Merserize’nin Tanımı ve Amacı
Kısaca kimyasal bir yolla parlaklık verilmiş pamuk ipliği diyebiliriz
Pamuklu mamulün (iplik veya kumaş) kuvvetli bazik çözeltiyle muamele edilmesi sırasında pamuk lifi fiziksel olarak şişer. Bu şişme nedeniyle yüzey düzgünlüğü arttığı için lif daha parlak görünür. Gergin ortamda kuvvetli bazik çözeltiyle karşılaşan selüloz molekülleri arasında daha düzgün bir yapılanma oluşur. Meydana gelen bu yeni yapılanma mukavemetin artmasına ayrıca boya alma kabiliyetinin yükselmesine sebep olur. Gergin ortamda ve 15-18 °C’de yapılan bu işleme merserizasyon denir.
Yüksek sıcaklıklarda (80 °C) serbest hâlde daha seyreltik sodyum hidroksit ile (3-5 g/l) yapılan işlem sonucu boya alma kabiliyeti yükselir. Bu işleme de kostikleme denir.
Merserizasyon parlaklığın, mukavemetin ve boya alma kabiliyetinin artması için yapılır. Merserizasyon, terbiye dairelerinde ön terbiyenin her aşamasında yapılabildiği gibi boyalı mamule de yapılabilir.
Merserizasyon Makineleri ve Kısımları
Günümüzde merserizasyon iplik, dokuma kumaş ve örme kumaşlara uygulanır. Bu nedenle mamulün formuna göre farklı bir merserize makinesi kullanılır. İplik ve çile halinde merserize olacak mamul için iplik merserize makineleri, Kumaş hâlinde merserize olacak mamul için kumaş merserize makineleri, Tüp halinde merserize olacak örme kumaş için tüp merserize makineleri kullanılır. Merserize işlemini yaparken sık sık sodyum hidroksit (NaOH, sudkostik) yoğunluğunu kontrol etmek gerekir. Makinelerde bunu sağlayan, yoğunluk değiştiğinde su veya sodyum hidroksit (NaOH, sudkostik) ilave ederek yoğunluğu sabit hâle getiren bir kontrol sistemi mevcuttur. Ancak yine de zaman zaman areometre ile kontrol etmek faydalı olur.
İplik merserize makineleri
İplik Merserize Makineleri
Bu makinelerde iplikler yatay veya dikey konumda bulunan iki silindire takılır. Bu esnada ipliklere sodyum hidroksit çözeltisi emdirilmektedir. Silindirlerin yukarı aşağı ya da sağa sola hareketleri ile iplikler gerilerek merserizenin gerçekleşmesi sağlanır. Ardından sıcak ve soğuk su püskürtülerek durulama yapılır. Nötralize işleminden sonra durulanarak işlem tamamlanır.
Kumaş Merserize Makineleri
Kumaş merserize makineleri zincirli ve zincirsiz olmak üzere 2 tiptir. Her iki makinede de bulunan kısımlar şunlardır:
Merserizasyon kısmı: Bu kısımda mamul gergin bir şekilde bir seri tamburun üzerinden geçer. Bu esnada mamule emdirilen sodyum hidroksitin etkisiyle lifler şişmeye başlar ve mamul enine ve boyuna çekmek ister.
Stabilizasyon kısmı: Bu kısımda mamulün üzerine sıcak su püskürtülür. Bu sayede mamulün üzerindeki sodyum hidroksit miktarı azalır. Bu kısımda da mamul gergin olarak işlem görür.
Yıkama kısmı: Yıkama kısmında mamul gergin değildir. Mamul bu kısımda önce soğuk suyla yıkanır. Ardından asitle nötralize yapılarak baz artıklarının giderilmesi sağlanır. Son kez durulama yapılarak işlem bitirilir. Şayet merserize işlemi sonrası bazik işlem ya da ağartmayapılacaksa kostikten tasarruf etmek amacıyla bu kısımda nötralize işlemi yapılmaz.
Zincirli merserize makineleri
Sodyum hidroksit (NaOH) çözeltisi fulardda emdirildikten sonra enine ve boyuna çektirilen kumaş, merserizenin gerektirdiği gerginliğe ulaşır. Çözgü yönünde germe besleme ve sarma silindirlerinin arasındaki hız farkıyla, atkı yönünde germe ise gergef yardımıyla olur. Sodyum hidroksit (NaOH) flottesi emdirilmiş ve gerilmiş olan kumaşın ikinci kısımda üzerine sıcak su püskürtülerek sodyum hidroksitin fazlası uzaklaştırılır. Stabilizasyon denilen bu kısımda kumaş hâlâ gergindir. Bundan sonra baz artıklarının uzaklaştırılması için nötrleştirme yapılarak kumaş makineden çıkar.
Tüp Merserize Makineleri
Bu makinelerde tüp hâlinde örme kumaşların merserizasyonu yapılır. Tüp merserize makinelerinde altlı üstlü silindirlerin arasından geçerken boyuna gerilmiş hâlde sodyum hidroksit emdirilen tüp kumaş, daha sonra enine gerginliğin sağlanması için ayarlanabilir tüpten geçirilir. Burada kumaşın enine göre ayarlama yapılarak kumaşın enden gerilmesi sağlanır. Daha sonra sıcak su püskürtülerek kumaş üzerindeki sodyum hidroksit (NaOH) miktarı azaltıldıktan sonra yıkama ve nötrleştirme yapılır. Bu işlem makinenin devamında yer alan teknelerde gerçekleşir. Tüp merserize makinesi merserize işlemini kontinü gerçekleştiren bir makinedir.
Tüp merserize makineleri
Merserize Sonucu Mamulün Kazandığı Özellikler
Merserize işlemi, selüloz lifinin kimyasal ve fiziksel yapısını değiştiren bir işlemdir. Bu değişikliğin büyük çoğunluğu olumlu yöndeyken esneklik kaybı gibi olumsuzluklar da görülür. Merserizasyon işlemi en fazla boyanma kabiliyetinin artması, rengin derinlik kazanması, lif parlaklığının artması gibi nedenlerle tercih edilen bir işlemdir. Merserize işleminin selüloz esaslı mamule kazandırdığı olumlu özellikler şunlardır: Parlaklık artar. Mukavemet artar. Boyar madde alımı artar. Düşük sıcaklıklarda reaksiyon kabiliyeti artar. Kumaşın ve ipliğin fiziksel sıklığı artar. Oksijenle reaksiyonu artar.
Merserize İşlemini Etkileyen Faktörler
Çözelti konsantrasyonu: Merserize çözeltisinin konsantrasyonu 26-32 °Be arasındadır. Bu konsantrasyonun dışına çıkıldığında merserize işlemi gerçekleşmez. Düşük konsantrasyonlarda ve yüksek sıcaklıklarda yapılan, elyafın boya alma kabiliyetini artırıcı işleme kostikleme denir.
Sıcaklık: Sıcaklık 15-18 °C olmalıdır. Sıcaklık yükseldikçe reaksiyon hızlanacağı için selüloz parçalanmaya başlar.
Gerilim: Liflerin fiziksel olarak düzgünleşebilmesi için çözelti içindeyken gergin olması gerekir. Aksi takdirde molekül dizilişi karmaşık olacağından boya alma kabiliyeti düşer, parlaklık azalır.
Süre: Yüksek konsantrasyonda yapılan merserize işleminin lif üzerinde tesiri fazladır. İşlem süresi 60-90 saniyeden fazla olursa lifler zarar görmeye başlar.
Merserize Hataları
Islatıcı seçiminde dikkat edilmesi gereken en önemli husus, kullanılan ıslatıcının hızlı ve düzgün ıslanmayı sağlayan, yüksek konsantrasyonlu alkaliye dayanıklı olmasıdır. Aksi takdirde düzgün olmayan merserize işlemi yapılmış olur. Merserize işlemi esnasında gerginlik, gerekenden daha az olursa parlaklık ve mukavemet istenilen ölçüden daha az olacaktır. Merserize koşullarına uygun olmayan sıcaklık ve sürenin artması sonucunda lifler çürümeye başlar ve mukavemet düşer. Merserize işlemi renkli mamule uygulandığında boyama sırasında kullanılan fiksatöre zarar verebilir. Bu nedenle mamulün boyasındaki haslıklar düşer. Bunu engellemek için öncelikle merserize olacak kumaşların boyanması sırasında kullanılacak fiksatörler, merserizeye dayanıklı olanlarından seçilmelidir.