Asit Boyarmaddelerle Protein Esaslı Lifleri Boyama

Asit Boyar Maddeleri 

Asit boyar maddeleri protein elyafına afinitesiyle karakterize edilen, özel bir parlaklığa sahip anyonik boyar maddelerdir. 

Kullanım Yerleri 

Asit boyar maddeleri yün, poliamid ve doğal ipek liflerinin boyanmasında en sık kullanılan boyar madde grubudur. 

Avantajları: Ucuzdur, kolay ve düzgün boyanır. Işık haslıkları iyidir. Canlı ve parlak renk elde edilir. 

Dezavantajları: Yıkama haslıkları bazı tiplerinde iyi değildir. Kuru temizleme haslıkları vasattır. Ter haslıkları düşüktür. 

Yapısı 

Asit boyar maddeleri çoğunlukla azo boyar maddelerdir. Asit boyar maddeleri, bir veya daha fazla sülfonik veya karboksilik asit tuzu fonksiyonel grupları içerir. Bunlar, suda çözünürlük sağlar. 

Sınıflandırılması 

Asit boyar maddeleri boyanma yöntemleri flotte durumlarına göre üç sınıfta toplanabilir. Bunlar: Kuvvetli asidik ortamda boyayan (iyi egalize eden) asit boyar maddeleri, Orta kuvvette asidik ortamda boyayan (orta egalize eden) asit boyar maddeleri, Zayıf asidik / nötral ortamda boyayan (zor egalize eden dinkleme) asit boyar maddeleri. 

Kuvvetli Asidik Ortamda Boyayan (İyi Egalize Eden) Asit Boyar Maddeleri 

Kuvvetli asidik ortamda yün liflerinde bulunan amonyum (- NH3+) grupları sayısı en fazladır ve boyar madde anyonları da amonyum gruplarına bağlanır. Bu durumda, amonyum grubu sayısına bağlı olarak çok hızlı bir boyar madde alımı sağlanır. Bağlanmayı sağlayan esas güç, elektrostatik çekim kuvvetleri olduğundan bu tür boyar maddelerin liflere karşı olan afiniteleri fazla değildir. Bu nedenle özellikle kaynama temperatüründe, sonradan düzgünleşme yetenekleri çok iyidir. Boyar maddenin, yün lifleri tarafından hızlı ve düzgünsüz alınması sakıncalı değildir. Migrasyon yetenekleri iyi olduğundan kaynama temperatüründe, boyar maddenin çok olduğu yerlerden az olduğu yerlere doğru bir göç başlayacaktır. Düzgün boyama, migrasyon kabiliyetinin yüksek olması nedeniyle (molekül yapıları küçük ve lifle kurulan iyonik bağları zayıf olduğundan) kolaydır. Bu nedenle bunlara “egalize boyar maddeleri”de denir. Yüksek ışık haslığına sahiptir. Ancak yaş haslıkları kötüdür. Bu durum sonradan düzgünleşme yeteneği olan bütün boyar maddeler için aynıdır. Çünkü genel olarak molekül yapıları küçüktür. pH 2–3,5 ayarı için sülfürik asit kullanılır. Ayrıca boyar maddenin elyafa çekişini yavaşlatmak için sodyum sülfat tuzu kullanılır. Düzgün boyanması zor olan (keçeleşmiş mamuller) ve fazla yıkama gerektirmeyen mamullerde tercih edilir. 

Orta Kuvvette Asidik Ortamda Boyayan Asit Boyar Maddeleri 

Bunlar, formik veya asetik asit ile pH 4–5,5 ortamında boyama yapar. Diğer iki grup asit boyar maddenin arasında değerlerde haslık özellikleri verir. Boyama sonunda formik asit ilavesi ile çekim tamamlanır. Life, elektrostatik çekim kuvvetleri yanında, H köprüleri ve van der waals kuvvetleri ile bağlanır. Sonradan düzgünleşme yetenekleri düşük olduğu için boyar maddenin baştan düzgün alınması gerekir. Bu amaçla, amonyum grupları sayısının daha az olduğu pH 4 – 5,5’te çalışılır. Bilindiği gibi, pH 5 – 7 civarında (isoiyonik bölge) yün, nötr bir özellik gösterir. Yani, pozitif yüklü amonyum grupları ile negatif yüklü karboksil grupları birbirine eşittir. Bu nedenle flotteye sodyum sülfat ilavesi, alınmayı artırıcı veya geciktirici bir etki göstermez. Ancak materyaldeki afinite farklılıkları nedeniyle oluşabilecek düzgünsüz boyamayı engellemek için sodyum sülfat ilave edilir. % 1–3 asetik asit (% 60'lık). PH (4–5,5) % 5–10 kalsine sodyum sülfat (glauber tuzu) içeren 40–50 C’deki flottede, mamul bir müddet muamele edildikten sonra boyar madde ilavesi yapılır. 30–45 dakikada 80-85 C’ye çıkılır ve 45–90 dakika boyamaya devam edilir. Bu asit boyar madde grubu ile elde edilen yaş haslıklar, egalize tipe nazaran daha iyidir. Nüanslama aynı temperatürde yapılabilir. 

Zayıf Asidik / Nötral Ortamda Boyayan Asit Boyar maddeleri 

Yünün yaş apresine (özellikle dinklemeye), yüksek haslığı olan asit boyar maddeleridir. Normal olarak zayıf asidik veya nötr boya banyolarında, protein elyafına uygulanır. Dinkleme haslıkları iyi olduğundan bunlara dinkleme boyar maddeleri denir. Yaş haslıkları mükemmel, ışık haslığı iyidir. Ancak boyama düzgünsüzlüğü tehlikesi fazladır. Boyar maddenin migrasyon yeteneği azdır, yani boyama oldukça zordur. Düzgün boyama zor olduğu için kumaş boyamada tavsiye edilmez. Yapak, tarama bandı ve ipliklerin boyanmasında kullanılır. Yapıları bakımından disazo sınıfı olan bu tip boyar maddeler, afiniteleri fazla olduğundan yün liflerine çeşitli bağlar ile bağlanır (elektrostatik çekim kuvvetleri, H köprüleri, van der waals kuvvetleri). Bu yüzden, bu tip boyar maddenin lifler tarafından alınması çok yavaş olmalıdır. Düzgün bir boyama, düzgün bir alınma ile sağlanabilecektir. Zayıf asidik veya nötr ortamda (pH 5,5–6,5), yün lifleri nötr veya anyon yüklüdür. Boyar madde anyonu ile lif anyonu birbirini iter. Bu nedenle elektrostatik çekim ile boyar maddelerin bağlanması mümkün değildir. Boyar maddenin lif tarafından alınmasını sağlamak için ortama tuz ilave edilir. Tuz, itmeyi azaltır ve boyar maddenin agregasyon derecesini artırarak, alınmayı hızlandırır. Renk tonunun artmasına bağlı olarak tuz miktarı da artırılır. Boyar maddenin düzgün alınması için; Boyamaya düşük sıcaklıkta başlayınız. Sıcaklığı kaynama derecesine kadar yavaş yavaş artırırınız. Kaynama sıcaklığında bir müddet bekledikten sonra boyamayı bitirmek gerekir. Düzgün boyama için uygun bir egalize maddesi kullanmak önemlidir. 

Asit Boyar Maddelerle Yünün Boyanması 

Yünlü materyal boyanma anındaki formuna göre değerlendirilerek (kumaş, iplik, tops elyaf) boyar madde seçimi yapılır ve boyama işlemi yapılır. Asit boyar maddeler molekül yapılarına göre farklılık göstermesine rağmen tüm boyar madde grupları önce soğuk su (işletme su sıcaklığı) ile macun hâline getirilir ve hemen ardından kaynar su ilave edilerek çözündürülür. Boyama işlemine, işletmelere göre farklılık gösterse de 30 – 50 C’de başlanır ve önce pH ayarlayıcı kimyasal madde ve sodyum sülfat ilavesi yapılır. Boyar madde ilavesi yapıldıktan sonra kaynama sıcaklığına 30 – 45 dakikada çıkılır ve renk şiddetine göre 45-90 dakika çalışılır ve dökülür. Nüanslama gerekiyorsa boya banyosu dökülmeden bu sıcaklıkta yapılır. 

Asit Boyar Maddelerle İpeğin Boyanması 

İpek lifleri kuvvetli asitlerin seyreltik çözeltilerinden etkilenmez ancak ısının yükselmesi ile yapısında bozulmalar meydana gelir. Yünden farklı olarak ipek, kuvvetli asidik ortama ve ısıya dayanıksızdır. İpek boyacılığında özellikle zayıf asidik veya nötr ortamda boyayan boyar madde grupları seçilir. Ancak bu boyar madde grupları yüksek afiniteye sahiptir ve sonradan düzgünleşme özellikleri de zayıftır. Bu nedenle boyayı en baştan düzgün çektirmek büyük önem taşır. Çekim hızını düşürmek için sodyum sülfat (glauber tuzu) ilavesi yapılır. İpek yüksek absorbsiyon yeteneği sayesinde yüne nazaran daha fazla boyar madde absorbe eder ve renkler daha koyu olur. Parlaklığının azalmasını önlemek için mümkün oldukça kaynama derecesinden kaçınılmalıdır. Boyama temperatürü 80-85 C aralığında tutulur. Genelde orta asidik ortamda boyama yapan boyar maddeler kullanılır. Orta kuvvette asidik ortamda boyayan asit boyar maddeleri ile boyamanın yapılışı % 1–3 asetik asit (% 60'lık). PH ( 4–5,5 ) % 5–10 kalsine sodyum sülfat (glauber tuzu) içeren 40–50 C’deki flottede, mamul bir müddet muamele edildikten sonra boyar madde konur. 30–45 dakikada 80-85 C’ye çıkılır ve 45–90 dakika boyamaya devam edilir. Bu asit boyar madde grubu ile elde edilen yaş haslıklar, egalize tipe nazaran daha iyidir. Nüanslama aynı temperatürde yapılabilir.