Organik Yünün Boyanmasında Alternatif Yöntem Olarak Pamuk Baskı
Boyalarının Kullanılması
Dünyada hızla yayılan çevre bilincinin artmasıyla birlikte tekstil sektöründe de organik ürünlere olan talep gün geçtikçe daha fazla artmaktadır. GOTS Standartları tekstil materyallerinin tüm üretim asamalarını insan ve çevre açısından zararsız kabul edilen kimyasallar ile islem görmesini amaçlar. Bu standarda göre organik yünün boyanmasında sadece reaktif yün boyarmaddeleri sertifika alabilmektedir. Bu çalısmada, yün liflerinin organik olarak monoklorotriazin esaslı pamuk baskı boyarmaddeleri ile boyanabilirliği arastırılmıstır. Hem reaktif yün hem de pamuk baskı boyarmaddeleri ile boyama islemleri gerçeklestirilmis ve renk haslıkları (yıkama, kuru ve yas sürtünme, ısık) karsılastırılmıstır. Ayrıca baskı boyarmaddesi ile boyamada kullanılan amonyum sülfat ve sitrik asidin renk derinliğine etkisi arastırılmıstır.
Global Organik Tekstil Standartlarında ifade edilen anlamıyla “organik”, üretilen her materyalin her asamasında kullanılan kimyasal ve elyaf açısından insan sağlığına zararsız olduğunun tanımlanmasıdır. Global organik tekstil (Gots) standardı, organik tekstil isleme alanında faaliyet gösteren önde gelen standart birliklerinin ortak bir çalısmasıdır. Organik yün herhangi bir kimyasal islem görmemis protein kısmının etrafı keratin ve hayvanın doğal bilesenleri kaplı bir yün türüdür. Gots standartlarında yünboyacılığı için sertifika alabilen tek boyarmadde grubu Reaktif yün boyarmaddeleridir. Standart yün boyamada kullanılan yüksek verimli Asit ve metal kompleks boyarmaddeler içeriğinden dolayı organik ürün sertifikası alamamaktadırlar. Sertifikalı reaktif yün boyarmaddeleri ise özellikle klorlanmıs yünün (keratinsiz yün) boyanmasında kullanılmaktadırlar . Standart yün boyamasında istenilen renk verimine ve haslık değerlerine ulasmak için ekstra yardımcı kimyasal gruplarının kullanılması gerekmektedir. Fakat organik yünün boyanması için bu kimyasal gruplarının önemli bir bölümünün kullanılması mümkün değildir. Shore, J. (1968), ilk yaptığı çalısmada reaktif boyarmaddeler ve yün keratininin kimyası ile yün ve diğer protein liflerinin reaktif boyarmaddeler ile boyanma mekanizmasını arastırmıstır [2]. Shore, J. (1969),klorlanmıs yünün monoklorotriazin reaktif boyarmaddeleri ile kesiksiz boya banyosu kosullarında boyanmasını arastırmıstır [3]. Rouette ve arkadasları (1971) aynı kromofik gruba fakat farklı reaktif gruplara sahip reaktif boyarmaddeler ile yün liflerini boyamıslardır. Her bir reaktif grubun farklı fiksaj değerleri verdiğini ve yıkamaya karsı renk haslıklarının da boyama islemleri sırasında elde edilen fiksaj oranlarına bağlı olarak değiskenlik gösterdiğini kanıtlamıslardır [4]. Cho ve Lewis (2002), Sumifix Supraboyarmaddeleri ve bazı ticari reaktif boyarmaddelerden seçilen hetero-bifonksiyonel boyarmaddeler ile boya banyolarında farklı pH kosullarında yün liflerinin boyanma özellikleri arastırmıslardır. Yaptıkları çalısmada Sumifix Supra boyarmaddeleri ile özellikle pH 4 ve daha düsük değerlerde önceden aktive edilen vinilsülfon formundaki boyarmaddeleri kullanarak yüksek fiksaj değerleri elde etmislerdir [5]. El-Shishtawy ve arkadasları (2007) ise pamuk/yün karısımlarının hetero-bifonksiyonel reaktif boyarmaddeler ile tek banyoda boyanabilirliğini arastırmıslardır [6].Literatür arastırmasında organik yün boyama yöntemleri ile ilgili yüksek verimli, maliyet açısından ticari olarak kullanılabilir bir yöntem için kesin sonuçlar bulunmamıstır. Bu nedenle organik yünün boyanmasında kolay ve yüksek verimli bir yönteme ihtiyaç duyulmaktadır. Bu çalısmada mono kloro triazin türevi pamuk baskı boyarmaddeleri ile organik yünün boyanması haslık değerleri, maliyet ve ilsem yöntemleri kapsamlarında arastırılmıstır.
MALZEME ve METOT
Materyal
Çalısmada %100 yün alyafı üç farklı yün reaktif boyarmaddesi (BEZAKTIV WO) ve üç farklı mono kloro triazin esaslı pamuk baskı boyarmaddesi (BEZAKTIV P) ile üçlü kombinasyonlar halinde boyanmıstır. Çalısmada kullanılan reaktif yün boyaları :
- Bezaktiv yellow WO 4R
- Bezaktiv blue WO 2R
- Bezaktiv red WO BB
Boyama yardımcısı olarak Kierolan A2 NT (egalizatör) kullanılmıstır
Çalısmada kullanılan monoklorotiazin esaslı pamuk baskı boyaları :
- Bezaktiv blue P3R
- Bezaktiv golden yellow P-R
- Bezaktiv red P-8BN
Boyama yardımcısı olarak amonyum sülfat kullanılmıstır. Her iki çalısmada da pH ayarlamak için sitrik asit kullanıldı. Seçilen yün ve pamuk boya gruplarının renk derinlikleri birbirine yakındır.
Metot
Çalısmada elde edilen boyanan kumas numuneleri test islemlerinin daha kolay değerlendirilebilmesi amacıyla yün reaktif ile boyanan numuneler Y1, Y2 ve Y3 olarak, mono kloro triazin esaslı pamuk baskı boyarmaddeleri ile boyanlar ise C1, C2 ve C3 olarak kodlanmıstır. 1 kodlu numuneler siyah renkte, 2 kodlu numuneler kahverengi renkte ve 3 kodlu numuneler ise bej renginde boyanmıstır. Boyama islemleri
çektirme yöntemine göre laboratuar tipi boyama makinasında gerçeklestirilmistir.
Boyanan yün elyaflarının yıkamaya karsı renk haslığı testleri TS 716 EN ISO 105-C01, yas ve kuru sürtünmeye karsı renk haslığı testleri TS 717 EN ISO 105 – X 12 ve ısık haslığı testleri de ISO 105 B02 Standardına uygun olarak gerçeklestirilmistir.
Mono kloro triazin esaslı pamuk baskı boyarmaddesi ile yapılan boyama islemlerinde kullanılan amonyum sülfat ve sitrik asidin renk verimine etkileri spektrofotometre ölçümleriyle yapılmıstır.
DENEYSEL ÇALISMALAR ve TARTISMA
Renk Haslığı Test Sonuçları
Yün reaktif boyarmaddeleri ve monoklorotriazin eseslı pmauk baskı boyarmaddeleri ile gerçeklestirilen boyamaların yıkamaya karsı renk haslıklar, kuru-yas sürtünme haslıkları ve ısık haslıkları.. Yıkamaya karsı renk haslığı test sonuçları incelendiğinde yün reaktif boyarmaddeleri ile boyanan numunelerin lekelenme ve solma derecelerinin monoklorotriazin eseslı pamuk baskı boyarmaddeleri ile elde edilenlere göre daha düsük olduğu görülmektedir. Kuru ve yas sürtünme haslıkları sonuçlarında aradaki fark çok daha açık bir sekilde görülmektedir. Isık haslığı değerleri gerçeklestirilen bütün boyama islemlerinde aynı çıkmıstır. Yıkama ve sürtünme haslıkları açısından monoklorotriazin esaslı pamuk baskı boyarmaddesinin kullanımı daha uygun görülmektedir.
Spektrofotometre sonuçları
Mono kloro triazin esaslı pamuk baskı boyarmaddesi ile yapılan boyama islemlerinde kullanılan amonyum sülfatın renk verimine etkileri spektrofotometre ölçümlerinden elde edilen L, a ve b değerleri kullanılarak arastırılmıstır. 4 farklı boyama islemi gerçeklestirilmis ve amonyum sülfatsız, 5 g/l, 10 g/l ve 15 g/l amonyum sülfat kullanılarak boyama islemleri yapılmıstır. Amonyum sülfat kullanılmadan gerçeklestirilen boyama isleminde abraj olusmustur. Düzgün boyama islemleri amonyum sülfatın boya banyosuna eklenmesi ile elde edilmistir.Artan amonyum sülfat miktarı ile birlikte renk derinliğinde fazla bir değisim gözlenmemektedir. Bu nedenle optimum renk derinliği için 5 gr/lt amonyum sülfat kullanmak yeterli olacaktır. Amonyum sülfat miktarı arttıkça sürtme ve yıkama haslıkları düsmektedir. Bunun nedeni amonyum sülfatın yün üzerinde boyanın bağlanacağı noktaları bloke etmesinin olabileceği düsünülebilir. Reçete olustururken 5gr/lt ya da renk koyuluğuna göre daha az miktarda amonyum sülfat kullanmak yeterli
olacaktır. Mono kloro triazin esaslı pamuk baskı boyarmaddesi ile yapılan boyama islemlerinde kullanılan sitrik asidin renk verimine etkisi spektrofotometre ölçümlerinden elde edilen L, a ve b değerleri kullanılarak arastırılmıstır. Sitrik asitsiz ve sitrik asitli olmak üzere 2 farklı boyama islemi gerçeklestirilmistir.
Boyama reçetesi;
- Bezaktiv yellow PR %1,36
- Bezaktiv red P8BN %0,76
- Bezaktiv blue P3R %0,7
- 10 g/l Amonyum sülfat
Yapılan boyama islemlerinden birinde sitrik asit kullanılmamıs, diğerinde ise boya banyosunun pH değeri sitrik asit ile pH 4,5’a ayarlanmıstır.
Maliyet Analizi
Bezema firmasından alınan boyarmaddelerin piyasa değerleri ile yapılan reçete maliyet hesaplarına göre, açık renklerde pamuk baskı boyarmaddesi ile boyama yapmak %40’lık bir oranda avantaj sağlamaktadır. Burada etken faktör boyarmadde maliyetinden çok kullanılan yardımcı kimyasaldan (Kierolan A2 NT)
kaynaklanmaktadır. Çünkü baskı boyarmaddeleri ile yapılan boyamada sadece amonyum sülfat kullanılmaktadır. Orta renklerde maliyet her iki boyama isleminde de neredeyse aynı hesaplanmıstır. Koyu renklerde de yine pamuk baskı boyarmaddeleri yaklasık %5’lik oranda avantaj sağlamaktadır. Maliyetler açısından incelendiğinde, yeni boyama yönteminin daha avantajlı olduğu açıkça görülmektedir.
SONUÇ VE ÖNERĐLER
Yapılan çalısma sonucunda, genellikle pamuk baskı islemlerinde kullanılan mono kloro triazin esaslı pamuk boyarmaddelerinin organik yünün boyanmasında reaktif yün boyarmeddelerine çok iyi bir alternatif olduğu belirlenmistir. Isık haslıklarında birbirlerine bir üstünlükleri olmasa da, yıkama ve sürtünme haslıklarında pamuk boyarmaddeleri reaktif yün boyarmaddelerinden daha iyi sonuçlar vermistir. Maliyet açısından kıyaslandığında da pamuk boyarmaddeleri ile boyamak daha avantajlı görünmektedir.
Yün boyarmaddeleri ile yapılan boyamada egalizatör kullanılması gerekmektedir. Bu egalizatör kullanılmadığı takdirde, renk verimi düsmekte ve hatta siyah tonlar elde edilememektedir. Pamuk boyalrmaddelerinde ise sadece amonyum sülfat kullanmak yeterli olmaktadır. Amonyum sülfatın fiyatı yardımcı kimyasala oranla yaklasık yedi kat daha ucuzdur. Đsletme sartları açısından değerlendirirsek, hem organik pamuk hem organik yün çalısan bir isletmenin farklı iki boyarmadde ve kimyasal grubu stoklama gerekliliği ortadan kalmaktadır. Tek bir boyarmadde grubu ile her iki materyal boyanabilmektedir. Bu da hem stok maliyetini düsürmekte, hem de stok alanından tasarruf sağlamaktadır. Çalısma sonucunda elde edilen verilerden çektirme metoduna göre ideal boyama yönteminde 50 0C’de 10 dakika çalısıldıktan sonra amonyum sülfat (5 g/l) ve sitrik asitin banyoya ilave edilmesi, 10 dakika sonra boyarmaddenin eklenmesi ve sonra 1 0C/dak. ile 98 0C’ye çıkılır ve 1 saat 98 0C’de çalıstıktan sonra boyama isleminin sonlandırılması olarak belirlenmistir. Ardından sabun ile yapılan tek bir soğuk yıkama yeterli olmaktadır.
teknolojikarastirmalar.com
