Reaktif Boyar
Maddelerin Özellikleri
Reaktif boyar maddeler
diğer bütün boyar maddelerden farklı olarak lif makro
molekülleriyle reaksiyona girebilen ve liflere gerçek kovalent
bağlarla bağlanabilen boyar maddelerdir. Direkt boyar maddeler gibi
yüksek ölçüde suda çözünen anyonik boyar maddelerdir. Pamuklu
mamullerin boyanmasında kullanılan, istenen haslıkları yeterli şekilde veren ve en yaygın olarak
kullanılan boyar madde çeşididir.
Reaktif boyar
maddelerin avantajları:
Reaktif boyar
maddelerin dezavantajları:
Klor haslığı
düşüktür. Bazik ortamda reaktif
grubun hidroliz tehlikesi vardır. Boyama sonrası yıkama
işlemlerinde su, enerji tüketimi ve harcanan zaman fazladır.
Boyar Maddenin Yapısı
Bir reaktif boyar maddede dört grup bulunur.
Çözünürlük
sağlayan grup (S): Bu grup boyar maddenin suda çözünmesini
sağlar.
Kromofor grup (Renk verici) (C): Boyar madde molekülüne renklilik veren grup.
Kromofor grup (Renk verici) (C): Boyar madde molekülüne renklilik veren grup.
Köprü grubu (Reaktif
grubu taşıyan kısım) (B): Moleküldeki renkli grup ile reaktif
grubu birbirine bağlayan -NH, -CO, -SO2 gibi gruplardır.
Reaktif grup (R):
Lifteki fonksiyonel grup ile kovalent bağ yapan gruptur. Lif ile
ilişkiye girerek lif-boyar madde arasında kovalent bağ oluşturur.
Selüloz ile Boyar
Madde Arasındaki Bağlar
Reaktif boyar maddenin
yapısındaki reaktif grup (R) lif ile ilişkiye girerek lif ve boyar
madde arasında kovalent bağ oluşturur. Bu bağlar lif ile boyar
madde arasında oluşabilecek en kuvvetli bağlardır. Bunların
koparılması ancak molekülde bir yapı bozulması ile sağlanır.
Bir reaktif grup selülozun -OH (hidroksil) gruplarıyla reaksiyona
girerek kovalent bağ oluşturur. Reaktif boyar maddelerle boyamada
ortamın bazik olması gerekir. Bunun nedeni; Selülozun bazik
ortamda reaksiyona girme isteğinin fazla olmasıdır. Kovalent bağ
oluşumu sırasında açığa çıkan HCI'yi (hidrojen klorür)
nötrleştirerek onun liflere zarar vermesini engellemektir. Reaktif
boyar maddelerle boyama sırasında, boyar maddenin reaktif grubu
(R), yalnız selüloz makro moleküllerinin -OH gruplarıyla değil,
aynı zamanda suyun -OH gruplarıyla da tepkimeye girer. Buna
hidroliz denir. Hidroliz istenmeyen bir durumdur. Hidrolize uğrayan
boyar madde, lif ile reaksiyona girme isteğini kaybeder ve boyama
verimi düşer. Hidroliz olan boyar madde, liflerin yüzeyine mekanik
olarak tutunarak özellikle boyamanın yaş haslıklarının
düşmesine neden olur. Reaktif boyar maddenin hidrolizi
engellenemez. Boyar maddenin lifler tarafından bir an önce alınması
sağlanarak mümkün derece düşük tutulmaya çalışılır.
Hidroliz olan boyar madde miktarı % 15-40 arasında değişir.
Sıcaklık, bazik ortam ve yüksek flotte oranı hidrolizin artmasına
etki eden faktörlerdir. Bu nedenle düşük flotte oranında
çalışılarak baz flotteye en son dozajlanarak verilir.
Reaktif Boyar
Maddelerin Sınıflandırılması
Reaktif boyar maddeler,
reaksiyon hızları farklılıklarına göre sınıflandırılır.
Reaktif grubun reaktifliğine göre üç grupta incelenir:
Soğukta boyayan
(yüksek reaktifliğe sahip) boyar maddeler,
Ilıkta boyayan (orta
derecede reaktifliğe sahip) boyar maddeler,
Sıcakta boyayan (az
reaktifliğe sahip) boyar maddeler,
Soğukta Boyayan (Yüksek Reaktifliğe Sahip - IK) Boyar Maddeler
Bu boyar maddeler
yüksek reaktiflik derecesine sahip oldukları için soğukta (20–40
°C) boyanabilmektedir. Bu boyar maddelerle boyamanın avantajları:
Daha hızlı boyama yapmak mümkündür. Daha az kimyasal madde ve
enerji tüketilir. Yüksek boyar madde verimi sağlanır.
Tekrarlanabilirlik özelliği iyidir. Düşük substantiviteleri
nedeni ile boyama sonrası yıkanmaları kolaydır.
Ilıkta Boyayan (Orta
Derecede Reaktifliğe Sahip - IW) Boyar Maddeler
Bu grup artık yaygın
değildir. Genel olarak soğuk grup içinde değerlendirilir.
Sıcakta Boyayan (Az
Reaktifliğe Sahip - IN) Boyar Maddeler
Bu sınıf boyar
maddelerin reaktiflikleri oldukça zayıftır. Bu nedenle boyama
sıcaklığını yükseltmek (60-80 °C) ve alkali miktarını
artırmak gerekir. Böylece aktivite sağlanır. Boyama sıcaklığının
yüksekliği nedeniyle çok düzgün boyama sonuçları elde edilir.
Bu sınıf boyar maddelerin nüfuz etme yetenekleri mükemmeldir.
Hidroliz tehlikesinin az olması ve daha iyi sonuçların eldesi bu
boyar maddelerin en büyük avantajıdır.
Çektirme Yöntemine
Göre Boyama
Bu yöntemde
substantifliği fazla olan boyar maddeler seçilir. Çünkü boyama
banyosunda fazla boyar maddenin kalmaması istenir. Fakat
substantifliği fazla olan boyar maddelerin kullanılması hâlinde
hidroliz tehlikesi fazla olacağından boyar maddenin verimi
düşecektir. Bunun için alınması gereken önlemler: Boyama
banyosunu mümkün olduğu kadar kısa tutmak, Boyama banyosuna
mümkün olduğu kadar geç, porsiyonlar hâlinde baz eklemek, Bu
yönteme göre reaktif boyar madde üç adımda incelenebilir. Boyar
maddenin lif üzerine alınması, boyar maddenin life fiksesi ve
hidrolize uğramış fakat fikse olmamış boyar maddelerin liften
ard işlemlerle uzaklaştırılmasıdır. Reaktif boyar maddelerle
çektirme yöntemine göre boyama, sıcaklığın esas alındığı
çektirme yöntemleri ve yardımcı maddelerin ilave ediliş
şekillerinin esas alındığı çektirme yöntemleri olarak aşağıdaki gruplarda incelenebilir:
Sıcaklığın esas
alındığı çektirme yöntemleri:
Sabit sıcaklıkta
boyama (izoterm yöntemi),
Azalan sıcaklıkta
boyama (cool down),
Artan sıcaklıkta
boyama.
Yardımcı maddelerin
ilave ediliş şekillerinin esas alındığı çektirme yöntemleri:
İki adımlı yöntem,
Baştan biraz alkali
ilavesiyle boyama,
All-in yöntemi,
Emdirme Yöntemine Göre
Boyama.
Reaktif boyar maddeler ile çektirme yönteminde 1/5 - 1/30 gibi uzun banyo oranlarında çalışılırken emdirme yöntemine göre boyamalarda 1/1 - 1/0.5 gibi düşük banyo oranları kullanılmaktadır. Bu yöntem ile boyamada su, atık su, boyar madde, kimyasal madde tüketimi açısından önemli tasarruflar sağlanır. Reaktif boyar maddeler, yarı kesikli ve kesiksiz (kontinü) boyamalar için çok uygundur. Ancak substantifliğin mümkün derece az olması ve emdirme flottesinin yenilenmesi, düzgün boyamalar için önemlidir. Kontinü sistemler özellikle açık renkler için uygundur. Kumaşların emdirme yöntemine göre boyanmasında kullanılan en önemli makine fulardır. Fulardlanan kumaş fikse ve yıkama için tamamlayıcı bazı adımlardan geçer. Bu nedenle fulard boyar madde cinsine ve boyama yöntemine bağlı olarak daima başka makineler ile kombine edilerek kullanılır.
Yarı kesikli
yöntemler:
Pad-batch (soğuk
bekletme),
Tek banyolu soğuk
bekletme,
İki banyolu soğuk
bekletme,
Pad-jig (fulard-jigger
yöntemi),
Pad-roll (sıcak
bekletme),
Kesiksiz (kontinü)
yöntemler:
Pad-steam (fulard-buhar
yöntemi),
Pad-dry (fulard-kurutma
yöntemi),
Pad-yaş fiksaj (bazik
şok),
Termofiksaj yöntemi.
Reçete Tanzimi
Reçete oluşturma,
boya laboratuvarında işletme koşullarına göre yapılır. Reçete
oluşturulurken boyanacak malzemenin, boyamada kullanılacak
makinenin, boyar madde ve kimyasalların özellikleri dikkate alınır.
İki şekilde reçete tanzimi yapılır.
Tahminî Reçete ile
İstenen Renk Bulunarak
Elde edilmek istenen
renk daha önce uygulanmamış ise o rengi verebilecek tahmini
reçeteler oluşturulur. Burada laborantın tecrübesi önemli rol
oynar. Laborant tahmini olarak birbirinden farklı reçeteler
oluşturur ve mamul bu reçetelere göre boyanır. Boyama sonunda
elde edilen renkler istenilen renk ile karşılaştırılır.
İstenilen renk elde edilmiş ise o reçete kullanılır fakat
istenilen renk elde edilmemiş ise denemelerden en yakın olan
reçeteye göre bir dizi reçete daha oluşturularak istenilen renk
elde edilmeye çalışılır.
Hazır Reçete
Kullanılarak
Elde edilmek istenen
renk daha önce çalışılmış ise arşiv taranarak reçetesi
bulunur ve o reçeteye göre boyama yapılır.
Reaktif Boyar Maddeler
ile Boyama
Reaktif boyar maddeler ile selülozik materyal farklı sıcaklıkta
farklı diyagramlara göre boyanabilir. Banyonun pH'ı,
Reaktif boyar maddeler ile boyamada en yaygın olarak sodyum karbonat
(soda) kullanılmasına rağmen, sodyum bikarbonat ve sodyum
hidroksit kullanımı da önemlidir. Bu üç madde, tek tek veya
ikili karışımlar hâlinde pH 8–12 aralığında, tüm reaktif
boyama metotlarında kullanılmaktadır. Yüksek saflıktaki sodyum
karbonat tercih edilmektedir.
Kullanılan Kimyasallar ve Görevleri
Su: Boyama banyosunda
kullanılacak işletme suyu yumuşak olmalı veya boya banyosu içine
kompleks yapıcı maddeler konulmalıdır.
Tuz: Tuz katkısı
substantiviteyi artırır. Boyar madde moleküllerinin kumaşa
yönlenmesini ve lif üzerinde homojen dağılımını sağlar.
Soda: Boyar madde
molekülleri ile lif arasında kovalent bağ oluşmasını sağlar.
Islatıcı: Dispers
özelliği olan ıslatıcı kullanımı boyama verimini artırır.
Reaktif Boyar Maddenin
Çözündürülmesi ve Boya Banyosunun Hazırlanması
Genellikle boya
banyoları otomatik olarak hazırlanmakta ve emdirme işlemi
sırasında azalan flotteye dozaj pompaları yardımıyla ilave
yapılabilmektedir. İlave tankı kullanılarak boyama sırasında
kimyasallar flotteye eklenmektedir. Reaktif boyar maddeler,
genellikle aşağıdaki iki teknikten biri ile çözündürülmektedir.
Önce soğuk su ile pat hâline getirilip daha sonra istenilen
sıcaklıktaki suyun eklenmesi ile çözündürülür. Toz boyar
maddenin, kararlı bir akış ile yüksek süratte karıştırılmakta
olan istenilen sıcaklıktaki suya eklenmesi ile çözündürülür.
Yüksek reaktiviteye sahip reaktif boyar maddeler 50 - 60 °C’nin
üzerindeki sıcaklığa ihtiyaç duymazlar. Düşük reaktiviteye
sahip boyar maddeler ise 80 °C’lik bir çözünme sıcaklığına
ihtiyaç duyarlar.
Boyama Banyosu Kontrolleri ve Numune Alma
Programlanan boyama
makinelerinde işlem süresince sıcaklık, pH kontrolleri yapılmakta
ve işlem basamakları takip edilmektedir. Programlar hafızada
tutularak aynı ton boyamalarda tekrar edilebilirlik maksimum düzeyde
tutulmaktadır. Numune kontrolü, emdirme yöntemiyle yapılan
boyamalarda boyama sonunda çıkan kumaştan; çektirme yöntemiyle
yapılan boyamalarda ise boyama sıcaklığı sonunda kazandaki
kumaştan bir parça alınarak yapılır. Bu kumaşa gerekli
durulamalar yapıldıktan sonra istenen renk bulunmuşsa boyama
sonlandırılır.
Boyama Sonrası Ard
İşlemler
Reaktif boyar maddeler
ile boyama sonunda elyaf üzerinde bir miktar fikse olmamış boyar
madde kalmaktadır. Yüksek haslık değerlerine ulaşabilmek için
fikse olamamış boyar maddenin elyaf üzerinden uzaklaştırılması
gerekir. Bu uzaklaştırma işlemi durulama ve sabunlama ile
yapılmaktadır.
2 yorum:
reaktif boyar maddeler ile pamukluların boyanması, reaktif boyar maddeler ile boyama, reaktif boyar maddeler ile selüloziklerin boyanması nasıl yapılır, reaktif boyar madde nedir,
çok beğendik allahbrazı olsunn
Yorum Gönder