ÇEKTİRME YÖNTEMİ (JET VE OVER-FLOW) - tekstil hakkında herşey

ÇEKTİRME YÖNTEMİ (JET VE OVER-FLOW)

Jet ve overflow boyama makineleri, terbiye makineleri içinde hem kumaşın hem de flottenin aynı anda hareketli olduğu makine tipleridir. Hem flottenin, hem de kumaşın hareketli olması yoğun bir flotte temasını, dolayısıyla düzgün bir boyamayı sağlar. Bu tip makinelerde boyama halat halinde gerçekleşir ve bir çok konstrüksiyonda HT (High Temperatür) boyama, yani yüksek sıcaklıkta ve basınçta boyama yapılabilir.


Şekil 1.
Jet Boya Makinesi

Overflow boyama makineleri jet boyama makinelerinde görülen sakıncaları gidermek amacıyla geliştirilmiş makinelerdir. Bu sakıncalar, yüksek hız nedeniyle kumaşın gerilmesi, yüzey tüylenmesi ve sentetik kumaşlarda oluşan boncuklanmalardır.

Jetlerde sadece düzenin daralan kısmında yüksek hızlara ve tazyike ulaşan flottenin, kumaşı sirküle ettirmesi sözkonusu iken, overflow’larda hareketli çıkrık ve flottenin kendi hızı, daha yumuşak bir şekilde bu sirkülasyonu sağlamaktadır. Basınç altındaki flotte, düze ismi verilen bölümün daralan kısmına geldiğinde hızlanır ve kumaşı da beraberinde sürükler.


Şekil 2.
Kumaş Hareketini Sağlayan Düzeden Flottenin Akışı

Böylece, flottenin mamule nüfuzu da artar, sonuçta düzgün boyama elde edilir. Düze, hem flottenin sürekli sirkülasyonu, hem de kumaşın taşınmasını sağlamakla görevlidir. Aynı zamanda tekstil materyali ile boyama flottesi arasındaki yoğun ilişkinin sağlanmasını da düzeler üstlenmektedir. Bu makineler genellikle 1-6 gözden oluşmaktadır. Bu da her bir bölmenin kapasitesi, materyal cinsine ve makine tipine göre değişmekle birlikte ortalama 150-200 kg’dır. 

Bu makinelerde flotte hızının yüksek olmasına ve kumaş hareketlerinin kuvvetli olmasına rağmen kumaşta herhangi bir hasar meydana gelmemektedir. Bunun sebebi de, kumaşın flotte içinde taşınmasıdır. Kumaş sadece makine zemininde ve kumaş hareketine yardımcı olan çıkrığa sürtünmektedir. Ancak bu yüzeyler oldukça pürüzsüz ve kaygan olduğu için kumaş bu sürtünmelerden zarar görmez.

Dikkat edilmesi gereken önemli bir nokta; kumaşın tümünün makine içerisinde her iki dakikada, en az bir tam devir yapmak zorunda olmasıdır. Aksi halde; kırık oluşma ve abrajlı boyama tehlikesi vardır. Kumaş ne kadar uzun olursa, hareket hızı da o kadar yüksek olmalıdır. Yüksek hızlarda kumaş halatının düğümlenmesi ve birbirine karışma tehlikesi vardır. Bu boyama makinelerinde yoğun flotte hareketi nedeniyle köpük oluşumu,
hatalara neden olabilmektedir. Köpük havanın suyla karışımıdır. Köpük oluşumu için gerekli enerji, flottenin ve kumaşın hareketinden doğar. Köpük, flotte ile tekstil mamülü arasındaki teması önleyerek, düzgün boyamayı önler. Bunun yanında; makinelerde kumaşın yüzmesine neden olur, pompa gücünü azaltır, sirkülasyonu düşürür. Köpük oluşması, köpük önleyici maddeler kullanılarak önlenir. Jetlerde düzelerden yüksek basınçla flotte püskürtülmesi ile sağlanan materyal hareketinin, mamül özelliklerini olumsuz etkilemesi nedeniyle, yeni tip jetlerde bazı değişiklikler yapılmıştır. Burada amaç, daha yumuşak malzeme hareketinin sağlanması ve malzeme tutumunun olumsuz etkilenmemesidir.  Günümüzde üretilen jetler hemen hemen tamamen bu prensibe yönelmiş olup jet ve overflow kavramları da birbirine karışmış durumdadır.

Bütün elyaf grupları için ideal olan bu boyama makinelerinde, özellikle polyesterin yüksek basınçta ve yüksek sıcaklıklarda (120-130°C) boyanması yaygın hale gelmiştir. Lycra içeren mamüllerde yatık tip jet modelleri tercih edilmektedir.


Şekil 3.
Yatık Tip Jet (Pipo) Boya Makinesi

Gerilimsiz ve yüksek debideki çalışma kumaşa serbest halde daha homojen bir boyama olanağı sağlar. Tüylenme, boncuklanma ve kırık olmaksızın kumaşa yumuşak tuşe ve hacim kazandırır. Makinenin her detayı, düşük sıcaklıklarda dahi en uygun sirkülasyon şartlarını sağlayacak ve köpüklenmeyi önleyecek şekilde, tüm proses sıcaklıklarında stabil bir çevrimi garanti altına almak üzere tasarlanmıştır. Bu sebeplerden dolayı, yüksek gramajlı ve esnek kumaşların boyanması daha emniyetli ve daha kolaydır.

PAMUKLU MAMÜLLERİN JET’LERDE BOYANMASI

Çektirme metoduna göre boyama, tekstil mamülünün uzun flotte oranlarında (1:10 gibi), uzunca bir süre boyanması demektir. Çektirme metoduna göre boyama üç adımda gerçekleştirilir.

1- Boyarmaddenin lifler tarafından alınması (tuz ile),
2- Boyarmaddenin liflere fiksajı (soda, kostik, v.b. ile),
3- Fikse olmamış boyarmaddenin uzaklaştırılması (yıkama ile).

Boyama işlemi; kullanılan boyarmadde türüne ve boyama yöntemine göre değişmekle birlikte ortalama 60-80°C’de, bazik ortamda yapılır. Ortamın bazikliği, selülozun (pamuk, viskon, floş, v.b.) reaksiyona girebilmesi ve boyarmaddenin reaktifleşmesi için gereklidir ve pH=8-12 olacak şekilde soda, kostik veya sodyumbikarbonat gibi maddelerle ayarlanır.
Tuz; boyarmaddenin liflere karşı ilgisini arttırarak, boyarmadde ve lif arasındaki bağların olşumunu sağlar. Soda ve kostik gibi alkalilerin ilavesi, pamuklu mamüllerin boyanması için
gerekli bazik ortamın (pH=8-12) oluşmasını sağlar.

Boyamada tuz ve alkalilerin dışında kullanılan maddeler; materyalin daha hızlı ıslanmasını sağlayan, kayganlaştırıcı etkileri nedeniyle kırık izlerinin önlenmesine de katkıda bulunan ıslatıcılar, köpük olşumunu engellemek için köpük önleyiciler, düzgün bir boyama eldesi için boyarmaddelerin kumaş yüzeyine eşit miktarda dağılmalarını sağlayan kırık önleyiciler kullanılabilir.

Tuz olarak; glauber tuzu yada sofra tuzu kullanılır. Sofra tuzunun, glauber tuzuna göre bulunabilirliği, fiyatı dünyanın çeşitli yerlerinde değişiklik gösterir. Yapılan seçimde bu dikkate alınmalıdır. Sofra tuzu, glauber tuzuna göre belirgin derecede daha çözünebilir ve suda çözünmesi daha kolaydır. Deniz suyunun buharlaştırılması ile elde edilen deniz tuzu, yüksek oranda magnezyum ve kalsiyum tuzları içerdiğinden kullanımından kaçınılmalıdır. Aksi takdirde bu iyonlar ortamdaki kostik veya soda ile birleşerek, sert çökeltiler halinde kumaşın yüzeyine çökerler. Ayrıca bu çökeltiler akıntıya karışarak, ciddi filtrasyon problemleri yaratırlar.

Boyama esnasında mutlaka yumuşak su kullanılmalıdır. Sert suyun yapısında bulunan iyonlar, deniz tuzunun kullanılmasıyla meydana gelen problemlere benzer problemler oluştururlar. Bu nedenle kullanılan boyama suyunun sertliğine göre ihtiyaç duyulması durumunda, flotteye iyon tutucular da ilave edilebilir.

Boyamadan sonra, fikse olmamış boyarmaddelerin ve diğer yabancı maddelerin ard işlemlerle, iyi bir şekilde mamülden uzaklaştırılması gerekir. Boyamadan sonra, fikse olmamış boyarmaddelerin yeniden fiksajını sağlamak, boyama haslıklarını yükseltmek ve daha koyu tonlarda boyama yapabilmek için fiksatörler kullanılabilir. Reaktif boyarmaddelerle boyamada elde edilen yaş haslıklar, büyük ölçüde ard işlemlerin başarısına bağlıdır.

Boyama bitiminde fikse olmamış boyarmade, materyalden sabunlamak ve yıkamak suretiyle tamamen uzaklaştırılmalıdır. Ancak bu şekilde, yıkama haslığı iyi olan ve boyası akmayan bir boyama eldesi mümkündür.

Pamuktan farklı olarak, viskon ve floş elyafı daha hassas yapıdadır, yaş mukavemetleri düşüktür ve sulu çözeltilerde daha fazla şişerler. Mekanik zorlamalarla karşılaşmamalıdır. Bu nedenle, gerilimin fazla olduğu makineler uygun değildir. Burada önleyici bir faktör olarak, flotteye yumuşatıcı ilavesi yararlıdır. Bu, kumaşın mekanik zorlamalara hassasiyetini azalttığı gibi kumaşın tuşesini güzelleştirir.

Alkalilere dayanımı pamuktaki kadar yüksek olmadığı için, boyamada alkalilerle çalışılmasında konsantrasyonlar daha düşük tutulmalıdır. Viskon ve floş, pamuğa göre % 20-30 daha koyu boyanırlar. Bu yüzdendir ki, piyasada kömür siyahı olarak bilinen renk, viskon ve floş haricinde hiçbir elyaftan alınamaz.

POLYESTER MAMÜLLERİN JET’LERDE BOYANMASI (HT)

Polyester mamüller üç farklı yönteme göre boyanabilir. Bunlarda birincisi 100°C’de carrier denilen taşıyıcı maddelerle, ikincisi 180-220°C’de yüksek ısı ile termosolleme metoduna göre, üçüncüsü ise yüksek basınç ve sıcaklık altında (HT metodu) Jet’lerde çektirme metoduna göre yapılan boyamalardır ki polyester mamüllerin boyanmasında en fazla tercih edilen yöntemdir.

Bu yönteme göre yapılan boyamalarda;


  •  Liflerin fiksaj ve çekmelerindeki düzgünsüzlüklerden ileri gelen farklılıkların örtülmesi daha iyidir.
  •  Boyama süresi kısalabilmektedir.
  •  Boyarmadde, ipliklerin ve liflerin içerisine daha iyi nüfuz etmektedir.

Boyama; flotte pH’ı asetik asit yardımıyla 4.5-5.5‘a ayarlanarak 120-130°C sıcaklıklarda, yüksek basınç altında dispers boyarmaddeler ile yapılır. pH’ın boyama süresince sabit kalmasına dikkat edilmelidir. Aksi takdirde elde edilen nüansların tekrarlanması zordur. Dispers boyarmaddelerin içerisinde çoğu kez dispergatör bulunur. Bu madde; boyarmadde tozunun ıslanmasını kolaylaştırır, çökelik oluşumunu önler ve dispersiyonun dayanıklılığını sağlar. Boyama başlangıcında dispergatörün yeterli olmadığı düşünülerek, flotteye bir miktar
dispergatör ilave edilebilir. Boyama 50-60°C’de başlar. Flotteye asetik asit ve dispergatör ardından boyarmadde dispersiyonu ilave edilir. Flotte sıcaklığı 30-40 dk içerisinde (açık ton boyamalarda biraz daha yavaş) 120-130°C’ye çıkarılıp, boyamanın koyuluğuna göre ortalama 1 saat boyama yapılır. Boyama sonrası durulama ve indirgen yıkama yapılır.

Boyama süresi oldukça uzundur ancak bu süre çeşitli adımlar kısaltılarak azaltılabilir. 
Bunlar;


  • Ön işlem ve ısıtma süresi kısaltılarak
  • Esas boyama sıcaklığında çalışma süresi kısaltılarak
  • Soğutma ve ard işlemlerin süresi kısaltılarak yapılabilir.

Polyester lifin sulu ortamlarda camlaşma sıcaklığı (bağların kırılmaya başladığı sıcaklık) 80-85°C’dir. Dolayısıyla lifler bu sıcaklığa kadar hiç boya alamayacaklarından, flotte sıcaklığının 80°C’ye yükseltilmesi hızlı bir şekilde yapılabilir. Hatta boyamaya bu sıcaklıkta başlanabilir.
Boyarmadde baştan itibaren düzgün aldırılarak, boyama sıcaklığında çalışma süresi kısaltılabilir. Yeni yöntemler ve yardımcı maddelerin seçilmesi ile indirgen yıkama süresi kısaltılabilir.

Polyester mamüllerin Jet’lerde boyanmasında karşılaşılan sorunlardan bir tanesi oligomer oluşumudur. Oligomer birkaç molekülün birleşmesi sonucu meydana gelen moleküllerdir. Normal olarak polyester liflerinde bir miktar oligomer bulunmaktadır. Ancak yüksek sıcaklıklarda bu miktar artmaktadır. Yüksek sıcaklıkta oligomerler flottede çözülmekte ve soğutma sırasında mamül üzerine veya makine çeperlerine çökmektedir. Bu çöken oligomerler toz oluşturmakta ve boyamanın nüansını bozmaktadırlar. Oligomer oluşumu yüksek sıcaklıklarda meydana geldiğinden sıcaklık kontrolü ve yüksek sıcaklıktaki işlem süresi kısaltılarak azaltılabilir. Çökme ise, soğutulma esnasında meydana geldiğinden flotte 85-90°C’ye kadar soğutulup boşaltılarak önlenebilir. Bu sıcaklıkta boşaltmada, aşırı soğutma esnasında kristalleşerek mamül üzerine çöken boyarmaddenin de önüne geçilmiş olur.

Bazı yardımcı maddeler de oligomer çökmesini kısmen engelleyebilmektedir. Yalnız bu maddelerin seçimi ve ilave edilme zamanına dikkat etmek gerekir. Boyama işleminden sonra; özellikle oligomerlerin uzaklaştırılması amacıyla indirgen yıkama yapılır. Uygulama; sodyumhidrosülfit ve sodyumhidroksit içeren 80-85°C sıcaklıktaki flotte ile 10-15 dk muamele şeklindedir. Yıkama işleminde banyoya bir ıslatıcı ilavesi çözme işlemine yardım eder. İndirgen yıkama işleminden sonra materyal soğuk su ile durulanır.

Hiç yorum yok