır-amonyum rayon lifleri gibi rejenere selüloz lifleri
kategorisine dahil edilebilir, bu nedenle tekstilde kullanılan asetata “asetat rayon” da
denir. Genel fiziksel özellikleri Asetat Triasetat
Yoğunluk 20°C 1.32 1.30
Erime noktası 260°C 300°C
Yumuşama noktası 210-230°C 220-225°C
Maksimum ütüleme sıcaklığı
Fiksajsız 170-180°C 170-180°C
Fiksajlı 240°C
Polimerizasyon dereceleri 200-350 250-400
Asetat ve Triasetat
Asetillenmiş selüloz liflerinin üretimi ile ilgili çalışmalar son yüzyıl içinde
başlamıştır. Fakat ilk kullanışlı asetat lifleri yirmici yüzyılın başlangıcına kadar ticari
olarak elde edilememiştir.
Kimyasal Konstitüsyon
Asetat ve triasetatın üretimi için gerekli ham madde selülozdur. Selüloz, poli-β-Dglikoz olup her bir glikoz ünitesi 1,4 pozisyonunda bağlanmıştır. Her bir glikoz
ünitesi 3 serbest -OH grubu içerir. Saf selülozun polimerizasyon derecesi 1500-3000
arasındadır.
Bir polialkol olarak selüloz esterleşebilir ve herbir glikoz ünitesi 3 asit grubu ile
birleşebilir. Asetik asitle oluşan son ürün 2, 3, 6 triasetil selülozdur ve buna “selüloz
triasetat” denir.
Selüloz triasetat, selüloz son grupları gözönüne alınmaksızın asetik asit olarak
hesaplandığında %62.5 asetil grubu içerir. Selüloz triasetat %61.5-62.5 asetil grubu
içeren liflerin üretiminde kullanılır.
Asetat liflerinin üretimi için, selüloz triasetatın asetil miktarı, hidroliz yoluyla %53-
55’e düşürülür. Bu miktar selüloz triasetat ve diasetat arasındadır. Diasetat %48.8
asetil içerir, istatistik olarak asetatta her bir glikoz ünitesinde yaklaşık 2.5 asetil grubu
bulunur. Bu nedenle, bu materyalden elde edilen tekstil liflerine “2.5 asetat” denir.
Asetat ve triasetat termoplastik yapıdadır. Isı karşısında yumuşar ve uygun bir
sıcaklıkta yapışkanlık kazanır. Triasetat asetattan ve fiksajsız triasetattan daha yüksek
sıcaklıkta (220-240°C) ütülenebilir. Bu da triasetata üstünlük kazandırır ve kalıcı pili
efekti sağlar.
2
Selüloz Asetat liflerinin fiziksel ve kimyasal özellikleri genellikle onlara uygulanacak
boyama ve apre metodlarını etkiler: 3
• Kaynar suda matlaşabilmesi,
• Birçok organik çözücülerde çözünebilmesi,
• Bir ester yapısında olması nedeniyle hidroliz olabilmesi ve
sabunlaşabilmesi
• Düşük derecede su absorplaması
• Termoplastik özellikte olması.
Her iki lif de kuru halde orta derecede mukavemete ve yaş halde düşük mukavemete
sahip ve ayrıca asetat, triasetattan daha zayıf mukavemette olmasına rağmen daha
fazla uzama (esneklik) gösterebilmektedir. Rutubet geri kazanma yönünden asetat,
triasetatdan, bilhassa triasetat ön fiksaj görmüş ise daha fazla hidrofil özelliğe
sahiptir. Sıcaklığa karşı özelliklerine bakıldığında triasetat bilhassa ön fiksaj görmüş
ise ısıl işlemlere karşı daha stabil durumdadır. Yukarıdaki özellikler arasında
boyamayı ilgilendiren özellik ise matlaşma durumudur. Asetat eğer 85°C’ın üzerinde
işlem görürse önemli derecede parlaklığını kaybeder ve matlaşır. Bu demektirki,
asetat liflerinden mamul materyallerin boyanması durumunda normal olarak maksimum sıcaklık 80-85°C olmalıdır. Ancak önreğin titandioksitle matlaştırılmış liflerin
boyanmasında boyama sıcaklığı 85°C'yi çok az geçebilir. Fakat sıcak boya
banyosunda lifin termoplastik özelliği de gözönünde bulundurulmalıdır. Pratikte
asetat liflerin 90°C'nin üzerinde boyanması uygun değildir. Buna karşılık, triasetat
90°C'ye kadar ve atmosferik basınçta kaynatılarak 90°C'nin üstünde fakat, bilhassa
koyu renklerde 115°C civarındaki sıcaklıklarda boyanır. Her iki lif de kaynama
sıcaklığında termoplastik değildir ve deformasyonu önlemek için fazla gerilimden
sakınmak gerekir. Örneğin, kumaşlarda, bilhassa örgü materyallerde fazla germe
sonucu, aprede tamiri mümkün olmayan ilmek kaçıkları oluşabilir.
Boyacılar nisbeten düşük olan rutubet geri kazanma ve su emme özelliklerinden
faydalanarak boyamadan sonra düşük kurutma sıcaklığı uygularlar. Bu aynı zamanda
fulard boyamada materyalin yüksek banyo oranı ile çalışılamayacağını ifade eder.
Asetat durumunda kurutma sıcaklığı 80-90°C civarındadır. Bununla birlikte liflerin
termoplastik özelliğinden yararlanarak gofreli efekt için aprede bazan yüksek sıcaklık
uygulanabilir.
Triasetat termoplastik özellik bakımından daha farklıdır ve 200°C civarında bir ısıl
işlem uygulanarak kalıcı bir fiksaj sağlanabilir.
Asetat ve triasetatın asitlere ve alkalilere karşı hassaslığı ester yapısının bir
sonucudur. Seyreltik asitler özellikle düşük sıcaklıklarda asetat ve triasetata etki
etmezler. Bununla beraber konsantre asitler her iki lifi de parçalar. Asetat ve triasetat
konsantre formik asit ve asetik asitte çözünür.
Yün boyama ve diazolamada kullanılan asit konsantrasyonları (sülfürik asit,
hidroklorik asit, asetik asit ve formik asit) triasetatı etkilemez, asetatı ise az etkiler.
Diğer yandan alkali banyolarda yüzeysel veya tamamen sabunlaşma olabilir. 4 g/L
kadar düşük konsantrasyonlu bir kostik soda çözeltisi, oda sıcaklığında asetatın 4
sabunlaşmasına sebep olur. Sabunlaşma derecesi (işlemin) süresine bağlıdır ve
sıcaklık artışıyla hızla artar.
Kimyasal özelliklerine göre, her iki lif de seyreltik asitlere dayanıklıdır. Fakat
kuvvetli asitlerle bozunur. Kuvvetli alkali banyolarda bilhassa asetat liflerinde yüksek
sıcaklıktan sakınılmalıdır. Sekonder asetatlarda 60°C'de 5 g/L NaOH'e ve 20°C'de 20
g/L NaOH'e dayanabilir. Triasetatın yüzeysel sabunlaşmasından statik
elektriklenmenin azaltılmasında ve liflere yumuşak tutum kazandırmak için
yararlanılır. Kuru temizlemede çok dikkat edilmelidir. Bilhassa triasetat için
trikloretilen kullanılmamalıdır. Asetat boyamalarda, hızlandırıcı ve keriyer olarak
dikkatlice seçilmiş organik çözücülerden yararlanılmalıdır.
Triasetat, alkali banyolara asetatdan çok daha fazla dayanıklıdır. Dayanıklılık
özellikle termofikse (ısıl) işlemi görmüş liflerde çok daha fazladır, örneğin triasetat
soğuk merserize çözeltisine diasetattan daha dayanıklıdır. Bununla birlikte, örneğin
triasetat ve selülozik lif karışımlarının küp boyalarla boyanmasında, banyo
konsantrasyonunun aşağıdaki alkali konsantrasyonlarını aşması tavsiye edilmez:
60°C de 11.5 mL/L kostik 38°Bé (5 g/L NaOH)
20°C de 45.0 mL/L kostik 38°Bé (20 g/L NaOH)
Çünkü aşırı alkali konsantrasyonunun sebep olduğu sabunlaşma, asetat liflerinin az
da olsa parlaklığının kaybolmasına sebep olabilir.
Yüzeysel sabunlaşmış asetat ve triasetatın boyalara karşı karakteristik bir ilgisi vardır.
Düşük bir sabunlaşma derecesi liflerin dispers boyalarla boyanabilirliğini çok az
bozar. Daha yüksek sabunlaşmada, asetat veya triasetat lifleri rejenere selüloz bir
tabaka ile kaplanır ve bu da bir yandan liflerin dispers boyalara afinitesini azaltır,
diğer yandan liflerin direkt ve küp boyalar gibi pamuk boyaları ile boyanabilmesini
mümkün kılar. Sabunlaşma derecesi ne kadar yüksek ise selülozik lif boyaları ile
boyanabilirlik o kadar iyi olmaktadır. Bu şekilde asetat veya triasetat materyallerin
renk bakımından sabunlaşma derecesini tespit etmek mümkündür. Bu testte numune
asetat ve triasetatı boyayabilen direkt boyalarla boyama yapılır. Elde edilen boyama
derecesi standartla karşılaştırılır. Materyalin boyanmasında uygulanan örnek reçete
aşağıdaki gibidir:
% 6 Benzo Black AT Type 8000 (Bayer)
% 20 Susuz Glauber tuzu (Na2
SO4)
80°C’da 2 dk. , banyo oranı 1:50.
Elde edilen gri tonun derinliği (gri skala değeri) sabunlaşma derecesini gösterir.
Matlaştırma
Asetat özellikle asit veya orta derecede alkali ortamda 100°C civarındaki sıcaklıkta 5
uzun bir zaman işlem gördüğünde, parlaklığından ve mukavemetinden bir miktar
kaybedebilir ve bu da materyalin bozulmasına sebep olur. Materyal düzgün olmayan
direkt buharla buharlandığında, bir kural olarak matlaşma şeklinde bu tip değişikler
kendini gösterir.
Asetat ve Triasetatın Tanınması
Diğer liflerin aksine asetat ve triasetat, asetik asitte çözünür. Asetat, soğukta triasetat
ise biraz sıcak asetik asitte çözünür. “S apre”li (selüloz triasetat kumaşlar üzerinde
yüzey sabunlaşması ile elde edilen bir çeşit apre) triasetat, glacial asetik asitte
çözündükten sonra bir miktar tortu bırakır. Asetat ve triasetatın arasındaki fark
spesifik erime reaksiyonları ile gözlenir.
Asetat hemen ve hızlı olarak oda sıcaklığında asetonda çözünür. Asetona su ilave
edildiğinde, asetat çöker. Triasetat, asetonda şişer fakat tamamen çözünmez. Buna
karşılık soğuk metilen klorür içinde triasetat çözünür, asetat ise sadece şişer ve
çözünmez. Etilendiaminhidrat soğukta asetatı yavaşça çözer, bu çözelti triasetatı
çözmez. Elyaf karışımı halinde asetat, asetonda hemen çözünebilir (2-3 kısım soğuk
veya hafif ısıtılmış asetonda), triasetat metilen klorür’de çözünebilir (2-3 kısım soğuk
metilen klorür).
Asetat ve triasetatın farklılığını anlamada uygun diğer bir çözücü ise benzil alkoldür.
Asetat, sıcak benzil alkolde tamamen çözünür, triasetat ise tortu oluşturur ve
tamamen çözünmez.
Asetat ve triasetat boyama yapılarak da ayırdedilebilir.
% 3 Celliton Blue FFR
0.5 g/L Kieralon B Highly Conc.
içeren 1:40 banyo oranındaki bir banyoda 60°C’da 30 dk. asetat işlem gördüğünde
koyu renkte boyanır, triasetat ise bu işlemle çok hafif kirlenir.
Asetat ve triasetatın tanınmasında enine ve boyuna kesitlerinin mikroskopta
incelenmesi ile tanınmaları asetat veya triasetatın iplik çekme metotlarına ve bunların
da sıklıkla değişmelerine bağlı olarak zordur. Lifler, yuvarlak, hatta yaprak gibi
kesitlerde olabilir.
Asetat ve triasetatın yakma testi ise çok karakteristik değildir. Lifler alevlenme
noktasına ulaşmadan önce erir. Asetat ve triasetat yanarken asetik asit gibi kokar.
Selüloz Asetat Liflerinin Kullanım Alanı
Başka liflerle karışımları dahil selüloz asetat lifleri, çok yönlü kullanım alanına
sahiptir. Asetat lifleri, kesik lif ve kontinü filament olarak daha çok karışımları6
halinde kullanılır. Dokuma olarak, giysi, astarlık, sabahlık ve iç çamaşırları, kurdela
ve döşemelik halinde kullanıldığı gibi, filament asetat çözgü ve pamuklu atkıdan
oluşan broler halinde de kullanılabilir. Saten, tafta ve diğer sıkı dokunmuş
materyaller prensip olarak jiger veya bazan levent boyama makinalarında boyanırlar.
Krepler ve jorjetler gibi daha yumuşak kumaşlar bu aparatlarda boyanabilirse de daha
çok bunlar genellikle haspelde boyanırlar. Asetat iplikleri daha çok yaygın olarak
çözgülü örme kumaşlarda kullanılır ve en çok kullanılan konstrüksiyon için özel bir
isim "milaneje" ismi kullanılır. Bilhassa yapışmış astarlıklar, iç çamaşırı ve kadife
veya süed gibi bir çok kumaşlar çözgülü örme şeklindeki asetat kumaşlar çok fazla
kullanım alanı bulmuştur.
Çözgülü örme kumaşlar için boyama çok populer bir metot olduğu gibi haspel
boyama da yaygın bir uygulama alanı bulmuştur. Havlı efekte sahip kumaşlar için,
haspel metodu en yaygın yöntemdir. Fakat bunlardan bazıları levette veya jetlerde
boyanabilir. Asetat ipliklerinin atkılı örme kumaşlarda kullanımı çözgülü örme
kumaşlarda kullanımından daha azdır.
Amerika'da, Avrupa'dan daha çok yaygın enteresan bir kullanım alanı ise tekstürize
asetat filamentlerin atkılı, örme kumaşlarda kullanılmasıdır. Asetat ipliklerin yalancı
büküm makinalarında işlem görmesine rağmen hacim kazandırma prosesi (teslan
prosesi) gibi diğer bir işlem Du Pont tarafından uygulanmıştır. Asetat, iplik şeklinde
yaygın olarak boyanmaz. Daha sonraki terbiye işlemlerine dayanıklı olması için yaş
haslığı iyi olan boyalı ipliklerin üretimindeki problemleri önlemek amacıyla çoğu
üretici, piyasaya matlaştırıcı maddeleri içeren mat iplikler sunmuştur. Böylece
gerektiğinde, iplikler tercihan metal çekirdekler üzerine yumuşak sarılmış bobinler
halinde boyanabilirler.
Triasetat, aynı zamanda filament iplik halinde de kullanıldığı halde kesik lif halinde
asetattan daha fazla kullanılır. Kesik lif halinde daha çok yün, pamuk ve nylon ile
karışım halinde kullanılır. Dokuma ve çözgülü örme triasetat kumaşların kullanım
alanı, asetat kumaşlarınki gibidir. Ancak boyama makinalarında farklılık vardır ki
triasetat için 100°C'ın üzerinde boyama yapan makinalar kullanılır. Atkılı örme
kumaşlar durumunda triasetat bilhassa tekstürize halinde diasetattan daha yaygın
olarak kullanılır. Triasesat, normal yalancı büküm makinalarında başarılı bir şekilde
tekstürize edilebilir ve bu şekliyle çift-jarse kumaşlarda kullanılır. Çift jarse
tekstürize kumaşlar, hem haspel ve hem de levent boyama makinalarında boyanabilir.
Fakat kumaşa maksimum hacimlilik kazandırmak için jet boyama makinalarına
yönelme artmıştır.
Tekstürize triasetat ipliklere, yaylı çekirdekli bobinlere yumuşak sarılarak bobin
boyama uygulanabilir. Lif halinde, fitil ve şerit halinde ise, daha sonra diğer liflerle
karıştırılmak amacıyla uygun boyama aparatlarında tercihen yüksek sıcaklık temin
eden makinalarda bazan boyama yapılır.
Dünya asetat üretiminin büyük bir kısmı (yaklaşık 1/4'ü) sigara filtreleri üretiminde 7
triasetatın sınırlı bir kısmı ise teknik sahada kullanılır. Dünyada üretilen asetat ve
triasetatın büyük bir kısmı tekstil alanında kullanılır. Asetaf ve triasetat bilhassa
tekstil sanayine uygun iplik denyelerde üretilebilir.
Pamuklu ve yünlü sanayide kullanılabilen ştapel asetat lifleri de piyasa da mevcuttur.
Poliamid ve poliester lifleri gibi asetat ve triasetatta tekstürize edilebilir ve bu tip
materyaller son derece olgun ve yumuşak tutumludur.
Asetat ve triasetat tov, lif, şerit, iplik ve dokuma kumaş, örme kumaş halinde viskoz
ile karıştırılabildiği gibi poliamid, yün, poliester ve akrilik ile de karıştırılabilir.
Selüloz Asetat Kumaşların Boyamaya Hazırlanması
Ön İşlemler
a) Ham Kontrol
Materyal tipine göre kumaş kir, leke, dokuma hatası vs.yönünden kontrol edilmelidir.
Materyalin hangi tip haşıl maddesi içerdiği ve hangi metotla haşıl sökme yapılacağı
tesbit edilmelidir.
b) Ham Kumaşa Fiksaj ve Gofre İşlemi
Fiksaj işlemi triasetat ve poliesterde olduğu kadar asetat için uygulanması şart olan
bir işlem değildir. Çoğu kez asetata fiksaj uygulanmaz. Çünkü asetat kurutma işlemi
ile fikse olabilir.
Uygun konstrüksiyonlu asetat kumaşların buruşmaması ve iyi bir boyutsal
stabilite kazanması yönünden gofre işlemi ve bunun hemen ardından da buharlanması
bir ön işlem olarak uygulanır. Fakat tüm işlemlerde kumaş minimum gerilim altında
olmalıdır.
Bir kural olarak gofre işlemi, haşıl sökmeden ve ön temizlemeden önce uygulanır.
Bu işlem bir gofre kalandırında gerçekleştirilir.
Bir gofre kalandırında;
Basınç 6-7 ton (100-120 cm en için) 9 ton (160 cm en için)
Sıcaklık 120-130°C (bir yüz gofre edilir)
90-130°C (her iki yüz de gofre edilir)
Buharlama: Materyal 3-5 dak. 28 psig altında 120°C’de mümkün olduğu kadar kuru
buharla buharlanır. Buharlama, materyalin görünümünü, tutumunu geliştirir.
c) Alazlama (Yakma)
Asetat ştapel liflerini içeren kumaşların ve bunların diğer liflerle karışımı olarak
üretilen kumaşların düzgün yüzeye sahip olması gerekir ve yüzeydeki lifler yakma
işlemi ile giderilmelidir. Asetat termoplastik olduğu için yakma dikkatlice
yapılmalıdır. Materyal kırışıksız ve yandan çok hafif açılarak, ünıform ve kısa alevli
bir alazlama (yakma) aparatından geçirilir. Alazlama düzgün değilse, materyal
matlaşabilir ve oluşan küçük erimiş yuvarlaklar daha sonra yıkanarak uzaklaştırılır. 8
Bu nedenle önce küçük numuneler halinde çalışarak büyük partilerin zedelenmesinin
önlenmesi tavsiye edilir.
d) Haşıl Sökme ve Ön Temizleme
Asetat ve triasetat kumaşlar için haşıl sökme bir problem teşkil etmez ve kullanılan
yağlayıcılar suda çözünmez ve su ile disperge olmaz tipdendir. Bunların
uzaklaştırılması 0.5-1.0 g/L bir anyonik deterjanla 30-90°C sıcaklık aralığında
gerçekleştirilebilir. Anyonik deterjanlar, temizleme işlemi sonrasında kumaşdan
tamamen uzaklaştırılabilme zorluğu bulunan noniyonik deterjanlardan daha çok
tercih edilirler ve ayrıca noniyonik deterjanlar müteakip boya dispersiyonlarında
problem çıkarabilirler.
Eğer boyanacak materyal fazla lekeli ise, deterjanın etkisini artırmak için banyoya az
miktarda alkali ilave edilebilir. Bu durumda fazla alkalinin etkisiyle asetatın
matlaşma meyli gözönünde bulundurulmalıdır. Asetat için sabun ile ön temizleme
tavsiye edilebilir. Bu durumda, sabunun alkalinitesine dikkat edilmelidir. Ön
temizlemede dikkat edilecek diğer önemli husus ise, dokuma ve örme kumaşların
düşük bir gerilim altında, pek çok durumda kaynamaya varan yüksek sıcaklıktaki
relaksasyonudur (gevşek durumda işlem görmesidir).
Eğirme prosesinden sonra asetata genellikle bir mineral yağ emülsiyonu ile yağlama
yapılarak elektrostatik yük oluşması önlenir ve daha sonraki proseslerde kolaylık
sağlanır ve ipliğe düzgünlük kazandırılır. Ayrıca çözgü ipliklerine dokumada gerekli
mekanik dayanımı kazandırmak için genellikle keten tohumu yağı ile haşıllama
yapılır ve bu yağ kuruyan bir yağdır. Uzun süre depolamada reçineleşen bu tip yağın
giderilmesi zorlaşır. Böyle durumlarda aşağıdaki gibi oksidasyon esaslı bir ön
temizleme yapılır.
Materyal, 2 g/L sodyum perborat, 2 g/L sabun, 1 g/L noniyonik-anyonik ıslatıcı
içeren 60-70°C’deki banyoda 15-30 dak. muamele edilir.
Eğer keten tohumu yağı taze ise, yani reçineleşmemiş ise;
5-10 g/L sabun
0.5-1.0 g/L noniyonik-anyonik ıslatıcı
1.0 mL/L amonyak (% 25) içeren banyo kullanılabilir.
Bu işleme 40°C’de başlanır sıcaklık 1-2 saat içinde 70-80°C'ye çıkarılır. 1-2 saat bu
sıcaklıkta bekletilerek haşıl sökülür. Sonra sıcak ve soğuk çalkalama yapılır.
Son zamanlarda keten tohumu yağı yerine protein esaslı haşıllar kullanılmaktadır.
Bu tip haşıl maddeleri suda çözünebilir, fakat bir miktar enzim kullanılarak daha
kolay uzaklaşması temin edilebilir.
Haşıl maddesi olarak poliakrilat kullanılmış ise bu tip, tam sentetik haşıl
maddeleri su ile yıkanarak uzaklaştırılır ve eğer banyoya biraz amonyak ilave edilirse
haşılın materyalden uzaklaştırılması çok daha kolay olur.
Yağlayıcıdan ileri gelen problemler tamamen farklıdır. Yağlayıcının büyük bir 9
kısmı suda çözünmeyen minerel yağlardan ibarettir ve boyamada güçlükler çıkarırlar,
bu nedenle bunların boyamadan önce giderilmesi gerekir.
Materyal 2-4 g/L deterjan (dispergatör içeren)
2 - 4 mL/L Amonyak (%25 içeren banyoda 65-75°C'de muamele edilir, sıcak ve
soğuk çalkalanır.)
Haşıl sökme ve ön temizleme işlemi için minimum gerilim verilerek jiger, açık en
yıkama aparatı kullanılabilir. Eğer haşıl zor gideriliyor ise materyal istif edilerek 2-3
saat bekletilebilir. Metalik lekelenmeleri gidermek için haşıl söküldükten sonra
materyal 3 g/L oksalik asit banyosunda 1 saat 80°C'de ısıtılır, sonra 3 mL/L amonyak
içeren banyoda oksalik asit artıkları giderilir, iyice çalkalanır.
e) Hidroliz "S" Prosesi
Triasetat gibi asetat kumaşların bazen boyamadan önce alkali bir ön işlemle yüzeysel
hidrolizi artırılır (S-apresi). Bu işlemle materyalin daha sonraki ısıl işlemlerde
sertleşmesi önlenir, sürtünme direnci artırılır, boya haslığı artırılır. Alkali işlem yıkagiy ve pililenme özelliğini azaltmaz. Çünkü liflerin büyük bir kısmı değişmeden
kalan asetattan ibarettir.
Alkali işlem sonucu materyalin boyanma özelliği değişir. Dispers boya afinitesi
azalır, düşük boya alma durumu yalnız koyu renk boyamalarda zorluklara sebep olur.
Aynı koşullar altında genellikle triasetata uygulanan bir hidroliz işlemi (S-apresi)
asetat liflerini tamamen hidroliz ederek rejenere selüloz oluşur. Bu nedenle triasetat
için yapılan tavsiyeler asetat için uygulanmaz. Prensip olarak asetat liflerinin
hidrolizini bir noktaya kadar kontrol etmek kolay değildir. Asetat lifleri sulu ortamda
asetil gruplarının lif içerisine yayılması sonucu az da olsa şişer ve liflerin iç kısmında
lif kompozisyonu değişir.
"S" prosesi, yalnız Tricel’e uygulanır. Fakat benzer işlem diğer triasetat lifler için
de tavsiye edilir. Bu proses, normal % 62 asetil miktarlarını yaklaşık % 59'a
düşürmek için uygulanan bir alkali işlemden ibarettir. Bu işlemde sabunlaşma daha
çok yüzeyde oluşur ve böylece triasetat liflerinin yüzeyinde ince bir selüloz tabakası
oluşur. Proses 3 g/L NaOH (pul halde) içeren banyoda yaklaşık 1.5 saat 80-90°C'de
materyalin işlem görmesiyle gerçekleştirilir. Boyalı materyallerde bu sıcaklık
50°C'ye düşürülür ve banyo 2 g/L NaOH (pul) ve katalizör olarak az miktarda
kuaterner amonyum bileşiği içerir. "S" prosesinin avantajı triasetatın kirlenmesinin
statik elektriklenmesinin ve ütüleme esnasında parlama ve sertleşmesinin
önlenmesidir. Ayrıca kimyasal yumuşatıcılar da kullanılarak materyale yumuşak bir
tutum ve daha iyi bir döküm kazandırılabilir.
f) Ağartma ve Optik Beyazlatma
Asetat lifleri genelde beyaz olarak üretilirler ve çok parlak, pastel renkte, boyama
veya çok beyaz bir durum sözkonusu olmadıkça ayrıca bir ağartma işlemine gerek
duyulmaz. Fildişi benzeri bir rengin elde edilmesi icin asetat materyalinin hipokloritle
ağartma işlemi görmesi yeterlidir. Bu işlem ile triasetata fiksaj işlemi uygulanırken
sarı bir renk kazandırılır. 10
Normal olarak asetat eğrilmeden sonra çok beyaz durumdadır ve yeniden
ağartmaya gerek duyulmaz. Yine de ağartılması isteniyorsa ya sodyum klorit ile
oksidasyon ağartma veya sodyum ditionit ile indirgen ağartma yapılır.
Oksidasyon Ağartma
1-2 g/L Sodyum klorit (% 80) 1-1.5g/L Sodyum Klorit stabilizatörü 0.5 g/L seri
ıslatıcı içeren banyoda, pH formik asitle 3.8-4.0'e ayarlanır. Materyal 75-80°C'de 30-
60 dak. muamele edilir. Eğer gerekirse bu banyoya % 0.5-1.5 optik beyazlatıcı ilave
edilebilir. Sonra materyal sıcak ve soğuk çalkalanır.
Eğer sodyum hipoklorit kullanılırsa, ağartma genelde soğukta veya 50°C'yi
geçmeyen sıcaklıklarda gerçekleştirilir. Hidrojen peroksit veya perasetik asit yaklaşık
60°C'de veya sodyumklorit 75-85°C'de uygulanabilir. Sodyum hipoklorit veya
sodyum kloritle yapılan ağartmalarda, uygun bir indirgen madde ile "antiklor" işlemi
oksidasyon işlemini takip eder.
Sodyum klorit, çok kuvvetli oksidasyon maddesidir. Sağlık için zararlıdır, metalik
aksama korozif etki gösterir, Üreticinin talimatına uyulur, çalışma sahası iyi
havalandırılır.
İndirgen Ağartma
2-3 g/L Sodyum ditionit (stabilizatör içeren), 0.5-1.0 g/L deterjan (dispergatör içeren)
içeren 70°C'deki banyoda (1:30) materyal 1 saat muamele edilir. Sodyum ditionit
yerine optik beyazlatıcı içeren indirgen madde kullanılabilir. Sonra sıcak; ve soğuk
çalkalama yapılır.
Yalnız Optik Beyazlatma
Eğer bir optik beyazlatma istenirse, bu dispers tip bir optik beyazlatıcı kullanılarak
gerçekleştirilir, istenen beyazlık derecesine göre bu yalnız kullanılabilir veya bir
kimyasal ağartmadan sonra uygulanabilir. Optik beyazlatıcının uygun seçilmesiyle
bazan optik beyazlatıcıyı oksidatif ağartma ile veya "S" prosesi ile birlikte veya bazı
durumlarda Na2
S2
O4 sodyum ditionit gibi bir indirgen ağartma ile birlikte
kullanmakla kombine bir ağartma gerçekleştirilebilir. Tüm bu uygulamalarda optik
beyazlatıcının iyi çekilmesi ve nüfuz etmesi için sıcaklık, 75-85°C veya triasetat
durumunda 100°C'ye kadar sıcaklık uygulanır.
Materyal ağırlığına göre; % 0.5-1.5 optik beyazlatıcı içeren banyonun pH’ı
formik asitle 4'e ayarlanır ve 75°C'deki banyoda (1:30) materyal 30 dakika muamele
edilir, sonra iyice çalkalanır.
g) Fiksaj
Fiksaj sadece triasetata uygulanır, iplik kumaş veya giysi şekline ve kullanılacak
boyama metoduna göre fiksaj boyamadan önce veya sonra uygulanabilir. Fiksaj
işlemi “kuru ısıtma”, “doymuş buharla buharlama” ve “hidro fiksaj” şeklinde olabilir.
Kuru ısı fiksajı en yaygın olan fiksaj şeklidir. Geneklikle apre gergefinde
gerçekleştirilir. Bunlar genellikle sıcak havalı gergeflerdir fakat buhar enjeksiyonlu
da olabilirler.
Triasetat fiksajının poliester ve nylon fiksajından farkı, fiksajda ipliklerin çok az 11
çekme meyli göstermesidir. Bu direkt temaslı fiksaj aparatlarının diğer sentetik
polimer liflerinden çok daha yaygın olarak kullanılabileceğini ifade eder. Bu aparatlar
ya sıcak silindirlerden ibarettir veya kumaşın sıcak silindirler ve blanket arasından
geçmesini temin edecek tiptedir. Isıl işlem yani fiksaj koşulları kumaş
konstrüksiyonuna göre değişir, fakat yinede 90 s, 2 dakika süreyle, 190-220°C
arasında uygulanacak şekilde sınırlandırılmıştır.
Fiksaj ortamı olarak doymuş buhar, daha çok dokumalar için uygulanır, fakat bazı
tip örgü kumaşlar için de uygulanabilir. Metodun kumaşa uygulanmasında zorluklar
vardır, bununla beraber, yaş durumda buharlama esnasında liflerin az miktarda uzama
meyli olduğu gözlenir. Bu sıkı konstrüksiyonlu kumaşlarda buruşma ve kırışmaları
arttırır. Fiksaj koşulları materyalin tipine göre değişir fakat genellikle 20-30 dak. 20-
25 lb/in2 , 120-130°C’da buharlama şeklinde gerçekleştirilir.
Hidro-fiksaj, kaynama sıcaklığı üzerindeki sıcaklıklarda olan basınçlı boyama
aparatlarında su kullanılarak yapılır. Çok yaygın değildir. Fakat örneğin, örgü
kumaştan ibaret levent boyalı perdeliklerde olduğu gibi çoğu kez avantajlı bir
metoddur. Boyacılara göre buharlı-fiksaj, boyama hızını kuru fiksajın düşürdüğünden
daha az düşürür. Buna karşılık, kuru fiksajlı boyamaların yaş haslıkları buharlı
fiksajlı boyamalardan hafifçe yüksektir. Çünkü kuru fiksaj boyama hızını düşürür,
kuru fiksaj koşullarındaki küçük değişiklikler boyama esnasında düzgünsüzlüklere
sebep olur. Bunun en yaygın örneği “barre” kumaştır. Yalancı bükümlü tekstürize
iplikler örme kumaş haline getirildiğinde eğer kumaşta düzgünsüzlük gözleniyor ise
bu düzgün olmayan bir ısıl işlemdir.
Asetat kumaşlara, gofre ve ısıl fiksaj gibi uygun işlemlerle yıka-giy özellik
kazandırmak mümkündür. Elde edilen asetat kumaş buruşmaz ve yıkama esnasında
şeklini iyi muhafaza eder.
Isıl işlem vasıtasıyla liflerin teknolojik özelliklerindeki gelişmeler liflerin
kristalinitesinin artması sonucudur, buna ilaveten ısıl işlem eğirme ve dokumanın
sebep olduğu kumaştaki gerilimleri yok eder.
Boyamadan sonra uygulanan bir kuru ısıl işlem kumaştaki yaş işlemlerden sonra
oluşan gerilimleri de dengeleyebilir. Buna ilaveten boyamadan sonra uygulanan bir
ısıl işlem genellikle boyalı kumaşların yaş haslıklarını da artırır.
Boyama prosesi esnasında liflerin dış yüzeyinde toplanan boyarmadde partikülleri ısıl işlemin etkisiyle liflerin içine nüfuz ederek tamamen nüfuz etmiş bir boyama
elde edilir, işlem sonra liflerin kristalinitesini artırır ve boyanın dışarıya nüfuz etmesi
çok zorlaşır.
Doymuş buharla 105-130°C'de yapılan ısıl işlem lif için kuru ısıl işlem’den daha
az etkilidir, yalnız yaş haslığı hafif geliştirir. Boyamadan sonra kuru ısıl işlemin en
iyi metodu, kumaşın enini kontrol altında tutan iğneli bir apre gergefinden
geçirilmesidir. Proses verilen bir ende uygun bir besleme ile gerçekleştirilir, işlem
süresi 180-190°C'de 20-30 saniyedir. Hava sirkülasyonu düşürülür. Birinci bölmede
hafif buharlama tavsiye edilir.
Selüloz Asetat Liflerinin Genel Boyama Prensipleri
a) Kullanılan Boya Sınıfları12
Bu liflerin piyasaya girişinden bir kaç yıl sonra lif üreticileri ve boyacılar bunlar için
uygun boyaları bulmaya çalıştılar. Başlangıçta suda çözünen boyalarla (asit, direkt ve
bazik) kumaşın çeşitli tekniklerle boyanması esasıyla çalışılmıştır. Daha sonra direkt
sulu ortamda uygulanabilen metodlar araştırılmıştır. Bunlara en iyi örnek dispers
boyalarla boyama metodudur.
Bugün selüloz asetat liflerinin boyanmasında dispers boyalar yaygın olarak
kullanılır. Yüksek yaş haslığa sahip diğer bir boyama metodu ise küp boyamadır.
Fakat bugün küp boyalar daha çok baskı tekniğinde kullanılmaktadır.
b) Boya Sınıfı Seçimi
Boya sınıfı seçiminde gözönüne alınacak hususlar; renk gamı, ışık haslığı, uygulama
kolaylığı ve ekonomik oluşudur. Asetat liflerinin ticari olarak yaygın olması
nedeniyle, tam bir renk gamı seçimi çok önemlidir. Dispers boyalar parlak renklerin
ve yeşilimsi mavi renklerin eksik olmasına rağmen geniş bir renk gamına sahiptir.
Prensip olarak, döşemeliklerde aranan yüksek ışık haslığı dışında asetat liflerinin
kullanımında aşırı derecede haslık özelliği aranmaz. Liflerin fiziksel özellikleri
yüksek yıkama sıcaklığına dayanıklı olmasını ve terbiye işlemlerinde yüksek yaş
haslığına sahip olmasını engeller. Küp ve azoik boyalar yüksek yaş haslığa sahip
olmasına rağmen dispers boyalar iyi ışık haslığına ve orta derecede yaş haslığa
sahiptir.
Kolay uygulama ve boya maliyeti birlikte düşünülerek sistemin tüm maliyeti
tayin edilebilir. Küp boyalar hem oldukça pahalı ve hemde uygulanışı zordur. Azoik
boyalar ucuz fakat uygulanışı zordur. Dispers boyaların uygulanışı kolay renk verimi
iyi ve fiyatı ılımlıdır. Dolayısıyla, dispers boyalar uygun görülmekte ve geçmişe bakıldığında da asetat lifleri için dispers boyalar diğer boyalardan daha fazla
kullanılmaktadır.
c) Dispers Boyalarla Boyama
Dispers boya terimi temel olarak fazla miktarda suda çözünmeyen, sulu dispersiyon
ortamında uygulanan ve örneğin selüloz asetat lifleri gibi hidrofobik liflere karşı
substantiviteye sahip olan bir boya olarak tanımlanır.
Dispers Boyaların özellikleri
Düşük molekül ağırlıklı azo, antrakinon ve difenilamin türevleridir,
• Yüksek erime noktasına sahip (> 150°C) ve 0.5-2.0 mikron partikül bü-
yüklüğünde dispersiyon elde etmek için dispergatörlerle birlikte öğütülmüş
kristalin maddeler olup, boya banyosunda stabil durum arzederler,
• Aromatik ve alifatik –NR2, -NH2, -NHR ve -OH grupları bulunmasına rağmen
noniyonik yapıdadırlar.
• Sulu ortamda nisbeten düşük çözünürlüğe, fakat 80°C'da en az 0.1 mg/L
çözünürlüğe sahiptirler.
• Asetat liflerinde saf boya doyma derecesi nisbeten yüksek olup, 30-200 mg/g
lif değerindedir.
• Boyama işlemi boyunca kimyasal değişme meydana gelmez. 13
Asetatın dispers boyalarla boyanma metodu oldukça basittir. Genellikle, boya
banyosu boyarmadde ile birlikte yalnız dispergatör içerir ve banyo pH'ını ayarlamak
için az miktarda asetik asit kullanılır. Bu bakımdan asetatın boyanmasının yıkama
işleminden farkı sadece uygulama sıcaklığıdır.
Banyo kompozisyonu her zaman aynıdır. Dispers boyarmaddelerin düzgün
boyama özelliğinden dolayı 60-70°C'de tatminkar bir boyama elde edilebilir ve
boyamaların yaş haslıkları sınırlı bir durumdadır. Asetatta yüksek olması gereken,
yıkama ve ter haslıklarıdır. Bu da asetat için müsaade edilebilen mümkün olduğu
kadar yüksek sıcaklıklarda optimum çekimi sağlayan dispers boyarmaddelerin seçimi
ile gerçekleştirilebilir. Özellikle açık jigerler veya haspeller gibi açık boyama
aparatlarında çalışıldığında, materyalin sıcaklığının materyal banyoya girmeden önce
banyo sıcaklığından daha düşük olması önemlidir ve bu durum nisbeten yüksek
sıcaklıklarda boyama yapabilen yaş haslığı yüksek dispers boyarmaddelerin
kullanılması halinde uygulanır.
Boyamanın Teorisi
Dispers boyalarla boyama teorisi üzerine çalışma bu tip boyaların ortaya çıkmasıyla
başlamış ve bugüne kadar süre gelen gelişmelere parelel olarak devam etmiştir. Bu
teorilerden bazıları dispers boyaların selüloz asetat lifleri içerisinde kolloidal bir
çözelti oluşturması şeklindedir. Bazıları ise katı çözelti teorisini ileri sürme
yönündedir. Boya adsorbsiyonu termodinamiği göz önüne alındığında katı çözelti ve
Langmuir adsorbsiyonu arasında bir benzerlik ileri sürülmüştür. Pratikte boyacılar
ise, boyama hızının mevcut uygun dispergatör ve sıcaklığa bağlı olduğunu tesbit
etmişlerdir ki bu da yukarıdaki teorilere uygun düşmektedir.
Uzun Banyo Oranı ile Boyama
Asetat uzun banyo oranı ile, nötral ve zayıf asitli banyolarda dispergatör ve egalizatör
(düzgünleştirici) gibi boyama yardımcıları ilave edilerek boyanır. Boyama sıcaklığı,
örneğin 75 ve 85°C gibi 100°C'ın altındadır.
Tipik boyama reçetesi aşağıdaki gibi olabilir:
% x Dispers Boyarmadde
0.2-2 g/L noniyonik dispergatör (banyo oranına göre)
0.5 mL/L asetik asit (pH = 6-7), gerekirse boyarmadde daha önce sıcak su ile
karıştırılıp ve bir elekten süzülerek pH'ı, 6-7 olan banyoya ilave edilir. Sonra
materyal yaklaşık 40°C'daki banyoya yerleştirilir, banyo sonra yavaş yavaş 75-
80°C'ye ısıtılır ve bu temperatürde boyama yapılır. Boyama süresi parti büyüklüğüne
ve kullanılan boyama aparatına göre değişir fakat 1 saati geçmemelidir.
Boyama Yardımcıları
Asetat boyamada önceleri dispergatör, egalizatör, nüfuz edici ve temizleyici madde
olarak sabun tavsiye edilirdi. Fakat boyama yardımcısı olarak sabunun dezavantajı
alkali banyoda kullanılma zorunluluğu ve asitlere veya sert suya stabil olmaması gibi
özellikleridir. Sentetik deterjanlar bu yönden sabundan daha üstün özellikler 14
gösterirler. Çünkü bunlar dispers boyaların optimum efekt gösterdiği zayıf asitli veya
nötral ortamda da kullanılabilirler.
Boyama çok ince dispers boya partiküllerinin süspansiyon halinde bulunduğu
sulu ortamda gerçekleştirilir. Eğer boya partikülleri büyük partiküller veya kristalitler
halinde ise boya çözünme hızı düşük olur ve piyasada bulunan boyaların çoğu için
kabul edilebilen boyama hızına ancak çok küçük partiküller örneğin bir kaç mikron
boyutu halinde çözünmeyen boya mevcut ise ulaşılır. Söz konusu bu ince dağılımın
stabilliği uygun bir emülgatörün mevcudiyeti ile sağlanır. Pratikte hız tarifi ifadesiyle
ya boyanın çözünme hızı veya alternatif olarak boyanın liflere difuzyon hızı
kastedilmektedir. Her iki durumda da boyacının dikkatini çeken husus temperatür ve
hızı arttırıcı etkenlerdir. Daha fazla dispergatör ilave ederek bazı boyaların lifler
tarafından alınmasını önlemek mümkündür. Fakat dispersiyon durumu, boya
üreticileri tarafından boyacıya sunulan boyarmaddelerin içinde bulunan dispergatörün
miktarı ve tipi bilinerek optimum koşullar sağlanmalıdır.
Boyama pH’ı
Boyamada yumuşak su kullanılması tavsiye edilir ve suyun pH'ı kontrol edilmelidir.
Normal koşullar altında en iyi boyama nötral veya zayıf asitli ortamda yapılır. Eğer
kullanılan su kalevi ise asetik asitle nötralize edilmelidir. Bir &ccedi
