1. GİRİŞ
Global Organik Tekstil Standartlarında ifade edilen anlamıyla “organik”, üretilen her materyalin her
aşamasında kullanılan kimyasal ve elyaf açısından insan sağlığına zararsız olduğunun tanımlanmasıdır.
Global organik tekstil (Gots) standardı, organik tekstil işleme alanında faaliyet gösteren önde gelen
standart birliklerinin ortak bir çalışmasıdır. Organik yün herhangi bir kimyasal işlem görmemiş protein Karaboyacı, M., Uğur, Ş.S. Teknolojik Araştırmalar: TTED 2010 (2) 24-29
25
kısmının etrafı keratin ve hayvanın doğal bileşenleri kaplı bir yün türüdür. Gots standartlarında yün
boyacılığı 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 klorlanmış yünün
(keratinsiz yün) boyanmasında kullanılmaktadırlar [1].
Standart yün boyamasında istenilen renk verimine ve haslık değerlerine ulaşmak 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 çalışmada reaktif boyarmaddeler ve yün keratininin kimyası ile yün ve diğer
protein liflerinin reaktif boyarmaddeler ile boyanma mekanizmasını araştırmıştır [2]. Shore, J. (1969),
klorlanmış yünün monoklorotriazin reaktif boyarmaddeleri ile kesiksiz boya banyosu koşullarında
boyanmasını araştırmıştır [3]. Rouette ve arkadaşları (1971) aynı kromofik gruba fakat farklı reaktif
gruplara sahip reaktif boyarmaddeler ile yün liflerini boyamışlardır. Her bir reaktif grubun farklı fiksaj
değerleri verdiğini ve yıkamaya karşı renk haslıklarının da boyama işlemleri sırasında elde edilen fiksaj
oranlarına bağlı olarak değişkenlik gösterdiğini kanıtlamışlardır [4]. Cho ve Lewis (2002), Sumifix Supra
boyarmaddeleri ve bazı ticari reaktif boyarmaddelerden seçilen hetero-bifonksiyonel boyarmaddeler ile
boya banyolarında farklı pH koşullarında yün liflerinin boyanma özellikleri araştırmışlardır. Yaptıkları
çalışmada Sumifix Supra boyarmaddeleri ile özellikle pH 4 ve daha düşük değerlerde önceden aktive
edilen vinilsülfon formundaki boyarmaddeleri kullanarak yüksek fiksaj değerleri elde etmişlerdir [5]. ElShishtawy ve arkadaşları (2007) ise pamuk/yün karışımlarının hetero-bifonksiyonel reaktif
boyarmaddeler ile tek banyoda boyanabilirliğini araştırmışlardır [6].
Literatür araştırmasında organik yün boyama yöntemleri ile ilgili yüksek verimli, maliyet açısından ticari
olarak kullanılabilir bir yöntem için kesin sonuçlar bulunmamıştır. Bu nedenle organik yünün
boyanmasında kolay ve yüksek verimli bir yönteme ihtiyaç duyulmaktadır. Bu çalışmada mono kloro
triazin türevi pamuk baskı boyarmaddeleri ile organik yünün boyanması haslık değerleri, maliyet ve işlem
yöntemleri kapsamlarında araştırılmıştır.
2. MALZEME ve METOT
2.1. Materyal
Çalışmada %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
boyanmıştır. Çalışmada kullanılan reaktif yün boyaları :
- Bezaktiv yellow WO 4R
- Bezaktiv blue WO 2R
- Bezaktiv red WO BB
Boyama yardımcısı olarak Kierolan A2 NT (egalizatör) kullanılmıştır
Çalışmada kullanılan monoklorotiazin esaslı pamuk baskı boyaları :
- Bezaktiv blue P3R
- Bezaktiv golden yellow P-R
- Bezaktiv red P-8BN
Boyama yardımcısı olarak amonyum sülfat kullanılmıştır. Her iki çalışmada da pH ayarlamak için sitrik
asit kullanıldı. Seçilen yün ve pamuk boya gruplarının renk derinlikleri birbirine yakındır. Teknolojik Araştırmalar: TTED 2010 (2) 24-29 Organik Yünün Boyanmasında Alternatif Yöntem Olarak Pamuk Baskı
Boyalarının Kullanılması
26
2.2. Metot
Çalışmada elde edilen boyanan kumaş numuneleri test işlemlerinin 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 kodlanmıştır. 1 kodlu numuneler siyah renkte, 2
kodlu numuneler kahverengi renkte ve 3 kodlu numuneler ise bej renginde boyanmıştır. Boyama işlemleri
çektirme yöntemine göre laboratuar tipi boyama makinasında gerçekleştirilmiştir.
Monoklorotriazin esaslı reaktif boyarmaddeler ile yapılan boyama işlemlerinde kullanılan boyama grafiği
Şekil 1’de verilmiştir.
Şekil 1. Mono kloro triazin esaslı reaktif boyarmaddeler ile boyama grafiği
Boyanan yün elyaflarının yıkamaya karşı renk haslığı testleri TS 716 EN ISO 105-C01, yaş ve kuru
sürtünmeye karşı renk haslığı testleri TS 717 EN ISO 105 – X 12 ve ışık haslığı testleri de ISO 105 B02
Standardına uygun olarak gerçekleştirilmiştir.
Mono kloro triazin esaslı pamuk baskı boyarmaddesi ile yapılan boyama işlemlerinde kullanılan
amonyum sülfat ve sitrik asidin renk verimine etkileri spektrofotometre ölçümleriyle yapılmıştır.
3. DENEYSEL ÇALIŞMALAR ve TARTISMA
3.1.Renk Haslığı Test Sonuçları
Yün reaktif boyarmaddeleri ve monoklorotriazin eseslı pmauk baskı boyarmaddeleri ile gerçekleştirilen
boyamaların yıkamaya karşı renk haslıklar, kuru-yaş sürtünme haslıkları ve ışık haslıkları sonuçları Tablo
1’de verilmiştir. Karaboyacı, M., Uğur, Ş.S. Teknolojik Araştırmalar: TTED 2010 (2) 24-29
27
Tablo 1. Yıkama, sürtünme ve ışık haslıkları test sonuçları
Boyanan Numuneler Testler
Y 1 Y 2 Y 3 C 1 C 2 C 3
Leklenme Derecesi
Yıkamaya 3-4 3 4-5 3-4 3-4 5
Karşı Renk
Haslığı
Solma
Derecesi 4-5 3-4 5 4-5 4 5
Kuru
Sürtünme
Sürtünmeye 3 4 5 4-5 4-5 5
Karşı Renk
Haslığı
Yaş
Sürtünme 2-3 3 4-5 3 3-4 4-5
Işık Haslığı 6 6 6 6 6 6
Yıkamaya karşı 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 düşük olduğu görülmektedir. Kuru ve yaş sürtünme haslıkları sonuçlarında
aradaki fark çok daha açık bir şekilde görülmektedir. Işık haslığı değerleri gerçekleştirilen bütün boyama
işlemlerinde aynı çıkmıştır. Yıkama ve sürtünme haslıkları açısından monoklorotriazin esaslı pamuk
baskı boyarmaddesinin kullanımı daha uygun görülmektedir.
3.2. Spektrofotometre sonuçları
Mono kloro triazin esaslı pamuk baskı boyarmaddesi ile yapılan boyama işlemlerinde kullanılan
amonyum sülfatın renk verimine etkileri spektrofotometre ölçümlerinden elde edilen L, a ve b değerleri
kullanılarak araştırılmıştır. 4 farklı boyama işlemi gerçekleştirilmiş ve amonyum sülfatsız, 5 g/l, 10 g/l ve
15 g/l amonyum sülfat kullanılarak boyama işlemleri yapılmıştır. Boyanan numunelerden elde edilen
spektrofotometre sonuçları Tablo 2’de verilmiştir.
Tablo 2. Amnoyum sülfatsız ve amonyum sülfatlı boyama işlemlerinin spektrofotometre sonuçları
Amonyum sülfat miktarı L* b* b*
Yok 14.62 2.28 2.03
5 g/l 14.57 2.28 1.27
10 g/l 13.89 2.23 2.14
15 g/l 14.73 2.05 1.18
Amonyum sülfat kullanılmadan gerçekleştirilen boyama işleminde abraj oluşmuştur. Düzgün boyama
işlemleri amonyum sülfatın boya banyosuna eklenmesi ile elde edilmiştir. Tablo 3’deki sonuçlar
incelendiğinde, artan amonyum sülfat miktarı ile birlikte renk derinliğinde fazla bir değişim
gözlenmemektedir. Bu nedenle optimum renk derinliği için 5 gr/lt amonyum sülfat kullanmak yeterli
olacaktır.
Amonyum sülfat miktarı arttıkça sürtme ve yıkama haslıkları düşmektedir. Bunun nedeni amonyum
sülfatın yün üzerinde boyanın bağlanacağı noktaları bloke etmesinin olabileceği düşünülebilir. Reçete
oluştururken 5gr/lt ya da renk koyuluğuna göre daha az miktarda amonyum sülfat kullanmak yeterli
olacaktır. Teknolojik Araştırmalar: TTED 2010 (2) 24-29 Organik Yünün Boyanmasında Alternatif Yöntem Olarak Pamuk Baskı
Boyalarının Kullanılması
28
Mono kloro triazin esaslı pamuk baskı boyarmaddesi ile yapılan boyama işlemlerinde kullanılan sitrik
asidin renk verimine etkisi spektrofotometre ölçümlerinden elde edilen L, a ve b değerleri kullanılarak
araştırılmıştır. Sitrik asitsiz ve sitrik asitli olmak üzere 2 farklı boyama işlemi gerçekleştirilmiştir.
Boyama reçetesi;
- Bezaktiv yellow PR %1,36
- Bezaktiv red P8BN %0,76
- Bezaktiv blue P3R %0,7
- 10 g/l Amonyum sülfat
Yapılan boyama işlemlerinden birinde sitrik asit kullanılmamış, diğerinde ise boya banyosunun pH değeri
sitrik asit ile pH 4,5’a ayarlanmıştır. Boyanan numunelerden elde edilen spektrofotometre sonuçları Tablo
3’te verilmiştir.
Tablo 3. Sitrik asitsiz ve sitrik asitli boyama işlemlerinin spektrofotometre sonuçları
Sitrik asit L* b* b*
Yok 31.09 5.85 -9.68
Sitrik asitli 18.80 16.85 10.81
Tablo 4’deki sonuçlar incelendiğinde sitrik asit ile boyanan numunelerde kahverengi bir ton elde
edilirken, sitrik asit eklenmeyen boyama işleminde mor renk elde edilmiştir. Buradan da anlaşılacağı gibi
asit eklenmesi ile birlikte boyanın verimi artmakta boya çekimi yükselmektedir.
Yün reaktif ve mono kloro triazin esaslı pamuk baskı boyarmaddeleri ile yapılan siyah renkli boyama
işlemlerinin spektrofotometre sonuçları da karşılaştırılmış ve elde edilen sonuçlar Tablo 4’de verilmiştir.
Tablo 4. Siyah renk için yün reaktif ve pamuk reaktif boyarmaddelerinin spektrofotometre sonuçları
Boyarmadde grubu L* b* b*
Yün reaktif 16.31 0.86 -1.53
Pamuk reaktif 14.23 2.25 2.13
Tablo 4’deki sonuçlar incelendiğinde mono kloro triazin esaslı pamuk baskı boyarmaddesi ile yapılan
boyama işlemlerinde daha koyu renk tonunun elde edildiği görülmektedir. Elde edilen renk daha koyu
olmasına rağmen daha kırmızı tonlardadır. Reaktif boyarmadde ise daha mavi tonda bir siyah
vermektedir.
3.3 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 işleminde de neredeyse aynı hesaplanmıştır. Koyu renklerde de
yine pamuk baskı boyarmaddeleri yaklaşık %5’lik oranda avantaj sağlamaktadır. Maliyetler açısından
incelendiğinde, yeni boyama yönteminin daha avantajlı olduğu açıkça görülmektedir. Karaboyacı, M., Uğur, Ş.S. Teknolojik Araştırmalar: TTED 2010 (2) 24-29
29
5. SONUÇ VE ÖNERĐLER
Yapılan çalışma sonucunda, genellikle pamuk baskı işlemlerinde kullanılan mono kloro triazin esaslı
pamuk boyarmaddelerinin organik yünün boyanmasında reaktif yün boyarmeddelerine çok iyi bir
alternatif olduğu belirlenmiştir. Işık haslıklarında birbirlerine bir üstünlükleri olmasa da, yıkama ve
sürtünme haslıklarında pamuk boyarmaddeleri reaktif yün boyarmaddelerinden daha iyi sonuçlar
vermiştir.
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 düşmekte ve hatta siyah tonlar elde edilememektedir. Pamuk
boyalrmaddelerinde ise sadece amonyum sülfat kullanmak yeterli olmaktadır. Amonyum sülfatın fiyatı
yardımcı kimyasala oranla yaklaşık yedi kat daha ucuzdur. Đşletme şartları açısından değerlendirirsek,
hem organik pamuk hem organik yün çalışan bir işletmenin farklı iki boyarmadde ve kimyasal grubu
stoklama gerekliliği ortadan kalmaktadır. Tek bir boyarmadde grubu ile her iki materyal
boyanabilmektedir. Bu da hem stok maliyetini düşürmekte, hem de stok alanından tasarruf sağlamaktadır.
Çalışma sonucunda elde edilen verilerden çektirme metoduna göre ideal boyama yönteminde 50 0C’de 10
dakika çalışıldıktan 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 çalıştıktan sonra
boyama işleminin sonlandırılması olarak belirlenmiştir. Ardından sabun ile yapılan tek bir soğuk yıkama
yeterli olmaktadır.
6. KAYNAKLAR
1. Taylor, J. A., 2000, “Recent Developments in Reactive Dyes”, Rev. Prog. Coloration, Vol.3, 93-
107.
2. Shore, J., 1968, “Mechanism of Reaction of Proteins with Reactive Dyes:I-Literature Survey”,
Journal of the Society of Dyers and Colourists, 84: 408–412.
3. Shore, J., 1969, “Mechanism of Reaction of Proteins with Reactive Dyes IV—Reactivity of Wool
with Chlorotriazine Dyes. Journal of the Society of Dyers and Colourists”, 85: 14–22.
4. Rouette, H. K., Wilshire, J. F. K., Yamase, I., Zollinger, H., 1971, “Dye-Fiber Bond Stabilities of
Some Reactive Dyes with Wool”, Textile Research Journal, Vol. 41, No. 6, 518-525.
5. Cho, H. J., Lewis, D. M., 2002, “Reactive Dyeing Systems for Wool Fibres Based on Heterobifunctional Reactive Dyes. Part 1: Application of commercial reactive dyes”, Coloration
Technology, Vol. 118, 198–204.
6. El-Shishtawy, R. M., Youssef, Y. A., Ahmed, N. S. E., Mousa, A. A., 2007, “The Use of Sodium
Edate in Dyeing: II. Union Dyeing of Cotton/Wool Blend with Hetero Bi-functional Reactive
Dyes”, Dyes and Pigments, Vol. 72, 57-65.
