POLYESTERİ BOYAMA METODLARI / DERS PLANI-4

POLYESTERİ BOYAMA METODLARI DERS PLANI

TEKSTİL TEKNOLOJİSİ ALANI
MODÜL ADI :	Sentetikleri Boyama
SINIF DÜZEYİ:	11.Sınıf
DERSİN ADI	DİSPERSİYON BOYARMADDELER İLE POLYESTERİ BOYAMA METODLARI
ÖĞRENCİ TANIMLAMASI:	Meslek liselerinin Tekstil Teknolojisi Bölümü Boyama alanı seçmiş olan öğrencilerinden oluşur.Maksimum 12 kişilik sınıflardan meydana gelmektedir.
DERSİN İÇERİĞİ :	Polyesteri dispersiyon boyarmaddeler ile boyama metodlarını öğretir.
DERSİN AMACI:	Öğrenciye bu plan ile polyesterin dispersiyon boyarmaddeler ile boyama metodlarının  öğretilmesi amaçlanmaktadır.
HEDEF DAVRANIŞLAR :	Öğrenci; Dispersiyon boyarmaddeler ile boyama işlemini yapar Dispersiyon boyarmaddeler ile boyama mekanizmasını bilir Dispersiyon boyarmaddeleri ile boyamaya etki eden faktörleri bilir
DERS SÜRESİ:	40 DK
KULLANILAN YÖNTEMLER :	Sunuş Yoluyla Anlatım
ARAÇLAR :	Ders modülü, defter,kalem,akıllı tahta

DERS İÇERİĞİ

1.POLYESTERİ BOYAMA METODLARI

Polyesterin dispers boyar maddelerle boyanması aşağıdaki şekillerde yapılabilir.

·         Carrier yöntemine göre boyama – Çektirme yöntemiyle boyama yapılır.

·         HT yöntemine göre boyama – Çektirme yöntemiyle boyama yapılır.

·         Termosol boyama yöntemi – Emdirme yöntemiyle boyama yapılır.

1.1 . Dispers Boyar Maddeleriyle  Carrier ile Boyama Metodu

    Carrier, taşıyıcı anlamını ifade eden polyesterin boyanmasında kullanılan yardımcı bir maddedir. Polyester lifinin dispers boyar maddelerle carrier boyama yöntemine göre boyanması normal atmosfer basıncında ve 100 ºC’nin altında yapılır.

  Polyester ile karışım yapılarak elde edilen materyallerin yaygın bir kullanım alanı vardır. Karışımda kullanılan yün,polyamid,akrilik gibi liflerin 100 ºC’ nin altındaki sıcaklıklarda boyanması gerekir.Bu nedenle bu liflerin polyester ile karışımlarında polyester carrier ile kullanılır.

  Bazı mamullerin durumuna göre daha az carrier ilavesiyle 100 ºC – 120 ºC arasında da polyester boyanabilir

  Carrier maddesinin özelliklerini belirtirsek;

• ·         Lifleri şişirerek boyar madde moleküllerinin kolayca nüfuz etmesini sağlar
• ·         Polyester lifinin içinde boyar maddenin girebileceği kısımları artırır.
• ·         Liflerin etrafında bir film tabakası oluşturur, dispers boyar madde carrier içinde çözünür böylece lif içine girer.
• ·         Polyesterin camlaşma noktasını düşürür. Bu düşme, lif üzerindeki carrier konsantrasyonunun bir fonksiyonudur. Carrier polyester zincir molekülleri arsındaki çekim kuvvetlerinin tahrip olmasına neden olur. Böylece moleküllerin hareketlerinin artmasıyla lifin boyar madde alımı artar.
• ·         Boyama maliyetleri yüksektir
• ·         Boyama sonrasında mamul üzerinden carrier artıklarının uzaklaştırılması zordur
• ·         Çevre kirliliği problemine neden olur

Carrier ile boyama yönteminde aşağıdaki yardımcı maddeler kullanılır

·         Carrier: Boyar maddenin lif içine taşınmasını sağlar

·         Egalizatör: Homojen bir boyama için kullanılır. Carrierin boyama esnasında hızlandırıcı etkisi sonucu oluşabilecek düzgünsüz boyamayı önleyerek migrasyona yardımcı olur. Egalizatör kullanımında boyar maddeyi üreten firmanın tavsiyelerine uyulmalıdır. Egalizatörü yüksek miktarlarda kullanmak, boyama düzgünlüğünü bozan bir sakıncadır. Koyu renklerde daha az, açık renklerde daha fazla kullanmak gerekir.

 Dispersiyon maddesi: Dispers boyar maddenin boyama süresince banyoda dispers hâlde kalmasını sağlar. Boyar madenin boyama süresince kümeleşmesini engelleyerek dispersiyonu sabit tutar.

Asit: Banyonun pH’ının 4–5 arasında olmasını sağlar. Bunun için formik asit veya asetik asit kullanılır. pH, boyama süresince boyar maddenin stabil kalmasını sağlar.

1.1.2. Dispersiyon Boyar Maddeleriyle HT Boyama Metodu

  Polyester materyallerinin boyanması için bugün en fazla uygulanan boyama metodu kaynama sıcaklığından yüksek sıcaklıklarda ve basınç altında gerçekleştirilen HT boyama yöntemidir. Bu yöntemin uygulanabilmesi için işletmede yüksek sıcaklıklarda çalışan HT boyama makinelerine ihtiyaç vardır. 

          

       HT yönteminin normal atmosfer basıncında yapılan carrier yöntemine göre avantajları aşağıda sıralanmıştır.

• ·           Lif moleküllerinin termal hareketi 120–130 ºC’de gerçekleşmekte, bu hareket sırasında açılan boşluklardan boyar madde girebilmekte ve çekim kolaylaşmaktadır.
• ·           120–130 ºC’de boyar maddenin çözünürlüğü artacağından, boyama işlemi hızlanır.
• ·           120–130 ºC’de boyar maddenin migrasyon yeteneği artmaktadır.
• ·           HT boyama yöntemi 130 ºC civarında yapıldığı için boyar maddenin lif içine yerleşeceği alanların açılmasından dolayı gayet düzgün boyamalar elde edilir.
• ·           Migrasyon yeteneği daha düşük olan dispers boyar madde grupları ile yapılan boyamalarda sorun yaşanmaz. Çünkü sıcaklık yükseldikçe boyar maddenin migrasyon yeteneği artacağından egal boyamalar elde edilir.
• ·           Normal sıcaklık ve basınçta yapılan carrier boyamaya göre elde edilen haslık dereceleri çok iyidir. Bunun nedeni, normal carrier boyamada haslık dereceleri iyi olan büyük moleküllü boyar maddelerin çekimlerinin az olması nedeniyle kullanılamamasıdır. HT yönteminde lif moleküllerinin termal hareketinden dolayı büyük moleküllü boyar maddelerin çekimi çok iyi olduğundan yüksek haslık derecelerine sahip boyamalar elde etmek mümkündür.
• ·           HT yönteminde daha az yardımcı maddeye ihtiyaç duyulur. Bu yöntemde boyar madde alımı oldukça iyi olduğu için carrier yöntemine göre boyar maddeden tasarruf edilir.

1.1.3. Dispersiyon Boyar Maddeleriyle Termosol Metodu

  Bu yöntem, polyester kumaşların veya polyester ile diğer liflerin karışımlarından oluşan kumaşların boyanmasında kullanılan kontinü bir yöntemdir.İşlemin esası, polyesterin dispers boyar madde ile fularlanmasına dayanır. Fulardlamadan sonra kurutma işlemi yapılır. Kurutma işlemindeki amaç, fulardlama ile kumaş üzerine geçen boyar madde parçacıklarının yapışmasıyla bir film tabakası oluşturulmasıdır. Kurutma işlemini takiben 30–90 saniye sürede 180–220 ºC’de kumaşın elyaf yüzeyinde bulunan boyar madde parçacıkları, lif içine difüzlenerek fikse olur.

 Termosol yöntemi, kontinü bir yöntem olduğu için polyesterin boyanmasında kullanılan diğer yöntemlere göre üretim hızı yüksektir. Bu yöntemde kumaş, enine açık olarak işlem gördüğü için boyar maddenin fiksesi ile birlikte polyesterin termofiksesi aynı anda yapılabilir. Termosol boyama yöntemi sadece dokuma kumaşlara uygulanabilir. Örme kumaşlar, çözgü yönünde esnediğinden bu kumaşlara termosol yöntemi uygulanamaz.

Termosol boyama yöntemi dört adımda gerçekleşmektedir. Bunlar:

• ·         Fulardlama: Reçeteye göre hazırlanan emdirme banyosunun kumaşa aktarılma aşamasıdır. Kumaşın gerginliği enden ve boydan düzgün bir şekilde ayarlanarak fulard teknesine girmesi, düzgün emdirme için oldukça önemlidir.
•       Kurutma işlemi: Kurutma işlemi esas olarak iki aşamadan oluşur. Birinci aşamada ön kurutma işlemi yapılır. Ön kurutma işlemindeki amaç, kumaş üzerindeki nem miktarını % 20–30 düşürerek migrasyonu en aza indirmektir. Kurutma işlemi infrared veya hot flue makinelerinde yapılır. Ön kurutmadan sonra 100–120 °C’de esas kurutma işlemi yapılır. Kurutma işlemi sonunda mamul üzerindeki suyun tamamı uzaklaştırılır. Kurutma işlemi ile boyar madde, kumaş üzerinde bir film tabakası oluşturur.

Gerek ön kurutmanın gerek esas kurutmanın kumaş yüzeyinin her yerinde aynı derecede etkili olması gerekir.

• ·      Termosolleme: Kurutulmuş kumaş üzerindeki boyar maddenin 180–220 ºC’de 30–90 saniye sürede lif içine fiksajının sağlandığı aşamadır. Termosellemenin 200 ºC civarında yapılmasının nedeni, bu sıcaklık şartlarında boyama veriminin iyi olmasından kaynaklanmaktadır. Termosolleme işleminin sıcaklığı ve süresi kullanılan boyar maddenin haslıklarına ve difüzyon özelliklerine bağlıdır. Sıcaklık ve süre değerleri, boyar madde üretici firma kataloglarında tavsiye olarak sunulmuştur. Bu kataloglardaki bilgilere göre kendi işletme şartlarında yapacağımız denemelere bağlı olarak yeni süre ve sıcaklık değerlerini kullanabiliriz.

• ·      Ard işlemler: Termoselleme işleminin ardından sıcak soğuk durulama yapılarak mamul üzerindeki kimyasal madde ve boyar madde artıkları uzaklaştırılır. Sıcak ve soğuk duralamanın ardından mamule mekanik olarak tutunmuş boyar madde artıklarını uzaklaştırmak için redüktif yıkama işlemi yapılır. Redüktif yıkama işlemi 70 ºC’de 20–30 dakika yapılır. Redüktif yıkamayı takiben sıcak durulama ve asetik asit ile nötralizasyon işlemi yapılır.

Kullanılan yardımcı maddeler:

Migrasyon önleyici madde: Boyama işlemi sırasında migrasyon oluşmasını önler.

Asetik asit: Asetik ortam sağlar.

Dispergatör: Dispers boyar maddenin flotte içinde disperge hâlinde kalmasını sağlar.

Egalize maddesi: Boyamanın düzgün olması için kullanılır.

 Hidrosülfit: Polyester kısmın boyanmasından sonra redüktif yıkama için kullanılır.

Kostik: Ortamın bazikliğini sağlar.

Islatıcı: Mamulün daha iyi ıslanmasını sağlayarak boyar madde alımını kolaylaştırır

ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME SORULARI

1)   Termosol boyama yönteminin adımlarını açıklayınız

2)   HT boyama yönteminin carrier boyama yöntemine göre avantajları nelerdir?

3)   Aşağıda cümlelerin başında boş bırakılan parantezlere, cümlelerde verilen bilgiler doğru ise D, yanlış ise Y yazınız.

(  ) Polyester boyamada carrier, boyar maddeyi lif içine taşıyan yardımcı  maddedir

(  ) Lycralı polyester, düşük sıcaklıktaki HT şartlarında boyanır

(  ) HT boyama yöntemi 130 ºC civarında yapılır

(  ) Carrier ile boyama yöntemine göre boyanması normal atmosfer basıncında ve  100 ºC’nin altında yapılır.

DEĞERLENDİRME KRİTERLERİ

Derse Katılım :  %20

Derse uyum sağlama :%20

Derse hazırlıklı gelme : %20:

Ölçme ve değerlendirme sorularına verilen yanıtlar : %40