Air Flow Boyama Makinesinde Boyama

Air flow boyama makinesi. 

Air-flow ve Blow-dye boyama makineleri çektirme yöntemine göre boyama yapmaktadır. Bu yüzden çektirme yöntemini kısaca hatırlayalım. 

Çektirme yöntemi 

Çektirme yöntemi, tekstil materyalinin bir banyo içerisinde uzun flotte oranında, uzunca bir süre muamele edilmesine dayanan boyar madde aktarma yöntemidir. Çektirme yönteminin kesikli “Diskontinü” veya tam banyo aplikasyonu gibi isimleri vardır. Öncelikle terbiye ve boyama işlemleri sırasında çoklukla kullanacağımız flotte teriminin anlamını açıklayalım. Flotte kelimesi esasında Almanca bir kelime olup muamele banyosu anlamına gelmektedir. Buna kısaca banyo denilebilir. Fakat işletmelerde genellikle flotte kelimesi kullanılmaktadır. Muamele edilen tekstil mamulünün kilogram birimindeki miktarının, flottenin litre birimindeki oranına flotte oranı denir. Flottenin özgül ağırlığı 1 g/cm³'ten farklı olacağından 1/1 flotte ve 1 kg flotte kabulü esasında yanlıştır. Fakat genellikle uygulanmaktadır. Örneğin; 200 kg mamul alan bir boyama aparatındaki flotte miktarı 2400 litre olduğuna göre, flotte oranı 200/2400 = 1/12 olur. Muamele edilen tekstil mamulüne göre flotte miktarı ne kadar az ise flotte oranı o kadar kısadır. 1/8 kısa bir flotte oranıdır. Mamule göre flotte miktarı ne kadar fazla ise flotte oranı o kadar uzundur. 1/30 uzun bir flotte oranıdır. Flotte oranının hangi orandan itibaren uzun veya kısa olduğuna dair kesin bir kural yoktur. Yalnız şunu da belirtelim ki bir terbiye işleminde çalışılabilen flotte oranı ne kadar kısa olursa o kadar çok tercih edilir. 

Çektirme yönteminin avantajları 

Çektirme yönteminin emdirme ve diğer bütün aplikasyon yöntemlerine nazaran avantajı: İşlem süresi ve sıcaklığı istenildiği gibi ayarlanabilir. Küçük partilerdeki malların işlem görmesi mümkündür. Migrasyon gibi boyama hataları olmaz. Flotte takviyesinin ve flotte hesaplarının yapılması daha kolaydır. İşlem süresi ve sıcaklığı istenildiği gibi ayarlanabilmektedir. Çektirme yöntemine göre çalışan makineler boyamanın dışında başka işlemler içinde kullanılabilir. Yatırım maliyetleri düşüktür. 

Çektirme yönteminin dezavantajları 

Kırık izi oluşma tehlikesi olan kumaşlarda kullanılmaz. Flotte oranlarının fazla olması sebebi ile maliyetler yüksektir ve çevreye daha fazla zarar verir. Halat hâlinde işlem gören kumaşlarda kırışık izi oluşma tehlikesi mevcuttur. Flotte oranlarının fazla olması sebebi ile doldurma ve boşaltma için fazla zaman harcanmaktadır. 

 Jet boyama makineleri 

1967 yılına kadar, belirli metrajlardaki kumaşları boyamak için kullanılan makineler, haspeller, jiggerler ve levent boyama makineleri idi. 1965 yılında boya makineleri üreten bazı firmalar basınç altında çalışan haspelleri üretmeye başladılar. Basınca dayanıklı bir kazan içeren bu cihazlar, bir haspele ait olan temel ünitelerinin yanında, haricî bir ısı değiştiricisinden sisteme boya banyosu beslemesi yapan bir sisteme de sahipti ve boyama kazanı içerisinde banyo hareketi oldukça yavaştı. Bu cihazlar, çalıştırılmasının teferruatlı oluşu, ağır ve hantal yapılı olmaları, makineye kumaş yüklemenin zor olması gibi sebeplerden dolayı güncelliklerini kaybederek yerlerini jet boyama makinelerine bırakmışlardır. 1970’li yılların başından itibaren sentetik ve sentetik karışımlarının boyanmasında artan bir önem kazanan jet boyama makineleri, bugün kırışıklık tehlikesi olmayan, her türlü liften yapılmış kumaşların, bu arada özellikle yuvarlak örgü kumaşların terbiyesinde en fazla kullanılan terbiye makineleri hâline gelmiştir. Kumaşların halat hâlinde 125-140 °C’ye kadar sıcaklıklarda boyanmasında kullanılabilen HT jet boyama makineleri, tekstil terbiye ve boyamacılığı için yenilik sayılabilecek bir prensibe göre çalışmaktadır. Bunlarda hem flotte hem de halat şeklindeki kumaş, büyük bir hızla sirküle etmekte ve flotte kumaşın hareketini sağlamaktadır. Bütün jet boyama makinelerinde çalışmayı sağlayan bir düzedir. Düze esasında daralan bir bölüm içeren parçadır. Basınç altında bu daralan bölüme gelen flottenin basıncı azalıp hızı arttığı için kumaşı da birlikte sürüklemektedir. Aynı zamanda flotte akımı düzede türbülans kazandığından kumaşın içerisine artarak nüfuz eder. Diğer taraftan türbülent akım nedeniyle halat şeklindeki kumaşın sürekli olarak dönmesi, halatın durumunun değişmesini sağlanmakta ve böylece kumaşta kırık (kalıcı kırışıklık izi) oluşması önlenmiş olmaktadır. HT jet boyama makineleri, daha çok belirli bir elastikiyet gösteren veya hacimli dokunmuş ve örülmüş kumaşların terbiyesinde avantajlı olmaktadır. Örneğin tesktüre polyester ipliklerinden yapılmış elastiki kumaşlar veya yüzey kabartmalı kumaşlar bu makinelerde problem çıkarmadan terbiye edilebilmektedir. 

Jet boyama makinelerinin avantajları 

Gerilmeye karşı hassas kumaşların terbiyesinde kullanılabilmektedir. Kabartmalı, ezilmeye karşı hassas kumaşların terbiyesinde kullanılabilmektedir. Flotte ve kumaş hızlı bir şekilde sirküle edildiğinden flottenin karışması iyi olmaktadır. Sıcaklık ve konsantrasyon her tarafta aynı olmaktadır. Yapıları gereği, kumaşın içlerine yerleştirilmesi, ısıtma ve soğutma hızları, HT-Haspel ve HT-Kumaş levendi boyama aparatlarına nazaran oldukça daha çabuk olduğundan boyama süreleri kısalmaktadır. Kumaş ile flotte ve dolayısıyla boyar madde sıkı bir ilişkide olduğundan düzgün boyama elde edilebilmesi kolaylaşmakta ve hatta esas boyama süresi de kısaltılabilmektedir. Malzeme ve flottenin sıkı ilişkisi nedeniyle bu makinelerde düşük flotte oranlarında çalışılabilmektedir. Bazı durumlarda termofiksaj yapılmamış sentetikler doğrudan doğruya boyanabilmektedir. 

Air -Flow Boyama Makinesi 

Bu makinenin tasarımında hedeflenen amaç, her türlü elyaftan yapılmış kumaşları özenli bir biçimde muamele ederek bu avantajı tasarruflu bir flotte oranı ile birleştirmek olmuştur. Makinede, malzeme olarak günümüz tekniğine uygun kullanım ve bakım koşuluyla mükemmel sonuçlar veren yüzde yüz paslanmaz çelik kullanılmıştır. Makinenin flotte geçişini sağlayan bölümleri dünya standartlarına uygun malzemeden yapılmıştır. Ancak bu aşınmaya karşı % 100 bir güvence sayılmamalıdır. Bu nedenle makinede boyama işlemlerinden sonra durulama yapılması ve tesisatın uzun süre içinde flotte ile bırakılmaması önerilmektedir. 

Aerodinamik Boyama Sistemi 

Patentli, aerodinamik ve hava akımlı sistem jet boyama makinesinin gelişiminde bir dönüm noktasıdır. Yeni teknolojiye dayalı aerodinamik boyama sistemi klasik jet hidrolik prensibinde ve diğer boyama makinelerinden temelde ayrılır. Kumaş geçişi ayrı gaz devresi kanalı ile nemli havanın veya hava buhar karışımı arasından gerçekleşir. Böylece enjeksiyonsuz geçiş sağlanmış olur. Örnek olarak kumaş girişten çıkışa kadar aynı zamanda boşaltma ve doldurma sürecinde de sabit hızda hareket eder. Boya malzemeleri, kimyasallar ve yardımcı ekipmanlar bu sıvının içerisinde çözünür ve hava buharına direkt olarak püskürtülür. Bu yöntemle sıvı otomize olarak tekstil malzemesinin yüzeyine dağılır. Kimyasal emilimi ve tekstil malzemesindeki sıvı değişimi optimal düzeydedir. Then Air -flow sıcak damlama özelliği ile birlikte boyama makinesinin ilk önemli parçasıdır. 

Avantajları: Zaman tasarrufu sağlaması: Flottenin soğuması beklenmeden makineden kumaş alınabilir. Çünkü flotte çok düşük oranlarda ve gaz şeklinde olduğundan artan flotte, makinenin kapağı açıldığında buharlaşarak uzaklaşır. Oligomerlerin kolayca ortadan kaldırılması: Boyama sırasında kumaşın üzerinde istenmeyen, boyar maddenin oluşturduğu minik noktacıklar oluşabilir. Bu minik lekeler genelde boyama makinesinden kaynaklanır. Air -flow’larda boyama yaparken bu abraj oluşmaz. PES hızının geliştirilmesi: Polyester kumaşların ve polyester karışımlı kumaşların boyanması birçok açıdan itina ister. Ancak Air-flow’da polyester boyamak, diğer polyester boyayan makinelere göre daha avantajlıdır. Farklı yükleme miktarları sıvı oranı üzerinde önemli etkiye sahip değildir. İndirgenmiş depolama yüküyle çalışan yerlerde belirgin bir kolaylıktır. Bununla birlikte çözüm yeniden üretilebilir ve formülasyon değiştirilebilir. 

İşlemin teknolojik avantajları: Etkin ısıda kısa ısıtma süresi, Güvenli kumaş ilerlemesi ürün ve hafif malzeme yükleme kapasitesi, Oldukça az sıvı oranı “pamuk için 1/3”, Kırışıklık oluşmaması, Yüksek kumaş hızı, Aynı zamanda tumbler olarak da kullanılabilme özelliği. 

Ekonomik avantajlar: Çok düşük düzeyde su sarfiyatı, Belirgin oranda düşük kimyasal ve yardımcı malzeme harcaması, Sıcak damlatma özelliği ile önemli ölçüde zaman tasarrufu, Kolay kullanım, Çevreyi korumaya elverişli boyama işlemi. 

Air Flow Boyama Makinelerinin Çalışma Prensibi 

Jet boyama makinelerinde ulaşılan en son aşama Air -flow tipi makinelerdir. Air-flow’larda normal sıvı flotte yerine, gaz flotte kullanılmaktadır. Hazırlanan sıvı flotte, hava/su buharı karışımının içerisine enjekte edilmekte ve sis hâlindeki flotteyi de içeren bu gaz akımı düzelerden geçerken kumaşla yoğun bir şekilde temas ettiğinde kumaş alabileceği kadar flotteyi almaktadır. Kalan çok az miktardaki flotte de alttan alınıp flotte devresinde ısıtıldıktan sonra tekrar makineye verilmektedir. Flotteye ilaveler yapılmak isteniyorsa ilaveler kabında hazırlanan bu flotte, ilaveler pompası ve enjeksiyon pompası vasıtasıyla enjeksiyon devresine ve oradan da gaz devresi kanalıyla düzeye gelmektedir. Cihazda kumaşın alabileceğinden çok daha fazla flotte bulunmadığı için air-flow’larda flotte oranı 1/2-1/3’e kadar düşmektedir. Air -flow boyama makinesinde kumaş sıvı flotte içerisinde değil, gaz atmosferinde hareket ettiği için normal Over-flowlarda hızlı kumaş hareketinin yarattığı sakıncaları (boyuna uzamaların artması ve kumaş yüzeyinin tüylenmesi gibi) göstermeden kumaş geçiş hızı 1000 m/dk.nın üstüne çıkarılabilmektedir. 

Then air flow 

Kısa flotte oranı ve yüksek kumaş hızının sağladığı zaman, su, terbiye maddesi ve enerji tasarruflarına ilaveten, basınç altındaki ve 130-140 °C sıcaklıktaki flottenin boşaltılması sırasında da zaman tasarrufu sağlanmaktadır. Normal HT jet boyama makineleri 90-95 °C kadar soğutulduktan sonra boşaltılırken Air -flow’larda kumaş içindekinin dışında çok az miktarda flotte bulunduğundan soğutma yapmadan boşaltma yapılabilmektedir. Bu esnada basınç kalkınca kumaş içerisindeki flottenin bir kısmı şok hâlinde buharlaştığından yani kumaş halatının içerisinden dışarıya doğru buhar çıktığından kırık meydana gelme tehlikesi azalmakta ve buharlaşma enerjisinin kumaştan alınması nedeniyle kumaş ve üzerinde kalan flotte hemen 90-95 °C’ye kadar soğumaktadır. 

Air -Flow Boyama Makinelerinin Teknik Özellikleri 

Air -flow boyama makineleri, ekonomik ve ekolojik boyama yapan makineler için iyi bir örnek olup patentli aerodinamik prensibine göre çalışır. Bu makinenin ana özelliği, daha önce de belirttiğimiz gibi kumaş halatının sadece bir üfleyiciden gelen hava akımı ile hareket etmesidir. Bu suretle boya banyosunun maksimum seviyesi kumaşın altındadır. Yüksek kumaş hızları, kumaş sirkülasyon sürelerinin kısa olmasına yol açar. Isı eşanjörü ile yüksek ısıtma eğilimleri elde etmek mümkündür. Sıcak drenaj sistemi ve taze su ile durulama, boyama prosesi için gereken zamanı önemli ölçüde azaltır. Proses optimizasyonu ile ilgili önemli noktalar şunlardır: Gökkuşağı ya da batik boyamalar için spectra boyama modülü mevcuttur. Çok hafif gramajlı kumaşlar için çift kol hâlinde çalışma cihazı, İki makine için kenetleme cihazı, Kalite kontrol sistemi, Dozaj sistemi, Tuz çözme sistemi, Yüksek akımlı meme sistemi, Güvenlik kontrol sistemi. Makine hâlen dördüncü jenerasyon olarak 225 kg’lık nominal parti kapasitesiyle üretilmektedir. Cupro, tencel veya liosel’den yapılmış kumaşlar için de kullanılabilmesi için makinenin her çeşit örme mamullerle ilgili spesifik özellikler taşıyan çok amaçlı uygulama alanı daha da genişletilmiştir. 

Tencel Boyama 

Tencel ismiyle piyasaya sürülen, % 100 selülozdan yapılan bir elyaftır. Boyama ve terbiye işlemleri boyunca davranışı diğer liflerinkinden tamamen farklı olan tencel, selülozdan yapılan diğer ürünler (pamuk, keten ve viskoz) için kullanılan aynı boyar madde ve kimyasallarla boyanabilir ve terbiye edilebilir. Tencel elyafının ıslak ve kuru olarak her iki durumda da çok büyük dayanımı vardır. Tencel suda çok az çeker, viskondan daha fazla nem emer ve tamamen biyolojiktir. Tencel elyafın temel özellikleri şunlardır: Büyük dayanım gücü vardır. Fibrilasyona uğrar. Yıkandığı zaman boyutsal değişim göstermez. Tencelin en önemli fiziksel özelliği, fibrilasyondur. Bunun anlamı, ıslak bitim işlemi süresince elyafın şişmesi ve mekanik olarak kıvrılmasına sebep olan fibrillerin tek tek elyafın yüzeyi boyunca dağılma eğilimleri göstermesidir. Fibrilasyon olayı, boyama ve bitim işlemleri boyunca, yüzey davranışlarında meydana gelen ilginç farklılıkların anahtarıdır. 

Fibrilasyon olayı; Yüksek sıcaklık, Alkali pH değeri, Kuvvetli mekanik gerilime bağlı olarak artar. Fibrilasyon, boyama işleminden önce (yüksek mekanik gerilim ile beraber) ve boyama işlemi boyunca yüksek özel selüloz kombinasyonları ihtiva eden enzim uygulanmasıyla azaltılır. Düzensiz birincil fibrilasyon (makrofibrilasyon) ve düzenli ikincil fibrilasyon (mikrofibrilasyon) olmak üzere iki tür fibrilasyon bulunur. Modaya uygun, güzel sonuçlar oluşturmak için gerekli olan ilk şart, birinci fibrilasyonun gerçekleşmesini sağlamak ve daha sonra onu uzaklaştırmaktır. Mekanik işlemler sonrasında, ikincil fibrilasyonun sonucu olarak büyük hacimli, tüylü kabuk görünümünde bir mikrofibrilasyona uğramış yüzey oluşur. Sonuç; tamamen ipeksi, yumuşak dokunuş ve tüylü kabuksu yüzey görünümüdür. Aerodinamik sürüş sayesinde, güvenli kumaş geçişi optimum yerleştirme ve minimum kırışık oluşumu görülür. Aktif kumaş geçiş kontrolü ile kumaş hızı izlenebilir ve kumaş tutuşunu olanaklı kılan düzenlemeler yapılabilir. Su serpintili durulama metodu, en iyi serpme etkisiyle kısa işlem sürecine olanak sağlar. Gölgeleme hızı hidrolüksüz ve boyasız olarak doymuş buhar atmosferinde geçer. Optimize kumaş yüzey plaiteri kumaşın mükemmel yer değişimini sağlar. Birleştirilmiş PTFE (borular) en iyi kumaş yüzeyinin elde edilmesine ve düzgün nakline olanak sağlar. Genişletilmiş sıvı karteri sayesinde kumaş yer değişimi her zaman boya sıvısının üzerinde gerçekleşir. 

Boyacı için Avantajlar: Toplam su tüketimi yaklaşık % 50 azaltılır. Toplam su tüketimi boyamanın banyo oranı ile belirlenmez, durulama ve yıkama prosesleri ile belirlenir. Air- flow AFS makinesi ile eşsiz bir kontinü yıkama tekniği uygulanır. Bu teknikte, taze su enjeksiyon sistemi ile kumaş üzerinde doğrudan dağılır. Bütün durulama prosesi boyunca, drenaj valfi açıktır ve kirlenen su doğrudan doğruya dışarıya akıtılır. Boya banyosunun çok verimli şekilde yer değiştirmesi yüzünden çok kısa durulama süreleri sağlanabilir. Soğuk ve ılık durulama prosesleri, ölü zamanlar olmadan art arda uygulanabilir. Yük kapasitesinin değişmesinin banyo oranı üzerinde etkisi yoktur. Bu husus, özellikle nominal kapasitenin 1/4 yükle çalışılan numune alma işlemlerinde önemlidir. Yükün azlığına rağmen aynı reçeteler kullanılabilir. 

Kimyasal ve yardımcı madde tüketiminin önemli ölçüde azalması, büyük maliyet tasarrufu sağlar. Örneğin reaktif boyamada drenaj suyundaki tuz miktarı 1/3 oranında veya daha fazla oranda azaltılabilir. Köpük kesici maddelerin ilavesine artık gerek kalmaz. % 40’tan daha fazla tasarruf mümkündür. 

Sıcak drenaj, zamanında tasarruf sağlar. Kumaşın hareketi sırasında boya banyosuna ihtiyaç olmadan, banyo yüksek sıcaklıkta da boşaltılabilir. Zamandan sağlanan tasarruf önemli ölçüdedir. 

Kısa proses sürelerinde yüksek üretim sağlanır. Boya hacminin düşüklüğü ısıtma ve soğutma sürelerinin kısa olmasını garanti eder. Sıcak drenaj da proses sürelerinin kısalmasına katkıda bulunur. Durulama banyoları arasındaki drenaj ve doldurmalar için geçen gereksiz, verimsiz süreler tamamıyla ortadan kalkar ve bu durum durulama sürelerini kısaltır. Düşük banyo oranlı klasik jet boyama makinesine kıyasla zamandan % 40-60 arasında kazanç sağlanır. 

Ekonomi ve Ekoloji Açısından Jet Makinesi ile Mukayese 

Klasik jet makinesi ile karşılaştırıldığında Air -flow makinesinin özel avantajları açıkça görülür. İnterlok tüp kumaşın peroksit ağartmasında klasik jet makinesi 32,5 lt/kg kumaş gerektirirken Air -flow AFS’de bu miktar 16 lt/kg’dır. Bu husus çevre korunmasına önemli bir katkıdır çünkü su tasarrufu çevre korumada esastır. Reaktif boyamada, örneğin ağır gramajlı pamuklu, şardonlu bir örme mamulün boyanmasında jet makinesindeki su tüketimi 43 lt/kg kumaş, Air -flow AFS’deki su tüketimi ise 25,6 lt/kg kumaştır. İki banyolu dispers/reaktif boyama prosesinde % 70’lere varan yardımcı madde tasarrufu da vardır. Ortalama tasarruf % 40-60 arasındadır. Ayrıca örneğin HT ön ağartma veya normalde çok zor olan reaktif boyaların durulaması ve dispers boyama gibi proseslerde de proses süreleri önemli ölçüde kısalır. 

Son Muamelelerde Sağlanan Teknik ve Ekonomik Avantajlar 

Opsiyonel bir ekstra olan yardımcı modül+T, kumaş tutumunu ve örme mamullerin çekmesini geliştirmek için komple bir tumble ünitesidir. Boyamayı takiben, aynı makine bu modül yardımı ile kumaşın tutumunu, yüzeyini ve görünümünü değiştirmek üzere tumble prosesi uygulamada kullanılabilir. Böylece makinenin büyüyen teknik potansiyeli yaş terbiye proseslerini daha fazla optimize etmeyi sağlar. 

Optimize Olmuş Topyekün Proses Dizisi ile Ekonomik Terbiye 

Boyama süreleri bir kez daha mukayese edilirse klasik jet makinesine kıyasla Air - flow AFS ile proses sürelerinde % 50’ye varan bir tasarruf sağlanır. Bu durum, aynı zamanda çevrenin korunmasına da katkıda bulunarak üretimin artmasına sebep olur. Bu da ekonomik boyama demektir. Su, buhar, elektrik ve sistemin temizlik maliyetleri gibi tüketim rakamlarının mukayesesi dikkate alındığında önemli avantajlar görülür. Bununla beraber boyama makinesinin kendisi ekonomizasyonun ancak en küçük kısmından sorumludur. Topyekün proses dizisinin optimizasyonu için kontrol bilgisayarı PC şebekesi esaslı bir ana AMC-100 bilgisayar sistemine bağlanabilir. Kontrol programları, kullanıcısının kolayca kullanabileceği (kullanıcı dostu) ve anlaşılabilir programlardır (makro modüller). Bütün proses, örneğin grafiksel olarak filoksenik (philoxenic) kontrol ünitesi üzerinde gösterilir. Bu planlama levhasında hangi kumaşların nasıl muamele edildiği bir bakışta görülebilir. Bu durum, hangi anda ne olduğunu belirterek uzun vadeli planlama yapılmasını sağlar. Bu da insan gücü ve operatör kullanımını optimum kıldığı gibi boya mutfağı ile optimum haberleşme sağlar. Karşılaşılan güçlüklerle ilgili mesajlar ekranda görünür ve saklanır. Kritik prosesler detaylara parçalanabilir. 

Hava-Boyama Makinesi 

Hava-boyama makinesiyle, uygun bir proses ve yöntem reçetesiyle uygulandığı takdirde, kumaş kalitelerinin tüm çeşitleri üzerinde, modaya uygun yüzey efektlerini oluşturmak mümkündür. Kumaş çeşitleri: Polinosikler ve karışımları, PES mikrolifler ve karışımları, Viskon ve karışımları, Pamuk ve karışımları, Liyosel/tencel lifleri.