Karbonizasyon Nedir, Karbonizasyon İşlemi Nasıl Yapılır

Yündeki, yıkama ile giderilemeyen artıkları uzaklaştırmak için karbonizasyon işlemi yapılır. 

Karbonizasyon ya da karbonlaştırma (Alm. Karbonisation, Verkohlung, Fr. carbonisation, carbonisage, İng. carbonization) kimyada organik maddelerin havasız ortamda yüksek sıcaklıklarda ısıtılarak uçucu bileşenlerinin uzaklaştırılması sonucunda karbon içeriği çok yüksek katı bir ürün elde edilmesidir. Tekstilde karbonizasyon terimi, yün liflerinin arasına karışmış çalı, diken, ot, saman gibi bitkisel maddeleri asit banyosunda işlem yaparak yüksek sıcaklıkta kurutarak ve kömürleşmiş bitkisel parçacıkları döverek uzaklaştırma işlemini ifade eder. 

Karbonize İşlemi ve Amacı 

Karbonizasyon, yün liflerindeki bitkisel artıkları kuvvetli asit çözeltisinden geçirip ısının etkisini kullanarak yakma (kömürleştirme) işlemine denir. Koyunun sırtından alınan yünün içinde doğadan gelen ot, pıtrak, diken gibi bitkisel artıklar bulunur. Yün yıkandığında bu bitkisel artıkların bir kısmı uzaklaşırken yün lifine yapışmış diken, pıtrak gibi bitki parçacıkları yıkama işlemi ile uzaklaştırılamaz. Yün lifini bu bitkilerden arındırmak gerekir. Bitkisel artıkları yünden uzaklaştırabilmek için yapılan mekanik işlemler, istenen sonucu veremeyeceği gibi yün lifinin de hasar görmesine neden olur. Bu yüzden yün lifine zarar vermeden uygulanabilecek yöntem bitkisel artıkları kuvvetli bir asitten geçirip yakmaktır. Yün lifinin asitlerden zarar görmemesi, karbonizasyon işleminin tercih edilmesine neden olmuştur. 

Yünün karbonize edilmesi elyaf, tops, iplik ve kumaş hâlindeyken yapılabilir. Ancak iplik yapımı sırasında kırılganlık arttığı, fire yüzdesi yükseldiği için elyaf hâlinde karbonlaşma tercih edilmez. Ayrıca kumaş hâlinde yapılan karbonizasyona oranla daha yüksek bir maliyeti vardır. Pamuk ve viskon ile karışım yapılacak yünün karbonize işlemi elyaf hâlinde yapılmalıdır. Ülkemizde ve dünyada kumaş hâlinde karbonize tercih edilmektedir. Karbonizasyon, yünlü mamulün ön terbiyesinde en az yıkama kadar önemli ve dikkatli yapılması gereken bir işlemdir. Karbonizasyon işlemi ile yünlü mamulün boyanma özellikleri etkilendiğinden bu işlemin düzgün yapılması gerekir. Aksi takdirde mamulün düzgün boyanması güçleşir. 

Karbonizasyon işlem aşamaları şu şekildedir: 

Asit çözeltisi ile emdirme: Kumaşın 3,5-4 °Be sülfürik asit bulunan tekneden 3-4 m/dk hızla geçirilmesidir. Ayrıca banyoda asidik ortama dayanıklı bir ıslatıcı ile yün koruyucu kimyasal madde bulunur. 

Mekanik yöntemle fazla suyun uzaklaştırılması: Silindirli teknelerde sıkma silindirlerinin arasından 6 bar basınçla geçirilerek kumaşın fazla suyu giderilir. 

Ön kurutma: 4 kamaralı kurutmada birinci ve ikinci kamaralar kurutma amacıyla kullanılır. Birinci kamara sıcaklığı 85 °C'dir. İkinci kamara sıcaklığı ise 95 °C'dir. 

Kömürleştirme: Üçüncü ve dördüncü kamaralar kömürleştirme işlemini yapar. Üçüncü kamara sıcaklığı 105 °C'de, dördüncü kamara ise 115 °C'dir. Buradaki sıcaklık nedeniyle asit emdirilen bitkisel artıklar kömürleştirilerek karbonize işlemi sonuçlanmış olur. 

Ufalama ve toz dökme: Ufalama işlemi, dinkleme makinesinde kuru ve hızlı bir şekilde kısa süreli döndürme ile yapılır. Bu makinede kömürleşen bitkisel artıklar bu aşamada toz olarak kumaştan dökülür. 

Nötralize: Durulama ve nötrleştirme işlemi halat yıkama makinesinde veya dink makinesinde yapılır. Bu makinede kumaş taşarlı şekilde yıkanırken 2 g/lt soda ile muamele edilerek nötrleştirilir. 

Karbonizede Kullanılan Maddeler ve Görevleri 

Asit: Karbonizasyon işleminin temel maddesidir. Bitkisel artıklar asidi emdikten sonra ısı ile karşılaştıklarında karbon ve su oluşacak şekilde değişime uğrar. Bu değişim sonucunda su buharlaşırken karbon parçacıkları kırılgan bir şekilde kalır. Daha sonra yapılan mekanik işlemlerde de bu parçacıklar toz olarak uzaklaştırılır. Karbonizasyon işleminde tercih edilebilecek asitler; sülfürik asit, hidroklorik asit veya alüminyum klorürdür. Ülkemizde yaygın olarak tercih edilen karbonize maddesi sülfürik asittir. 

Islatıcı: Karbonize işlemi sırasında mamulün iyi ıslanması gerekir. Bu nedenle ıslatıcının önemi büyüktür. Kullanılacak ıslatıcının sıcakta ve soğukta asidik ortama dayanıklı olması ve ayrışmaması gerekir. Aksi takdirde hem ıslatıcı etkisi kalmaz hem de sonraki işlemlerde sorun yaratacaktır. 

Yün koruyucu: Karbonize işleminde kullanılan yoğun asit ve yakma işlemi sırasında yünün zarar görmesini engellemek amacıyla kullanılır. Bu şekilde yünde oluşacak mukavemet kayıpları da minimize edilmiş olur.