Cevap: Tekstil liflerinin boyanması ile ilgili genel bilgiler
Procion H ve H-E boyarmaddeleriyle boyama grafiği
Bazı procion H ve H-E boyarmaddeleriyle HT- boyama apartlarında çalışılabilir. Buralarda boyarmaddenin alınması adımı 120° C da yapıldığından kalın ve sıkı dokunmuş malzemede bile düzgün ve liflerin içerisine iyi nüfuz etmiş boyamalar eldesi kolaylaşır. Baz ilâvesinden önce (fıksaj adımı flotteye) kadar soğutulur.
Drimarön-X (Sandoz) boyarmaddeleri uzun flottede yapılan boyamalar için tavsiye edilmektedirler. Boyama temperatürü pamuklu mamuller için 90 °C kaynar, rejenere selülozlardan mamuller için 80-90 °C’dur. Bunlarla boyama çeşitli varyasyonlara göre yapılabilir.
Bu boyarmaddelerle haspel ve aparatlarda yapılan boyamalarda ya boyamaya 60° C da başlanıp bütün boyarmadde, tuz ve soda başlangıçta konur. 45 dakika içerisinde temperatür 90° C kaynama derecesine kadar çıkarılır ve 45 dakika bu temperatürde boyamaya devam edilir. Veyahut aşağıdaki grafiğe göre çalışılır ki yaygın olan çalışma şekli budur.
Drimaren - X boyarmaddeleriyle haspel ve aparatta yapılan boyamanın grafiği
Ağır pamuklu ve rejenere selülozdan yapılmış mamullerin boyanmasında 60-80° C da başlanır, tuz ilâvesi porsiyonlar halinde yapılır. Temperatür 90° C kaynama derecesine kadar çıkarılır ve baz ilâvesi boyamaya başladıktan 60 dakika sonra yapılır. Boyamaya 45 dakika daha devam edilir.
Piyasaya son olarak çıkarılan Drimaren (Sandoz) boyarmaddeleri de uzun flottede yapılan boyamalar için tavsiye edilmektedirler. Burada boyarmaddenin selüloz lifleriyle reaksiyona girme temperatürü düşük olduğundan, boyama 40° C da yapılır.
Levafıx-E (Bayer) boyarmaddeleri de uzun flottede yapılan boyamalarda kullanılabilirler ve 40° C da selüloz liflere bağlanırlar. Bunlarda genellikle önce tuz da ilâve edilerek boyarmaddenin lifler tarafından alınması (30 - 45 dakika), sonra 40 - 50° C da baz ilâve edilerek boyarmaddenin liflere fıksajı sağlanır (30..90 dak.).
Primazin (BASF) boyarmaddeleriyle haspel veya aparatlarda boyamalar her zaman tavsiye edilmez. Bunların substantiflikleri düşük olduğundan ilâvesi gereken tuz miktarı çok yüksektir (250 gr/lt). Jiggerde ise şu şekilde çalışılabilir: Boyamaya 20° C da başlanır ve temperatür 45° C a çıkarılırken tuz ilâvesi yapılır. 45° C da porsiyonlar halinde baz ilâve edilir, temperatür 80 - 90° C a çıkarılır ve boyamaya 30-40 dakika daha devam edilir.
Boyamaların bitirilmesi bütün reaktif boyarmaddelerde kısmen birbirine benzemektedir. İyi bir durulama ve sabunlama ile liflere fıkse olmamış boyarmadde kısmının uzaklaştırılması lâzımdır. Durulama ya önce soğuk sonra sıcak suyla yapılır veyahut doğrudan sıcak suyla yapılır (soğuk durulama suyuna asetik asit ilâve edilebilir). Sabunlama 2-10gr/lt sabun veya 3 gr/lt deterjan ile 15-30 dakika kaynatılarak yapılır. Sabunlama flottesine bir miktar trisodyumfosfat ve kompleks meydana getirici ilâvesinde fayda vardır.
Nüanslamaya lüzum varsa, çözülmüş boyarmaddeyi flotteye ilave ederek bu iş yapılabilir. Yüksek temperatürlerde yapılan boyamalarda, flotte temperatürüne 70-80° C a düşürdükten sonra (Flottenin 1/4-1/3 ü boşaltılıp yerine soğuk su doldurularak yapılır) nüaslama boyarmaddesi eklenip 20-30 dakika daha boyamaya devam edilmelidir.
2.3.2. Yarı Kontinü ve Kontinii Boyama Metotları
Reaktif boyarmaddelerle empregnasyon esasına dayanan boyamalarda iyi netice elde edilebileceğinden, çok çeşitli yarı kontinü ve kontinü boyama metotlarının kullanılması tavsiye edilmektedir. Biz aşağıda bu metotlardan en yaygın olanlarını bir kere kontinü ve yarı kontinü olmalarına, bir kere de tek banyolu ve iki banyolu olmalarına göre sınıflandırdık:
A) Yarı kontinü metotlar A) Tek banyolu metotlar
1) Soğuk bekletme (pad-batch) 1) Tek banyolu soğuk bekletme
a. Tek banyolu soğuk bekletme 2) Pad-roll
b. İki banyolu soğuk bekletme 3) Tek banyolu Pad-steam
2) Pad-jig 4) Tek banyolu yaş pad -steam
3) Pad-roll 5) Pad-dry
6) Termofıksaj
B) Kontinü metotlar B) İki banyolu metotlar
1) Pad-steam 1) İki banyolu soğuk bekletme
a. Tek banyolu pad-steam 2) Pad-jig
b. Tek banyolu yaş pad-steam 3) İki banyolu pad-steam
c. İki banyolu pad-steam 4) Pad-yaş fiksaj
2) Pad-dry
3) Termofiksaj
4) Pad-yaş fiksaj
Bugün bu metotlarda boyarmaddenin kumaşa aplikasyonu empregnasyon esasına göre yapıldığından, başı sonu aynı koyulukta boyamalar elde etmek için kullanılan boyarmaddenin substantifliğinin mümkün derece az olması ve empregnasyon flotesinin yenilenmesinin çabuk olması (küçük kuvvetli fularlardan, hızlı geçirme) gerekmektedir. Bunun yanında substantifliği az olan boyarmaddelerle, liflere fikse olmamış boyarmadde kısmının uzaklaştırılması da daha kolay olur. Kontinü durulama ve sabunlamalar genellikle istenilen seviyede yapılmadıklarından fıkse olmamış kısmın uzaklaştırılmasının kolay olması da bir avantajdır.
Kullanılan boyarmaddenin hidrolize karşı olan dayanıklığına göre çözülmeleri soğuk, ılık veya sıcak suyla yapılır. Bazı boyarmaddelerin çözünürlükleri kısıtlı olduğundan üre ilâve edilerek çözünürlükleri bir derece arttırılır (Hidrotropi). Üre ilâvesinin boyarmaddenin çözünürlüğünü arttırıcı tesirinin yanında, selüloz liflerini şişirici, boyarmadde moleküllerinin agregasyon (assosiasyon) derecesini düşürücü, boyarmaddenin difüzyonu arttırıcı tesirleri olduğu da iddia edilmektedir.
Reaktif boyarmaddelerin yalnız başına çözeltileri hidrolize karşı oldukça dayanıklı oldukları halde, flotteye baz ilâve edilince bu dayanıklılık bazı hallerde çok düşmektedir. Böyle durumlarda kumaşı boyarmadde ve baz ile birlikte (tek banyo) empregne etme yerine, önce boyarmadde ile empregne edip kuruttuktan sonra baz çözeltisiyle empregne etme (iki banyo) yoluna gidilir ki, bu şekilde çalışmalar tek banyolu çalışma metotlarına nazaran oldukça teferruatlı ve masraflıdırlar (ara kurutma). Elde edilen boyamanın tek banyolu metotlara nazaran daha iyi olduğu her zaman söylenemez. Her ne kadar boyamanın tüm görünüşü mükemmel olmaktaysa da, ara kurutma sırasında daha fıkse olmamış boyarmaddenin bir kısmı liflerin içerisinden yüzeye doğru göç edeceğinden (lif veya iplik migrasyonu) liflerin içerisine iyi nüfuz etmiş boyama eldesi zorlaşmaktadır. Bunun yanında ara kurutma dikkatsiz bir şekilde yapılır, kurutucu düzgün çalışmazsa yüzey migrasyonu neticesinde kenarları veya ortasıyla kenarı veya iki yüzü farklı koyulukta boyamalar meydana gelebilir.
Empregnasyon süresinin genellikle pamuklularda l saniyeyi geçmemesi (gerekirse flotteye ıslatıcı ilâve edilir) rejenere selülozlarda ise 1,5-4 saniye arasında olması tavsiye edilmektedir. Rejenere selülozlarda 1,5 saniyeden daha kısa empregnasyon sürelerinde liflerin şişmesi tam olmayacağından düzgün olmayan ve liflerin içerisine tam nüfuz etmemiş boyamalar meydana gelebilir ve zamanla flottedeki boyarmadde konsantrasyonu yükselir.
2.4. Reaktif Boyarmaddelerinin Avantaj ve Mahsurları
Reaktif boyarmaddelerle canlı nüanslar oldukça has bir şekilde elde edilebilir. Klor haslığının ve bazik işlemlere (Merserizasyon, soda kaynatma, kaynar bazik yıkama) karşı haslıklarının iyi olmaması en büyük mahzurları arasında sayılabilir. Bazik muamelelerde, bilhassa yüksek temperatürlerde liflere kovalent olarak bağlanmış olan boyarmaddenin bir kısmı hidroliz neticesinde kopmakta ve lifle reaksiyona girme isteği olmayan boyarmadde şekline dönüşmektedir.
Sell - CCH2CH2SO2 . BM + OH === Sell. - O + HOCH2CH2SO2.BM
Sell - Selüloz makromolekülü BM = Boyarmadde kısmı
Haslık bakımından yaklaşık olarak aynı seviyede bir boyarmadde grubu olan inkişaf boyarmaddeleriyle (bunların da sürtme haslıkları iyi değildir) mukayese edilirse, reaktif boyarmaddelerinde inkişaf boyarmaddelerinden farklı olarak kombinasyon (trikromi) boyamalar yapabilmesi avantaj, reaktif boyarmaddelerin merserize edilmemiş pamuklulara karşı affinitelerinin biraz daha az olması mahzur olarak belirtilebilir.
Reaktif boyarmaddelerle boyama metotları esasında basittir ve düzgün boyama elde etmeye müsaittir. Rahatlıkla kontinü boyamalar yapılabilir. Boyarmadde grubu olarak azo boyarmaddesi ihtiva eden reaktif boyarmaddelerle yapılan zemin boyamalarına aşmdırılabilmesi kolaydır.
Selüloz moleküllerinin - OH grupları kısmen boyarmadde molekülleri tarafından bloke edildiğinden hatta (bazı boyarmaddelerle çalışırken makromoleküller köprüler arasında meydana geldiğinden) reaktif boyarmaddelerle boyanmış liflerin şişme özelliği ve Cu-oxam da çözülmesi azalır.
Netice olarak, 1956 senesinde ilk defa piyasaya çıkarılan reaktif boyarmaddelerin bütün avantaj ve mahzurlarıyla, kısa bir zaman da gerek boyacılıkta gerekse basmacılıkta mühim bir kazandıklarını söyleyebiliriz.
2.5. Direkt Boyarmaddeler İle Boyama İşlemi
Kesikli, yarı sürekli ve sürekli yöntemlerle boyama yapılabilir. Ancak yarı sürekli ve sürekli yöntemlerde bu boyarmaddelerin kullanımı fazla yaygın değildir.
2.5.1. Kesikli ( sektirme ) Yönteme Göre Boyama
Bazik veya nötr bir ortamda boyama yapılır. Pamuklular hem bazik hem de nötr ortamda boyanırken rejenere selüloz lifleri sadece nötr ortamda boyanır. Çünkü bazik ortam lifleri şişirir. Rejenereler daha fazla şişer.
Boyaya tuz ve baz dışında mamulümüz çok iyi bir ön terbiye görmediyse veya çok sıkı bükümlü iplikten dokunmuşsa 0,5-1 gr/ lt oranında ıslatma maddesi ilave edilir. Bu ıslatma maddeleri anyonik yada noniyonik olmalıdır.
Bazik ortamda yapılan boyamalarda ise genellikle soda (Na2CO3) yada Sodyum Bikarbonat (NaHCO5) kullanılır. Soda ilavesinin boyarmaddenin çözünmesini, çözünmüş durumda kalmasını yada düzgün boyama eldesini sağlatıcı etkileri vardır.
Ön terbiye sırasında oluşan karboksil gruplarının (bir miktar aşırı yükseltgenme ile) karboksilik asite dönüşür. Bu gruplar soda ilavesi ile açığa çıkan OH- Grupları ile birleşip COO'ya dönüşür.
Sell - COOH + OH- Sell – COO- + H2O
Bazik ve nötr ortamda yapılan boyamalarda reçetede bulunması gereken soda ve tuz konsantrasyonları şu şekilde olabilir.
Bazik Ortamda Açık Tonlarda Koyu tonlarda
Kalsine Soda % 0,5 % l - 2
Kalsine Na2S04 veya % 2 - 5 % l O - 20
NaCl veya Glauber % 4 - 10 % 20 - 40
Nötr ortamda tuz yoktur. Soda oranlan da yukarıdakiler gibidir.
Boyama işlemi boyama reçetesine göre hazırlanan banyonun sıcaklığı 40 - 50 °C kadar ısıtıldıktan sonra boyanacak mamulün makinaya ilavesi ile başlar. Başlangıçta tuz ya hiç konmaz veya az bir miktar ilave edilir.
