Pamuk Viskon Karışımlarının Boyanması

Pamuk/Viskon Karışım Materyalleri Boyayabilen Boyarmadde Çeşitleri 

Pamuk/viskon lif karışımlarını çoğunlukla direkt boyar madde ile reaktif boyar maddeler kullanılarak boyanabilmektedir. Direkt ve reaktif boyar maddeler anyonik yapıya sahip boyar maddelerdir. Direkt boyar madde selüloz liflerine karşı substantivitesi (boya banyosunda bulunan boyar madde moleküllerinin, boya banyosundan elyaf üzerine geçerek tekrar boya banyosuna geçmemek için direnç göstermesi) yüksek olmasından dolayı substantif boyar maddeler de denir. Direkt boyar maddenin avantajları şunlardır: ucuzdur, suda kolay çözünür ve boyanma işlemi çok basittir. Boyama sırasında yüksek pH değerlerine gerek yoktur. Geniş renk yelpazesi vardır. Koyu renkleri mevcuttur. Direkt boyar maddenin dezavantajları şunlardır: direkt boyar maddelerin yaş haslıkları orta derecededir ve ışık haslıkları düşüktür. Ancak boyama sonrasında metal tuzları ile yapılan işlemlerle ışık haslığını arttırmak mümkündür. Haslık arttırmada kullanılan metal tuzları bu boyamalar için fiksatör olarak piyasada bilinmektedir. Bu boyar maddelerin bir bölümü kanserojen etkiye sahiptir. Reaktif boyar maddeler suda kolay bir şekilde çözünebilen boyar maddelerdir. Selüloz esaslı liflerden başka az olmasına rağmen yün, polyamid, ipek, liflerin boyanmasında da kullanılabilmektedir. Reaktif boyar maddeler, diğer tüm boyar maddelerden farklı olarak lif molekülleriyle reaksiyona girebilen ve liflere gerçek kovalent bağlarla (atomlar arasında elektron ortaklaşmasından oluşan bağ) bağlanabilen boyar maddelerdir. Reaktif boyar maddelerin avantajları şunlardır: parlak renklerle geniş renk paleti bulunmaktadır, koyu renkleri mevcuttur ve çok yüksek yaş haslıkları vardır. Reaktif boyar maddelerin dezavantajları şunlardır: Çektirme yöntemiyle yapılan boyamalarda çok miktarlarda tuz kullanılmaktadır. Boyama sonrası yıkama işlemlerinde su, enerji tüketimi ve harcanan zaman fazladır. Selüloz doğal elyaf olmasından dolayı her lif standart olamayacağından sentetik liflerdeki gibi standart kalitede elde etmek çok zordur. Depolama sırasında bazı reaktif boyar maddelerle boyanmış olan materyallerde yaş haslıkların düştüğü gözlenmektedir. Bunun nedeni elyaf ile boyar madde bağının zayıflamasıdır. 

Boyama Yöntemleri 

Pamuk/viskon karışım liflerin boyanması için çektirme yöntemi veya çok nadiren de olsa emdirme yöntemleri uygulanabilmektedir. Bu yöntemlerle yapılan boyama işleminde tek banyo yöntemi kullanılmaktadır. Tek banyo yöntemi, karışımı oluşturan liflerin ikisi de hazırlanan bir boyama banyosunda boyanmasıdır. Uzun metrajlı kumaşlarda emdirme yöntemi tercih edilebilir; ancak bu boyama sonucu pamuk ve viskonun aynı tonu yakalamak çok zor olduğundan işletmelerde çoğunlukla çektirme yöntemi uygulanmaktadır. Pamuk ve viskon selüloz esaslı liflerdir. Pamuk tamamen doğal bir lif olup viskon ise doğal polimerlerden (pamuk linterleri veya ladin ağacından) elde edilir. Fiziksel ve kimyasal işlemlerle rejenere (yeniden yapılanma) edilerek oluşturulan bir liftir. Yani ham maddesi doğadan elde edilen fakat kimyasal işlemler yapılarak elde edilen bir liftir. Viskona rejenere selüloz da denilebilmektedir. Viskon lifi ile pamuk lifinin yapılarına bakıldığında iki lifte selüloz olmasına rağmen, polimerleşme dereceleri (Polimer bileşikler, monomer adı verilen küçük bir molekül biriminin, birbiri ile çok fazla sayıda kimyasal kovalent bağlarla birleşmesi sonucunda oluşmuş büyük moleküllerdir. Polimer moleküllerindeki monomer sayısına, polimerleşme derecesi denir) farklıdır. Bu oran pamukta 2000-10000 arası, viskonda ise 200-250 arasındadır. Ayrıca pamukta % 70 olan kristalin bölge oranı, viskozda % 40’dır. Bu farklar ile birbirleri arasında fiziksel ve kimyasal özelliklerinde farklılıkların ortaya çıkmasına neden olmaktadır. Bu nedenle pamuk lifi viskona göre daha mukavemetli, sıvı emme yeteneği daha az ve kimyasal reaktiflere karşı direnci daha azdır. Viskon suda ve bazik çözeltilerde pamuktan daha fazla şişer. Bu nedenden dolayı boyama işlemlerinde viskon, pamuk lifinden daha fazla boyar madde bünyesine alabilmektedir. Selülozik lifleri boyamak için kullanılan boyar maddeleri su ile çözeriz ve su ile çözünmüş olan boyar maddeyi boyanacak materyal ile aynı ortama sokarız. Çözeltide bulunan boyar madde parçacıkları liflere gitmek istemektedir. Ancak düzgün bir boyama için boyar maddelerin lifin içine girmesi, bizim istediğimiz zamanda ve bizim istediğimiz miktarlarda olması gerekmektedir. Bunu sağlamak için bazı kimyasal maddelerden ve sıcaklıktan yararlanırız. Biz, boyar madde ile lif arasındaki çekimi istediğimiz dengede tutabilirsek hatasız bir boyama elde edebiliriz. Selülozik lif boyanmasında boyanma adımları basit olarak şu şekilde oluşmaktadır: liflerin ıslanması ve suyun etkisi ile suyla şişmiş kanalların oluşması, boyar madde parçacıklarının liflerin yüzeyine absorbsiyonu (boyar maddenin elyaf yüzeyine tutunması), boyar madde ve molekül iyonlarının şişmiş gözeneklerden liflerin içerisine difüzyonu (boyar madde moleküllerinin elyafın fiziksel olarak tutunduğu dış yüzeyinden iç molekül yapısına hareketi, yayılma), liflerin içine nüfuz etmiş boyar maddenin fiksajıdır (sabitlik), Pamuk/viskon karışımlarının boyanması çoğunlukla çektirme yöntemine göre yapılmaktadır. Bu yöntemle iplik hâlde ve kumaş hâlde boyama yapılabilmektedir. İplik hâlde olarak ise iplikler çile hâlinde veya bobin hâlde boyanabilmektedir. Bobin boyama makinesinde ipliklerin boyanması için çile hâlindeki iplikler boyama için üretilmiş olan bobinlere aktarımı yapılır. Bobinlenmiş olan iplikler HT bobin boyama makinesinin içine yerleştirilmesi için bobinleri üzerinde bulunduran taşıyıcıya konulup üst tarafından sıkıştırılıp sabitlenmesi sağlanır. Sabitlenen bobinler HT boyama makinesinin içine yerleştirilmesine hazır hâldedir. Boyama işlemine hazır olan iplikler boyanır makineden çıkarılarak kurutulur. Pamuk/viskon liflerinin kumaş hâlde boyanması büyük çoğunlukla çektirme yöntemiyle yapılmakta ve çektirme yöntemine göre çalışan makineler ile boyanmaktadır. Kumaş makineye yüklenir. Boyama reçetesine göre hazırlanan flotte, boyar madde ve kimyasal yardımcı maddeler zamanı geldiğinde makineye ilave tankından, boyama kazanının içine gönderilerek boyama yapılır. Pamuk/viskon lif karışımlarını çektirme yöntemine göre birçok makinede boyamak mümkündür. 

Pamuk/Viskon Karışımlarının Reaktif Boyarmaddelerle Boyanması 

Pamuk/viskon karışım liflerinin çektirme yöntemine göre reaktif boyar madde ile boyama reçetesi: Flotte Oranı: 1:5, Mamul Ağırlığı: 300 kg, 2 ml/l ıslatıcı, % 1,5 Reaktif boyar madde, 8 g/l soda, 12 g/l tuz (sülfat veya sodyum tuzları). 

Reaktif Boyar Maddelerle Boyama Sonrası Ard İşlemler ve Önemi 

Reaktif boyar madde ile yapılan boyama sonrasında yapılan ard işlemler ile boyama sırasında life bağlanmayan, banyo veya lif yüzeyinde kalan boyar maddelerin sonraki aşamalarda renk değişimi ve akması gibi sorunlara neden olmaması için boyama sonunda yapılan yıkama işlemleridir. Ard işlemler ile mamulün yıkama, sürtünme, ütü, ışık gibi kullanım haslıklarının iyileştirilmesi sağlanır. 

Pamuk/ Viskon Karışımlarının Direkt Boyarmaddelerle Boyanması 

Pamuk/viskon karışım liflerinin çektirme yöntemine göre direkt boyar madde ile boyama reçetesi: Flotte Oranı: 1:12, Mamul Ağırlığı: 225 kg, 1 ml/l ıslatıcı, % 1,2 Direkt boyar madde, 5 g/l soda, 10 g/l tuz (sülfat veya sodyum tuzları), 1 g/l iyon tutucu. 

Direkt Boyar Maddelerle Boyama Sonrası Ard İşlemler ve Önemi 

Direkt boyar madde ile yapılan boyama sonrasında yapılan ard işlemler ile boyama sırasında life bağlanmayan, banyo veya lif yüzeyinde kalan boyar maddelerin sonraki aşamalarda renk değişimi ve akması gibi sorunlara neden olmaması için boyama sonunda yapılan yıkama işlemleridir. Ard işlemler ile mamulün yıkama, sürtünme, ütü, ışık gibi kullanım haslıklarının iyileştirilmesi sağlanır. 

Boyamada Kullanılan Kimyasallar 

Pamuk/viskon karışım liflerin boyanmasında kullanılan kimyasal maddeler ve görevleri şunlardır: 

Islatıcı: Pamuk/viskon karışımlarının daha çabuk ve daha iyi ıslanmasını sağlamaktadır. Islatıcı ile yapılan ön yıkama sonucu liflerin boyanması esnasında lifler daha çabuk ve iyi bir şekilde boyar maddeyi çekecektir. Islatıcı flotteye boyanacak mamulle veya hemen sonrasında ilave edilir. Hızlı ıslatması ve köpük yapmaması, arzu edilen en önemli özellikleridir. Islatıcı, pamuk/viskon karışımlarını boyayan reaktif ve direkt boyar maddelerin ikisinde de kullanılmaktadır. 

Soda: Soda banyodaki bazik ortamı sağlamaktadır. Reaktif ve direkt boyar maddeler pamuk/viskon lifleri ile bağ yapmak için yani liflerin boyanması için alkali ortam gerektiğinden soda kullanılır. Alkali ortam olarak genelde pH 10-10,5 olması istenir. Flotte içine soda boyar maddeden önce veya sonra verilebilir. Soda, pamuk/viskon karışımlarını boyayan reaktif ve direkt boyar maddelerin ikisinde de kullanılmaktadır. 

Tuz: Selüloz ve selüloz esaslı liflerinin boyanmasında sülfat ve sodyum tuzları tercih edilir. Tuz, boyar maddenin çekim hızını arttırır. Tuz flotteye boyar madde verildikten sonra ilave edilir. Pamuk/viskon karışım lifini boyarken tuzun hepsi bir anda verilmez eğer verilirse flottede bulunan tüm boyar madde parçacıkları life hücum edeceğinden abrajlı boyama olur yani lifin bazı yerleri açık renk bazı yerleri koyu renk olur. Boyama sırasında kullanılan tuzdan dolayı oluşabilecek hatayı önlemek için flotte içine tuz partiler hâlinde verilir. Tuz, pamuk/viskon karışımlarını boyayan reaktif ve direkt boyar maddelerin ikisinde de kullanılmaktadır. 

İyon tutucu: İyon tutucular suya sertlik veren kalsiyum (Ca), magnezyum (Mg) gibi iyonları askıya alır. Bu sayede suyun sertliğinden dolayı oluşabilecek hata önlenmiş olur. İyon tutucu, pamuk/viskon lif karışımlarını boyayan direkt boyar madde ile yapılan boyamalarda kullanılır. 

Yağ sökücü: Örme kumaşlarda örme makinesinin iğnesinden ipliğe yağ bulaşabilmektedir. Boyama sırasında kumaşta bulunan yağ lekeleri flotteye konulan yağ sökücü ile bertaraf edilebilir. Yağ sökücü örme kumaşlarda gerek görüldüğünde kullanılabilir. Yağ sökücüler, pamuk/viskon karışımlarını boyayan reaktif ve direkt boyar maddelerin ikisinde de kullanılabilmektedir. 

Fiksatör: Metal tuzlarıdır. Direkt boyar madde ile boyamadan sonra mamulün fiksatörle işlem yapılarak ışık haslığının ve yıkama haslığının artması sağlanır. 

Boyama İşleminde Dikkat Edilecek Hususlar 

Pamuk/viskon lif karışımlarının ikisi de selüloz esaslı lifler olmasına karşın karşımın boyanmasında dikkat edilmesi gereken önemli bir nokta bulunmaktadır. Viskon lifinin amorf bölge oranı pamuğa nazaran daha fazla olduğundan boyama esnasında viskon lifi pamuğa göre daha fazla boyar madde çekmektedir. Viskon lifi pamuğa nazaran daha fazla boyar madde çektiğinde koyu görünecek ve sanki iki farklı tonda boyama yapılmış hissi verecektir. Bunu önlemek için boyama sıcaklıkları ayarlanarak düzenlenebilmektedir. Örneğin, sıcakta boyayan boyar maddelerde viskon lifi 80 °C'de en fazla boyar madde çekerken pamuk ise 60 °C'de en fazla boyar madde çeker. Eğer boyama sıcaklığını 60 °C'de tutarsak viskon normalden daha az boyar madde çeker ve pamuk ile aynı ton yakalanabilir. Reaktif boyar maddelerle boyama yaparken hidroliz olma tehlikesi vardır. Hidroliz, reaktif boyar maddenin reaktif grubu, yalnız selüloz moleküllerindeki –OH (hidroksil) grupları ile değil aynı zamanda suyun –OH (hidroksil) gruplarıyla da tepkimeye girmesidir. Hidroliz olayında boyar madde selülozla bağ yaparken suyla da bağ yapmaktadır. Bu bağ sonucu suyla bağ yapan boyar maddeler lifin içine girmeyeceğinden mamulün yüzeyine çökmeler yapacaktır. Oluşan çökmeler sonucunda boyanan kumaşta yıkama, ışık, sürtünme gibi önemli haslıklarda düşmeler oluşur. Hidroliz olmasından dolayı reaktif boyar maddelerle yapılan boyamalardan sonra yıkama çok önemli bir yer tutar. Hidrolizin bir an önce önlenebilmesi için boyar maddenin bir an önce lifler tarafından alınması gerekmektedir. Boyama sırasında boyar maddenin hidrolizine herhangi bir çare bulunamamıştır. Bununla beraber hidrolizi en düşük seviyede tutmak için flotte oranını en alt seviyede tercih etmek gerekir.