Keten ve Jüt Liflerinin Boyanması ve Bu Konudaki Yenilikler
Keten bitkisinden elde edilen keten, bitkinin sap kısmından çıkartılan bir gövde lifidir. Parlaklığı vaks içeriğinden kaynaklanmaktadır. Bu lif kolaylıkla boyanabilmekte ve renk yıkandığında akmamaktadır. Keten kolayca burusmakta ancak kolayca da ütülenmektedir. Keten, pamuk gibi substantif, küp ve reaktif boyarmaddelerle boyanabilmektedir. Ketenden üretilen giysilerin boyanmasında dikkat edilmesi gereken nokta, kumasın yüksek sıcaklıklara kadar ısıtıldığında önemli derecede çekmesidir. Her ne kadar jütün kullanımı paketleme materyali, halılar v.b. gibi malzemelerle sınırlandırılmıs olsa da özel kullanım alanları için birçok farklı karısım kumaslar üretebilmek amacıyla kimyasal prosesler sayesinde jüt yün, poliester ve viskonla karıstırılabilmekte ve kullanılmaktadır. Renklendirme söz konusu olduğunda jüt direkt, kükürt, reaktif ve pigment boyarmaddelerle boyanabilmektedir. Bu makalede keten ve jüt liflerinin boyanma özellikleri ve bu konudaki yenilikler hakkında bilgi verilmektedir.
GiRiS
Keten lifleri bitki sapından elde edilen bir sak lifi olup bitkisel lifler içinde en yüksek mukavemete (örneğin pamuğun 2-3 katı) ve düsük elastikiyete sahiptir. Yapısındaki mumlar nedeniyle bu lifler doğal bir parlaklık göstermektedir. Keten kumaslar kolaylıkla burusmaktadır, fakat aynı zamanda kolayca ütülenebilmektedir. Bu lifler iyi bir ısı izolasyonu özelliğine sahip olduklarından, serin tutma özelliği göstermekte ve bu nedenle özellikle yazlık giysilerde tercih edilmektedir [1]. Jüt lifleri de keten gibi bir sak lifi olup, ağartılmalarındaki güçlük nedeniyle bu liflerin kullanım alanları paketleme malzemesi, halılar vb. ile sınırlı kalmıstır. Kimyasal islemlerle jütte meydana getirilen değisiklikler sayesinde bu lifler özel kullanım alanları için yün, poliester ve viskon ile karıstırılabilmektedir. Aynı zamanda ekolojik olmaları nedeniyle yabancı ülkelerde paketleme materyali olarak polipropilen veya poliüretan yerine kullanılmaları tercih edilmektedir [2]. Gerek keten gerekse jüt lifleri pamuk liflerinin boyanmasında kullanılan direkt, kükürt, reaktif ve pigment boyarmaddelerle boyanabilmektedir. Bu makalede, keten ve jüt liflerinin boyanması sırasında dikkat edilmesi gereken hususlar ve bu liflerin boyanması konusundaki çalısmalar hakkında bilgi verilecektir.
2. KETEN LiFLERiNiN BOYANMASI
Bilindiği gibi keten, tek basına liflerden değil lif demetlerinden olusmakta ve bu demetler pektin ile birbirine bağlanmaktadır. Bu pektin maddesi kuvvetli bazların etkisiyle parçalanacağı için lif demetleri de kuvvetli bazik ortamda özellikle yüksek sıcaklıklarda parçalanmaktadır. Bu nedenle, ketenin boyanması sırasında sıcak bazik flottelerle çalısmaktan kaçınılmalıdır. Diğer dikkat edilmesi gereken bir husus da, keten liflerinin sertliği sebebiyle bunlara boyarmaddenin tamamen ve düzgün bir sekilde nüfuz edebilmesinin zor olmasıdır. Bu nedenle, söz konusu liflerin boyanması sırasında su hususlara dikkat edilmelidir; Sıkı dokunmus, tek renge boyanacak kumaslarda, kumas yerine önce iplikleri boyamak ve bu ipliklerle kuması dokumak Boyarmaddenin liflerin içine nüfuz edebilme yeteneğini arttıran ve düzgün boyamayı destekleyenyardımcı maddeler kullanmak Liflere affinitesi çok fazla olmayan boyarmaddeleri kullanmak Kurutma sırasında liflerin sertlesmesine yol açmamak için 80°C’un üzerine çıkmamak [3]Son yıllarda keten boyamacılığında önem kazanan bir konu enzimatik islemlerin renk verimi üzerine etkisidir. Keten kumasın kontrollü bir sekilde selülazlar ile enzimatik islemi keten lifinden pektik materyallerin kısmen uzaklastırılmasını sağlamaktadır. Lifin daha açık bir yapı kazanması terbiye islemlerinde kullanılan boyarmadde ve kimyasalların sulu çözeltilerinin daha fazla absorbe edilmesini sağlamaktadır. Enzimatik islem görmemis kumaslar, çesitli kosullarda selülazlarla islem görmüs olanlara göre direkt ve reaktif boyarmaddelerle daha yavas boyanmaktadırlar [4].
Ahmed et.al keten kumasların sodyumperboratla ön terbiyesi ve daha sonra boyanması sırasında ultrason kullanımının etkisini incelemislerdir. Ultrason varlığında ağartılan liflerin beyazlık derecelerinin daha yüksek olduğu tespit edilmistir. Ultrason varlığında 50°C’da elde edilen renk verimleri, konvansiyonel yöntemle 80°C’da yapılandan bile kısmen daha yüksek çıkmıstır. Ayrıca ultrason varlığında boyanan numunelerin yas haslıklarında da artıs tespit edilmistir [5].
Shan et.al kitosanla islem görmüs keten liflerinin boyanma özelliklerini incelemislerdir. Elde edilen bulgulara göre liflerin boyanma hızının belirgin ölçüde arttığı, sürtme ve yıkama haslıklarının yükseldiği tespit edilmistir [6]. Keten, bobin veya kumas halinde boyanabilmektedir. Boyarmaddeler, boyama yöntemi ve kullanılacak cihaz bitmis mamulün kullanılacağı yere göre seçilmektedir. Đpliği boyalı dokuma kumas eldesi için keten iplikleri bobin seklinde boyanmaktadır. Bobinlerin mutlaka gevsek sarımlı olması gerekmektedir. Aksi taktirde boya flottesi bobinin iç kısmına yeterince isleyememekte ve sonuç olarak boyanamamaktadır. Ayrıca, aynı partideki bobinlerin sarım sıklığının da homojen olması gerekmektedir [7]. Çapraz bobin boyamalarında özel (teleskop veya elastiki) bobin kullanılması tavsiye edilmektedir. Kasardan sonra çapraz bobinler bir ara kurutmaya tabi tutulup bundan sonra boyanırlarsa, boyanın ipliklerin her noktasına islemesi daha iyi olmaktadır [3]. Keten boyamacılığı birçok yüksek teknik islemler içermektedir: boya flottesinin bilesimi, sıcaklık, kumasa temas süresi, durulama, sabunlama, kurutma teknikleri vb. Keten kumasların boyanmasında farklı yöntem ve cihazlar kullanılabilmektedir. Kumasın asınması ve kırılması riski nedeniyle jet ve overflow tipindeki makinelerde boyama yapılması tavsiye edilmemektedir. En sık kullanılan cihaz, 2,5 metre enindeki kumasla çalısma imkânı bulunan jiggerdir. Ancak, kalın kumasların boyanmasında emdirme yöntemi tercih edilmektedir. Life en iyi isleme özelliğine sahip ve tekrarlanabilir boyamaların eldesi için iki islem önerilmektedir;
- Reaktif boyarmaddeler için: Emdirme yöntemine göre boyarmadde aplike edilip, soğukta bekletildikten sonra açık en yıkama makinesinde islem yapılmalıdır.
- Küp boyarmaddeleri için: Pad-jig yöntemi tercih edilmelidir [7]. Keten liflerinin içerdiği yabancı madde miktarı fazla olduğundan, iyi haslıklar eldesi için boyamadan önce bunların uzaklastırılması sarttır. Bu da keten mamulü boyamadan önce soda çözeltisiyle kaynatarak ve hatta arkasından ağartarak yapılabilir [3]. Bu lifler selülozu boyayan boyarmaddelerle (direkt, reaktif vb.) iyi yas haslıklar verecek sekilde boyanabilmektedir. Boyamada yüksek dayanıklılık ve iyi penetrasyon özelliğine sahip boyarmaddeler kullanılmalıdır. Değisik tipteki boyarmaddeler kullanılabilir, ancak her birinin performansı farklıdır. Tekstil mamulünün kullanılacağı yer boyarmadde seçiminde dikkate alınmalıdır [7]. Bu liflerin boyanmasında en çok kullanılan boyarmadde gruplarına ait özellikler asağıda belirtilmektedir.
2.1 Direkt Boyarmaddeler
Bu boyarmaddeler, suda çözünebilen ve düsük renk haslıklarına sahip boyarmaddelerdir. Bu nedenle,
direkt boyarmaddeler renk haslıklarının çok önemli olmadığı durumlarda tercih edilebilmektedir [7].
2.2 Küp Boyarmaddeleri
Bu boyarmaddeler, iyi renk haslıklarına ve ısık ve ağartmaya karsı yüksek dayanıma sahiptirler. Bunların çözülmesi hassas bir islem olup lifler tarafından düzgünsüz alıma yol açabilir [7]. Küp boyarmaddeleriyle keten boyanmasında genellikle pigment veya küp asidi yöntemleri kullanılır [3].
2.3 Reaktif Boyarmaddeler
Reaktif boyarmaddeler, parlak renklerin eldesinde kullanılırlar. Isığa karsı iyi dayanım gösterirler, birkaç istisna dısında ağartmaya karsı düsük dayanıklılığa sahiptirler [7]. Keten kumas boyarken dikkat edilmesi gereken husus, bu kumasların yüksek sıcaklık etkisine maruz bırakıldıklarında çekmeleridir. Bu nedenle soğukta boyayan reaktif boyarmaddeler tercih edilmelidir [8]. Boyama yöntemi olarak genelde iki basamaklı yöntem tavsiye edilmektedir [3]. Kumasa boyama öncesi kir iticilik, yumusatma, su iticilik gibi bitim islemi uygulanmasından kaçınılmalıdır, zira bunların uzaklastırılması oldukça güç olup, aynı zamanda bunlar boyamada abraja yol açabilmektedir [8].
3. JÜT LiFLERiNiN BOYANMASI
Pamuk ve jüt dünya selüloz lif üretiminde birinci ve ikinci sıradadır. Pamukla karsılastırıldığında çesitli jütuygulamaları lifin doğasında olan yetersizlikler nedeniyle elverissizdir. Son yıllarda özel ve katma eğerli jüt üretimi için ciddi çalısmalar yapılmaktadır [9]. Bu liflerin boyanması söz konusu olduğunda irekt, kükürt, reaktif ve pigment boyarmaddeleri kullanılabilmektedir.
Jüt materyallerin kükürt boyarmaddeleri ile en uygun indirgen madde olan Na2S’in kullanımı ekolojik
nedenlerle istenmemektedir. Bu nedenle, Laga ve ark. yaptıkları çalısmada ekolojik boyama eldesi için
indirgen madde olarak Na2S yerine çevre dostu bir madde olan sıvı jaggery (palmiye bitkisinin
özsuyundan elde edilen kahverengi renkli bir tür seker) kullanımını arastırmıslardır. Yapılan çalısmada
sodyum sülfür (Na2S) ve sıvı jaggery kullanılarak kükürt boyarmaddeleriyle yapılan boyama islemlerinin
K/S değerleri ile yıkama, sürtme ve ısık haslıklarının kıyaslanabilir nitelikte olduğu tespit edilmistir [2].
Jüt/pamuk karısımları, jüt için tamamıyla yeni bir sektör olan dösemelik ve giysilik tekstil sanayinde ana
çıkıs noktası olarak öneme sahiptir. Jüt ve jüt/pamuk karısımı ürünlerden daha fazla yararlanabilmek içinbu liflerin islenme sorunlarını yok edebilecek ticari olarak uygulanabilir teknolojilerin gelistirilmesi
gerekmektedir. Jüt ürünlerine aplikasyonu kısıtlayan sorunlardan biri ısık altında renk değismesi yani
solmadır. Çok az boyarmadde jütte de pamukta elde edilen ısık haslığına ulasabilmektedir. Jütteki haslık
değerleri genelde pamuğa göre 0.5-1.5 puan daha düsük olmakta, bazen de düsüs 2-3 puanı
bulabilmektedir. Jütün pamukla karısımında, pamuk bileseni nedeniyle sorun hafifletilmis olmakta; fakat
özellikle jüt oranı fazlaysa, karısım kumasın kendisi giysilik ve dösemelik kumastan beklenen özellikleri
karsılayamamaktadır. Jüt içeren ürünlerde yüksek ısık dayanımı elde etmek için; boyanmıs poliamid
liflerinde çok iyi ısık haslıklarının [2, 9] olması nedeniyle tekrar gündeme gelen 1:2 metal kompleks
boyalarının jüt ve jüt/pamuk karısımı kumasların boyanmasında kullanılması söz konusu olmustur. Bu
amaçla, Cai ve ark. yaptıkları çalısmada pamuğa 1:2 metal kompleks boyarmaddeleriyle boyanabilme
özelliği vermek amacıyla bir katyoniklestirme maddesi kullanarak kimyasal modifikasyon
uygulamıslardır. Bu islemle ısık ve yıkama haslığının gelistirildiği belirtilmistir. Ayrıca boyama sonrası
polikuarterner amin türevi esaslı katyonik maddeyle yapılan ard islemlerin yıkama haslıklarını
gelistirdiği, ısık haslıklarını pek etkilemediği tespit edilmistir [9].
Ghosh et.al çesitli boyarmaddeler ve terbiye islemlerinin jüt/pamuk karısımı kumasların UV koruma
özelliği üzerine etkisini arastırmıstır. H2O2 ile ağartmanın, kumasları UV ısınlarına karsı daha geçirgen
yaptığı tespit edilmistir. Spektral analizlerden UV korumada nükleofil grup olarak siyanürik klorür içeren
monoklortriazin esaslı reaktif boyarmaddelerin daha etkili oldukları gözlenmistir.
4. SONUÇ
Gerek keten gerekse jüt lifleri pamuk liflerinin boyanmasında kullanılan direkt, kükürt, reaktif ve pigment
boyarmaddeleriyle boyanabilmektedir. Boyarmadde seçiminde tekstil mamulünün kullanılacağı yer
dikkate alınmalıdır. Ayrıca bu liflerin yapılarındaki farklılık göz önünde bulundurularak uygun boyama
yöntemleri seçilmelidir. Keten boyamada en önemli sorun bu liflerin yüksek sıcaklıklarda kırılganlasması
ve kuvvetli bazlardan (hava oksijeni varlığında) zarar görmeleridir. Bu sorun, soğukta boyayan
boyarmaddeler kullanılarak ve kurutma sırasında 80°C’un üzerine çıkmamaya özen göstererek
giderilebilmektedir.
Jüt boyamada en önemli sorunlardan biri yetersiz ısık haslıklarıdır. Bu nedenle, son zamanlarda PA
boyamacılığından tanıdığımız yüksek ısık haslıklarına sahip 1:2 metal kompleks boyarmaddelerinin jüt
boyamada kullanımı arastırılmaktadır. Modifiye edilmis ve boyanmıs jütlerde 6 gibi yüksek bir ısık haslık
değeri elde edilebildiği belirtilmektedir. Ayrıca modifiye edilmis jütte boya alımında artıs ve yıkama
haslığında gelisme gözlendiği söylenmektedir.
teknolojikarastirmalar.com
