Yün Poliakrilonitril Karışımlarının Boyanması

Poliakrilonitril liflerinin ucuz olması sebebiyle yün gibi pahalı bir materyale katılarak birim maliyetinin düşmesi sağlanmaktadır. Boyama işlem koşullarına dikkat edildiğinde problemsiz boyama sağlamak rahat olduğundan yaygın olarak kullanılmaktadır. Tüm boyamalarda olduğu gibi yün/poliakrilonitril karışımlarını boyarken tek seferde doğru yapmak çok önemlidir. Karışımdaki poliakrilonitril kısmını boyamada kullanılan retarderin cinsi, bu noktada fazlasıyla önem taşımaktadır. Retarder miktarı ve cinsi kullanılan boyar madde miktarına, renk şiddetine göre değişiklik gösterebilmektedir. Fason çalışan boyahanelerde boyanmak için gelen sentetik liflerin yapısında çok ufak farklılıklar olabilmektedir. Farklı firmalar tarafından üretilen aynı lifler aynı reçete ile boyandığında nüans farklılıkları ortaya çıkabilmektedir. Bundan dolayı liflerin işletmede boyanmadan önce laboratuvar çalışmaları yapılması önem taşımaktadır. Yün/poliakrilonitril karışımları daha çok takım elbiselikler, paltoluk kumaşlar, battaniye ve çeşitli yer döşemelerinde ve örgü ipliklerinde kullanılır. Yün/poliakrilonitril karışımları hem iplik hem de kumaş hâlindeyken boyanabilir. İşletmelerde boyamaya başlamadan önce mamule bir ön yıkama yapılabilir. Ön yıkama ile mamul üzerinde bulunabilecek yağlar, tozlar veya bezeri kirlerin boyama öncesi yıkanarak uzaklaştırılması ile boyamanın düzgün olması sağlanır. Yün/poliakrilonitril karışımları çektirme yöntemine göre boyanmaktadır. Genelde bu yöntemde açık ve orta renklerin boyanmasında tek banyo, koyu renklerde ise çift banyo ile boyama yapılması uygundur. Poliakrilonitril liflerinin boyanmasında camlaşma sıcaklığına (84–92 °C) kadar boyar madde molekülleri life girmemektedir. Ancak bu sıcaklık aralığında boyar madde molekülleri poliakrilonitril liflerinin içine hızlı bir şekilde girmek istemektedir. Boyar maddenin hızlı çekimi abrajlı boyama olmasını büyük ölçüde artırır. O yüzden lifin camlaşma sıcaklığında sıcaklık artışının çok yavaş olması gerekmekte ve hatta sıcaklık yükseltilirken her bir derece yükseltildiğinde bekleme yapılmasına gerek duyulmaktadır. Düşük sıcaklıklarda yün büyük ölçüde kirlenir. Sıcaklık 85 °C geldiğinde boyar madde yünü bırakır ve akrilik elyafa geçer. Yün/poliakrilonitril karışımları çektirme yöntemine göre çalışan makinelerde boyanmaktadır. Reçetede verilen değerlere göre boyanacak mamul için gerekli hesaplar yapılarak kimyasal maddeler ve boyar maddeler tartılarak veya ölçülerek hazırlanır. Boyama makinesine gerekli flotte ilavesi ile diyagrama göre sıra ile işlemlere başlanır. Kılavuz kumaşa boyanacak mamul dikilerek makine içine yerleştirilir. 

Yün/Poliakrilonitril Karışım Materyalleri Boyayan Boyar Madde Çeşitleri 

Bu karışımların düzgün olarak boyanmasında en çok tercih edilen boyar maddeler, poliakrilonitril elyafı için katyonik boyar maddeler, yün elyafı için ise asit boyar maddeler veya metal kompleks boyar maddeler kullanılmaktadır. 

Boyama Yöntemleri 

Yün/poliakrilonitril karışımı lifler açık ve orta koyuluktaki renklere boyanacaksa tek banyo tek adım veya tek banyo iki adım yöntemi tercih edilirken koyu renklerin boyanmasında çift banyo metodu tercih edilir. 

Tek Banyo-Tek Adım Yöntemiyle Yün/Poliakrilonitril Karışımı Liflerin Boyanması 

Yün/ poliakrilonitril karışımları açık veya orta koyuluktaki bir renge boyanacaksa çoğunlukla tek banyo tek adım yöntemiyle boyanabilmektedir. Tek banyo tek adım yöntemi ile boyamanın çift banyo ile boyamaya nazaran maliyet açısından avantajları bulunmaktadır. Tek banyo tek adım boyamada; buhar enerjisi, elektrik enerjisi, boyama süresi ve su sarfiyatı gibi maliyeti artıran birçok etmen azaltılmış olur ki bu da maliyeti büyük ölçüde etkiler. Bundan dolayı mümkünse karışım mamulleri tek banyo, tek adım ile boyanır. Boyama için verilen reçeteye uygun hesaplar yapıldıktan sonra tüm kimyasal maddeler tartılarak veya ölçülerek hazırlanır. Çektirme yöntemine göre çalışan boyama makinesi ile boyama işlemi için gerekli olan hazırlıklar yapılır. Boyanacak kumaş makine içine yerleştirilir. Flotte alınarak uygun olarak kimyasal maddelerin ilavesi ile diyagrama uygun ön yıkama işlemi yapılır. Ardından aşağıda verilen reçete ve diyagrama göre yün/poliakrilonitril mamulün boyama işlemi gerçekleştirilir. Tek banyo tek adım ile yün/ poliakrilonitril lifinin boyanmasında genelde akrilik kısmı katyonik boyar maddelerle yün kısmını da zayıf asetik ortamda boyayan asit boyar maddelere boyanması uygundur. Katyonik ve asit boyar maddeler ayrı ayrı olarak çözülerek banyoya ayrı ayrı zamanlarda ilave edilmelidir. 

Tek Banyo-Çift Adım Yöntemiyle Yün/Poliakrilonitril Karışımı Liflerin Boyanması 

Yün/poliakrilonitril karışımları mamulün ve boyayan boyar maddelerin yapısına göre açık ve orta tonlarda tek banyo çift adım boyama yöntemi ile de boyanabilmektedir. Boyama işleminde ilk önce poliakrilonitril lifi, katyonik boyar madde ile boyanır. Ancak tek çift adım yönteminde karışımın önce poliakrilonitril kısmı katyonik boyar madde ile boyanır, banyo boşaltılmadan soğutularak gerekli kimyasal maddeler ilave edilir. Asit veya metal kompleks boyar maddelerden biriyle de yün kısmı boyanır. Poliakrilonitril kısmı boyandıktan sonra banyo boşaltılmadan 40 °C'ye soğutularak yünün boyanmasına geçilir. 

Çift Banyo Yöntemiyle Yün/Poliakrilonitril Karışımı Liflerin Boyanması 

Bu boyama yöntemi özellikle orta ve koyu renklerin boyanmasında en iyi sonucu verir. Bu yöntemde önce katyonik boyar maddelerle boyama yapılır, daha sonra yün ayrı bir boyama banyosunda asit boyar maddesi ile boyanır. Yalnız poliakrilonitril lifi boyanırken retarder gerekli ise anyonik retarder tercih edilmelidir. Anyonik retarderler boyar madde katyonları ile kompleks oluşturur ve sıcaklık yükseldikçe boyar maddeden ayrılır. Oluşan kompleksin çökmemesi için yardımcı madde kullanılmalıdır. Çift banyo boyama yönteminde ilk olarak akrilik elyaf boyanacağından katyonik boyar madde çözülür, asetik asit ile boya banyosunun pH’ı 4,5-5'e ayarlanır. Retarder eklenir ve kaynama sıcaklığına çıkılır. Kaynama sıcaklığına çıkılırken kritik sınır olan 80 – 100 °C aralığına dikkat edilmelidir. Yün fazla kirlenir ise 3 g/lt hidrosülfit ile 60 °C'de muamele edilir ve çalkalanır. Ayrı boyama banyosunda uygun olan asit boyar madde ile yün kısmı boyanır. Boyama banyosu 70 °C'de soğutulduktan sonra boyama işlemi tamamlanır. Karışımdaki yün oranı en az % 30 ise retarder kullanımına gerek yoktur. Katyonik boyar maddenin yünden akrilik elyafa geçişi boyar madde miktarına, boyama süresine, kaynama sıcaklığına ve pH değerine bağlıdır. Poliakrilonitril elyafını koyu renklere boyarken kaynama sıcaklığında en az 45-60 dakikalık boyama süresi gereklidir. pH değeri düştükçe yünün kirlenmesi azalır. Yünün kirlenmemesi, en iyi yaş ve ışık haslıklarının elde edilmesinde ön koşuldur. Genelde yünü boyayan boyar maddeler poliakrilonitril elyafını kirletmez. 

Boyamada Kullanılan Kimyasallar ve Görevleri 

Retarder: Poliakrilonitril lifinin boyanmasında kullanılır. Retarder boyar maddenin lif tarafından alınma hızını yavaşlatır. 

Sodyum sülfat: Boyar maddenin yün lifleri tarafından çekişini yavaşlatarak düzgün bir boyama sağlamak amacıyla kullanılır. 

Dispergatör: Retarderin banyo içinde düzgün dağılımını sağlamak amacıyla kullanılmaktadır. 

Formik asit: Poliakrilonitril lifinin boyanması için boyama ortamının pH değerini ayarlamak için kullanılmaktadır. 

Asetik asit: Ortamını asidik duruma getirir. 

Boyama İşleminde Dikkat Edilecek Hususlar 

Yün/poliakrilonitril karışımın boyama işlemi tek banyo tek adım ise boyar maddeler ayrı ayrı çözünüp ayrı ayrı zamanlarda ilave edilmelidir. Çift banyo yönteminde karışım koyu renklere boyanacağından yünün kirlenmesi fazla olursa yün boyama işleminden önce hidrosülfit ile muamele edilmelidir. Boyama işleminde retarder kullanılıyorsa miktarı ve cinsi boyama işlemine, kullanılan boyar maddeye göre seçilmelidir. Poliakrilonitril lifine boyar madde camlaşma sıcaklığında (84-92 °C) hızlı bir şekilde girmek istediğinden bu sıcaklık aralığında çok yavaş ve hatta durarak çıkmak gerekmektedir. Eğer hızlı çıkılırsa boyama işlemi sonunda mamulün abrajlı olma tehlikesi yüksektir. 

Boyama Sonrası Yapılan Ard İşlemler ve Önemi 

Bütün tek ve çift banyolu boyama yöntemlerinin sonunda yün/poliakrilonitril karışımlarının boyanmasında son yıkama işlemleri dikkatle yapılmalıdır. Ard işlemler dediğimiz bu işlemlerin en önemli yapılış nedeni elyafa kimyasal bağ ile bağlanamamış boyar madde moleküllerinin yüzeyden uzaklaştırılması ve boyama haslıklarının geliştirilmesidir. Bunun dışında, katyonik retarder boyama işleminde kullanılmış ise mamulde kalabilecek retarder fazlasının da uzaklaştırılması sağlanır. Ayrıca karışım mamullerin boyanmasında büyük sorun olan diğer karışımın kirlenmesi ve renk tonunda değişiklik meydana gelmesi ard işlemler ile büyük ölçüde iyileştirilir.