PAMUK VE VİSKONUN YAPISI

ŞEN-ER BOYA Laboratuarında pamuğun ve viskonun 60 ve 80 0C de boyanma işlemi oldukça yaygın şekilde uygulanan bir işlemdir. Tarladan toplanmış , işlenmemiş pamuğun bileşimi takriben şu şekildedir;

Selüloz : %85,5Yağlar, vakslar : %0,5Pektatlar : %5,0Anorganik tuzlar : %1,0Nem : %8,0

Bu maddeler kısaca incelendiği taktirde :

A) SELÜLOZ : asıl boyanacak maddenin yapısını oluşturur. Selüloz( C6H10O5)n kapalı formülündedir. Saf selüloz beyaz bir maddedir. Açık formülü aşağıdaki gibidir;

H OH

O OH C C H

fgf C OH H C

H H H C O O

CH2OH

I) Seloloza asit etkisi : Selüloz , organik asitlere dayanıklıdır. Yalnız derişik sülfirik asit ( H2SO4) hidroklorikasit ( HCI ) , ve nitrik asit (HNO3) te çözünür. Yani pamukta boyama işlemi sırasında pH ın düşürülmesi isteniyorsa bu işlem zayıf bir asit olan asetik asit (CH3COOH) ya da formik asit ( HCOOH) ile yapılmalıdır. Kuvvetli asitler pamuklu kumaşların boyanması işleminde kullanılmazlar.

II) Selüloza alkali etkisi : soda ( Na2CO3) gibi zayıf ve kostik ( NaOH ) gibi kuvvetli alkalilerle işlem yapıldığında , sonradan nötralize etmek koşulu ile bir problemle karşılaşılmaz. Bu maddeler işlem sırasında nötralize edilmezlerse oksiselüloza sebep olup pamuğun yapısının bozulmasına yol açarlar.

Eğer kostik çözeltisi % 13 konsantrasyona ulaşırsa , merserize işlemi başlar. % 19 konsantarsyonda merserizasyon sağlanmıştır. Nötrleme yapılsada bu yeni düzen korunur. Bu işlemle pamuğun amorf bölgeleri kostikle doldurulmuştur. Bu artık yeni bir yapıdır. Merserize işlemine uğratılan pamuk boyayı normale göre % 25 civarında daha koyu gösterir.

III ) Selüloza Isı Etkisi : Kuru pamuk 150 0C civarına kadar ısıtılabilir. Yaş pamukta bu sıcaklık biraz daha arttırılabilir. Isıtma süresi uzatılırsa pamukta kahverengileşme gözlenmesi olasıdır.

IV ) Selüloza Su Etkisi : Su pamuğun şişmesine yol açar. Şişme oluşumu pamuğun doğal bükümünü bozar. Fakat bu yapı kuruma sonrası yeniden oluşur. Pamuğun nemi %9 un altında ise pamukta küflenme gözlenmez. %9 un üzerindeki nem değerlerinde mikroorganizmaların çoğalma hızı yüksek olduğundan küflenme yüksektir. Bu nedenle bu nem miktarının aşılmamasına dikkat edilmelidir.

B ) YAĞLAR VE VAKSLAR :

I ) Yağlar : Genel olarak gliserid diyebileceğimiz oleik, palmitik, stearik asitlerin gliserinle oluşturduğu triesterlerdir. Erime noktaları oldukça düşüktür. Sulu kostikle kaynatılarak kolayca hidroliz olurlar. Bu boyaya hazırlama işleminin de bir parçasını oluşturur.

II ) Vakslar : 28, 30 ve 32 karbonlu monohidroksilli alkollerin yağ asitleri ile oluşturdukları oldukça yüksek erime noktalı, sert bileşiklerdir. Kolay kolay hidroliz olmazlar. Ancak uzun zaman kostik çözeltisi ile kaynatılmakla hidroliz edilebilirler.

C ) PEKTATLAR : Doğal pamuk pektik asit türevlerini içerir. Pektik asit ya kalsiyum ve magnezyum tuzu ya da serbest asit veya metil esteri şeklinde bulunur. Pektik asit metil esteri suda çözünür, serbest asit ile kalsiyum ve magnezyum tuzları suda çözünmezler. Fakat kostik ya da sodayla suda çözünebilen ürünlere parçalanırlar.

D) ANORGANİK TUZLAR : Anorganik tuzların pamuk içerisindeki bileşimleri pamuğun cinsi ve toprağın bileşimine bağlıdır. Bunlar kasar banyosu ile çözünüp banyoyla birlikte atılırlar. Pamuğun yakılması ile geriye %1-2 kül kalır. Bunun analizi ise aşağıdaki yüzdeleri verir :

Potasyom karbonat : %44.8

Potasyum klorür : %9.9Potasyum sülfat : %9.3Kalsiyum sülfat : % 9.3Kalsiyum karbonat : %10.6Magnezyum sülfat : %8.4Demir-3-oksit : %3.0Alüminyum oksit : %5.0

B) VİSKON

Viskonun molekül yapısı selüloz-OH şeklindedir. Pamuktaki safsızlıkları içermez. Viskon, odun selülozu ve pamuk linsterlerinden yola çıkarak, çeşitli kimyasal işlemlerle elde edilir. Elde edilmesinin son aşamasında karbon sülfür ( CS2 ) kullanılır.bunun boyamaya zararı vardır. Uzaklaştırılması gerekir.

I) Viskona Asit Etkisi : Organik asitlere dayanıklıdır. Pamukta olduğu gibi anorganik asitlerle muamele edilmemelidir.

II) Viskona Alkali Etkisi : Alkalilere pamuk kadar dayanıklı değildir. Onun için kasar işleminde pamukta olduğu gibi kostik değil soda kullanılır.

III) Viskona Isı Etkisi : Uzun süre yüksek sıcaklıkta kalırsa depolimerleşme oluşur. Bu da kumaşın mukavemetini azaltır.

IV) Viskona Su Etkisi : Viskonda yaş haldeki sağlamlık oldukça düşüktür. Su molekülleri amorf bölgelere girerek elyafın genişlemesine ve şişmesine neden olurlar. Selülozun hidroksil grupları ile hidrojen köprüsü oluşturmak suretiyle elyafa bağlanırlar.

BOYA NEDİR, LABORATUARDA KULLANILMIŞ OLAN TEMEL BOYALARIN YAPILARI

a) Reaktif Boyalar : Bu boyalar elyafla kovalent bağ yaparlar.Boyama koşullarındaselülozla oluşturulan bu kovalent bağ boyamanın yaş haslık değerlerinin çok yüksek olmasını sağlar. Bu boyaların renk gamları tamdır ve renkler çok parlaktır. Oysa belli bir süre öncesine selülozik elyaf için bilinen boyar maddelerle – bazik ve azoik boyar maddeler hariç – parlak renkler elde etmek mümkün değildi.azoik boyar maddelerin renk gamı sınırlı, bazik boyar maddelerin de haslıkları çok düşüktür.

İlk yapılan reaktif boyar maddede diklorotriazinil reaktif grubu varken bu reaktif grupların sayısı giderek arttı. Bütün reaktif boyar

maddelerde ortak özellik hepsinin kromoforu taşıyan renkli bir grup yanında, bir reaktif, bir de moleküle çözünürlük sağlayan grup içermesidir. Kromoforu taşıyan moleküller çoğunlukla azo , antrakinon ve ftalosiyanin türevleridir. Boyama tekniği bakımından reaktif grup sorumludur. Çünkü boyar maddenin reaksiyon yeteneğini bu grup tayin eder. Bu boyaların tümü kalevi ortamda selülozun nükleofilik karakterinin artmasından dolayı, kalevi ortamda kullanılırlar.

Kimyasal Konstitüsyonlarına Göre Başlıca Reaktif Gruplar

I ) Monochlorotriazinil Grup İçerenler : Kalevi ortamda soğukta bile selüloz molekülü ile reaksiyon vererek ester bağı oluşturur. Adsorpsiyon hızları yüksektir.

Aynı reaksiyon kalevi ortamda selüloz molekülü yerine su molekülü ile de meydana gelebilir. Yani boyar maddeler kalevi ortamda hidroliz olurlar. Soğukta hidroliz reaksiyon hızı , selüloz ile reaksiyon hızından çok daha yavaş olduğu için boyar maddelerin büyük kısmı elyafa bağlanırlar. Geri kalan kısmı hidroksi türevlerini oluştururlar. Hidroksi türevleri selüloz ile reaksiyon vermemekle birlikte sübstantif karakterde olduklarından , elyaf tarafından çekilir. Fakat elyafa kovalent bağla bağlanmadıklarından yıkama ve sürtünme haslıkları çok düşük bir boyama verirler. Bu nedenle sabun ve yıkamalarda bunların uzaklaştırılmaları gerekir. Bu boyar maddelerin çekim ve fiksaj hızları yüksektir.

II) Vinil Sülfon İçerenler

Bu boyar maddeler selüloz ile eter bağı oluştururlar. Bunların adsorpsiyon hızları daha düşüktür. Dolayısı ile daha düzgün boyama elde edilir.

Bu boyar maddelerle boyama sırasında alkali ortamda vinil sülfonil grubu oluşur. Bu grup hidroksil grupları ile katılma reaksiyonu verir :

BM – SO2 –CH2-CH2OSO3Na + NaOH BM-SO2-CH=CH2 +Na2SO4 + H20

BM – SO2 –CH2-CH2OSO3Na + Na2CO3 BM-SO2-CH=CH2 +Na2SO4 + NaHCO3

BM – SO2 –CH=CH2 + Sell – OH BM-SO2-CH2 - CH2 – OSell

Dikkat edilirse vinil sülfonil grubu oluştuğunda Na2CO3 kullanılırsa NaHCO3 oluşur. Yüksek sıcaklıklarda bu asidik etki gösterip sodadan gelen pH ı düşürür. Bu da fikse oranını düşürür. ( bkz. laboratuarda kullanılan temel maddeler ; soda )

Bu boyaların fikse olmamış moleküllerinin substantivitesi çok düşüktür. Bu nedenle boyama sonrası yıkanarak alınması çok kolaydır. Bunların oluşturdukları kimyasal bağ da çok dayanıklıdır. O yüzden zamana bağlı dayanıklılıkları çok yüksek düzeydedir.

Aşağıdaki isimleri yazılı olan boyalar ŞEN-ER laboratuarında kullanılan ve bu grupları içeren boyalardır;

CHEMAZOL YELLOW 4GL CHEMAZOL TURQUISE BLUE GCHEMAZOL ORANGE 3RCHEMAZOL BRILLANT BLUE R SPECIALCHEMAZOL BLACK B

III) Bifunctionel Boyar Maddeler :

Genel olarak bakıldığında bu boyar maddeler iki farklı reaktivitedeki reaktif grubu içerdiğinden optimum adsorpsiyon ve optimum boyama sıcaklığının genişlemesi olanağını sağlar.

Bu boyaların optimum boyama sıcaklığı 60 oC’dir. Alkaliye karşı duyarlılıkları az olduğundan tekrarlanabilirlilikleri gayet iyidir. Tuz oranına bağlı hassasiyetleri düşüktür.

Boyamada hidroliz olan boyaların yıkama ile atılmaları bu boyalarda hidroliz çok az oluştuğundan dolayı kolaydır.

Tüm haslıklar diğer gruplarla karşılaştırıldığında çok yüksektir.

Aşağıdaki liste staj döneminde laboratuarda kullanılan ve bu grubu içeren boyaları içermektedir :

CHEMACTIVE YELLOW 3RFCHEMACTİVE RED 3BF CHEMACTIVE RED 6BLCHEMACTIVE RED GFCHEMACTIVE ORANGE 2RLCHEMACTIVE NAVY BLUE BNXCHEMACTIVE NAVY BLUE CEBFCHEMACTIVE BLACK HFGRCHEMACTIVE DEEP BLACK N

C) DİREKT BOYALAR

Selülozu nötral ortamda , tuz yardımı ile kaynama sıcaklığında boyarlar. Substantiviteleri çok yüksektir.

Bu boyar maddeler, ekonomik oluşları, boyama işlemlerinin çok kolay oluşu ve de çok kısa sürede boyama işlemi yapılabilmesi nedeni ile halen önemlerini yitirmemişlerdir. Ayrıca kısa sürede boyama işlemi, elyafın yıpranmasını önleyici bir sonuç ortaya çıkardığından dolayı , bu durum da direkt boyalar için bir avantaj teşkil etmektedir.

Direkt boyaların elyaf üzerine bağlanmaları üç basamakta oluşur.

1) boyar maddenin elyaf zerine yaklaşması2) boyar maddenin elyaf üzerine çekilmesi 3) boyar maddenin elyaf içerisine difüzlenmesi

Birinci basamak sonunda boyar maddelerin elyaf üzerine çekilebilmeleri için elyaf yakınında konsantrasyonlarının çok yüksek olması gerekir. Bu da boyar madde kümelerinin ( asosiyatların) oluşumu ile mümkündür. Boyar madde kümeleri Van der Walls kuvvetleri ile dipol kuvvetleri sayesinde birbirini çekerek kümeleşirler. Aynı kuvvetler elyafla boyar madde arasında da bağ oluşmasını sağlarlar. Boyamanın üçüncü basamağı boyar madde moleküllerinin elyafın mikroskopla görülemeyecek kadar küçük amorf bölgelerine difüzlenmesinden ibarettir. Sıcaklığın yükselmesi ile assosiyatlar parçalanır ve monomerler halinde amorf bölgelere doğru difüzyon başlar. Boyama bittiğinde elyaf üzerine çekilen boyar madde miktarı ile banyodaki boyar madde arasında tersinir reaksiyon başlamıştır ve tersinir denge kurulmuştur. Bu dengeyi elyaf üzerine çekilen boyar madde lehine çevirmek dah afazla boyayı çektirebilmek demektir. Bu da tuzla sağlanır ( bkz. laboratuarda kullanılan kimyasallar )

Boyar madde ile elyaf arasında bağlar zayıf bağlar olan Van der Walls ve dipol bağlar olduğundan dolayı bu boyaların yıkama ve sürtme haslıkları düşüktür. Bu haslık değerlerini arttırabilmek için işletmelerde fiksatör denilen malzeme kullanılır. Bu malzeme elyafın yüzeyinde bir film tabakası oluşturarak , elyafa dış etken ( su veya mekanik bir sürtünme ) arasındaki boya transferini engeller. Boyanın yıkama ve sürtme haslığı fiksatörün dayanıklılığı ile ilgilidir. Bu malzemenin ekolojik şartlara uygun olabilmesi için formaldehit içermemesi gerekmektedir.

Laboratuarda kullanılan ve bu gruba dahil olan boya CHEMDIRECT BLACK 22’ dir.

BOYA İLE İLGİLİ GRAFİKLERİN OLUŞTURULMASI

Laboratuarda her boyanın değişik kimyasallara karşı duyarlılıkları ve ekonomik kullanım miktarları değişen şartlarda incelenmiş ve değişik grafikler elde edilnmiştir. Bu grafikler elde edilirken aşağıdaki şartlar sağlanmıştır.

Normal çektirme ile boyama metodunda; %3 lük boya 50 gr/lt Na2SO4 ( tuz) 20 gr/lt Na2CO3 ( soda)

Ayrıca 1/10 banyo oranı ( flotte ) ile boyama yapılarak çektirme gözlenmiş ve grafikler oluşturulmuştur.

Buna göre örnek olması amacı ile CHEMAZOL YELLOW 4GL ile yapılan boyama sonucu elde edilen grafikler aşağıda sunulmuştur:

1) çekme ve fiksaj oranı 2) sıcaklığa hassasiyet

3) tuza hassasiyet 4) banyo oranına hassasiyeti

5) alkaliye hassasiyeti 6) ekonomik kullanım

Bu grafikler tüm boyalar için değişik değerlere ulaşsa da karakter olarak birbirine yakındır. Sonuçta boyanın çeşitli değişkenlere verdiği cevap şu şekilde özetlenebilir;

1) çektirme ve fikse oranı :

Düz eğrinin ilk boğumu kumaşa tuzla çektirilebilen boya yüzdesini, ikinci boğumu da sodadan sonra çektirilebilen boya yüzdesini göstermektedir.

Kesikli eğri ise fikse ettirilebilen boya yüzdesini göstermektedir. Bilindiği üzere boyama esnasında boyanın %60-90’ ı mala çektirilebilir. Geri kalan boya daha önce değinildiği gibi elyafa kovalent bağ ile bağlanmamış, yani hidroliz olmuş boyadır. Boyama sonrası yımalarda bu boya atılır. Bunlar pratikte ölü boya olarak adlandırılırlar.

Her iki eğrinin son uçları arasındaki fark atılacak ölü boya yüzdesini gösterir. Aradaki fark ne kadar az ise az yıkama, ne kadar çok ise o oranda çok yıkıma yapılacağı anlaşılır.

2) Sıcaklığa Hassaslığı

Burada çeşitli boyama sıcaklıklarında boyaların maksimum çektirilebilecek miktarları incelenmiştir. Bu değerler farklı karakterlerdeki boyalarda 50 0C ile 80 0C arasında değişirken yukarıda grafiği verilmiş olan CHEMAZOLYELLOW 4GL’ de bu değer 60 0C’dir.

3) Tuza Karşı Hassaslık

Burada ise gr/lt cinsinden değişen değerlerde tuzun çekim miktarları görülmektedir. Görüleceği üzere belli bir miktarın üstünde tuz kullanımının çekime olumlu yönde bir faydası yoktur. Esas olan bu optimum noktada işlem yapmaktır.

4) Banyo Oranının Etkisi :

Değişken burada farklı banyo oranları iken bundan çekim miktarının nasıl etkilendiği gözlenmiştir. Banyo oranı çekim ile ters orantılı şekilde değiştiği gözlenmektedir. Bundan da anlaşılacağı üzere laboratuarda çalışılan banyo oranı ile işletmede çalışılan banyo oranı birbirini tutmaz ise değişik sonuçlar ortaya çıkacak, renkler daha açık ya da daha koyu olacaktır. Bunun önüne geçilmesi için laboratuarda uygulanan banyo oranları işletmede aynen tekrar edilmelidir.

5) Alkaliye Karşı Hassasiyet

Değişen alkali miktarının çekime etkilerinin incelendiği bu durum oldukça önemlidir. Verilen alkali ilen sağlanan pH, çekimi sağlar. Bu pH’ın altındaki değerlerde tam çekim sağlanamaz. Elyaf ise bu durumda yıkamalar sırasında sürekli olarak boya bırakacaktır. Uygun alkali soda ve kullanım miktarı ise 20 gr/lt ’dir. Bu durumda sağlanabilecek olan pH 11.3’tür. Ancak verilen soda ile bu pH’ın sağlanması garanti edilemez. Kullanılan su, tuz, sodada olan NaHCO3 ( bikarbonat) pH’ı düşürür. Bu nedenle boyama işleminde pH çok hassas bir öneme sahiptir ve değişik parametrelerin iyi kontrol edilmesi ile belli sabit bir değerde tutulmalıdır.

LABORATUARDA GERÇEKLEŞTİRİLEN PAMUK BOYAMA İŞLEMİ:

Uygulama

Laboratuarda yapılan renk çalışmaları için kullanılan boyaların %1 lik çözeltileri hazırlanır.oluşturulan renk reçeteleri hassas pipetlerle , çelik tüplere pipetlenir ve dijital boyama makinelerinde uygun program dahilinde boyama işlemi gerçekleşir.

Laboratuarda işletmedekine uygun olarak 1/10 oranında çalışılır. Yani 100 cc lik boyama için 10 gr kumaş gereklidir. Ancak işletmeden alınan kumaşın kasarı yapılmış olduğundan , yani üzerindeki yağ , vaks, pektat vs. giderildiği için ortalama olarak %5 fire vermiştir. Bu nedenle pratikte kumaş 10 gr değil 9.5 gr alınır.

Boyama başlangıcında pH mutlak suretle 7 olmalıdır. Bunun dışındaki pH değerlerinde daha sonra verilecek olan soda ile fiksaj için gerekli olan 11.3 değerindeki pH yakalanamaz. Bunun sonucu olarak renk tutmaz ve haslıklar düşer

Pipetleme işlemi bittikten sonra boyanın homojen bir şekilde kumaş üzerine çektirilmesini sağlayan sodyum sülfat tuzu verilir ve kumaş ilave edilip flotte 100 cc olacak şekilde su ilave edildikten sonra boyama makinesine yerleştirilir.

Boyama işlemine 30 0C de başlanır. Tüpler bu sıcaklıkta makine içinde dönmeye başlarlar. Tuzun tamamı ile eriyip görevini yerine getirebilmesi için gerekli olan 20 dakikalık süre sonunda 20 gr/lt konsantrasyonunda soda ilave edilir.

Bundan sonra sıcaklık 1 0C/dakika hızında 60 0C’ye çıkartılır ve bu sıcaklıkta 60 dakika boyunca makine içinde işlem görür.

Boyama işlemi sonunda tüplerden çıkartılan kumaşlar 1 cc sabun verilen beherde yumuşak su ile kaynatılır. Sonrasında iyi bir durulama yapılarak etüvde kurutulur ve böylelikle boyama işlemi sonuçlanmış olur.

Bu boyama işlemine ait akış çizelgesi şu şekildedir

30 0C 15 dak. 30 dak.

Reaktif Boyar İle Boyama İşlemi

Reaktif boyalar suda kolay çözünürler. Soğuk veya ılık suda macun haline getirilip üzerine sıcak su dökülerek eritilirler. Eğer çok miktarda eritilecekse kaynar derecede eritilir. Yalnız eritme sırasında boya hidrolize olur. Eritme ve boyama sırasında yumuşak su kullanılır.

Uygulama :

İşleme 40 0C’de başlanır ve boyar madde mamül ile birlikte banyoya verilir.

15 dakika bu sıcaklıkta çalışıldıktan sonra tuz ilave edilir. Bunu takip eden 15. dakikada soda ilave edilir ve 30 dakika bu sıcaklıkta

işleme devam edilir. Daha sonra 30 dakiikada 60 0C’ye çıkılır ve 60 dakika çalışılır. Soğuk ve sıcak durulama yapılır. CH3COOH ile nötralizasyon işlemi yapıldıktan sonra tekrar durulama

yapılır. Nötralizasyon işlemi boyanmış olan mamülün üzerinde hiçbir kimyasal madde kalmaması için yapılır.

Boya+tuz+kumaş

soda

30 dak

60 0C

60 dak.

Yıkama&durulama

REAKTİF BOYAMA İŞLEMİNE AİT AKIM ŞEMASI :

40 0C 15 dk. 15 dk 30 dk.

Boyama İşlemlerinde Dikkat Edilecek Hususlar

Genelde 10 gr. lık elyafla çalışılır. Eğer boyamada kullanılacak boya miktarı hesaplamalarında 10 gr. elyaf baz alındı ise, kumaş 9.5 gr. tartılarak kullanılır. Çünkü laboratuarda kullanılan kumaşın kasarı daha önceden yapılmış olduğu için bu işlemdeki firesini vermiş haldedir. Yani kumaşın %5 fire verdiği hesaba katılarak uygulamada kasarlanmış kumaş 9.5 gr olarak kullanılır.

İşletmede mal ve su hacmi toplam olarak ölçülendirmede okunacağından, eğer 100 cc. lik çalışılıyorsa tüm hacim 100 cc olarak düşünülmelidir. Elyafın yaklaşık olarak 20 cc hacim kapladığı düşünülürse , banyo 100 cc ye değil 80 cc ye tamamlanmalıdır.

Yine işletmede tuz ev soda suları baştan eksik alınır. Bu nedenle aynı şekilde tuz ve soda sularının kapladığı hacim kadar su eksik verilmelidir. Bunun yapılmadığı durumlarda pH değeri düşük değerlerde kalacak ve verilen boyanın kumaş tarafından tam olarak çektirilmesi sağlanamayacaktır. Sonuç olarak renk işletmede daha koyu çıkar ve boyayı sökme gibi ikinci bir işlem yapmak zorunda kalınır.

30 dk

Boyar madde&mamül

tuz soda

60 0C

60 dak.

Soğuk-sıcak durulama Nötralizasyon Soğuk durulama

Laboratuarda kullanılan kumaş boyama makinelerindeki tüplerin kapalı olması daha uygundur. Açık tüplerde su buharlaşabileceğinden hacim azalıp tuz ve soda konsantrasyonu yükselir. Daha fazla çekim olabilir. İşletmede bu durumla karşılaşılmayacağından rengin açık çıkma ihtimali ortaya çıkar ve ilave boya eklenmesine ihtiyaç duyulabilir.

Laboratuarda kullanılan makinelerde kullanılan ısıtma sıvısı sudan ziyade monoetilenglikol gibi kaynama noktası yüksek bir sıvı olmalıdır. Monoetilenglikolden ısı transferi suya göre daha yavaş olduğu için tüpün içindeki ısıtma hızı da işletmedekine uygunluk gösterir. Bu tip kapalı tüp makinelerde monoetilenglikol kullanılıyor ise paslanmanın da önüne geçildiği gibi polyester boyama gibi yüksek sıcaklık gerektiren ( 130 –140 0C ) boyamalar da kolaylıkla yapılabilir.

Laboratuarda çalışılırken boya ve tuz başlangıçta verilebilir.yine 30 0C de 15-20 dakika sonra soda ( çözelti halinde daha uygundur ) tüpün çeperinden verilebilir. Bundan sonra 30 dakikada 60 0C ye çıkılıp bu sıcaklıkta 60 dakika beklenirse boyama sağlanır. Daha sonra ölü boyanın uzaklaştırılması için sabun ile yıkama ve durulama işlemlerine geçilir.

Boyama sırasında kullanılan suyun sertliği mutlaka sıfır olmalıdır. Bu işi için genellikle reçine ile sertlik giderme yöntemi uygulanır. Sudaki bikarbonat oranı ise 70 ppm’i geçmemelidir. Ayrıca boyama suyundaki Fe+2 , Cu+2 Cl- iyonları miktarı da belirlenen değerlerin üzerine çıkmamalıdır. Bu üç iyonun boyama suyundaki maksimum miktarı 0.1 ppm’dir.

LABORATUARDA KULLANILAN TEMEL KİMYASALLAR VE KULLANIM ALANLARI

Sodyum karbonat ( soda )

Na2CO3 formülündedir ve molekül ağırlığı 106.004 gr/mol değerindedir. Piyasada kalsine soda ( Na2CO3 ) ve nadiren de kristal soda

( Na2CO3.10H2O ) halinde bulunur. Fiziksel görünümü katı ve beyazdır.

Tanınması : sodanın sudaki çözeltileri hidroliz sonucunda bazik özellik gösterir. İndikatör kağıdını maviye boyar. Sodaya ya da soda çözeltisine seyreltik hidro klorik asit döküldüğünde CO2 açığa çıkar. Bu gaz bir boru ile içerisinde doymuş Ba (OH)2 çözeltisi bulunan bir deney tüpüne gönderilirse , berrak çözelti bulanır ve beyaz baryumkarbonat çökmeye başlar.

Kantitatif Analizi : Soda tuz olmasına rağmen hidroliz nedeni ile çözeltileri baz özelliği gösterir. Yani kuvvetli asit ile titre edilebilir. Yalnız indikatör olarak metiloranj veya metilrot kullanılmalıdır.

Kullanım Alanları

1. pamuklu ve keten gibi selülozik elyafların pişirilmesinde2. bazlardan zarar görmesi istenilmeyen tekstil mamüllerinin

nötralizasyon işleminde 3. bazik ortam gerektiren boyama işlemlerinde kalevi ortamı sağlamak

amacı ile

Sodyum hidroksit ( sudkostik)

NaOH formülündedir ve molekü ağırlığı 40 gr/mol’dür. Piyasada katı pul kostik ya da %32.5 lik çözelti şeklinde bulunur.

Tanınması : Kuvvetli bir bazdır. İndikatör kağıdını koyu maviye boyar. Sodyum iyonları içerdiğinden sudkostik eriyiğine daldırılıp çıkartılan bir platin tel aleve tutulduğunda alevi sarıya boyar.

Kantitatif Analizi : Kuvvetli bir baz olduğundan dolayı , kolaylıkla kuvvetli bir asitle titre edilebilir. Asit olarak genellikle HCI kullanılır. İndikatör olarak metiloranj veya fenolftalein kullanılabilir. Sudkostiğin çözünmesinde veya derişik sudkostik çözeltisinin seyreltilmesinde kaynatılmış damıtık su kullanılması neticenin daha sağlıklı olmasını sağlar.

Kullanım Alanları :

1. pamuklu ön terbiye işlemlerinin hemen hemen hepsinde2. pamuklu mamüllerin boyanmasında3. özellikle küp boyar maddeleri ile küpleme işleminde kullanılır.

Hidroklorik asit ( HCI )

Mol ağırlığı 36.465 gr/mol değerindedir. Piyasada dumanlı derişik hidroklorik asit % 36-38 miktarlarında bulunur.

Tanınması : Karakteristik , genze kaçan dumanından hemen tanınabilir. Bunun yanında kuvvetli asit olduğundan indikatör kağıdı pH ı 0-1 değerleri arasında gösterir. Seyreltilmiş hidroklorik asit çözeltisine , seyreltilmiş gümüş nitrat çözeltisi damlatıldığında beyaz gümüşklorür çöker.

Kantitatif Analizi : Hidroklorik asidin dekantitatif analizi ayarlı sodyumhidroksit çözeltisi ile titre edilerek kolay bir şekilde yapılabilir

Kullanım Alanları :

1. nötrleştirme işlemlerinde2. asitleme işlemlerinde3. yünlü mamüllerin karbonizasyon işleminde4. sülfirik asidin kullanıldığı her alanda.5. polyester- pamuk karışımı kumaşlarda kumaştaki pamuk oranının

belirlenmesinde ( laboratuarda yapılan pratik uygulama)

Asetik Asit ( sirke asidi)

CH3COOH formülündedir ve molekül ağırlığı 60.052 gr/mol değerindedir. Piyasada %30 luk ya da %60 lık asetik asit olarak bulunduğu gibi buz sirkesi adı altında %99-100 olarak da özel amaçlar için üretilmektedir.

Tanınması : asetik asit karakteristik sirke kokusundan tanınır. ( sirke %3-8 lik asetik asit çözeltisidir )

Kantitatif Analizi : Zayıf bir asit olduğundan kuvvetli bir bazla titre edilebilir. Yalnız indikatör olarak fenolftalein kullanılması gerekir.

BOYA İÇİN ÇÖZÜNÜRLÜK TESTİ

Piyasada kullanılan boyaların çözünürlüklerinin belli bir değerin altına düşmemesi gerekir. Boyanın boyanacak kumaşa iyice nüfuz edebilmesi için flotte içinde belli bir çözünürlük değerini sağlaması gerekmektedir.

Herhangi bir boyanın belli bir derişimdeki çözeltisinin vakum cihazından geçiş süresinin tayini ile bu boyanın çözünürlük değeri belirlenmektedir. İki adet

filtre kağıdı ( 2’lik ve 4’lük olmak üzere ) üzerinden geçen boya çözeltisinin geçiş süresi boya çözünürlüğü hakkında kesin bir bilgi oluşturur. Bu süre 10-15 saniye arasında ise boyanın çözünürlüğü iyi kabul edilir.

Çözünürlük testi sırasında analiz edilen boyanın içerdiği safsızlık oranı da ortaya çıkar. Filtre kağıtları test sonrasında kurutularak tartılır. İşlem görmeden önceki ağırlıkları da dikkate alınarak boyanın ( eğer varsa) ihtiva ettiği safsızlık miktarı belirlenmiş olur.

HASLIK ÖLÇÜMLERİ

Haslık ölçme işlemleri, kısaca kumaş üzerine fikse ettirilen boyanın ışık, sürtme , ter gibi günlük hayatta sık sık karşımıza çıkan dış etkenlere karşı direncinin belirlenmesi amacıyla yapılan testlerdir. Bu dış etmenlere karşı boyanın direncinin belli bir değerin altına düşmemesi boyada aranan bir özelliktir. Bu testlerin laboratuarda nasıl gerçekleştirildiği özetle aşağıda anlatılmıştır ;

ISO 105-CO6 TESTİNE GÖRE YIKAMA HASLIĞI TESTİ

1.0 AMAÇ:1.1 Boyanmış ipliğin daha sonraki kullanımında boya akıtıp akıtmayacağını tespit etmektir.

2.0 UYGULAMA ALANI:2.1 Çile halinde boyanan ipliklerin şüpheli durumlarında ve koyu renklerde uygulanır.

3.0 PRENSİP:3.1 Yapılacak işlem sonucu Gri skala ISO 105-AO3’ e göre haslık değeri 4 ve daha yukarı ise mal onaylanır, daha düşük ise boyalı iplik yıkamaya alınır.

4.0 ARAÇ GEREÇ:_ GYROWASH yıkama makinesi ve kullanma kılavuzu,_ Makas,_ Cetvel,_ Gri skalaISO 105-AO3,Termometre,_ 150 cc ‘ lik mezür,_ 50 Adet çelik bilye,

_ 1 adet 120 cc’ lik beher,_ 1 adet 1 lt’lik beher,_ deterjan_ Sodyum Perborat,_ Destile su ,_ Çoklu mukayese kumaşı ,_ Boyalı ipliğin 4 cm.10 cm boyutlarında rib trikosu.

5.0 EMNİYET:5.1 Herhangi bir emniyet tedbirine gerek yoktur.

6.0 İŞLEM:6.1 Boyalı ipliğin 4 cm . 10 cm’lik rib trikosu hazırlanır.6.2 10 . 4 cm boyutlarında çoklu mukayese kumaşı ve boyalı ipliğin rib trikosu kısa kenarlarından biri boyunca veya tercihen yün tarafından dikilir.6.3 Her tüpün içine 10 adet 6 mm çaplı paslanmaz çelik bilye atılır. Tüplerin kapağı kapatılır. Makine 40C’ye ısıtılmak üzere ayarlanıp, çalıştırılır.6.4 1 gr Sodyum Perborat tartılır.6.5 4 gr deterjan tartılır.6.6 40 C sıcaklıkta 1 lt destile suda Sodyum Perborat ve deterjan çözülür. Çözelti her kullanımdan önce taze hazırlanmış olmalıdır.6.7 Numune önceden 40 C’ye ısıtılmış ve içine çelik bilyeler bulunan tüp içine konulur.6.8 Her bir tüp içine taze hazırlanmış 40 C’de 150 cc deterjan çözeltisi konulur.6.9 GYROWASH yıkama makinesi 30 dk 40 C koşullarında ayarlanarak çalıştırma butonuna basılır.6.10 Makine durduğunda numuneler tüplerden alınarak iki ayrı beher içindeki 100 cc ve 40 C olan suda 1’er dk durulanır.6.11 Numunelerin kurutulması 60 C’yi aşmayan sıcaklıkta etüv içinde havada asılı olarak ve çok mukayese kumaş ile boyalı numune birbirine değmeyecek şekilde gerçekleştirilir.

7.0 ŞAHİT NUMUNE HAZIRLANMASI:7.1 1 Adet 4 . 10 cm ebatlarındaki çoklu mukayese kumaşı yanında renkli triko olmadan İŞLEM 6.0’ da tarif edilen işlemlere tabi tutulur.7.2 Daha sonra hazırlanmış olan bu şahit numune haslık tayinlerinde referans olarak kullanılır.

8.0 HASLIK TAYİNİ:

8.1 ISO 105-AO3 Gri skala ile kurutulmuş çoklu mukayese kumaşı üzerindeki lekelenme tayin edilecektir.8.2 Değerlendirme ışık kabini içerisinde D65 Gün Işığı kullanılarak yapılır.8.3 Çoklu mukayese kumaşı 45 derece eğimli, gri renkli platform üzerine konulur.8.4 Boyalı iplik trikosu ile birlikte işlem gören çoklu mukayese kumaşı ve şahit pencereden birarada görülebilecek şekilde siyah pencere bu kumaşların üzerine konulur.8.5 Şahit ve çoklu mukayese kumaşı arasındaki lekelenme farkının ISO 105-AO3 Gri skala üzerindeki lekelenme değerlerinden hangisine daha uygun olduğu tespit edilir ve haslık test raporuna kaydedilir.8.6 Lekelenme miktarı direkt olarak haslık değerinin ifadesidir.8.7 Haslık değeri 4 ve yukarısında bir değer ise mal onaylanır. Aksi bir durum söz konusu ise mal yıkamaya alınır.

ISO 105-E04 STANDARTINA GÖRE TERLEME HASLIĞI TESTİ

1.0 AMAÇ:1.1 Boyanmış ipliğin daha sonraki kullanımda insan vücudundaki ter ve sıcaklık koşullarında yanındaki renk üzerinde bir lekelenme yapıp yapmadığını görmektir.

2.0 UYGULAMA ALANI:2.1 Çile halinde boyanan ipliklerin koyu renkli tonlarına kimya laboratuarında insan vücudu sıcaklığı ve ter ortamı şartları uygulanarak multifibre kumaş üzerindeki lekelenmeyi görmektir.

3.0 PRENSİP:3.1 Yapılacak işlem sonucu boyanmış ipliğin multifibre kumaş üzerinde meydana getirebileceği kirlenme Gri skala (ISO 105-AO3) ile tespit edilir. Haslık değeri 4 ve yukarısı ise mal temiz olarak kabul edilir. Aksi halde mal yıkamaya alınır.

4.0 ARAÇ GEREÇ:_ Perspirometre,_ Perspirometre ağırlığı,_ Cam ya da akrilik reçine plakalar,_ Islak ve kuru sürtme haslığı testleri için 10 .4 cm boyutlarında örülmüş numune rib trikosu,_ Gri scala ISO 105-AO3,

_ Destile su,_ Numune adedi kadar 120 cc’ lik cam beher,_ Etüv (37 C+2 derecede sabit),_ 1 gr Histidine Monohidroklorit Monohidrat (C6H9O2N3.HCL.H2O),_ 10 gr Sodyum Klorür,_ 5 gr Disodyumhidrojen Fosfat (Na2HPO4 . 12H2O),_ 2.2 gr Sodyum Dihidrojen Ortofosfat Dihidrat (NaH2PO.2H2O),_ 0.1 MOL Sodyum Hidroksit çözeltisi,_ Çoklu mukayese kumaşı .

5.0 EMNİYET:5.1 Kimyasal maddelerin el,yüz ve göze temasından kaçınılmalıdır. Temas halinde bol soğuk su ile temas bölgesi yıkanır. Göze temas ederse yıkamayı takiben acilen doktora gidilmelidir.

6.0 İŞLEM:6.1 4.10 cm boyutlarındaki numune triko yine 4.10 cm boyutlarındaki çoklu mukayese kumaşı ,çoklu mukayese kumaşının ön yüzü triko yüzü temasta olacak şekilde her iki parçanın kısa kenarlarından biri boyunca dikilir.6.2 Tartılıp bir yere yazılır.

6.3 ALKALİ TEST:6.3-1 0.5 gr Histidine Monohidroklorit Monohidrat 5 gr Sodyum Klorür 5 gr Disodyumhidrojen Fosfat6.3-2 Hep birlikte 950 cc destile suda çözülür.6.3-3 0.1 mol/1 Sodyum Hidroksit ile ph=8’e ayarlanır.6.3-4 Çözelti 1000 cc’ ye tamamlanır.6.3-5 Numune 1/50 banyo oranında alkali test çözeltisi ile ıslatılır.6.3-6 Bir cam plakayla bastırmak suretiyle numunenin havası alınır.6.3-7 Numune çözelti içinde 30 dk bekletilir.6.3-8 Numuneyi beherin içinden alıp düzgün bir şekilde cam akrilik reçine plakalardan biri üzerine yayılır.6.3-9 Bir baget yardımıyla numune üzerindeki aşırı suyu alınır.6.3-10 Numune üzerine bir adet daha akrilik reçine plaka koyulur.6.3-11 Perspirometre’nin ağırlıkları arasında analizi yapılacak numune bulunan plakalar üzerine yerleştirilir. Daha fazla baskı uygulanmadan serbest konumda iken vidaları sıkılır.6.3-12 Perspirometre’yi yan yatırarak plakalar arasındaki suyun akması sağlanır.6.3-13 Perspirometre yana yatık konumda olacak şekilde iken 37 0C olan etüve yerleştirilir ve 4 saat bekletilir.6.3-14 Perspirometre etüvden çıkarılıp vidası gevşetilerek plakalar arasındaki numuneler alınır.

6.3-15 Numuneler halen kurumamışsa 60 0C’ yi aşmayan bir sıcaklıkta sadece dikiş noktalarından temas edecek bir pozisyonda havada asarak numuneler kurutulur.6.3-16 Haslık tayini asit testide bittikten sonra her iki test için beraberce yapılır, değerler haslık test formuna yazılır.NOT:Asit testide 6.3 ALKALİ TESTDEKİ gibidir.

7.0 ŞAHİT NUMUNE HAZIRLANMASI:7.1 1’er adet 4.10 cm ebatlarındaki çoklu mukayese kumaşı yanında renkli triko olmadan alkali test asit testte tarif edilen işlemlere tabii tutulur.7.2 Daha sonra hazırlanmış olan şahit numuneler haslık tayinlerinde referans olarak kullanılır.

8.0 HASLIK TAYİNİ:8.1 Gri scala ISO 105-A03 ile çoklu mukayese kumaşı üzerindeki lekelenme tayin edilecektir.8.2 Değerlendirme ışık kabini içerisinde D65 Gün Işığı kullanılarak yapılır.8.3 Çoklu mukayese kumaşı 45 derece eğimli, gri renkli platform üzerine konulur.8.4 Boyalı iplik trikosu ile birlikte işlem gören çoklu mukayese kumaşı ve şahit pencereden bir arada görülebilecek şekilde siyah göz bu kumaşların üzerine konulur.8.5 Şahit ve çoklu mukayese kumaşı üzerindeki lekelenme farkını Gri scala ISO 105-A03 üzerindeki lekelenme değerlerinden hangisine daha uygun olduğu tespit edilir ve haslık test raporuna kaydedilir.8.6 Lekelenme miktarı direkt olarak haslık değerinin ifadesidir.8.7 Haslık değeri 4 ve yukarısı ise mal onaylanır, aksi bir durum söz konusu ise mal yıkamaya alınır.

ISO X12 STANDARDINA GÖRE SÜRTME HASLIĞI TESTİ

1.0 AMAÇ:1.1 Boyanmış ipliğin daha sonraki kullanımda sürtünme etkisiyle sürtünen kumaşı lekeleyip lekelemediğini görmektir.

2.0 UYGULAMA ALANI:

2.1 Çile halinde boyanan ipliklerin sonraki kullanımında sürtünme etkisiyle sürtünen kumaşı lekeleyip lekelemediğini görmektir.

3.0 PRENSİP:3.1 Yapılan işlem sonucu pamuklu sürtme kumaşı üzerindeki lekelenme değeri Gri Scala A02’ ye göre 4 ve daha yukarı ise mal temiz olarak kabul edilir. Aşağı değerde ise mal yıkamaya alınır.

4.0 ARAÇ GEREÇ: == Crockmeter (sürtme testi aparatı)== Islak ve kuru sürtme haslığı testleri için 14.5 cm’ den az olmayan rib triko == Pamuklu sürtme kumaşı (5.5cm)== Gri Scala (ISO 105-A03)== Destile su== Etüv

5.0 EMNİYET:5.1 Herhangi bir emniyet tedbirine gerek yoktur.

6.0 İŞLEM:

6.1 KURU SÜRTME HASLIĞI6.1-1 14.5 cm’ den az olmayan numune triko dokuma yönü uzunlamasına olarak test aleti üzerindeki yolu takip edecek biçimde germek suretiyle yerleştirilir.6.1-2 Pamuk sürtme kumaşı klape ile sürtme parmağı üzerine gerdirilerek tutturulur.6.1-3 10 sn de 10 kez öne ve arkaya olacak şekilde kuru numune üzerinde 10 cm’ lik bir uzunluk boyunca düz bir hat üzerinde ileri geri sürtme işlemi kuru sürtme kumaşı ile uygulanır.6.1-4 Pamuklu sürtme kumaşı üzerinde oluşan yuvarlak halka normal bir daire şeklinde olmayıp birbiri üzerine binmiş iki daire şeklinde görülüyorsa pamuklu sürtme kumaşı sürtme parmağı üzerinde kaymış demektir. Bu durumda deney geçersiz sayılır ve deney tekrar edilir.6.1-5 Haslık tayini Yaş Sürtme Haslığı testi bitirildikten sonra her iki sürtme haslığı testi için beraberce yapılır, değerler Haslık Testi Formuna yazılır.

6.2 YAŞ SÜRTME HASLIĞI:6.2-1 14.5 cm den az olmayan boyalı iplik rib trikosu dokuma yönü uzunlamasına olarak test aleti üzerindeki yolu takip edecek biçimde germek suretiyle yerleştirilir.6.2-2 Pamuk sürtme kumaşı içinde destile su bulunan behere batırılır.6.2-3 Islatılmış pamuk sürtme kumaşı dörde katlanır.

6.2-4 Dörde katlanmış bulunan pamuk sürtme kumaşı iki parmak arasında hafifçe sıkılır. Bu şekilde pamuk sürtme kumaşın kendi ağırlığı kadar suyun yapısını alması sağlanmış olur.6.2-5 Islatılmış pamuk sürtme kumaşı klape ile sürtme parmağı üzerine gerdirilerek tutturulur.6.2-6 10 sn‘ de 10 kez öne ve arkaya olacak şekilde kuru numune üzerinde 10 cm’ lik bir uzunluk boyunca düz bir hat üzerinde ileri geri sürtme işlemi ıslatılmış sürtme kumaşı ile uygulanır. 6.2-7 Sürtme işlemi tamamlandıktan sonra sürtme parmağındaki klape gevşetilerek ıslak pamuklu sürtme kumaşı buradan alınır.6.2-8 Sürtmeye tabi tutulmuş olan ıslak pamuklu sürtme kumaşı oda sıcaklığında kurutulur.6.2-9 Pamuklu sürtme kumaşı üzerinde oluşan yuvarlak halka normal bir daire olmayıp birbiri üzerine binmiş iki daire şeklinde görülüyorsa pamuklu sürtme kumaşı sürtme parmağı üzerinde kaymış demektir. Bu durumda deney geçersiz sayılır ve deney tekrar edilir.

7.0 HASLIK TAYİNİ:7.1 Gri scala ile kurutulmuş pamuk sürtme kumaşı üzerindeki lekelenme tayin edilecektir.7.2 Değerlendirme ışık kabini içerisinde D65 Gün Işığı kullanılarak yapılır.7.4 Pamuklu sürtme kumaşın 45 derece eğimli, gri renkli platform üzerine konulur.7.5 Pamuklu sürtme kumaşı üzerindeki lekelenme miktarının Gri Scala ISO 105-AO3 üzerindeki lekelenme miktarlarından hangisine daha uygun olduğu tespit edilir ve haslık test raporu kaydedilir. 7.6 Lekelenme miktarı direkt olarak haslık değerinin ifadesidir.7.7 Haslık değeri 4 ve yukarısında ise mal onaylanır, aksi bir durum söz konusu ise mal yıkamaya alınır.