Metal Kompleks Boyar Maddelerle Polyamidin Boyanması

Metal kompleks boyar maddeler ile polyamid kumaşların boyanması. 

Sentetik lifler içinde yaygın bir kullanım alanına sahip olan poliamid liflerinin boyanmasında öncelikle asit boyar maddeler daha sonra ise metal kompleks boyar maddeler tercih edilmektedir. 

Metal kompleks boyarmadde (Alm. vormetallisierter Farbstoff; Metallkomplexfarbstoff, Fr. colorant au complexe métallique, colorant prémétallisé, İng. metal complex dyestuff; premetallised dyestuff) yün, polyamid ve deri boyamada kullanılan, molekül yapılarında kompleks bağlı krom, bakır, demir gibi metal iyonlarını merkez atomu olarak içeren bir anyonik boyarmadde sınıfına denir. 

Metal kompleks boyar maddeler, poliamid liflerinin asit boyar maddelere göre yüksek haslıklarda kolayca boyanmasını sağlayan suda çözünen boyar maddelerdir. Ancak bu boyar maddelere göre asit boyar maddelerin renkleri daha parlak ve canlıdır. Metal kompleks boyar maddeleri bir çeşit asit boyar maddeleridir. Asıl renk veren maddenin yanı sıra yapısında krom, nikel veya kobalt metallerinin bir veya daha fazla atomunu içeren büyük moleküllü boyar maddelerdir. Metal kompleks boyar maddeler, yüksek haslıklarından koyu renklerin boyanmasında tercih edilir. Poliamid lifine yüksek afinitesine rağmen migrasyon yeteneklerinin düşük olmasından dolayı düzgün boyama için boyar maddenin başlangıçtan itibaren dikkatli çektirilmesi gerekir. Bunun için pH, sıcaklık, yardımcı kimyasal maddeler ve süre gibi unsurlara özen gösterilmesi gerekir. 

Avantaj ve Dezavantajları 

Avantajları: Ucuzdur. Işık haslıkları iyidir. Yaş haslıkları iyidir. 

Dezavantajları: Canlı ve parlak değildir. Migrasyon yetenekleri iyi değildir. 

Sınıflandırılması 

Poliamid liflerinin boyanmasında oldukça fazla tercih edilen metal kompleks boyar maddelerin üretimi esnasında asıl renk veren madde ile metal iyonları arasında kompleks oluşturulur. Bu boyar maddeler, metal iyonları ile boyar madde moleküllerinin kompleksine göre aşağıdaki gibi iki sınıfa ayrılır. 1:1 metal kompleks boyar maddeler, 1:2 metal kompleks boyar maddeler. 

1:1 Metal Kompleks Boyar Maddeler 

Bir metal iyonu ve bir boyar madde molekülü ile kompleks meydana getiren boyar maddelere 1:1 metal kompleks boyar maddeleri denir. Bu boyar madde sınıfının yaş haslıkları 1:2 metal kompleks boyar maddelere göre daha düşüktür. Koyu renk boyamalarda haslık artırma işlemi yapılması gerekir. Çizgili boyama riski olduğu için yardımcı madde kullanılması gerekir. Migrasyon yetenekleri iyi olmadığı için egalize maddesi kullanılması gerekir. 1:1 metal kompleks boyar maddelerin poliamid lifine afinitesi yüksek olduğundan ve “van der walls” çekim kuvvetleri ve hidrojen köprüleri gibi kuvvetli bağlarla bağlandığından boyamanın sonradan düzgünleştirilmesi zordur. Bu nedenle boyar maddenin başından itibaren düzgün alınması gerekir. Düzgün alınma, boyar maddenin poliamid liflere afinitesinin en az olduğu kuvvetli asidik ortamda yapılmalıdır. Kuvvetli asidik ortamda amino grupları pozitif yüklü amonyum gruplarına dönüştüğünden bağlanma yalnızca elektrostatik çekim kuvvetleri ile sağlanır. Koordinatif bağlar kuvvetli asidik ortamda oluşmadığından sonradan düzgünleştirmek mümkündür. 1:1 metal kompleks boyar maddeleri, kuvvetli asidik ortamda egalize asit boyar maddesi gibi davranmaktadır. Ortamın pH’ı formik asitle 3–4 aralığında ayarlanır. Kuvvetli asidik ortam poliamidi bozacağından sülfürik asit kullanılmaz. 

1:2 Metal Kompleks Boyar Maddeler 

Bir metal iyonu ve iki boyar madde molekülü ile kompleks meydana getiren boyar maddelere 1:2 metal kompleks boyar maddeleri denir. Bu boyar maddelerin haslıkları 1:1 metal kompleks boyar maddeleri ve asit boyar maddelerine göre oldukça iyidir. Koyu ton boyamalarda bile yüksek ışık ve yıkama haslıklarına sahiptir. Bu özelliklerinden dolayı ortanın üzeri ve koyu renklerde mükemmel haslıklar için kullanılır. Ancak renkleri asit boyar maddeler kadar parlak değildir. 1:2 metal kompleks boyar maddelerin poliamid liflerine karşı afinitesi oldukça yüksektir. Boyar madde molekülü çok büyük olduğundan boyama düzgünsüzlüğü fazladır. Bunun için boyama pH’ının iyi ayarlanması gerekir. Açık ton boyamalarda pH değeri artırılmalı koyu ton boyamalarda ise pH değeri azaltılmalıdır. pH değeri azaldıkça alınma hızı fazlalaştığından, özellikle açık ton boyamalarda banyodaki boyar madde konsantrasyonu düşük olduğundan az miktardaki boyar maddenin hızlı çekimden dolayı düzgün aldırılması zor olacaktır. 1:2 metal kompleks boyar maddelerle boyamaya pH 6,5-7 arasında başlanır. Rengin koyuluğuna göre pH değeri azaltılarak banyoda kalan boyar madde çekimi sağlanmış olur. 

Metal Kompleks Boyar Maddelerle Poliamidin Boyanması 

Boyama işleminin yapılışı: Boyama işleminin başlangıcında mamul makineye verilir ve banyo sıcaklığı 40 C’ye getirilir. Bu sıcaklıkta yardımcı maddeler verilerek pH 6,5–7 arasında ayarlanır. Boyar madde uygun bir şekilde çözündürüldükten sonra dozajlanarak banyoya ilave edilir. 15 dk. çalışıldıktan sonra dakikada 1 C artışla boyama sıcaklığına çıkılır. Düzgün boyama için sıcaklık çıkışına dikkat edilmeli, boyama grafiğine mutlaka uyulmalıdır. Rengin derinliğine göre boyama sıcaklığında 45–60 dakika çalışılır. Boyama sonunda sıcaklık, dakikada 1 C azalışla 70 C’ye soğutulur. Soğutma senasında doğrudan sıcaklık azalışı mamülde kırıklara neden olacaktır. Numune kontrolü yapılır istenen renk tutturulmamışsa banyo 40 C’ye getirilerek gerekli boyar madde ilavesi yapılarak boyama şartları tekrarlanır. İstenen renk tutturulmuşsa banyo boşaltılır ve durulama işlemlerine geçilir. Metal kompleks boyar maddelerle yapılan boyamalarda kullanılan yardımcı maddelerin görevleri, asit boyar maddelerde olduğu gibidir. Boyama banyosu döküldükten sonra soğuk durulama işlemine geçilir. Daha sonra rengin koyuluğuna göre bir ya da iki kere 40 °C’de durulama yapılarak art işlemler de bitirilir. Koyu ton boyamalarda gerekli olduğu durumlarda haslık artırma işlemine geçilir.