-Yapay Liflerden Üretilen Kumaşlarda Boyama
- Carrier ile boyanması
Dispersiyon Boyarmaddeleri ile Carrier Boyama Metodu, uygun bir carrierin kullanımı ile, poliester elyafının 100°C’a yakın sıcaklıklarda basınçsız boyama makinelerinde boyanması yöntemidir. Carrier yöntemi ile boyama; poliester/yün karışımları için ve bir dereceye kadar, tekstüre lifler için uygundur. Çünkü; temperatüre hassas tekstüre elyaf ve yün varlığı nedeniyle, temperatür sınırlıdır.
Carrier boyama yönteminin sakıncaları:
- Boyama maliyetlerinin yüksek oluşu,
- Boyanmış kumaştan carrier artıklarının uzak¬laştırılmasının güçlüğü,
- Lekelenme tehlikesi,
- Çevre kirliliği problemi,
- Zehirli olabilmeleri,
- Bazı carrierlerin çok az kullanılmaları durumunda bile, ışık haslığını olumsuz etkilemeleri,
- Birçok dispers boyarmadde için çok koyu nüanslarda boyamada boyarmadde alımının yeterli olmaması.
Bu sınırlamalar nedeniyle; çoğu durumda, HT ve termosol yöntemine göre boyamalar tercih edilmektedir.
Carrierde aranılan özellikler:
- Kolay elde edilmesi,
- Ucuz olması,
- Düşük konsantrasyonlarda etkili olması,
- Toksik olmaması,
- Hoş olmayan bir koku taşımaması,
- Boyama haslıklarına olumsuz tesir etmemesi,
- Buharlaşmaması,
- Mamulün özelliklerini olumsuz etkilememesi,
- Boyama flottesi veya baskı patının dayanıklılığına olumsuz etki etmemesi,
- Sulu flottelerde kolayca emülsiyon hazırlanabilmesi ve iyi emülsiyon dayanıklılığı,
- Boyama sonrasında mamulden uzaklaştırıl¬masının kolay olması,
- Boya banyosundaki yardımcı maddelerle geçinirliğinin iyi olması,
- Boyamayı donuklaştırmaması,
- Çevre kirliliği açısından biyolojik olarak parçalanabilir olması,
- Depolama dayanıklılığının iyi olması.
Sayılan hususların hepsini birden yerine getiren ideal bir carrier mevcut değildir.
Aşağıda kullanılan bazı carrierlerin isimleri verilmiştir.
a) Yüksek moleküllü fenoller; o-fenilfenol, p-fenilfenol, benzilfenoller gibi.
b) Aromatik eterler; p- klorfenoksi -2 etanol-metil-diklorfenoksiasetat gibi.
c) Karboksilli asit esterleri; metilsalisilik asit metil esteri, şahsilik asit metil esteri, benzoika-sit alkil esterleri vb.
d) Aromatik hidrokarbonlar; difenil ve alkil naftalinler.
e) Hidrokarbonların halojen türevleri; diklor-benzen, triklorbenzen vb.
HT(yüksek sıcaklık) boyama yöntemiyle boyama
% 100 poliester malzemelerin boyanmasında, en fazla tavsiye edilen metot. HT metodudur. Temperatürün, boyama oranına olumlu etkileri, poliester malzemenin, 140 C’ye kadar temperatürlerde, atmosferik basınç üzerinde boyanmasına olanak sağlayan makinelerin geliştirilmesine yol açmıştır.
HT boyamanın avantajları:
- Boyama süresini azaltması,
- Carrier maliyeti olmaması ve dolayısıyla boyama masraflarının düşüklüğü,
- Carrierin istenmeyen olumsuzluklarından kaçınılmış olması (carrierin zehirliliği, leke oluşturması, ışık haslıklarını düşürmesi, tutumu bozması, vb.),
- Yüksek moleküler ağırlıktaki (difüzyon tanımlama sayısı düşük) boyarmaddelerle bile iyi bir nüfuziyet sağlanması,
- Liflerin fiksaj ve çekmelerindeki düzgünsüzlüklerden kaynaklanan farklılıkların daha iyi örtülmesi,
- İpliklerin ve liflerin içine nüfuz etmiş boyamaların elde edilmesi,
- Nüans tekrar edilebilirliğinin daha iyi olması.
HT metodunun dezavantajları
- Metodun göze çarpan en önemli dezavantajı; gerekli yatırım masraflarının carrier metoduna nazaran daha yüksek olmasıdır.
Çünkü, aparatların yapısı; buhar basıncı, 130-135 C gibi yüksek temperatürleri elde etmeye yeterli olmalıdır. Ancak, HT metoduna göre boyamalarda, boyama masrafları daha düşük olduğundan, birkaç sene içinde yatırım masrafları amorti edilebilmektedir.
- Bunun yanında, yüksek temperatürlerde çalışma; mamulün özelliklerine (tekstüre poliester ipliklerinin elastikiyetine, oligomer teşekkülüne ve gücüne) olumsuz tesir etmekte, bazı sargıların yüksek temperatürlerde büzülme miktarının fazla olması gibi sakıncalar oluşturmaktadır.
- Yüksek sıcaklıklarda (120°C’nin üzerinde) liflerin zarar görme tehlikesi artmaktadır.
HT boyama metodunun esası, HT boyama metodunda esas; malzemenin 100°C’nin üzerindeki temperatürlerde basınç altında 1-2 saat boyanmasıdır. Temperatürün 135-140°C’a yükseltilmesi ve boyarmaddenin başlangıçtan itibaren düzgün alınması sağlanarak, boyama süresinin 15-30 dakikaya düşürülmesi mümkündür. Son yıllarda, HT hızlı boyama proseslerinin yaygınlaşmasıyla, klasik HT boyama metodu şekil değiştirmiştir.
Thermosol yöntemiyle boyama
Dispersiyon Boyarmaddeleri ile Termosol Boyama Metodu
Poliesterin boyanması konusunda, kuru ısı fîksajı tekniği ile kontinü boyama metodunun gerçekleştirilmesi, en önemli adımlardan birisidir. Metod; özellikle pamuk/poliester karışımlarının, reaktifdispersiyon boyarmaddeleriyle boyanmasında büyük önem taşımaktadır. Poliesterden mamul kumaşlarda ise, hidrofobik karakter ve dolayısıyla düzgün empregnasyon ve kurutma zorluklan nedeniyle, daha sınırlı bir kullanım alanına sahiptir.
Termosol metodunda işlem adımları;
- Mamulün boyama flottesiyle empregnasyonu,
- Ara kurutma (110-120°C’de),
- Boyarmaddenin lif içine fiksajı için termosol-leme (180-230°C’de, 1-1,5 dakika),
- Ard işlemler.
Termosol metodunun avantajları
- Kontinü bir metod olduğu için üretim hızı yüksektir,
- Mamul enine açık olarak işlem gördüğü için, boyarmadde fiksajı poliesterin, termofîksajı aynı anda yapılabilir. Termofîksaj işlemi elimine edilmiş olur,
- Boyarmadde fiksaj verimi yüksektir,
Düzgün ve iyi nüfuz etmiş boyamalar elde edilir,
- Carrier gerektirmez,
- Pamuk / poliester karışımlarının reaktif / dispers boyarmaddelerle tek adımda boyanabilmesini sağlar.
Termosol metodunun dezavantajı
Kontinü bir işlem olduğu için, ancak aynı tonda uzun metrajlarda boyama olduğu zaman ekonomiktir.
Termosol metoduna göre boyamada önemli noktalar
- Termosol yöntemine göre boyamada, empregnasyon esnasında kumaşın kolay ve üniform bir şekilde muamelesi için, haşıl sökme ve yıkama işlemlerinin çok dikkatli yapılması gerekir. Çok küçük miktarlarda bile olsa, herhangi bir sabun, haşıl sökme maddesi veya yüzey aktif madde, empregnasyon esnasında flottenin köpürmesine veya boyarmadde dispersiyonunun bozulmasına neden olabilir. Bu da, benekli boyamalara yol açar.
- Kurutmanın kumaşın her yerinde aynı olması, düzgün ıslanma için önem taşır.
- Sıkma merdanelerinin eşit bir sıkma etkisi verecek konstrüksiyonda olması önem taşır. Yüzen merdanelerin kullanılması avantajlıdır,
- Sıkma merdanelerinin yanyana olduğu yatay fulardlarda çalışma genellikle tercih edilir,
- Fulard teknelerinin büyüklüğü flottenin kısa sürede yenilenmesi açısından önem taşır. Eşit bir boyama etkisi için tekne içerisindeki flotte miktarı 5-7 dakikada yenilebilecek şekilde olmalıdır. Tekne içinde boyarmadde konsantrasyonunun eşit olması için flottenin turbulent bir akım ile karıştırılması yerinde olacaktır. Flotte temperatürü sabit kalmalıdır.
- Bir parti boyunca kumaş geçiş hızında oynamalar olmamalıdır.
- Su damlaları ve kısmi olarak kullanılmış leke çıkartıcılar da, liflerin afinitelerinde ve ıslanma yeteneklerinde farklılıklara yol açarlar.
- Kumaşın yüzeyinde düğüm, neps, iplik ucu bulunması halinde, bunlar empregnasyon esnasında silindirlerin basıncı ile ezilecek, bunların altında kalan kısımların rengi açık kalacaktır.
- Kumaşların yakma işlemi sırasında erimiş olan lif uçları, HT ve carrier metotlarında koyu boyanmaya yol açarken, termosol metodunda daha koyu boyanmaz. Ancak; yakmanın düzgün bir şekilde yapılması, malzemenin çeşitli noktaları arasında temperatür farklılıklarının önlenebilmesi için; yakmanın küçük alev ve meydana gelmemesi önemlidir. Aksi takdirde, yüksek geçiş hızıyla yapılıp, iki kere tekrarlan-afinite farklılıkları doğar. Bu gibi sorunların ması iyi neticeler verir.
- Termosolleme işlemi ramözde yapılıyor ise, ön fiksaj yapılmadan çalışmak mümkünse de, mamulde mevcut gerilimlerin giderilmesi gerekiyorsa, daha masraflı olmasına rağmen ön fiksaj yapılmalıdır. Termosollemenin hot-flue veya silindirli kurutucularda yapılması halinde, mamulün enine ve boyuna çekmesinin ayarlanması zor olduğundan, bunlarla çalışılması halinde bir ön fiksaj yapılması yerinde olur. Aksi halde; en ve boy ayarı için malzemenin son bir ramöz işleminden geçirilmesi gerekecektir.
Jet boyama makinelerinde boyama
Jetlerde boyama halat halinde gerçekleşir ve birçok konstrüksiyonda HT basınçta boyama yapılabilir. Sıcaklık, 130-155 C’ye çıkabilir. Boyama süresi; HT-haspel ve HT parça boyama aparatlarına göre daha kısadır. Bunlarda, hem flotte hem de halat halindeki kumaş, büyük bir hızla sirküle edilir. Basınç altındaki flotte, düze ismi verilen bölümün daralan kısmına geldiğinde hızlanır ve kumaşı da beraberinde sürükler, Böylece; flottenin mamule nüfuzu da artar, sonuçta düzgün boyama elde edilir.
Bu makinelerde düşük flotte oranları ile (1:3 -1:15) çalışılabilir.
Jet boyama makineleri 1-6 bölmeden oluşabilir. Her bir bölmenin kumaş kapasitesi materyal cinsine göre ve makineye göre değişmekte ise de, örnek olarak poliester için 90/120 kg, pamuk için 100/150 kg’dır. Böylece; kumaş boyama kapasitesi 900 kg’a kadar çıkabilmektedir. Kumaş hızı 400 m/dak. civarıdır. Jet boyama makinesi ile; tam dolu, yarı dolu veya flotte biriktirmeden çalışma mümkündür. Tam dolu olarak kullanıldığında, içinde hava kalmadığı için köpürme meydana gelmez. Bu yüzden ayrıca köpük önleyici yardımcı madde ilavesine gerek yoktur.
Overflow boyama makinelerinde boyama
Poliester kumaşlar için, HT overflow boyama makineleri daha ılıman bir etki ile poliesterin boyanmasını sağlarlar. Bu; özellikle örme kumaşlar için önem taşır. Overflow boyama makineleri; temel olarak kumaşın taşındığı bir taşıma borusu, kumaş taşıma çıkrığı ve tekneden oluşur, Bu prensip ile overflow boyama makineleri; jet boyama prensibi ile klasik haspel makinelerinin optimum bir kombinasyonu gibi düşünülebilir.
Overflowlarda kumaş hareketi çıkrıktan düzeye şeklindedir. Kumaş çıkrıktan sonra taşıma borusundan geçer ve tekrar tekneye yığılır. Bu hız 250 metre/dakika ile devam eder,
Overflow makinelerinde, flotte miktarı ve sirkülasyon hızı ayarlanabilir. Flotte teknesi yatay konumdadır ve kumaş bu tekneden, çıkrık aracılığıyla çıkar ve buradan da çıkrığın üzerinde bulunan huni biçimindeki deliğe girer. Flotte ise, yanlardan bu huni şeklindeki düzeneğe gelir ve huninin daralan kısımlarında hızı artacağından, kumaşı da beraberinde sürükler.
tekstilbilgi.com
