Tekstil ve Moda Sitesi

Pad Steam Yöntemi ile Boyama

Pad Steam Makinası
PAD-STEAM YÖNTEMİ İLE BOYAMA
Pad-Steam Yöntemi
Kontinü boyama, boyama işleminin kesiksiz bir şekilde devam ettiği işlem şeklidir. İlk yatırım maliyetinin yüksek olması nedeniyle kontinü boyamalar, sürekli büyük parti boyama yapan işletmeler için daha uygundur. Tüm kontinü boyama yöntemleri yarı kontinüde olduğu gibi emdirme ile başlar. Ardından yönteme göre fiksaj ve yıkama işlemleri ile devam edilir. Emdirme-buharlama olarak da adlandırılan pad-steam de kontinü yöntemlerden biridir. Bu yöntemde kumaş terbiye maddesi veya boyar madde flottesi ile emdirildikten sonra sıkılır ve buharlanır. Pad-steam tesisi fulard, buharlama ve kontinü devam eden yıkama ünitelerinden oluşur. Sistemin hızı 10–70 m/dk. civarındadır. Pad-steam yöntemi ile boyamada, renk değişimlerinde tesisin temizlenmesi büyük zaman kaybına neden olur. Bu da yöntemin uzun metraj boyamalarda kullanılmasının nedenlerindendir. Yöntem özellikle pamuklu mamullerin ön terbiyesi ve boyanmasında çok geniş yer tutar. Pad-steam yönteminin uygulanması sırasında dikkat edilmesi gereken Alkali noktalar vardır: Boyar maddenin afinitesinin düşük olması gerekir. Aksi hâlde kumaşın fulardan önce geçen kısımları koyu olacak, daha sonraki kısımları daha açık boyanacaktır. Bu da baş-son farkıdır. Sıkma basıncının kumaşın tüm en ve boyunca eşit uygulanması gerekir. Eşit olmazsa kumaşın kenarları ve ortası arasında renk farklılıkları ortaya çıkacaktır. Bu da kenar-orta kenar farklılığı hatasıdır. Migrasyon tehlikesi söz konusudur. Uzun flotte boyamalarda baştan düzgün alınma şarttır. Başlangıçta düzgün alınan boyar maddenin migrasyonu için yeterli zaman olduğundan sonradan düzgünleşme yeteneği iyi olan boyar maddeler seçilir. Kontinü boyamalarda bu mümkün değildir. Baştan düzgün alınma şarttır. Boyar maddenin önceden kuruyan bölümlere göç etmesi, açıklı koyulu düzgünsüz boyamalara neden olur. Bu nedenle flotteye migrasyon önleyiciler, kıvamlaştırıcılar katılabilir ve buharlamadan veya kurutmadan önce şok şekilde bir ara kurutma yapılır. Kontinü uygulamalar içinde en çok kullanılan yöntem olan pad-steam yönteminin üç uygulama şekli vardır:
Tek banyolu kurutmalı pad-steam yöntemi: Terbiye maddelerini içeren flotte ile emdirilen tekstil materyali ara kurutmadan sonra buharlanır. Yıkama ve yeniden kurutma ile işlem bitirilir. Yöntemde dikkat edilmesi gereken en önemli nokta, ara kurutmada mamulün aşırı kurutulmamasıdır. Çünkü boyar madde bu aşamada fikse olmaya başlamıştır. Buharlama işlemi kontinü buharlayıcılarda yapılır. Buharlama süresi ise sıcaklığa ve flottede bulunan tekstil yardımcı maddelerine göre değişir. Yöntem: Alkali + boyar madde çözeltisiyle emdirme (20-25 °C 'de), Ara kurutma (90-110 °C 'de), Buharlama (1 dakika, 105 °C 'de), Ard işlemler, Kurutma, şeklinde uygulanır.
İki banyolu pad-steam yöntemi: Boyar madde flottesi ile emdirme-IR ön kurutma-hot flue kurutucuda kurutma–kimyasal madde çözeltisi ile emdirme-buharlama–ard işlemler-kurutma adımlarından oluşur. Ara kurutma uygulanmayabilir. Ancak bu durumda kimyasal madde (tuz+Alkali) flottesine akan boyar madde kısmı fazladır ve kumaşta boyama verimi düşük olur. Bu yöntemde, emdirme ve bir şok kurutmadan sonra mamul yaş olarak da buharlanabilir. Buna yaş buharlama yöntemi denir. Reaktif, küp, kükürt boyar maddelerle boyamada yaygın olarak kullanılır. Yöntem; Boyar madde çözeltisi ile emdirme, Hot-flue kurutucuda ara kurutma, Alkali ve tuz çözeltisi ile emdirme, Buharlama, Ard işlemler, Kurutma şeklinde uygulanır.
Tek banyolu yaş pad-steam yöntemi: Tek banyolu kurutmalı yöntemden farklı olarak terbiye maddelerini içeren flotte ile emdirilen tekstil materyali, kurutulmadan buharlanır. Yıkama ve kurutma ile işlem sona erer. Ara kurutmanın yapılmaması, hem maliyetin düşmesi, hem de boyar maddenin veriminin yüksek olması açısından önemli bir avantajdır. Reaktif boyar maddelerle boyamada merserize mamullerde ve rejenere selülozlarda avantajlıdır. Boyar madenin elyaf içine nüfuzu ara kurutma olmadığı için daha iyi olur. Migrasyon tehlikesi yoktur. Yöntem; Alkali + boyar madde çözeltisiyle emdirme, Buharlama, Ard işlemler, Kurutma, şeklinde uygulanır.
Pad-steam yönteminde dikkat edilecek noktalar: Pad-steam tesisinin temizlenmesi önemli bir zaman kaybına neden olduğu için bu yöntemle kısa metrajlı boyamalar tercih edilmez. Renk değişimlerinde temizlemeden sonra makinede kalan Alkali boyar madde kalıntıları, sonraki partide kumaşın Alkali noktalarında boya lekeleri oluşmasına neden olur. Eğer mümkünse boyanacak kumaş partileri, temizleme ve leke problemini azaltmak için açıktan koyu renge doğru planlanır. Uzun metrajların boyanmasında çıkabilecek en önemli problem baş-son farklılıklarıdır. Eğer boyar maddenin (veya terbiye maddesinin) kumaşa afinitesi varsa ve fulard küçük tekneli değilse flotte konsantrasyonu azar azar düşecektir. Binlerce metre sonunda, kumaş rengi başlangıçtaki kumaşa bakılınca daha açık veya terbiye etkisi daha az olacaktır. Böylece kumaşta baş-son farklılıkları oluşacaktır. Bu önemli problem ancak flotte beslemelerinin düzgün yapılması ile çözülebilir. Bu dezavantajlar, afinitesi çok düşük boyar maddeler (veya terbiye maddeleri) kullanılarak azaltılmıştır. Pad-steam yönteminde nüfuziyet iyi olmasına rağmen boyamaların yaş ve sürtme haslıkları düşük olabilir. Bunun nedeni, boyar maddenin difüzyonu için yeterli zaman olmayışıdır. Bunu ortadan kaldırmak için fulard ve buharlayıcı arasına hava pasajları konur. Fulardda emdirilen kumaş gerekli durumlarda hava pasajları veya bir IR ara kurutmadan sonra 1–5 dakika buharlanır. Buharlama süresi; Terbiye yapılacak veya boyanacak mamule, Boyar maddeye, Boyama koyuluğuna bağlı olarak değişir.
Pad-Steam Yönteminin Tercih Edilme Sebepleri
Pad-steam metodu genellikle havlu, kadife gibi yüksek oranda flotte alan malzemeler için uygulanan bir yöntemdir. Emdirme boyama ekipmanı için fazla sermaye yatırımı gerektirmesine rağmen, sınırlı bir ton farkı istenilen çok büyük kumaş partilerinin boyanmasında kullanımı elverişlidir. Boyar madde ile elyaf arasındaki reaksiyon, az miktarlardaki alkali ve suyun varlığında yüksek sıcaklıkta oldukça kısa sürede meydana gelir. Bu da çok uzun metrajlarda partilerin daha kısa sürede boyanmasını sağlar. Özellikle reaktif boyar maddelerle boyamada, flotte oranı kısaldıkça ve flottedeki boyar madde konsantrasyonu arttıkça (fulardda yapılan empregnasyon) şartlar, uzun flottede yapılan (jigger, haspel, aparat) bir boyamaya nazaran daha elverişli olmaktadır. Empregnasyonda boyar madde kumaşın üzerine düzgün olarak aktarıldığında difüzyon yolu kısalmakta, flottede az su bulunduğundan suyla reaksiyona girme riski (hidroliz tehlikesi) azalmaktadır. Flotte temperatürü yükseldikçe boyar madde ile lifler arasındaki reaksiyon hızı (10° C temperatür yükseltilmesi reaksiyon hızını 2–3 misli arttırır) artar. Fakat diğer taraftan yükseltilen temperatürle boyar maddenin suyla olan reaksiyonunun hızı da artmaktadır ve buradaki artış daha fazladır. Yüksek temperatürde ve kuvvetli Alkalilarla çalışılan metotlarda liflere bağlanmış olan boyar maddenin bir kısmı da çözülebilmekte ve liflere afinitesi olmayan duruma geçebilmektedir. Sonuç olarak yüksek temperatürlerle çalışılan yöntemlerde reaksiyon hızının, dolayısıyla boyama hızının arttığını, fakat Alkali mahzurları da beraberinde getirdiğini söyleyebiliriz. Açık en emdirme sistemlerinden biri olan pad-steam yöntemi bu açıdan da avantajlıdır. Aslında emdirme sistemi için sıralanabilecek tüm avantajlar, emdirme esasına dayalı çalışılan pad-steam yöntemi için de geçerlidir. Yani emdirme-buharlama yöntemi; Flotte oranının kısalığı, su kullanımı ve atık su miktarının düşük olması, Kullanılan boyar madde ve kimyasal madde tüketiminin azlığı, Enerji giderlerinin düşüklüğü, Uzun partilerin ekonomik bir şekilde boyanması, Aynı tonda boyanması istenen uzun metrajlara uygunluğu, Makinenin doldurma-boşaltma, temizleme süresinin kesikli metoda göre kısa olması, İşlem tekrar edilebilirliğinin çektirme yöntemine göre daha yüksek olması, Kalıcı kırık izi tehlikesi olan kumaşlar için uygun olması nedenleriyle de tercih edilmektedir.

Pad-Steam Yöntemine Uygun Boyar Madde Seçimi
Pad-steam yöntemi ile boyamada, diğer emdirme sistemlerine göre daha çok boyar madde grubu kullanılabilir. Bunlar: Reaktif boyar maddeler, Direkt boyar maddeler, Küp boyar maddeler, Çözünür kükürt boyar maddeler olarak sıralanabilir. Pad-steam yönteminde kullanılan boyar maddenin özelliklerine ve kumaşın karışım olup olmamasına göre uygulamada farklılıklar söz konusudur. Örneğin Alkali durumlarda buharlama öncesi hava pasajı ya da oksidasyon öncesi durulama yapılabilmektedir.
Reaktif boyar maddeler: Bunlardan pad-steam yöntemi için en uygun olanı ve en çok kullanılanı reaktif boyar maddelerdir. Reaktif boyar maddelerle empregnasyon esasına dayanan boyamalarda iyi netice elde edilebileceğinden kontinü boyama metotlarının kullanılması tavsiye edilmektedir. Dokuma, örme havlu-kadife gibi havlı malzemeler bu yöntemle boyanabilmektedir. Reaktif boyar maddeler, pad-steam yöntemiyle canlı nüanslı düzgün boyamaların elde edilmesi için oldukça uygundur.
Direkt boyar maddeler: Bu boyar maddelerin substantifliği fazla olduğundan emdirme yöntemleri için çok uygun değildir ve nadiren kullanılır.
Küp boyar maddeler: Uygulanması zahmetli olsa da yüksek haslıkları ile küp boyar maddeler de pad-steam boyamada kullanılan boyar maddelerdendir.
Çözünür kükürt boyar maddeler: Kükürt boyar maddelerin haslıkları, küp ve reaktif boyar maddelerden az olmakla birlikte diğer boyar maddelerden iyidir. Fiyatları ucuz olması nedeni ile selülozik liflerin boyar maddelerinin boyanmasında kullanılır. Ancak renklerin mat olması nedeni ile merserize olmamış mamullerin siyah, lacivert, haki, zeytuni, kahverengi gibi koyu renklere boyanmasında tercih edilir. Bu boyar maddeler hem suda çözündükleri için hem de bu durumda bile selüloza afinite göstermedikleri için kontinü boyamaya uygundur. Çoğunlukla ara kurutmasız uygulanır.

Boya Banyosunda Kullanılan Kimyasal Maddeler ve Görevleri
Reaktif boyar maddelerle boyama
Islatıcı: Tekstil materyalinin kısa sürede ve homojen ıslanmasına yardımcı olur.
Üre: Boyar maddenin çözünürlüğünü artırır, kurutma sırasında suyun buharlaşarak uzaklaştırılma oranını düşürür.
Tuz (Glauber tuzu ya da sodyum klorür): Flottede üre bulunduğu durumlarda, ara kurutma sırasında oluşabilecek migrasyonu engeller. Boyama esnasında life boyar madde iyonu değil, boyar madde molekülü absorbe edilir. Dissosiyon sabiti (iyonlaşma sabiti) büyük olan boyar maddelerin bulunduğu banyoya tuz ilavesi ile iyonlaşma sabiti azalacağından çekimi artırır. Yani boyar madde molekülünün iyonlaşması ne kadar az olursa boyama dengesi o kadar lif tarafına kayar.
Redüksiyon önleyici: İndirgenmeyi önler.
Migrasyon önleyici: Boyar madde moleküllerinin yer değiştirmesini engellemek için kullanılır.
Alkali (sodyum karbonat ya da sodyum bikarbonat): Ortamın pH'ını yükseltir. Boyar maddelerin fikse olmasını sağlar. Boyar madde -lif bağının oluşmasını sağlar (Kovalent bağ).
Emdirme maddesi : Örgü kumaş, viskon veya sıkı dokunmuş kumaşlarda, pick-up'ı (kumaş tarafından alınan flotte) artırmak için kullanılır.

Küp boyar maddeleriyle boyama
Sudkostik: Çözelti pH'ını Alkalik yapan kimyasal maddedir.
Hidrosülfit (sodyumditionit): Boyar madde indirgeme (suda çözünür hâle dönüştürme) yardımcı maddesidir.
Oksidasyon maddesi: Boyar maddeyi yükseltgemek (suda çözünmez hâle dönüştürme) amacıyla kullanılan yardımcı maddedir.

Çözünür kükürt boyar maddeleriyle boyama
Sodyumhidrojensülfür: Boyar madde indirgeme yardımcı maddesidir.
Islatıcı: Tekstil materyalinin kısa sürede ve homojen ıslanmasına yardımcı olur.
Soda (ya da sudkostik): pH ayarlamadan başka burada, indirgenme sırasında açığa çıkan asidi nötrleştirir. Aksi hâlde hidrojensülfür gazı açığa çıkar.
Oksidasyon önleyici: Boyar maddenin erken oksidasyonunu önlemek için kullanılır.

Fulard Sıcaklığı ve Önemi
Pad-steam uygulamalarında, emdirme flottesinin sıcaklığı; Reaktif boyar maddeler ile boyamada 22 °C'dir. Çözünür kükürt boyar maddeleriyle boyamada 20–30 °C'dir. Eğer buharlama yapılmayıp doğrudan hava oksijeniyle oksidasyon yapılacaksa emdirme flottesinin sıcaklığı 60 °C önerilmektedir. Küp boyar maddeleriyle boyamada flotte sıcaklığı 20–30 °C'dir. Hangi boyar madde kullanılırsa kullanılsın, flotte sıcaklığı kumaş eni boyunca homojen ve sabit olmalıdır.

Fulard Hızı
Bilindiği gibi fulard hızı terbiye işleminin sonucunu doğrudan etkileyen bir faktördür. Pad-steam uygulamalarında da fulardın hızı, yapılan terbiye işleminde kumaşın alacağı flotte miktarına göre (pick-up) ayarlanır.

Pad-Steam Yöntemine Göre Boyama
Bu yöntemin esası, boyar madde ve sodyum bikarbonat, çözeltisinin fulardlanmasına dayanır. Sodyum bikarbonat zayıf alkali olduğundan reaktif grubu hidroliz edemez; fakat fulardlamadan sonra yapılan ısıtma sırasında karbondioksit kaybederek sodyum karbonata dönüşür. Kuvvetli alkali olan bu madde, boyar maddenin hızla fikse olmasına neden olur. Boyar madde ile elyaf arasındaki reaksiyon, az miktarlardaki alkali ve suyun varlığında yüksek sıcaklıkta oldukça kısa sürede meydana gelir.

Reaktif boyar maddelerle boyama:
Reaktif boyar maddelerde empregnasyon süresinin genellikle pamuklularda l saniyeyi geçmemesi (gerekirse flotteye ıslatıcı ilave edilir) önerilir. Kullanılan boyar maddenin hidrolize karşı olan dayanıklılığına göre çözülmeleri soğuk, ılık veya sıcak suyla yapılır. Alkali boyar maddelerin çözünürlükleri kısıtlı olduğundan üre ilave edilerek çözünürlükleri bir derece artırılır (Hidrotropi). Üre ilavesinin boyar maddenin çözünürlüğünü artırıcı tesirinin yanında, selüloz liflerini şişirici, boyar madde moleküllerinin agregasyon (assosiasyon) derecesini düşürücü, boyar maddenin difüzyonu artırıcı tesirleri olduğu da iddia edilmektedir. Reaktif boyar maddelerin yalnız başına çözeltileri hidrolize karşı oldukça dayanıklı oldukları hâlde, flotteye Alkali ilve edilince bu dayanıklılık Alkali hâllerde çok düşmektedir. Böyle durumlarda kumaşı boyar madde ve Alkali ile birlikte (tek banyo) empregne etme yerine, önce boyar madde ile empregne edip kuruttuktan sonra Alkali çözeltisiyle empregne etme (iki banyo) yoluna gidilir. Bu şekilde çalışmalar tek banyolu çalışma metotlarına nazaran oldukça ayrıntılı 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 fikse olmamış boyar maddenin bir kısmı liflerin içerisinden yüzeye doğru göç edeceğinden 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. Reaktif boyar maddelerle tek banyolu kurutmalı pad-steam yöntemiyle boyama uygulaması aşağıdaki gibidir: Alkali + boyar madde çözeltisiyle emdirme (20-25 °C da, AF %70–80), Ara kurutma (90–110 °C de), Buharlama, 1 dakika 105 °C de, Ard işlemler, Kurutma. Emdirme flottesine, gerekiyorsa ıslatıcı, üre eklenir. Alkali olarak sodyumbikarbonat ve soda önerilir. 30-60 m/dk.lık sabit çalışma hızları çok kullanılan hızlardır. Ancak Alkali işletmeler 100 m/dk. hıza ulaşılabilecek koşulları yaratmışlardır. Sıkma silindirlerinin basıncı, emdirme flottesi 20-25 C olarak, pick-upın sabit %70-80 olacağı şekilde ayarlanır. Boyar maddenin çözünürlüğünü artırmak için flotteye ilave edilen üre, higroskopik özellikleri ile orta ve koyu renklerin fiksajında son derece faydalı bir rol oynar (ara kurutma sonrası kumaş üzerinde nem kalmadığında). Üre, bu yararı yanında kurutma sırasında migrasyon problemlerinin artmasına neden olabilir. Flotteye tuz (5-10 g) ya da sodyumalginat (en çok 1g/l) eklenmesi kurutma esnasındaki migrasyonu engeller. Migrasyon problemi kumaş yüzeyinde açıklı koyulu boyamalar şeklinde kendini gösterir. Yanlış sıkma ayarı ve kurutucuda yer yer aşırı ısıtmalar (Bu bölgelerde aşırı kuruma olur.) gibi nedenlerden kaynaklanır. Kumaşın bir yüzünün diğerinden açık olduğu ters-yüz farklılıkları ve kurutma esnasında kumaş yüzeyindeki ısı dağılımı farklılıklarından dolayı boyar madde moleküllerinin ısı kaynağına doğru yönlenmesi nedenleriyle de migrasyon oluşabilir. Ara kurutma esnasında boyar maddeler fiske olmaya başlayacağından aşırı kurutmadan kesinlikle kaçınılmalıdır. Reaktif boyar maddelerle emdirme yöntemine göre boyamalarda Alkali boyar maddelerin elyafa fazla afinite göstermeleri sonucunda baş-son farkı (renk açılma efekti) ortaya çıkar. Emdirmenin başında derin olan renk şiddeti giderek açılır. Çalışmaya devam edildikçe ton farkı belirginleşir. Bu problemin yaşanmaması yani renk şiddetinin kumaş boyunca aynı olması için boyamada Alkali faktörler dikkate alınmalıdır. Bunlar: Kumaşın absorbsiyon yeteneği, Kumaşı flotte içine daldırma sıcaklığı ve süresi, Emdirme flottesinin hacmi ve flotte besleme sisteminin etkin çalışması, Sabit bir hızla flotteden geçen kumaşın flotteyi alma oranı, Kombinasyon boyamalarda, kullanılan bütün boyar maddelerin bir kumaşa eşit substantiflik göstermesidir. Reaktif boyar maddelerle tek banyolu yaş pad-steam yöntemiyle boyama adımları aşağıdaki gibidir: Alkali + boyar madde çözeltisiyle emdirme, Buharlama, Ard işlemler, Kurutma Reaktif boyar maddelerle tek banyolu yaş pad-steam yöntemiyle boyamada önemli avantajlar; Ara kurutmanın yapılmaması, Boyar madde veriminin daha yüksek olması, Merserize mamuller ve rejenere selüloz için daha uygun olması, Ara kurutma olmadığından migrasyonun olmamasıdır. Reaktif boyar maddelerle iki banyolu pad-steam yöntemiyle boyama; Alkali + boyar madde çözeltisiyle emdirme, Hot-flue kurutucuda ara kurutma, Alkali ve tuz çözeltisi ile emdirme, Buharlama, Ard işlemler, Kurutma adımlarından oluşur. Ara kurutma yapılmayabilir. Ancak bu durumda Alkali+tuz flottesine çok fazla boyar madde akar. Bu da kumaşta boyama verimini düşürür. Akma nedeniyle, özellikle büyük tekneler kullanıldığında şiddetli renk açılma efektleriyle karşılaşılır. Bundan başka, tekneye akan hidroliz olmuş boyar madde yeniden kumaşa tutunarak haslıkları düşürür. Nötr boyar madde çözeltisiyle emdirme, reaktif boyar maddenin alkali içermeyen ortamda dayanıklılığı fazla olduğundan avantajlıdır. Çoğunlukla 20–30 C'de emdirme yapılır. Ancak gerekli durumlarda lif içerisine boyar maddenin nüfuziyetini arttırmak için 50-60 C'ye çıkılabilir. Emdirme flottesi; ıslatıcı, migrasyon önleyici, organik oksidasyon maddesi içerebilir. Alkali flottesine boyar madde akmasını önlemek için 200–300 g/l tuz eklenir. Ancak bu konsantrasyonlarda çalışmak oldukça zordur.
Pad-Steam İşlem Şematiği
Direkt boyar maddelerle boyama:
Direkt boyar maddelerin substantifliği fazla olduğu için emdirme uygulamaları için çok uygun değildir ve nadiren kullanılır. Kullanılırken de kataloglardaki önerilere titizlikle uyulmalıdır. Burada boyama derinliği, boyar maddenin çözünürlüğü ile doğru orantılıdır.

Küp boyar maddeleri ile boyama:
Üç şekilde uygulanmaktadır. Küp boyar maddelerle iki banyolu pad-steam yöntemi ile boyama şu adımlardan oluşur: Küp boyar madde pigmenti ile emdirme, Ara kurutma (60–80°C), Sudkostik+Hidrosülfit ile emdirme, Buharlama (100–105°C) 30–60 saniye, Oksidasyon, Sabunlama. İki banyolu pad-steam, küp boyar maddelerle kontinü boyamada en fazla kullanılan yöntemdir. Kumaş öncelikle küp boyar madde dispersiyonu (küplenmemiş boyar madde flottesi) ile emdirilir ve sıkılır. Devamında Alkali durumlarda hava pasajından geçirilir, Alkalien de hemen kurutularak bir soğutma silindirinden geçirilerek soğutulur. Ardından sodyumhidrosülfit (sodyumditiyonit) ve sodyum hidroksit içeren flotteye daldırılır ve hemen sıkılarak buharlayıcıya sevk edilir. Küp boyar maddelerle boyama uygulaması yapıla tesiste, buharlama ünitesini kontinü olarak takip eden bir açık en yıkama makinesi bulunmaktadır. Böylece buharlanan kumaş, oksidasyon, yıkama, sabunlama ve durulama işlemlerine de tabi tutulur. Boyama işlemi tamamlanan kumaş kurutmaya sevk edilir. Küp boyar maddelerle tek banyolu pad-steam yöntemi ile boyama yönteminde boyar madde pigment ile beraber kostik, hidrosülfıt ve diğer yardımcı maddelerde fulard banyosuna ilave edilir. Emdirmeden sonra buharlama yapılır. Burada sodyumditiyonit (hidrosülfit) yerine Rongalit C kullanılır. Yaş buhar yönteminde uygulama; Boyar madde pigmenti ile emdirme→ Sudkostik+hidrosülfit ile emdirme → Buharlama → Oksidasyon →Sabunlama şeklinde yapılır.

Çözünür kükürt boyar maddeleri ile boyama: Kükürt boyar maddeleri ile kontinü boyama için bir boya banyosunda boyar madde, su, sodyumsülfür, yardımcı madde bulunmaktadır. Sodyumsülfür, boyar maddenin çözünür hâle gelmesini, substantif löyko formuna dönüşmesini sağlar. Ancak bunun için yüksek temperatürler gereklidir. Bu nedenle, kontinü boyama yöntemlerinin bu tip kükürt boyar maddeleriyle uygulanması zordur. Düşük temperatürlerde çözünürlük ve afinite azdır. Yüksek temparatürlerde afinite arttığı için başı sonu aynı boyamalar gerçekleştirmek zorlaşır. Bu nedenle, bu boyar maddelerle kontinü boyamalar ancak çok koyu renklerde az bir uygulama alanı bulabilmiştir. Çözünür kükürt boyar maddeler, hem suda çözündükleri için hem de bu hâlleri ile selüloza afinite göstermedikleri için özellikle kontinü boyama yöntemleri için uygundur. Bunların indirgenmesinde sodyum hidrojen sülfür kullanılır. Normal kükürt boyar maddelerinin indirgenmesinde kullanılan sodyum sülfür, suda sodyum hidrojen sülfür ve sudkostiğe ayrılır. İndirgenmeyi sağlayan oluşan sodyum hidrojen sülfürdür. Çözünür kükürt boyar maddelerinde doğrudan sodyum hidrojen sülfür kullanılır. Yalnızca sodyum hidrojen sülfür kullanılmasıyla erken oksitlenme önlenir. Bu da bronzlaşmayı engelleyerek sürtme haslıklarını iyileştirir. Sudkostik varlığıyla da liflerin şişmesi engellenebildiği gibi malzemenin tutumunun gevrekleşmesi de engellenmiş olur. Sodyum hidrojen sülfür kullanılması hâlinde yeterli miktarda Alkali ilavesi indirgenme sırasında ortaya çıkan asidin nötrleşmesini sağlar. Aksi hâlde hidrojen sülfür gazı açığa çıkar. Suda çözünür hâle getirilmiş kükürt boyar maddeleri diskontünü yöntemlerden çok yarı ve tam kontünü boyama yöntemleri için uygundur. Çözünür kükürt boyar maddeleri ile tek banyolu ped-steam uygulamasında emdirme flottesi sodyum hidrojen sülfür, Alkali, ıslatıcı ve oksidasyon önleyici içermektedir. İşlem adımları; 20–30°C'de emdirme → 100–105°C'de 30–60 sn. buharlama → Durulama → Oksidasyon → Durulama şeklindedir. Kükürt boyar maddeleri ile iki banyolu ped-steam uygulamasında 1.emdirme flottesi boyar madde ve ıslatıcı, 2. emdirme flottesi sodyum hidrojen sülfür-Alkali- oksidasyon önleyici içerir. İşlem adımları; 20–30°C'de emdirme → İkinci banyo ile yaştan yaşa emdirme → 100–105°C'de 30–60 sn. buharlama → Durulama → Oksidasyon → Ard işlemler şeklindedir.

Sıkma % si Hesabı
Silindirlerin sıkma değeri için pad batch yönteminde dikkate alınan bütün noktalar ve hesaplamalar pad-steam yöntemi içinde geçerlidir.

Sıkma Silindirlerinin Basınç Ayarı
Sıkma silindirlerinin basıncı, kumaş üzerinde pick-up değeri kadar flotte kalacak şekilde sıkılmak üzere ayarlanır

Dakikada İlave Miktarının Ayarı (Debi Ayarı)
Fulard teknesine, bütün açık en emdirme yöntemlerinde olduğu gibi flotte seviyesi hep aynı kalacak şekilde besleme yapılır.

Buhar Kamarasının Sıcaklığı ve Buharlama
Bu sistemde, kumaşın buharlayıcıdan geçirilmesi çok önemli ve sonucu etkileyen bir adımdır. Bu amaçla birçok tipte buharlayıcı geliştirilmiştir. Bunların en önemlileri;
Silindir buharlayıcılar: Kumaşın buharlayıcıdan gergin durumda geçtiği silindir şeklindeki buharlayıcılar,
Konveyör tipi buharlayıcılar: Kumaşın buharlayıcıdan rulolu yatak veya konveyör kayış üzerine yığılarak (istiflenerek) geçtiği buharlayıcılar,
Kombine buharlayıcılar: Kumaşın buharlayıcıdan, önce gergin sonra istiflenerek geçtiği buharlayıcılardır. Bütünüyle kesiksiz olan bu sistemde hangi buharlayıcı tipi kullanılırsa kullanılsın yapılan terbiye işlemleri diğer sistemlere göre işlem süresi kısadır.

Reaktif boyar maddelerle tek banyolu kurutmalı pad-steam yöntemiyle boyamada buharlama: Buharlama süresi, temperatür, kullanılan yardımcı maddeler ve Alkali konsantrasyonu gibi etkenlere göre farklılık gösterir. Bu etkenlere bağlı olarak buharlama, 20–30 saniye ile 6 dakika arasında değişir. Reaktif boyar maddelerle tek banyolu yaş pad-steam yöntemiyle boyamada buharlama: 102 C da, 30–90 saniye uygulanır. Reaktif boyar maddelerle iki banyolu pad-steam yöntemiyle boyamada buharlama: Kullanılan Alkali, boyar madde ve boyama derinliğine göre 100–105 C'de, 20–100 sn. süre ile yapılır.

Direkt boyar maddelerle boyamada buharlama: 102–104 C'de 1–5 dk. olarak uygulanır. Küp boyar maddelerle boyama işlemlerinde ara kurutma 60–80°C da, buharlama ise 100–105 °Cde 30–60 saniye süre ile yapılır. Kükürt boyar maddelerle boyamada buharlayıcının içinde kesinlikle belli bir değerin üzerinde oksijen (O2) olmamalıdır. 30–60 sn. süreyle 103–105°C'de buharlama yapılır. Kumaş su teknesine girer. Suyun sıcaklığı hem kumaş eni boyunca homojen olmalı hem de 25°C'nin altında olmalıdır.

Son İşlemler
Kullanılan boyarmaddelere göre oksidasyon ve yıkama işlemleri yapılır.
Kullanılan Boyar Maddeye Göre Son İşlemler Küp boyar maddeleriyle boyamada oksidasyon
Oksidasyon bir kaç şekilde yapılabilir. Bunlar: Açık havaya asarak ya da içinden hava geçirerek yapılan oksidasyon Akan sudan geçirerek ( özellikle aparatlarla ) yapılan oksidasyon En yaygın olarak da yükseltgen maddelerle muamele ile yapılan oksidasyon Yükseltgen madde olarak çoğunlukla peroksitler kullanılır. Pad-steam yöntemine göre peroksit ile yapılan oksidasyon; pH 8–9 da 50 °C'de 1–2 dakika süreyle uygulanır. Daha az sıklıkla, potasyumbikromat da kullanılan bir oksidasyon maddesidir. Sodyumkromat rengi matlaştırdığı için nadiren kullanılır. Oksidasyon öncesinde mamul üzerindeki fazla flotte çok iyi bir şekilde uzaklaştırılmalıdır. Aksi hâlde, fazla boyar madde oksitlenerek çözünmez boyar madde pigmenti şeklinde kumaş üzerine tutunur. Bu durum, yıkama ve sürtme haslıklarının düşmesine neden olur. Küp boyar maddelerin oksidasyonu; Hidrojenperoksit, sodyumperkarbonat ve sodyumperborat ile 50-60°C'de, Potasyumbikromat ile zayıf asidik ortamda (asetik asitle-pH 5'geçmemelidir) 50–70°C'de, Sodyumklorit ile zayıf asidik ortamda (asetik asitle-pH 5'geçmemelidir) 70–80°C'de, Sodyumhipoklorit ile Alkaliik ortamda 20–30°C'de yapılabilir. Günümüzde doğrudan kullanılabilen özel oksidasyon kimyasalları üretilmiştir ve bunların kullanımı yaygınlaşmıştır.

Kükürt boyar maddeleriyle boyamada oksidasyon
Kükürt boyar maddeleriyle boyamada oksidasyon, Alkaliik ortamda (pH 10) veya asidik ortamda (pH 4-5) ve 70°C'de yapılır. Oksidasyon maddesi olarak sodyumbikromat, sodyumperborat, sodyumklorat, potasyumiyodat, potasyumbikromat ve hidrojenperoksit kullanılır. Hava ve su ile yapılan oksidasyon tam renk tonlarını vermediği için tercih edilmez. Sodyumperborat canlı renk tonları vermesine karşın, yaş haslıkları potasyumbikromat ile yapılan oksidasyondan biraz daha düşük seviyede olur. Hidrojenperoksit ile oksidasyonda da canlı renk tonları elde edilir. Ancak yaş haslıkları düşük ve elde edilen renk tonunun tekrar edilebilirliği azdır. Asidik ortamda (asetik asit) yaş haslık ve tekrar edilebilme artar ancak renk donuklaşır. En iyi sonuçlar, potasyumbikromatla yapılan oksidasyonda elde edilir. Bu da çevre açısından sakıncalı olduğundan uygulanmamalıdır. Günümüzde; hidrojenperoksit, sodyumbromat, sodyumklorit, sodyumiyodat, bunların karışımları ile özel oksidasyon maddeleri kullanılmaktadır. Bunlarla oksidasyon, asidik ortamda 70 °C'de, alkali ortamda ise 40 °C'de yapılır.

Yıkamalar
Yıkama, tekstil terbiyesinde, mamul kalitesi açısından bütün yöntemlerin işlem basamaklarında çok büyük önem taşır. Pad-steam tesisinde buharlama kabinini takiben yıkama bölümü de bulunmaktadır. Diğer terbiye makinelerinde olduğu gibi pad-steam tesislerinin de değişik konstrüksiyonları bulunmaktadır. Konstrüksiyona bağlı olarak yıkama bölümündeki tekne ve kabin sayısı da değişebilir. Kumaşın, boyama ve buharlama sonrası başka bir yıkama makinesine taşınmaması zamandan tasarruf sağlar. Yıkama, renk derinliğine, elyafın cinsine, kumaşın yapısına, yapılan terbiye işlemine (boyama, baskı, ön terbiye) göre farklı reçetelerle yapılır. Aynı yıkama reçeteleri farklı konstrüksiyonlardaki yıkama makinelerinde uygulanabilir. Pad-steam yönteminde, çözünür kükürt ve küp boyar maddelerinin oksidasyon adımı da tesisin yıkama bölümünde yapılır. Pad-steam uygulamalarında da yıkama prosesleri kullanılan boyar maddeye göre farklılık gösterir. Boyar madde kataloglarında yıkama prosesi önerileri de bulunmaktadır. İşletmeler, çoğunlukla kullandıkları boyar madde için önerilen yıkama proseslerini uygular. Bu nedenle yıkama uygulamaları için genel anlamda bilgi vermek daha doğru olacaktır.

Reaktif boyar maddelerle boyama sonrası yıkama
Reaktif boyar maddelerle yapılan boyamaların yaş haslıkları, büyük ölçüde ard işlemlerin iyi yapılmasına bağlıdır. Liflerle kimyasal bağ yapmamış, mekanik olarak tutunmuş boyar madde ve diğer kimyasal madde moleküllerinin tamamen uzaklaştırılması gerekir. Bu amaçla yıkama, ilk bir ya da iki teknede soğuk durulama ile başlar. Takip eden teknelerdeki flotte sıcaklıkları giderek arttırılır. 50 C sıcaklıktaki durulamanın ardından flotte sıcaklığı kaynama noktasına (95 C) kadar çıkarılır ve teknelerde reaktif yıkama sabunu ilavesiyle hazırlanmış flotte bulunur. Kaynama sıcaklığındaki yıkamadan sonra sona doğru iki ya da üç teknede yeniden soğuk durulamalar yapılarak yıkama bitirilir.

Küp boyar maddelerle boyama sonrası yıkama
Küp boyar madde başlangıçta küpleme yapılarak suda çözünür hâle getirilmiştir (indirgenme). Emdirme ve buharlama sonrasında yeniden suda çözünmez duruma dönüştürülmesi gerekmektedir (yükseltgenme). Bu nedenle de buharlamadan sonra yıkama bölümünün ilk teknelerinde oksidasyon denilen bu işlem gerçekleştirilir. Oksidasyon sonrası bir ya da iki tekne soğuk durulamaya ayrılmıştır. Küp boyamanın son renk tonunun kazanılması ve haslıklarının yüksek olabilmesi için oksidasyondan sonra takip eden teknelerde kumaş, kalsine soda, sabun veya deterjan içeren kaynar banyolarla muamele edilir. Kaynar sabunlama, küp boyar maddelerinde çok önemli bir adımdır. Boyamanın tüm haslıklarının yükselmesini sağlar. Yıkama, devam eden teknelerde sırasıyla ılık ve soğuk durulamalarla bitirilir. Son muamele sırasında liflere mekanik olarak bağlanmış kısım akarken liflerin içerisindeki boyar madde parçacıklarının birleşerek daha büyük parçacıklar (agregat) hâline geçmesi sağlanmaktadır. Bu nedenle renk tonu biraz değişebildiği gibi haslıklar da biraz daha artmaktadır.

Kükürt boyar maddelerle boyama sonrası yıkama
Kükürt boyar maddelerle boyama sonunda fazla flottenin çok iyi bir şekilde uzaklaştırılması gerekir. Aksi durumda nüfuz etmeyen boyar madde molekülleri de oksitlenerek life mekanik olarak tutunur. Bu da boyamaya bronzlaşma denilen mekanik bir görünüm verir ve boyamanın sürtme haslıklarını düşürür. Burada oksidasyondan önce soğuk (30 C) durulama yapılmaktadır. Bunun sebebi kükürt boyar maddelerdeki lif içine girmeyen boyar maddelerin (okside olarak bronzlaşmaya neden olabilecek boyar madde) oksidasyondan önce etkili bir şekilde uzaklaşmasını sağlamaktır. Ön durulama adımı, kükürt boyar maddelerle boyamada oldukça önemlidir. Öyle ki 8 tekneli bir kontinü yıkama ünitesinde 3–4 tekne oksidasyon öncesi durulamaya ayrılabilir. Ön durulamaları oksidasyon takip eder. Oksidasyon yapılan teknelerden sonra işlem, ılık ve soğuk durulamalarla bitirilir. Bu kısımda, boyamanın yaş haslıklarının iyileştirilmesi ve liflerin kopma dayanımlarının arttırılması için özel üretilmiş kimyasallarla muamele edilir.

0 yorum:

Haftalık En Çok Okunanlar