Tekstil ve Moda Sitesi

Pad Thermosol Yöntemi İle Boyama

Pad-Thermosol İşlem Şematiği
PAD-THERMOSOL YÖNTEMİ İLE BOYAMA
Pad-Thermosol Yöntemi
Thermosol boyama; polyester ve polyester karışımlarının boyanmasına özgü bir yöntemdir. Esası; kuru ısı fiksajı tekniği ile kontinü boyamadır. Özellikle pamuk/polyester karışımlarının, reaktif/dispersiyon boyar maddeleriyle boyanmasında büyük önem taşır. Karışım olmayan polyester kumaşların boyanmasında ise hidrofobik karakterinden dolayı düzgün empregnasyon ve kurutma zorlukları nedeniyle kullanımı daha sınırlıdır. Pad-thermosol yöntemi; Boyama flottesi ile emdirme, 110-120 C'de ara kurutma, 180–230 C'de 1–1,5 dak süre ile boyar maddenin elyafa fiksajı için thermosolleme, Ard işlemler şeklinde uygulanır. Ara kurutmalar en iyi şekilde, giriş kısmına IR kurutucu eklenmiş hot-flue'da yapılır. Yöntem ara kurutma öncesi bir IR kurutma yapılması şeklinde de uygulanabilir. Ara kurutma yapılmadan aynı cihazda kurutma ve fiksaj yapılması da pad-thermosolün uygulama biçimlerindendir. Yöntem yüksek üretim olanağının yanında, kontinü bir işlem olduğu için ancak aynı renkte boyanacak uzun metrajlı kumaşların boyanması için uygundur.

Thermosol boyamada dikkat edilecek noktalar
Bu yöntem, iyi fikse olmuş koyu renklerin eldesi için uygundur, ancak bunun için Alkali noktalara dikkat etmek gerekmektedir. Empregnasyon sırasında kumaşın üniform bir şekilde kolayca emdirilmesi için haşıl sökme ve yıkama işlemlerinin çok iyi yapılması gerekir. Mamul üzerinde kimyasal madde kalıntısı bulunmamalıdır. Az miktarda bile olsa herhangi bir sabun, haşıl sökme maddesi veya yüzey aktif madde, empregnasyon sırasında flottenin köpürmesine veya boyar madde dispersiyonunun bozulmasına neden olabilir. Bu da benekli boyama hatasına neden olur. Ön kurutmanın düzgün yapılmış olması (kumaş homojen kurutulmuş olmalı) düzgün empregnasyon için çok önemlidir. Kumaşın yüzeyinde düğüm, neps, iplik ucu bulunmamalıdır. Bunlar, empregnasyon esnasında sıkma silindirleri tarafından ezilerek alt kısımlarda renk tonunun açık olmasına neden olur. Kumaşların yakma işlemi sırasında erimiş lif uçları diğer yöntemlerde (HT ve carrier) koyu ton boyanır. Thermosol yönteminde ise koyu boyanmaz. Kumaş üzerinde temperatür farklılıkları olmaması için yakmanın düzgün yapılması (küçük alevle, hızlı geçişle ve iki kez yapılmalıdır) gerekir. Kumaş üzerinde oluşacak temperatür farklılıkları da afinite farklılıklarından dolayı boyama düzgünsüzlüğüne neden olur. Mamul üzerindeki su damlaları ve az da olsa kullanılmış leke çıkartıcılarda liflerin afinitelerinde ve ıslanma yeteneklerinde farklılıklara yol açar. Thermosolleme pad-thermosol tesisi yerine hot-flue veya silindirli kurutucuda yapılacaksa, polyester mamule ön fiksaj yapılması yararlı olacaktır. Çünkü bu makinelerde mamulün enine ve boyuna çekmesinin ayarlanması zordur. Bu durumda en boy ayarı için malzemenin son bir ramöz işleminden geçmesi zorunludur.

Pad-Thermosol Yönteminin Tercih Edilme Sebepleri
Bu yöntemin esası; polyesterin yapısını kimyasal yolla değil fiziksel yolla açmak için ısıl işleme dayanmasıdır. Polyesterin boyanmasında, kuru ısı fiksajı tekniği ile boyama gerçekleştirilen en önemli kontinü boyama yöntemidir. Emdirme yönteminin bütün avantajları burada da geçerlidir. Bunun yanında aşağıda sıralanan nedenlerle de tercih edilir. Kontinü bir yöntem olduğu için üretim hızı yüksektir. Mamul, enine açık olarak işlem gördüğü için boyar madde fiksesi ile birlikte polyesterin termofiksajı da aynı anda yapılabilir. Boyar madde fikse verimi yüksektir. Düzgün ve iyi nüfuz etmiş boyamalar elde edilir. Carrier gerektirmez. Polyester/pamuk karışımlarının tek adımda boyanabilmesini sağlar.

Pad-Thermosol Yöntemine Uygun Boyar Madde Seçimi
Thermosol boyama yöntemi, özellikle pamuk/polyester karışımlarının, reaktif/dispersiyon boyar maddeleri ile boyanmasında büyük önem taşımaktadır.

Dispersiyon boyar maddeleri ile thermosol boyama metodu: Emdirme için kullanılan dispersiyon boyar maddelerinin (Partikül hacmi 2 milimikrondan daha küçük olmalıdır.) çok ince olması gerekir. Tanecik büyüklüğü, boyar maddenin difüzyon katsayısını ve buharlaşma basıncını önemli derecede etkiler. Thermosol metodunda, boya maddenin buharlaşma yeteneğinin yüksek olması istenir. Ancak yöntem için yalnızca süblimasyon haslığı yüksek boyar maddelerin uygun olduğunu söylemek doğru olmaz. Thermosol yöntemi için kullanılacak boyar madde seçilirken boyar maddenin % fiksaj, % thermosolleme eğrileri incelenip optimum verim şartları ve thermosolleme için uygunluğu belirlenmelidir. Kombinasyon boyamalarda da fiksaj ve thermosolleme eğrileri birbirine yakın boyar maddelerin kullanılması boyama düzgünlüğü açısından önerilmektedir. Kombinasyon boyamalarda thermosolleme için orta süblimasyon haslığına sahip boyar maddeler uygunluk taşır. Süblimasyon haslığı ile thermosolleme haslığının birbirine karıştırılmaması gerekir. Süblimasyon haslığı, lif içine nüfuz etmiş, çözünmüş boyar maddenin lif yüzeyine göç ederek buharlaşma yeteneğinin ölçütüdür. Thermosolleme de önemli olan ise liflerin üzerindeki katı boyar maddenin buharlaşma yeteneğidir. Bunun yanında süblimasyon haslığı boyar maddelerin thermosol yöntemine uygun olup olmadığı konusunda tam bir ölçüt değildir. Boyar madde taneciğinin çapı küçüldükçe boyar maddenin buhar hâline geçme hızı artar. Bunu sonucu olarak sıvı hâlde satılan dispers boyar maddelerle, aynı boyar maddenin toz markasına nazaran daha iyi boyama sonuçları alınmaktadır. Çünkü bu tiplerde dispers boyar madde molekülleri çok küçük parçacıklar hâlinde bulunur. Ayrıca sıvı markalar düşük konsantrasyonda dispersiyon maddesi içermeleri nedeni ile % 50–90 dispersiyon maddesi içeren granüller formdaki dispersiyon boyar maddelerine nazaran daha az migrasyon gösterir. Boyar maddenin toz formlarının kullanıldığı durumlarda düzgünsüz emdirme ve beneklenmeyi önlemek için emdirme flottesi özel bir dikkatle hazırlanmalıdır. Çok yüksek bir buhar basıncına sahip dispers boyar maddeler, liften uzaklara süblime olabilirler. Bu da renkte verim kaybına, termofiksaj ünitesinin kirlenmesine ve nüans değişimine neden olur. Bundan başka aynı termofiksaj ünitesinde boyanacak diğer parti, daha önce buharlaşmış boyar madde ile lekelenebilir. Boyar maddenin buharlaşma oranı partikül hacmi ile yakından ilgilidir. Çok ince bölünmüş dispersiyon boyar maddeleri çok yüksek buharlaşma oranına sahiptir. Boyar maddenin buhar basıncı ile süblimasyon haslıkları arasında da çok sıkı bir ilişki vardır. Buhar basıncı ne kadar yüksekse süblimasyon haslıkları o kadar düşük olur. Pad-thermosol yönteminde buharlaşma yeteneğine göre optimum koşulların seçilmesi önemlidir. Örneğin; buharlaşma yeteneği yüksek olan boyar maddeler biraz daha düşük temperatürlerde, buharlaşma yeteneği düşük olan boya maddeler yüksek temperatürlerde thermosolleme yapılır. Çok düşük süblimasyon haslığına sahip boyar maddelerin kullanılmasının gerektiği durumlarda ise thermosol yöntemi için ilginç bir öneri, emdirilmiş ve kurutulmuş kumaşın boya buharlarını geçirmeyen bir film tabakası ile kaplanmasıdır. Nişasta veya sodyum alginat filmi boyar maddenin buharlaşarak kaybını önlemekte ve renk verimini artırmaktadır. Bu yöntemde boyar maddenin yüksek sıcaklıklara karşı dayanıklılığının iyi olması, thermosolleme şartlarında kimyasal değişikliklere uğramaması zorunludur. Thermosolleme kabinlerinde yüksek olan sıcaklığın, kabinlerin her yerinde sabit tutulamaması, boyamanın yoğunluğunun ve nüansının farklı olmasına neden olur. Bu nedenle, thermosol sıcaklığına karşı fazla hassas olmayan orta derecede süblimasyon haslığına sahip boyar maddelerin kullanılması önerilmektedir. Kombinasyon boyamalarda, thermosolleme temperatürü, molekül büyüklükleri, fiksaj/thermosolleme temperatürü eğrileri birbirine yakın olan boyar maddelerin kombine edilmesine özen gösterilmelidir.

Pigment boyar maddeleri ile thermosol boyama metodu: Pigment boyar maddelerinin tekstil liflerine herhangi bir afinitesi yoktur. Pigment boyar maddelerin life afinitesi olmadığı için lifi boyama özelliğine sahip değildir. Tekstil liflerine binder ile yapıştırılır. Pigmentler baskıcılıkta önemli ancak boyacılıkta fazla yaygın değildir. Ayrıca life afiniteleri olmadığı için uzun banyo oranlarında çektirme yöntemine göre boyama yapılmamaktadır.

Pigment boyar maddelerle boyamanın avantajları; Boyama yöntemi basittir. Yıkamaya ihtiyaç yoktur. Life afınitesi olmadığından her çeşit lif karışımlarını bir adımda boyamak mümkündür. Fulardda yapılan boyamalarda baş son farkı meydana gelmez. Buruşmazlık bitim işlemi ile uygulama şartları benzerlik gösterdiğinden pigment boyaması buruşmazlık işlemi ile tek adımda yapılabilir. Pigment boyar maddelerin elyafa afinitesi olmadığından emdirme yöntemi için son derece uygundur. Baş-son farkı problemi ortaya çıkmaz. Boyamadan sonra yıkama işlemine gerek duyulmaması, makine parkı, enerji, su, atık su açısından çok büyük bir avantaj sağlar. Pigment boyar maddelerle boyama kontinü metoda göre; Emdirme, Kurutma, Kondenzasyon ( Fiksaj) şeklindedir. Pigment boyar maddelerle boyamada, kataloglarda belirtilen miktarda binder kullanılması, kondanse temperatürü ve süreye bağlı kalınması önemlidir. Maliyeti düşürmek ve tuşenin sertleşmesini önlemek için az binder kullanılması gibi uygulamalar yanlıştır. Önerilen miktarların altında binder kullanılması, haslıkların düşmesine ve renk tonlarının daha açık çıkmasına neden olur. Emdirme flottesi, pigment boyar madde, binder ve gerekiyorsa katalizör, apre maddesi-yumuşatıcı, migrasyonu önlemek için antimigrasyon maddesi içerir. Kullanılan maddeler ayrı kaplarda hazırlanır ve binderin bulunduğu çözeltiye süzerek eklenir. Migrasyon probleminin nedeni; boyamada tüm tekstil yüzeyini iyice örten kesiksiz bir sıvı tabakasının varlığı boyar maddenin migrasyonu için gereklidir. Yüzeydeki su buharlaşınca migrasyon ortadan kalkar. Emdirmede sürenin kısa olması, liflerin şişmeye başlamadan flotteden çıkması, sıkma silindirlerinde etkili bir şekilde sıkılmasıyla alınan flotte oldukça düşmektedir. Kurutmadan önceki hava pasajında tekstil mamulü üzerindeki su şişme için kullanılır. Böylece yüzey suyu iyice düşmüş olur. Bu da migrasyon tehlikesinin önlenmesi anlamına gelir. Gerekli durumlarda mamul, kurutmadan önce bir IR kurutucudan geçirilebilir. Migrasyon normal kurutma adımında ortaya çıkar. Migrasyonun nedeni, su akımlarının boya partiküllerini liflerin boşluklarına taşımasıdır. Özellikle ön kurutmada sıcaklığın homojen olmamasından, kumaşın bir kısmı diğer kısımlarına göre daha erken kuruyacaktır. Bu durumda yaş kısımdan kuru kısma doğru, kapılar çekim kuvvetleri nedeniyle su ve boyar madde akımı olur. Sonuçta kumaş yüzeyinde yavaş kuruyan (daha nemli) kısımlarda çabuk kuruyan (daha kuru) kısımlara göre daha fazla boyar madde birikir. Bu ise boyama düzgünsüzlüğü oluşturur. Kurutma makinesindeki temperatür farklıkları migrasyon riskini arttırır. Anti migrasyon maddeleri, boyar maddelerle agregat oluşturarak su akımları ile taşımasını önler. Çünkü oluşan agregatların boyutları, lif boşluklarından geçemeyecek kadar büyüktür. Kurutma işlemi, hot-flue kurutucular veya ramözde yapılabilir. Kurutmadan sonra yine hot-flue, ramöz, kondanse makinesi veya silindirli kurutucularda kondenzasyon gerçekleştirilir. Binderin cinsine göre değişmekle birlikte genellikle 120–150 C'de 5–3 dakika kondenzasyon yeterli olmaktadır. Pigment boyamada, düzgün boyamalar elde etmek için; Kumaşın ön terbiye işlemlerinin çok iyi yapılmış olması gerekir. Aksi hâlde yetersiz ve düzgünsüz temizlenmiş mamulde, lekeli ve abrajlı boyama etkisi meydana gelir. İyi bir yakma işleminden geçirilmiş olması da önemlidir. Çünkü havlar zemine göre daha açık boyanacaklarından düzgünsüz bir boyama izlenimi verir. Kumaşın her yerinin homojen kurutulmuş olması gerekir. Boyamadan sonra ard işlemler gerekmemesi; su, artık su, yıkama maddesi, enerji tasarrufu ve zaman kazandırması, pigment boyar maddeleri en büyük avantajlarıdır.

Boya Banyosunda Kullanılan Kimyasal Maddeler ve Görevleri
Dispers boyar maddelerle thermosol boyamada kullanılan yardımcı maddeler:
Dispersiyon maddeleri: Boyar madde partiküllerinin emdirme sırasında herhangi bir agregasyon veya çökme olmadan ince dispersiyon durumunu korur. Ancak; dispersiyon maddelerinin boyar maddeyi yutma eğilimi renk veriminin düşmesine neden olur. Boyama hızını azaltır. Bundan başka dispersiyon maddeleri, lif üzerine fiske olan boyar madde miktarını azaltır, kurutma esnasında boyar madde migrasyonunu arttırarak düzgünsüz boyama problemi yaratır. Bu nedenle emdirme flottesinde ancak çok az miktarda dispersiyon maddesi bulunursa yaralı olur.
Kıvamlaştırıcı: %100 PES kumaşın flotte alımını arttırmak için emdirme flottesine kıvamlaştırıcı koymak yararlıdır. Kıvamlaştırıcı; kurutma esnasında boyar maddenin migrasyonunu dolayısıyla da düzgünsüz boyamayı önler. Kıvamlaştırıcı ilavesiyle aglomerasyon, yani boyar madde partiküllerinin büyümesi engellenir. Böylece boyar madde kurutma esnasında ince dispersiyon durumunda kalır. Bunun sonucunda termofiksaj esnasında boyar madde transferi çok yüksek olduğundan daha yüksek renk verimi elde edilir. Thermosol yönteminde kullanılacak kıvamlaştırıcının; Boyar maddeye ve dispersiyona etki etmemesi, Migrasyonu önlerken life boyar madde engellememesi, İşlem koşullarında sabit olması, Kumaştan kolayca uzaklaştırılması gerekir. Kıvamlaştırıcı olarak sodyum alginat bu özellikleri taşıyan en iyi kıvamlaştırıcıdır. Sentetik polimer maddeleri de uygundur. Emdirme flottesindeki kıvamlaştırıcının konsantrasyonu, polyester ve karışımlarının boyanmasında sonucu önemli derecede değiştirir. Kıvamlaştırıcı konsantrasyonundaki artışla boyar madde verimi artar. Bu durum kıvamlaştırıcının oluşturduğu filmin boyar madde buharlarını geçirmemesine bağlanmaktadır.
Islatıcı madde: Polyesterin hidrofob olması nedeniyle emdirme flottesine az miktarda ıslatıcı madde ilavesi yaralıdır. Islatıcı madde, kumaşın emdirme flottesiyle teması hâlinde daha kısa sürede hızlı ve üniform ıslanmasını sağlamasını sağlar. Bunun yanında, termofiksajdan sonra kumaşın temizlenmesini kolaylaştırır. Islatıcı miktarının 1–2 g/l'yi aşmaması gerekir. Aksi hâlde migrasyon artar.
Asetik asit: Genelde dispersiyon boyar maddeleri içeren emdirme flotteleri uygun bir asidin (örneğin asetik asit) ilavesiyle pH 5–6 ya ayarlanmalıdır. Bununla birlikte, dispers boyar maddelerinin reaktif boyar maddeleri ile aynı anda uygulandığı durumlarda, emdirme flottesi Alkaliik olmalıdır. Dispersiyon boyar maddeler Alkaliik şartlara da dayanabilirliklerine göre seçilmelidir.
İyon tutucu, kompleks bağlayıcı: Metale duyarlı boyar maddeler ya da sert su kullanılacağı zaman, emdirme banyosuna iyon tutucu ilavesi yararlıdır.
Üre: Dispersiyon boyar maddelerinin fiksaj oranını arttırır. Daha ılımlı temperatür ve daha kısa zamanda termofiksaj sağlanır. Bunun yanında pes/pamuk karışımlarında selüloz kısmının renginin açılmasını önler. Ürenin bu avantajlarının yanında sakıncaları da vardır. Üre erime noktası yakınında bozuşarak amonyak ve guanidin açığa çıkarır. Aynı zamanda dispersiyon boyar maddesi parçalanır.
Solvent: Emdirme flottesine yağ alkoller ve poliglikol eterler gibi solventlerin ilavesi, dispersiyon boyar maddesinin fiksaj hızını arttırmak için bir öneridir. Ancak karışımlarda selüloz kısmının lekelenmesini bir dereceye kadar arttırdığı için pratikte çok az kullanılır.
Sodyum karbonat veya sodyum bikarbonat: Alkaliik ortamı sağlar.

Pigment boyar maddelerle thermosol boyamada kullanılan yardımcı maddeler:
Binder: Elyaf ve boyar maddeyi bağlayıcı madde
Katalizör: Reaksiyonu etkilemeden hızlandıran madde
Apre maddesi, yumuşatıcı: Kumaşta oluşabilecek serleşmeyi gidermek amacıyla kullanılır.
Antimigrasyon maddesi: Migrasyonu önlemek için kullanılır.
Amonyak: Alkaliik ortam sağlar.
Emülgatör: Kıvamlaştırıcı olarak bulunur.
Diamonyum fosfat: Binderin kondenzasyonu için gerekli olan asidik ortamı sağlar. Fiksaj sırasında asit yapar.

Fulard Sıcaklığı ve Önemi
Pad-thermosol yönteminde emdirme sıcaklığının 21-28 C arasında ayarlanması uygundur. Boyar maddeler sıcakta çözündürülmüşlerse bu sıcaklıklara soğutulur. Düzgün bir emdirme için flotte sıcaklığının bu aralıkta kaça ayarlandığının çok önemi yoktur. Önemli olan sıcaklığın ve flotte konsantrasyonun işlem boyunca homojen ve sabit olmasıdır.

Fulard Hızı
Emdirmede genellikle %50 ile %80 banyo alımı gerçekleşir. Fulard hızı, diğer yarı kesikli ve kontinü yöntemlerde olduğu gibi pick-up değerine göre ayarlanır. Boyanacak kumaş için pick-up değeri, daha önceden laboratuvar çalışmaları ile belirlenmiştir. Kumaşın fularddan geçiş hızı, belirlenen flotte alımını sağlayacak şekilde olmalıdır. Hız ayarları tesisin kumanda panolarının ilgili bölümlerinden yapılmaktadır.

Pad-Thermosol Yöntemine Göre Boyama
Günümüzde emdirme yöntemleri için farklı konstrüksiyonlarda çok modern tesisler üretilmiştir. Bu tesisler, farklı prosesler için kullanılabilir. Ayrıca en son teknik ve yöntem teknolojisi sayesinde büyük kontinü tesislere dönüştürülebilir. Yeni sistem thermosol tesislerinde, bütün proses bir kumanda panosundan görsel olarak izlenebilmekte ve kontrol edilebilmektedir.

Dispersiyon boyar maddeleri ile thermosol boyama (PES)
Thermosol metodunda, modern tesislerin varlığı yanında thermosol ünitesi olarak hot-flue, ramöz, kondanse makinesi ve silindirli kurutucu da kullanılabilir. Silindirli kurutucu; mamule diri bir tutum verdiğinden hot flue ve ramöz daha avantajlıdır. Ekonomik olarak düşünüldüğünde en uygunu hot-fluedur. Son yıllarda modern thermosol tesislerinin kullanımı yaygınlaşmıştır. Dispersiyon boyar maddelerinin birçoğu, metal iyonlarına, kalsiyum tuzlarına ve iyonik maddelere hassastır. Bu nedenle emdirme flotteleri iyonize su ile hazırlanır. İlk olarak kıvamlaştırma maddesi topaksız pasta hâline getirilerek suda çözülür. Reçetedeki miktar kadar alınarak ılık su ile karıştırılır. Boyar madde de iyi bir dispersiyon formuna getirilir. pH'ın asidik olarak ayarlanması için flotteye asit konulurken kıvamlaştırma maddesinin çökmemesi için asidin dikkatli bir şekilde seyreltilmiş formda ilave edilmesi yerinde olur. Hazırlanan flotte emdirme fulardına filtre edilerek (süzülerek) konulur. Emdirme esasına dayalı tüm yöntemlerde olduğu gibi bu yöntemde de kumaşın her tarafında eşit bir nemlilik olması esastır. Aksi takdirde, düzgünsüz flotte alımı ortaya çıkar. Emdirmede flotte alımının mümkün olduğunca düşük tutulması, kurutmada ekonomiklik ve istenmeyen migrasyonun elimine edilmesini sağlar. Düzgün bir emdirme için flotte sıcaklığı ve flotte konsantrasyonu, tüm işlem boyunca homojen olmalıdır. Flotte konsantrasyonunun homojenliği, flottenin 5–6 dakikada yenilenebildiği fulard tekneleri ve teknede türbulans bir akım ile flotte karıştırılarak sağlanır. Düzgün bir boyama eldesi için iyi bir empregrasyon ve düzgün bir sıkma büyük önem taşımaktadır. Kurutma adımı bu anlamda çok kritik bir adımdır. Çünkü kurutmanın düzgünsüz olması hâlinde boyar madde molekülleri sürekli olarak fazla kuruyan kısma göç eder (migrasyon). Bu da kumaş üzerinde boyar madde birikimlerine dolayısıyla düzgünsüz boyamaya neden olur. Bu nedenle ara kurutmada, kumaş üzerindeki suyun mümkün derece üniform olarak buharlaştırılması gereklidir. Ara kurutmanın iki kademede yapılması yararlı olacaktır. Kumaş, ön kurutmadan sonra thermosolleme işlemine tabi tutulur. Gerçek renk tonunun ve en yüksek haslığın elde edilmesi için boyama işlemi sonunda, fikse olmamış boyar maddenin ve kumaş üzerindeki artıkların uzaklaştırılması şarttır. Bunun için de çok iyi yıkama işlemi (redüktif yıkama) yapılmalıdır. Bu yıkama, farklı çözeltilerle dolu olan, geniş yıkama makinelerinde yapılabilir.

Pamuk/polyester karışımlarının dispers/reaktif thermosolleme yöntemiyle boyanması: Thermosol yöntemi; pamuk/pes karışımlarının, reaktif/dispersiyon boyar maddeler ile boyanmasında büyük önem taşır. Bu uygulamada reaktifliği düşük olan boyar maddeler kullanılır. Ön kurutma adımı, daha düşük sıcaklıklarda (dispers boyar maddelerle pes boyamaya göre) yapılır. Üçüncü adımda termofiksaj gerçekleştirilir. Orta dereceli temperatürlerde termofiksaj sıcaklığı 100-120 C, yüksek temperatürlerde termofiksaj sıcaklığı ise 190–210 C olarak ayarlanır. Yüksek sıcaklıkta termofiksaj, her iki boyar maddenin de fiksajını sağlaması açısından avantajlıdır.
Termofiksaj yöntemi ile reaktif boyama
Pad-thermosol yöntemi, %100 pamuklu kumaşların reaktif boyar maddelerle boyanmasında da kullanılmaktadır. Uygulama aşağıdaki adımlardan oluşur; Alkali+boyar madde çözeltisi ile emdirme, Kurutma, Termofiksaj, Ard işlemler. Reaktif boyamada emdirme flottesine üre ilave edilmez. Çünkü yüksek sıcaklıklarda üre parçalanarak amonyak gazı ortaya çıkarır. Ayrıca ürenin bir kısmı süblime olarak kurutucunun kirlenmesine, damlama lekelerinin oluşmasına neden olur. Bu nedenle üre yerine boraks kullanılır. Alkali olarak sodyum karbonat veya sodyum bikarbonat kullanılabilir. Yüksek temperatürlerde sodyum bikarbonat daha uygundur. Ara kurutma için en avantajlısı giriş kısmında IR kurutucu ile kombine edilmiş hot-flue veya hava püskürtmeli kurutuculardır. Üçüncü adım olan termofiksaj; thermosol tesisinden başka, hot flue, ramöz ve silindirli kurutucuda yapılabilir. Bunun için 120C'da 3–4 dakika, 210 C'da 40–60 saniye uygun değerlerdir. Kurutma sırasında bir miktar fiksaj oluşur. Bu aşama, migrasyonu en aza indiren önlemler alındığı takdirde, özellikle kritik bir aşama değildir. Kurutulmuş kumaş, direkt olarak termofiksaj ünitesine yönlendirilir. Bunu geniş yıkama makinesinde yıkama işlemleri izler.

Econtrol
Econtrol sistemi, bugüne kadar kullanılan, Fular-Infared Kurutucu-Thermosol olarak uygulanan en ekonomik kontinü yöntemdir. Pamuk veya PES/PAM boyamanın, kolay, hızlı uygulanabilen en gelişmiş yöntemidir. ECONTROL sistemi, tüm indirekt ısıtma sistemleri için uygundur. Fiksaj veriminin yüksek olması, yıkama sırasında daha az su kullanımı demektir. Econtrol, kumaşın fulardda boyar madde emdirildikten sonra, nemi özel olarak kontrol edilen bir odada, 120 ile 130 °C'de, 2–3 dakika içinde kurutulmasıdır. Bu kurutucu oda içinde nem miktarı %25 olduğundan kumaş yüzey sıcaklığı 68 C'yi aşmamaktadır. Böyle bir ortama, konvansiyonel (sıcak hava ile kurutma) sistemde erişebilmek için boya banyosuna 200 g/l üre vermek gerekir. Bu da hem maliyeti artırır, hem de çevre kirliliği yaratır. ECONTROL sisteminde kullanılan reaktif boya, diklortriazin Alkalilı, yüksek reaktivitelidir. Bu nedenle, fulara alkali olarak 10 g/l sodyum bikarbonat önerilmektedir. Kullanılacak boyar maddenin reaktivitesi düşük olduğunda fulard pH'ı artırılarak uygulama yapılabilir. Yöntem için thermosol tesisleri kullanılacaksa tesise buharlama üniteleri eklenmiş olmalıdır. Ekontrol tesisleri, üretim beklentilerine göre birden fazla hot-flue ünitesi ile kombine edilebilir. Ağır kumaşlarda üretim hızının yükseltilmesi için bir infraruj ön kurutucu kullanılabilir. Bugün dünyanın her tarafında bu yöntem yaygın olarak kullanılmaktadır. Ekontrol yönteminin avantajları: Kısa ve uzun partilerin boyanması için idealdir. Bütün renk tonları seçilebilir. Renk tonları mükemmel şekilde reprodüse edilebilir. Selüloz mamullerde düşük fiksaj temperatürü yüzünden sarılaşma tehlikesi yaşanmaz. Bu yüzden açık renk tonları da mümkündür. Üre, duman ve tortulaşma yoktur. Tuz yok (kolayca yıkanabilir). Hemen renk sonucu alınabilir. Sağlıklı, kolay ve hızlı laboratuvar ayarları vardır. Bekletme süresine gerek yoktur, moiré efekti olmaz. Hızlı fiksaj ve nem kontrolü yüzünden migrasyon oluşmaz. Boyama prosesi esnasında ayarlanmış kamara kliması sayesinde ağır artikellerde bile boyanın daha iyi nüfuzu sağlanır. Proses havasındaki optimal nem oranı sayesinde enerji tasarrufu vardır.

Sıkma % si Hesabı
Emdirme yöntemlerinde boyama reçetelerindeki boyar madde ve kimyasal madde miktarları, kumaşın aldığı flotteye göre (pick-up) belirlenir. Çünkü emdirme işleminde pick-up değeri, istenilen rengin elde edildiği değerdir. Alınan flotte değerine göre kumaşın aldığı tekstil yardımcı madde miktarları hesaplanır. Emdirme sonrası, sıkma silindirlerinden geçirilerek kumaş üzerindeki flottenin fazlası uzaklaştırılır. Kumaşın üzerinde belirlenen değerde flotte kalacak şekilde sıkma yapılır.

Sıkma Silindirlerinin Basınç Ayarı
Emdirme flottesinin konsantrasyonu, sıkma basıncına bağlı olarak mümkün olduğu kadar yüksek tutulmalıdır. Seyreltik emdirme flotteleri boyama esnasında boyar maddenin migrasyonunu artırır ve daha yüksek sıkma basıncı gerektirir. Sıkma silindirlerinin basıncı, kumaş üzerinde pick-up değeri kadar flotte kalacak şekilde sıkılmak üzere ayarlanmaktadır.

Dakikadaki İlave Miktarının Ayarı ( Debi Ayarı )
Fulard teknesine, flotte seviyesi, emdirmenin sonuna kadar aynı kalacak şekilde düzenli besleme yapılır.
Fulard Makinesindeki Çalışma Ayarı
Pad-thermosol uygulamalarında pick-up değerine göre belirlenen fulard hızı, flotte besleme hızı ve sıkma silindirlerinin basınç değerleri kontrol panolarından ayarlanır. Tüm ayarlar, işlem boyunca sürekli kontrol altında tutulur. Uygulamanın sonuna kadar ayarların değiştirilmemesi standart bir üretim için zorunludur. Boyama uygulamalarında, tesisin fulard kısmı için dikkat edilecek Alkali noktalar aşağıdaki gibi sıralanabilir. Sıkma merdanelerinin eşit bir sıkma etkisi verecek konstrüksiyonda olması önem taşır. Yüzen merdanelerin kullanılması avantajlıdır. Sıkma merdanelerinin yan yana olduğu yatay fulardlarda çalışma genellikle tercih edilir. Fulard teknelerinin büyüklüğü flottenin kısa sürede yenilenmesi açısından önem taşır. Eşit bir boyama etkisi için tekne içerisindeki flotte miktarı 5–7 dakikada çekilebilecek şekilde olmalıdır. Tekne içerisindeki boyar madde konsantrasyonunun eşit olması için flottenin türbülans bir akım ile karıştırılması yerinde olacaktır. Flotte temperatürü sabit kalmalıdır. Bir parti boyunca kumaş geçiş hızında oynamalar olmamalıdır.

Ön Kurutma
Kurutma iyi sonuçlar almada kritik bir adımdır. Düzgün olmayan kurutma, boyar maddenin fazla kuruyan yerlere göç etmesine neden olur. Bu da kenar farklarına ve düzgünsüz boyamaya neden olur. Bu nedenle de emdirmeden sonra materyalin mümkün olduğunca çabuk ve düzgün olarak kurutulması esastır. Bu adımda kurutulmuş kumaşın emdirme, boyar madde migrasyonu ya da lekeleme hatalarının kontrolünün yapılabilmesi avantajdır. Çünkü boyar madde fikse edilmeden önce hatalarını kontrolü hata telâfisi açısından önemlidir. Pad-thermosol yöntemi ile boyamanın ikinci adımı olan ön kurutmanın iki aşamada yapılması yararlı olur. Ancak bu bir zorunluluk değildir. İki aşamalı kurutmada, birinci aşamaya ara kurutma, ikinci aşamaya esas kurutma denir. Ara kurutmada amaç, materyal üzerindeki su içeriğinin % 20'ye –30'a düşürülmesidir. Esas kurutmada ise materyalin üzerindeki suyun tamamı uzaklaştırılmalıdır. Birinci aşamada kurutmanın, kumaşın su içeriğini % 20'ye - 30'a düşürecek şekilde IR kurutucularda yapılması tercih edilir. IR kurutucularda ışınlar lif ve su tarafından absorbe edilir ve kumaş yalnızca yüzeyde değil iç kısımlarda ısıtılır. IR kanalının içerisindeki sıcaklığın her yerde aynı olması gerekliliği, dikkat edilmesi gereken bir husustur. Ayrıca Makinedeki vantilatörlerin düşük hızlarda çalıştırılması gerekmektedir. Aksi hâlde; hava hareketinin fazla olması nedeniyle, mamul titreşir bu da düzgünsüz kurumaya neden olur. IR kurutma ile nem içeriği düşürülen ve migrasyon tehlikesi azalan kumaş; hot-flue, hava yastıklı kurutucu ya da tamburlu kurutucularla kurutulur. Thermosol tesisleri genellikle hot-flue kurutucularla kombine edilmiştir. Kurutma temperatürünün 100–110 C olması avantajlı olduğu bilinmektedir. Ancak Alkali durumlarda 140 C'a kadar çıkılabilir. Bu aşamada, tespit edilen düzgünsüz boyamalarda, kaynama derecesinde sabunlama, soğuk suda durulama veya aseton ile çözme sayesinde kumaş yüzeyindeki boyar madde kolaylıkla sökülebilir. Çünkü boyar madde henüz fiske olmamış durumdadır. Esas kurutma ile thermosolleme ünitesinin hızları aynı ise kurutmadan çıkan kumaş kontinü olarak thermosolleme tesisine girer.

Thermosolleme
Emdirilmiş ve kurutulmuş kumaş üzerindeki boyar madde, thermosolleme adımında 180-230 C arasındaki sıcaklıklarda 30–90 saniye kuru ısıya maruz bırakılarak fiske edilir. Thermosolleme süresinin, Life, Thermosolleme cihazının tipine, Boyar maddenin yapısına, Boyar madde konsantrasyonuna, Kumaşın konstrüksiyonuna göre saptanması gerekir. Kısa fikse süreleri daha ekonomiktir. Ancak daha uzun süreler, fikse makinesi içindeki küçük sıcaklık değişimlerinden kaynaklanan farklılıkları en aza indirme avantajına sahiptir. Sıcaklık genellikle, kullanılan boyar maddelerin süblimasyon haslıklarına ve difüzyon özelliklerine göre belirlenir. Thermosolleme; ramöz, hot-flue, delikli tamburlu fiksaj cihazları ve fiksaj silindirlerinde yapılabilir. Uygulama tesiste yapılmıyorsa thermosolleme için ramözler yaygın olarak kullanılır. Düzgün bir thermosolleme için ramözde en az üç tane thermosol bölmesi bulunmalıdır. Eğer emdirme, kurutma ve thermosolleme aynı makinede (thermosol tesisi) kontinü yapılacaksa bölme sayısının 5–7 olması gerekir. Ramöz ve hot-flue cihazlarında, kumaşın istenen temperatüre kadar ısınması için belli bir zamana gereksinim vardır. Isınma süresi 10–20 saniyeyi bulabilir. Bu süreye 40–60 saniyelik termofiksaj süresi de eklenir. Thermosolleme için tamburlu ve silindirli fiksaj makineleri kullanıldığı durumlarda, kumaş ısıtılmış metal yüzey ile direkt kontakt hâlinde olduğu için çok hızlı ısınır. Bugün thermosol boyama uygulamaları için yaygın olarak modern kontinü tesisler kullanılmaya başlanmıştır. Thermosolleme, hangi fiksaj makinesinde yapılırsa yapılsın en önemli nokta, fiksaj esnasında, temperatürün kumaşın her yerinde eşit olmasıdır. Thermosolleme işleminde süre belirlenirken temel olarak aşağıdaki faktörler göz önüne alınır;

Malzemenin ısınması
Kumaşa aplike edilen boyar maddenin gaz fazına geçerek tekrar lif yüzeyine adsorbe olması (tutunması) Boyar maddenin lif içine difüzyonu, Bu olaylar da; liflerin kristalinite özellikleri, boyar maddenin molekül yapısı, boyar madde konsantrasyonu, thermosolleme temperatürü, boyar maddenin süblimasyon özelliği ve termofiksaj cihazının özelliklerine bağlı olarak değişir. Thermosolleme, kataloglarda önerilen temperatürün altında yapılırsa difüzyon hızı düşer. Sıcaklıktaki 10 C'lik bir düşüş difüzyon hızını yarı yarıya azaltır. Buharlaşan ve difüzyon için yüzeye absorbe olan boyar madde lif içine difüzlenemez. Bu durumda, lif içine nüfuz etmemiş ve yalnızca liflerin dış tabakalarının boyandığı düşük haslıklarda bir boyama ortaya çıkar. Boyama düzgün olmakla birlikte, beklenilen renk koyuluğunda değildir. Renk daha açık görünür. Yüksek sıcaklıklarda yeniden thermosolleme ile liflerin dış yüzeyine toplanmış boyar maddenin içeri nüfuz etmesini sağlamak mümkündür.

Son İşlemler
Thermosol yöntemiyle uygulanan boyama prosesine göre istenilen özellikler doğrultusunda yıkama işlemleri (ard işlemler) yapılır. Boyamadan sonraki işlemler, kumaş üzerindeki dispersiyon, kıvamlaştırıcı gibi maddeleri, yüzeyde tutunmuş ve bağlanmamış boyar maddeyi uzaklaştırmak için yapılır. Böylece mamulün haslık özelliklerini en iyi duruma getirmek amaçlanmaktadır. Son işlemler açık en kontinü yıkama makinelerinde ya da kontinü halat yıkama makinelerinde yapılabilir. Son işlemlerin belirlenmesi için kumaş üzerinde bir sürtünme testi yapılabilir. Eğer bu test sonucunda hiç kirlenme yoksa tam bir indirgen temizleme yapmak gerekli olmayabilir. İyi bir durulama ya da hafif bir yıkama yeterli olacaktır. Eğer kirlenme belirginse PES üzerine aşırı absorbe olmuş boyar maddeyi uzaklaştırmak için Alkaliik ortamda indirgen bir temizleme işleminin (Redüktif yıkama) yapılması zorunludur. Bu işlemden sonra materyal soğuk su ile durulanmalıdır. Durulamalar ve asitleme ile işlem bitirilir. Yıkama ve sürtme haslıklarını geliştirmek için kaynama temperatüründeki taze banyoda veya aynı banyo içinde sabunlama yapılır. Sabunlamadan sonra malzeme sıcak ve soğuk su ile durulanır. İndirgen temizleme, kontinü makinelerde ya da jiggerlerde yapılıyorsa yukarıda verilen indirgen madde miktarları ve işlem sıcaklığı 70–80 C'ye yükseltilir. Alkalilara karşı normalden biraz daha az dayanıklı belli polyester lifleri de bulunmaktadır. Bunlar boyama açısından standart life benzemekle beraber hasar olasılığını azaltmak için indirgen temizleme işleminde sodyum hidroksitin yerini amonyak kullanılması daha uygun olmaktadır. Komple indirgen temizlemenin gerekli görülmediği birçok durumda yerini bir yıkama işlemi alabilir. Bunu için aşağıdaki proses önerilmektedir. Boyanmış materyal uygun bir deterjan içeren çözelti içinde 30 dakika 80 C'de işlem görür. Sonuçta kurutma öncesi alkalinin liften uzaklaştırılması gerekse de eğer ihtiyaç olursa 2 g/l sodyum karbonat eklemesi de yapılabilir.

0 yorum:

Haftalık En Çok Okunanlar