Pigment Boyar Maddelerin Özellikleri
Pigment boyar maddeler, genel olarak suda ve organik çözücülerde çözünmez. Dolayısıyla da tekstil liflerine ilgileri yoktur. Kimyasal bağlanma veya çekim kuvvetleri ile bağlanma söz konusu değildir. Bu nedenle diğer boyar maddelerden farklı bir renklendirme tekniği ile tekstil mamulüne aktarılır. Genellikle pamuklu ve sentetik liflerden yapılmış kumaşlar için kullanılır ise de tüm elyaf çeşitlerine aplikasyonları mümkündür. Pigment boyar maddeleri özellikle baskıda gittikçe önem kazanan bir boyar madde sınıfı olup boyamada kullanımları sınırlıdır.
Pigment boyamalarda ışık haslığı orta ve iyi derecededir. Özellikle koyu renklerde sürtünme haslıkları iyi değildir. Basit ve ekonomik uygulama nedeniyle özellikle masa örtüsü, perdelik, çarşaflık, triko, penye giysiler, ucuz döşemelik ve giysilik tüm tekstil materyalleri için yaygın olarak kullanılır. Özel akar boya efektleri, modaya bağlı olarak uygulanır. Pigment boyar maddelerinin renk yelpazesi oldukça geniş ve aynı renk eldesi daima mümkündür. Bu nedenle parti mallar arasında renk tonu farkı olmaz.
Diğer boyamalara göre basit ve ekonomiktir. Her tür life uygulanabildiğinden lif karışımları için çok uygundur. Life afiniteleri olmadığı için emdirme yönteminin uygulanması kolaydır. Boyama sonunda baş- son farkı ortaya çıkmaz. Buruşmazlık apresi ile aynı adımda uygulanabilme avantajları vardır. Bunun yanında, kullanılan bağlayıcı mamulde sertliğe yol açar (açık renklerde daha az, koyu renklerde ise daha fazla). Migrasyon yetenekleri olmadığı için düzgünsüz boyama oluşabilir. Renkte koyuluk artışı, belli bir konsantrasyondan sonra, normal boyar maddelere oranla çok fazla boya kullanımı ile sağlanır. Boyamaların sürtme ve mekanik yıkama haslıkları düşüktür.
Selüloz ile Boyar Madde Arasındaki Bağlar
Anorganik veya organik pigmentler, tekstil lifleri için doğal olarak hiçbir afiniteye sahip olmadığından kimyasal bağlanma veya çekim kuvvetleri ile bağlanma söz konusu değildir. Liflere afiniteleri olmadığından kumaşa aktarılması ve kumaş tarafından tutulması binder (bağlayıcı) adı verilen reçineler yardımı ile olur. Daha sonra yüksek sıcaklıklarda kondense işlemine tabi tutulur. Binder liflere yapışan ve pigment parçacıklarının etrafını sararak bir film tabakası meydana getiren maddedir.
Binderler life daha ziyade h-köprüleri ve fiziksel adsorbsiyon kuvvetleriyle bağlanır. Bunun yanında reaktif grup içeren binderler life kovalent bağlarla bağlanır. Pigment boyamalarda kullanılacak binder miktarı boyanın konsantrasyonuna bağlıdır. Binder seçiminde dikkat edilecek hususlar şunlardır: Boyamanın yaş haslığının yüksek olması için pigment boyayı liflere sürekli olarak bağlayabilmelidir. Kumaşa kazandırdığı sert tutum etkisinin mümkün mertebe en aza indirilmesi için yeterince yumuşak ve esnek yapıda olmalıdır.
Binderin viskozitesi fulardlama için en uygun değerlere ayarlanabilecek sıvı şekilde olmalıdır. Monomerleri, lif üzerinde polimerleşerek çözünmeyen şekle dönüşebilmelidir. Saydığımız bütün koşulların yerine getirildiği bir bağlayıcı bulmak kolay değildir. Bağlayıcılar özellikleri bakımından üç gruba ayrılır.
- Doğal polimer esaslı bağlayıcılar: Kazein, tutkal ve jelatin, formaldehitle çözünmez hâle getirildikten sonra gliserin veya glikol ilavesi ile plastikleştirilmiş hâlde piyasada bulunmaktadır.
- Modifiye edilmiş doğal polimerler: Bağlayıcı madde olarak selüloz asetat, selüloz nitrat gibi selüloz esterleri de kullanılır. Materyali sertleştirme, life iyi nüfuz etmeme ve pahalılık gibi sakıncaları vardır.
- Sentetik reçineler ve polimerler: Bağlayıcı olarak kullanılan sentetik reçinelerin sayısı çok fazladır. Çok iyi sonuçlar verir.
Boyar Maddenin Yapısı
Pigmentler, bağlayıcı denilen sentetik reçineler ile kumaşa bağlanır. Suda çözünmediklerinden sudaki yağ veya yağdaki su emülsiyonlarında ince dağılmış şekilde uygulanır. Her iki hâlde de pigment yağ fazında bulunur. Emülsiyon kumaşa aktarıldıktan sonra bozunur ve pigment elyaf üzerinde düzgün dağılmış olarak kalır. Pigment boyar madde olarak suda çözünmeyen azoik boyar maddeler, küp boyar maddeler, anilin siyahı, ftalosiyaninler kullanılır. Azoik pigmentlerin çoğu, elyaf üzerinde oluşturulan boyar maddeler gibidir. Fakat elyaf üzerinde oluşturulan boyar maddelerde komponentlerin seçimi sınırlı olduğu hâlde bunlarda böyle bir sınırlama yoktur.
Boyar Maddelerin Çeşitleri ve Boyama Yöntemleri
Pigmentler; organik, anorganik ve metalik olmak üzere üçe ayrılır. Flüoresan boyar maddeler de flüoresan etkisi yapan pigmentlerdir. Organik azo pigmentleri, genel olarak, anorganik pigmentlerden daha iyi sürtme haslığına sahiptir. Çok iyi parlaklık verir. Çoğunun alkali dayanımı iyidir. Ancak bazı organo metalik pigmentlerin düşük alkali dayanımı baskı için olumsuzluk oluşturur. Pigment boyar maddeler ile boyama, çektirme ve emdirme yöntemine uygun olarak yapılabilmektedir. Fakat suda çözünmediğinden ve life afiniteleri olmadığından emdirme yöntemleri için son derece uygundur.
Pigment boyamada; Kumaşın ön terbiye işlemlerinin çok iyi yapılmış olması gerekir. Aksi hâlde yetersiz ve düzgünsüz temizlenmiş mamulde, lekeli ve abrajlı boyama tehlikesi meydana gelir. İyi bir yakma işlemi yapılmış olmalıdır. Çünkü havlar zemine göre daha açık boyanacağından düzgünsüz boyama izlenimi verir. Homojen kurutulmuş olması gerekir. Yaş olan kısımlar daha az flotte alacağından daha açık boyanmış bölgeler oluşturacaktır.
Çektirme Yöntemine Göre Boyama
Pigment boyar maddenin life afinitesi olmadığı için çektirme yöntemine uygun değildir. Ancak pigmentin gerekli afiniteye sahip olabilmesi için onu katyonaktif hâle getiren yardımcı maddeler uygundur. Pigment boyar maddelerle çektirme yöntemine göre boyama, dikilmiş giysilerin boyanmasında özellikle önem taşır.
Bu amaçla aşağıdaki aşamalar izlenerek boyama yapılır:
Emdirme Yöntemine Göre Boyama
Pigment boyar maddelerle boyama kontinü metoda göre; emdirme – kurutma – fikse şeklindedir. Pigment boyar maddelerin elyafa afinitesi olmadığı için emdirme yöntemleri için son derece uygundur. Baş son farkı problemi yoktur boyamadan sonra yıkama işlemlerine gerek duyulmaması, makine parkı, zaman, enerji, su, atık su açısından pigmentlere özel bir avantaj sağlamaktadır. Boyamada kullanılacak binder miktarının kataloglarda belirtilen miktarda kullanılması ve kondense temperatürü ve süreye bağlı kalınması önemli bir faktördür.
Emdirme flottesine; Pigment boyar madde, Binder ve gerekiyorsa katalizör, Apre maddesi, yumuşatıcı konulmaktadır. Kullanılan maddeler ayrı ayrı kaplarda hazırlanır ve binderin bulunduğu çözeltiye süzülerek ilave edilir.
Akar Boya
Pigment akar boyama yöntemi, ülkemizde 1980’li yıllarda başlayan bir moda akımıdır. Akar boyama prosesi, pigment boyaların sürtme ve mekanik yıkama haslığının düşük olması dezavantajından yola çıkarak geliştirilen bir boyama- yıkama şeklidir.
Akar boya efekti elde edebilmek için pigment boya ile boyanan tekstil mamulünde kullanılan binder miktarının boya miktarına orantılı olarak azaltılması ve bu şekilde boyanması gerekmektedir. İstenen efekt derecesine ve renge bağlı olarak pigment boyamaya kıyasla daha düşük oranlarda binder, kumaşa aplike edilir. Böylece daha sonraki yıkamalarda, fikse olmamış boyanın akmasıyla tekstil mamulü üzerinde istenen efektler elde edilmektedir.
Akar boyamanın özelliği, boyama sonrası tekstil mamulünün son kullanıcıya ulaşmadan önce yıkanması gerekliliğidir. Yıkama kumaş hâlinde veya konfeksiyondan sonra parça yıkama şeklinde gerçekleştirilir. Bunun için uygulanan reçeteler ve özellikle yıkama metotları işletmeden işletmeye farklılık gösterebilmektedir.
Pigment Boyar Maddeler ile Boyama
Emdirme Yöntemine Göre Boyama Diyagramı
Boşaltıldıktan sonra kumaş kurutulur ve fikse edilir ya da direkt olarak ramöze alınarak kurutma ve fiskesi aynı zamanda gerçekleştirilir.
Banyonun pH’ı
Pigment boyar maddeler ile boyamada boya banyosunun pH’ı kullanılan boyar maddeye göre değişir. Boyar maddenin kataloğunda belirtilen şartlarda boyama işlemi gerçekleştirilir.
Kullanılan Kimyasallar ve Görevleri
Binder: Pigment boyar maddenin life tutunmasını sağlar.
Katyonik mordan: Bazı durumlarda binderin kumaşa yapışması için bazen de binder mordan içeren çözeltilerde kullanılır.
Kırık önleyici: Boyama flottesinde köpüklerin oluşmasını önlemek amacıyla kullanılır. Eğer köpük oluşumu engellenmezse köpüğün patlaması sonucunda o bölgede bulunan boyar madde dağılacağından hatalı boyama olur.
Asetik asit: Nötralizasyon amacıyla kullanılmaktadır.
Kırık önleyici: Genelde çektirme yöntemiyle yapılan boyamalarda kumaşta kırıkların oluşmasının önlenmesi amacıyla kullanılır. Kumaşta kırıklar olduğu takdirde kırık olan yer ile kırık olmayan yerler aynı miktarda boyar madde çekmeyeceğinden abrajlı boyama olur.
Islatıcı: Mamulün sıvı emme yeteneğini artırmak amacıyla kullanılır.
Dispergatör: Boyar maddenin çözelti içerisinde homojen dağılmasını sağlar.
Emülgatör: Çözeltinin homojenliğini sağlar.
Çökmeyi önleyici kıvam maddesi: Boyama sırasında boyar maddenin çökmesini önler.
Boyama Banyosu Kontrolleri ve Numune Alma
Programlanan boyama makinelerinde işlem süresince sıcaklık, pH kontrolleri yapılmakta ve işlem basamakları takip edilmektedir. Programlar, boyama makinesinin kontrol panelinin hafızada tutularak aynı ton boyamalarda tekrar edilebilirliğini maksimum düzeyde tutmaktadır. Numune kontrolü, emdirme yöntemiyle yapılan boyamalarda boyama sonunda fikseden çıkan kumaştan bir parça alınarak çektirme yöntemiyle yapılan boyamalarda ise numune boyama kazanında boyanan numunenin kontrolü ile yapılmaktadır.
Boyar Maddenin Elyafa Fiksesi
Pigment boyar maddeler ile boyanmış kumaş ön kurutmadan sonra hot-flue, ramöz, kondense makinesi veya silindirli kurutucudan biri ile kondense (polimerize) edilir.
Bu amaçla fikse işlemi; 160 °C’de 3–5 dakika, 180 °C’de 1,5–2 dakika veya 200 °C’de 30 saniye olacak şekilde yapılır. Fikse için tercih edilecek sıcaklık makine ve proses özelliğine göre belirlenir.
Boyama Sonrası Ard İşlemler
Pigment boyar maddelerle boyama işlemlerinde diğer boyar maddelerle yapılan boyama işlemlerine göre kullanılan kimyasal madde çok daha az olduğundan ve kullanılan kimyasal maddelerin fikse esnasında sıcaklığın etkisiyle gaz formuna dönüşerek uzaklaşmasından dolayı boyama sonrası ard işlemlere ihtiyaç duyulmamaktadır. Bu nedenle su, atık su, yıkama maddesi, enerji ve zamandan tasarruf pigment boyar maddelerin en büyük avantajlarıdır.