BASKI PATI ÖNCESİ İŞLEMLER

BASKI PATINDA BULUNMASI GEREKEN MADDELER

Boyar maddenin elyafa bağlanmasını sağlayan maddelere, kıvamlaştırıcı ve diğer yardımcı maddelerden oluşmuş baskıya hazır kütleye baskı patı ya da baskı boyası denir.

Keskin, iyi bir biçimde sınırlandırılmış bir baskı efekti elde etmek için zeminin kapilaritesi, boya çözeltisinin (boya patı) kıvamlaştırılması ile dengelenmelidir.Boyar maddeler, doğrudan elyafa bağlanamaz. Bunların elyafa tam olarak bağlanması ve renklerinin oluşturulması için boyar madde sınıfının özelliğine uygun maddelerle birlikte uygulanmalıdır. Baskı için kullanılacak boyar madde belirli bir kıvama sahip olmalıdır.

Baskı patı reçetelerinde boyama reçetelerine göre oldukça fazla sayıda kimyasal madde kullanılır

BOYAR MADDELER

Kumaşların renklendirilmesinde kullanılan baskı metodunda, boyamadan farklı olarak tekstil materyali bölgesel olarak tek renk veya çeşitli renklerle renklendirilir. Yani belirli bir desenin bölgesel boyanmasıdır. Basmacılıkta, kumaş üzerinde kesin sınırlı renk efektleri elde edilir. Baskı işlemi, genellikle dokuma ve son yıllarda artan bir Şekilde örgü mamul üzerine uygulanmakla birlikte tarak bantlarına (ön iplik), çözgü ipliklerine de (vigore baskı ve çözgü baskısı) uygulanabilir.

Tekstil basmacılığında, kumaşların boyanmasında kullanılan boyar maddeler kullanılır. Boyar maddenin life afinitesi, haslık durumları, aynı esaslara göre seçilir. Baskıcılıkta sulu (viskozitesi düşük) boyar madde çözeltisi değil, belirli bir viskoziteye sahip baskı patı kullanılır. Basmacılıkta kullanılan boyar maddelerin yaĢ haslıklarının çok iyi olması önemlidir. Çünkü basılan boyar maddenin yaş haslıkları iyi değilse yıkama sırasında beyaz ve açık renkli kısımlar kirlenir. Boyar madde markalarındaki P ve D harfleri baskı için uygunluğu gösterir

Basmacılıkta, farklı elyaflar için farklı boyar maddeler kullanılır. Bunlar aşağıda verilmiştir:

• Selüloz (pamuk, viskon, keten vb.) esaslı lifler için: Reaktif, pigment, direkt, küp
• Protein esaslı lifler (yün, ipek) için: Asit, krom, metal kompleks, bazik, reaktif, direkt
• Polyamid için: Asit, dispers, pigment, metal kompleks, reaktif
• Polyester için: Dispers, pigment
• Poliakrilnitril için: Bazik, dispers P
• Polyester/selüloz için:
• Pigment, dispers/reaktif, dispers/küp, indigosol
• Polyester/yün için: Dispers/reaktif, dispers/metal kompleks, pigment
• Polyamid/ selüloz için: Pigment, reaktif, küp
• Poliakrilnitril/selüloz için: Küp, dispers/reaktif boyar maddeler

Baskı patlarında çok az miktarda su bulunduğundan boyar maddelerin suda çözünürlüğü çok iyi olmalıdır. Suda çözünmeyen boyar maddelerin baskı patında çok ince ve homojen bir Şekilde bulunmaları gerekir. Elektrolit oranı düşük konsantre boyar maddeler kullanılmalıdır. Boyar madde üretiminde kullanılan elektrolitler bunların suda çözünürlüklerini düşürür. Elektrolitler, özellikle sentetik kıvamlaştırıcıların viskozitelerini düşürür. Baskıcılıkta baskıların yıkanması sırasında beyaz bölgelerin ve diğer renklerin kirlenme riskini önlemesi için yüksek haslığa ve düşük afiniteye sahip boyar maddeler tercih edilir.

SU

Baskıda kıllanılan suda, suya sertlik veren iyonlar ve ağır metal iyonlar bulunmamalıdır. Eğer sert su kullanılıyorsa iyon tutucu yardımcı maddeler kullanılmalıdır

KIVAMLAŞTIRICILAR VE KIVAM PATLARI

Kıvamlaştırıcı maddeler olarak yüksek şişme yeteneğine sahip nişasta ürünleri, bitki reçineleri, çekirdek unları gibi maddeler kullanılır. Su ile elde edilen bu kıvamlaştırıcılar kolloidal çözeltilerdir. Nispeten yüksek viskozite ve yüksek ancak sınırsız olmayan su çekme yeteneği bunların temel özellikleridir. Kıvamlaştırıcılar, baskı patı içindeki diğer maddelere kimyasal olarak tesir etmeyen ve baskı patlarına istenen kıvamı veren maddelerdir. Baskı patlarının dıĢında, boyama ve apre banyolarına belirli bir kıvam vermesi için de kullanılır. Kıvamlaştırıcıların birçoğu atık suda tamamen parçalanır. Bu parçalanma sırasında aĢırı miktarda oksijen tüketir. Bu durum sularda yaşayan canlıların ölmesine neden olur. Bu nedenle kıvamlaştırıcı gerekli miktarda kullanılmalı, bozulan ya da kullanılan kıvamlaştırıcılar direkt olarak atık su kanalına boşaltılmamalıdır.

Kıvamlaştırıcıların esas fonksiyonları Şunlardır:

1.  Bezin emme yeteneği nedeniyle boyar madde çözeltisinin basılmış kumaş üzerinde yayılmasını önleyerek desenlerin karışmamasını ve kesin sınırlı desenler elde edilmesini sağlar.
2.  Boyar maddenin, baskı patından lif içerisine transferini sağlar.
3.  Baskı patının, desen silindirlerinin grave edilmiş kısımlarında, Şablon baskıda rakle çekilinceye kadar yer çekimi kuvvetiyle alta geçmeden tutunabilmesini sağlar.
4.  Çözünmeyen pigmentlerin baskı patında homojen bir Şekilde tutunmasını ve desen silindirlerinin haşurlarında çökmemesini sağlar.
5.  Boyar madde ve fiksaj maddelerinin baskı patı içinde reaksiyona girmesini önler.

Baskıcılıkta kullanılacak kıvam patlarının göstermesi gereken özellikler: Baskı patlarında, % 40- 60 kadar kıvamlaştırıcı bulunur. Kıvam patları, önemli ölçüde şişme yeteneğine sahip doğal ve sentetik esaslı maddelerdir.

•  Kıvam maddesinin baskıda kullanılan boyar maddeler ve yardımcı maddelerle uyumlu olması gerekir.
•  Baskı patı, kumaşa basıldıktan sonra kumaş kurutulmakta ve fiksajdan önce kıvrılma ve gerilme gibi etkilere maruz kalabilmektedir. Kurutmadan sonra kıvamlaştırıcı madde, kumaş üzerindeki liflere yapışmış durumda ve içerisinde boyar madde ve kimyasal yardımcı maddeleri içeren bir film hâlinde bulunur. Kıvam maddesinin oluşturduğu bu film tabakasının esnek ve life yapışma gücünün (adhezyon) iyi olması gerekir.
•  Kıvam maddesinin oluşturduğu film tabakasının baskı rengini etkilemeyecek özellikte olması gereklidir.
•  Kıvam maddesinin soğuk suya serpilerek kısa süreli bir karıştırma ile hazırlanabilir olması gerekir. Ayrıca yıkama sonrası kumaş üzerinden de kolayca uzaklaştırılabilmelidir.
•  Kıvam maddesinin maliyetinin düşük ve kolay tedarik edilebilir olması gerekir.
•  Baskının gerektirdiği viskoziteyi sağlamasının yanında, bu viskozitenin sıcaklık ve elektrolit gibi etkilerle fazla değişmemesi gerekir.
•  Sıcakta (örneğin, buharlama sırasında) koruyucu kolloid özelliğini büyük oranda kaybetmelidir. Böylece fiksaj sırasında boyar maddenin life nüfuzu engellenmemiş olacaktır.
•  Rakle tarafından kolay sıyrılmalıdır.
•  Haslık özelliklerine olumsuz etki etmemelidir.
•  Geniş yüzeyli baskılarda iyi bir düzgünlük ve ince detaylarda yüksek kontör netliği sağlamalıdır.
•  Atık suda biyolojik olarak indirgenebilmelidir.

Kıvam patı seçiminde elde edilen sonuçlar için önemli üç ölçüt vardır. Bunlar aşağıda verilmiştir:

VİSKOZİTE (KIVAM)

Sıvıların akmaya karşı gösterdiği direnç olarak tanımlanır. Baskı patları, genel olarak yüksek viskoziteli (kıvamlı) akışkanlar olup baskı patının viskozitesi baskı işleminin performansına ve baskı kalitesine etki eden en önemli etkenlerden biridir. Viskozite yeterince yüksek olmadığı zaman başta basılan patın kumaş üzerinde yayılması olmak üzere çeşitli problemler meydana gelir. Gereğinden fazla yüksek olduğu zaman da basılabilirlik zorlukları, penetrasyon problemleri vb. ile karşılaşılır. Bu bakımdan baskı patlarının uygun viskoziteye sahip olması ve bu viskozitenin belli bir baskı reçetesi için her seferinde aynı olması çok önemlidir.

Baskı patlarının viskozitesi; baskı metoduna, baskı tekniğine, kumaş cinsine, kumaş yapısına (sıklık, iplik inceliği), desen karakterine göre ince, orta ve koyu viskoziteli (kıvamlı) olarak sınıflandırılır. Baskının kumaşın arka yüzüne de geçmesi isteniyorsa viskozite düşük tutulur. Baskı patlarının genel olarak akmadan Şablon üzerinde durabilmesi, çalışma sırasında rakle basıncının etkisiyle viskozitenin düşerek kumaşa geçmesi ve kumaş üzerine geçen patın tekrar viskozitesinin artarak kumaĢ üzerinde yayılmaması istenir. Baskı patlarının bu özelliği pseudoplastik (yapısal) akış olarak da tanımlanır.

AKICILIK

Viskozite gibi henüz sayısal olarak tanımlanmış bir büyüklük değildir. Viskozite, kıvamlaştırıcı konsantrasyonuna bağlı olarak artar. Akıcılık ise konsantrasyona bağlı değildir. Akıcılık baskı kalitesi üzerinde çok önemli bir özelliktir. Akıcılık, baskı patının bir kaptan akıtıldığında uzun ya da kısa pat iplikleri oluşturmasıdır. Bu nedenle baskı patları, kısa patlar (nişasta ve kitre) ve uzun patlar (arap zamkı, kristal gummi) olarak ikiye ayrılır. Akıcılık da viskozite gibi baskıların kontör netliği ve arkaya boya geçme oranı (penetrasyon) gibi önemli baskı özellikleri üzerinde etkilidir. Aynı Ģartlar altında yapılan baskılarda akıcılık arttıkça kumaşa basılan pat miktarı artmaktadır. Bunun sonucu olarak çizgi kalınlığı, kontör netliği ve baskı derinliği artmaktadır.

KURU MADDE (KATI MADDE) ORANI (KMO)

1 kg kıvam patının içerdiği kuru madde miktarıdır. Baskı patları, içerdikleri katı madde yüzdesine bağlı olarak katı maddece zengin (düşük viskoz) ve katı maddece fakir (yüksek viskoz) patlar olarak isimlendirilir. Baskıcılıkta kullanılan kıvamlaştırıcıların katı madde miktarı % 0-50 arasında değişir. Örneğin emülsiyon patları % 6, alginatlar % 2-13, nişasta eterleri %10, kristal gumi % 25 ve british gumi % 50 oranında katı madde oranına sahiptir. Katı madde oranı, kıvamlaştırıcıların film oluşturma (ağ yapma) özelliklerini belirler. Katı madde oranı yüksek olan patlarda yumaklaşma yoğunluğu yüksek olduğundan sıkı ve kalın filmler oluşturur. Düşük olanlarda ise daha gevşek ve ince filmler oluşur. Kıvamlaştırıcıların oluşturduğu filmlerin kalınlığı, fiksaj sırasında boyar maddenin lif üzerine tutunmak için izleyeceği difüzyon yolunun uzunluğunu veya kısalığını belirler.

Yumaklaşma yoğunluğu ise difüzyon sırasında boyar maddelerin kolay veya zor hareket etmesini belirlediğinden çok önemli iki özelliktir. Bu özellikle kuru kıvamlaştırıcı filmin özellikleri başta olmak üzere baskı performansı, renk verimi ve baskılı kumaşların yıkama özellikleri açısından önemlidir.

Genel olarak katı madde oranı yüksek olan kıvamlaştırıcıların hidrofob lifler üzerine yapılan baskılar için, düşük olanların da hidrofil lifler üzerine yapılan baskılar için uygun olduğu söylenebilir.Bitkisel esaslı kıvam maddeleri ; Çoğunlukla apre ve haşıl maddesi olarak kullanılır. Kıvamlaştırıcı olarak buğday ve mısır nişastası kullanılır. Buğday nişastası baskıda iyi yapışır ancak basılmış kumaşın tutumunu sertleştirir. Akıcılık bakımından kısa patlar oluşturur. Nişastanın suda çözünmemesi apre için iyi bir özellik, baskı içinse istenmeyen bir özelliktir. Çünkü mamulden uzaklaştırılması zordur. Sentetik kıvam maddeleri Özellikle pigment baskıda kullanılan sentetik kıvamlaştırıcılar, emülsiyon patlarının maliyetlerinin yüksek olması, çevre kirliliği ve patlama tehlikesi gibi sorunları nedeniyle önemli hâle gelmiştir. Başlangıçta sadece pigment baskıcılığı için geliştirilen sentetik kıvamlaştırıcıların elektrolitlere karşı hassas oluşları yani, elektrolit varlığında viskozitelerinin hızla düşmesi diğer baskı yöntemlerinde kullanımlarını sınırlamıştı. Ancak günümüzde bu problem asgariye indirilerek reaktif ve dispers boyar maddelerle baskıda kullanılabilecek sentetik kıvamlaĢtırıcılar piyasada kullanılmaktadır. En yaygın olarak kullanılan sentetik kıvamlaştırıcılar; polivinilalkol ve poliakrilatlardır. Kıvamlaştırıcı olarak özellikle naylon için çok az bir kullanıma sahip olan polivinilalkolün hazırlanması fazla dikkat ve zamana ihtiyaç gösterdiği gibi çok fazla konsantrasyonda kullanılması gerektiğinden (% 20) fazla bir önem kazanamamıştır.

Sentetik kıvamlaştırıcılar, genellikle piyasada sıvı dispersiyonlar hâlinde bulunur. Bununla beraber son yıllarda katı formda sentetik kıvamlaştırıcılar da piyasada kullanılmaya başlanmıştır.

Sentetik kıvamlaĢtırıcılar bazik ortamda başlangıçtaki hacminin 100 katı kadar şişebilir. Baskı patlarında % 0,5–1 oranında kullanılır. Yüksek hızla karıştırılmakta olan soğuk suya yavaş yavaş dökülerek hazırlanır.

ÇÖZÜCÜLER VE ÇÖZÜLMEYE YARDIMCI MADDELER

Baskı patı, yüksek konsantrasyonlu boyar madde dispersiyonu ya da çözeltisidir. Boyar maddenin topaklaşmasını, kristalleşmesini ve çökmesini önlemek için dispersiyon maddesi ya da çözücü kullanılması zorunludur. Baskı patlarında kullanılan su miktarı az olduğundan çözücü maddelere ihtiyaç duyulur. Bu maddelere hidrotrop maddeler denir. Hidrotrop maddelerin boyar maddenin çözünmesini sağlaması yanında nem çekici ve nüfuz artırıcı; fiksaj kolaylığı ve düzgün baskı sağlaması gibi özellikleri de vardır. Bu maddelerden bazıları; Türk kırmızısı yağı, dioller (etilalkol, glikol vb.), gliserin, üre, tioüredir.

FİKSE MADDELERİ VE FİKSEYE YARDIMCI MADDELER

Boyar madde ve elyaf cinsine göre; indirgen madde, yükseltgen madde, asit baz, tuz gibi fiksajı gerçekleştiren maddelerdir.

• Alkaliler ve asitler : Baskı patlarının belirli bir pH değerinde olması gereklidir. Bazı boyar maddelerde boyar madde-lif bağının oluşumunda pH çok etkilidir.Küp boyar maddesinin sodyum leuko formuna dönüşümünde,Reaktif boyar maddelerde reaksiyon aktivitesinde,Asit boyar maddelerde keratin-boyar madde bağ oluşumunda kullanılır.

Örnek: Metanoik asit, etanoik asit, sodyum hidroksit, sodyum karbonat, potasyum karbonat, sodyum bikarbonat

• İndirgen maddeler: Küp boyar maddenin indirgenmesi ya da aşınma baskıda desenin bulunduğu yerlerin tahrip edilmesi (bozunması) için bu maddeler gereklidir
• Bağlayıcı maddeler (binderler): Binder; liflere yapışan ve pigment parçacıklarının etrafını sararak bir film tabakası meydana getiren yüksek moleküllü maddelerdir. Pigment boyar maddelerinin baskı patında kullanılır. Pigment boyar madde, binder, kıvamlaştırıcı ve diğer pat maddelerinden oluşan baskı patı ile kumaşa aktarılır ve 130–180 ºC’de birkaç dakika süreyle kondenzasyona tabi tutulur. Kondenzasyon sırasında su buharlaşır, binder lif üzerine çöker ve film tabakası meydana getirir. Böylece binder yardımıyla pigment boyar madde yüzeysel olarak life tutunur.  Pigment boyar maddenin life tutunması binder yardımıyla olduğundan binderin özellikleri baskının kalitesini birinci derecede etkilemektedir. Binder liflere H-köprüsü ve fiziksel adsorpsiyon kuvvetleriyle bağlanır. Eğer binder, reaktif grup içeriyorsa kovalent bağlarla bağlanır.

İyi bir binderden beklenen özellikler şunlardır;

1. Pigmentleri liflere yapıştırma yeteneği çok iyi olmalıdır.
2. Şablonu tıkamamalıdır.
3. Tuşeyi sertleştirmemelidir,
4. yumuşak ve elastik olmalıdır.
5. Kurutmadan sonra film tabakası yapışkan özellik göstermemelidir.
6. Film tabakası renksiz ve berrak olmalı, renk tonunu etkilememelidir.
7. Haslıkları iyi olmalıdır.
8. Diğer maddelerle reaksiyona girmemelidir.
9. Uygulandığı kap, cihaz ve Şablonlardan kolay uzaklaştırılmalıdır.

BASKI PATINDA BULUNMASI GEREKEN DİĞER MADDELER

• Baskı emülgatörleri: Emülgatör, iki sıvının homojen Şekilde karışarak (faz ayırmadan) emülsiyon oluşturmasını sağlayan maddedir. Baskıda genellikle emülsiyon patlarının hazırlanmasında hidrokarbon ve suyun homojen Şekilde karıŞması için kullanılır. Emülgatörün daha iyi çözündüğü için sıvı disperge eden madde görevini görür. Emülgatörün hidrofil grupları fazla ise suda yağ emülsiyonu, hidrofob kısımları fazla ise yağda su emülsiyonlarını oluştururlar.
• Dispergatörler: Baskı patlarındaki boyar maddenin mümkün olduğunca ince dağılmasını ve mevcut dispersiyonun homojen ve dayanıklı olmasını sağlar. iyi bir dispersiyonla fikse prosesinde daha hızlı ve tam reaksiyon mümkün olur.
• Baskı ıslatıcıları: Baskı patı hazırlanırken toz hâldeki boyar maddenin topaklanmasını önlemek ve daha iyi çözünmesini ya da dispers olmasını sağlamak için ıslatıcı ilave edilir. Boyar madde, patın içinde topaklaşırsa bunlar kumaş üzerinde birikerek koyu noktalar oluşmasına neden olur. Bilinen en eski ıslatıcı, Türk kırmızısıdır.
• Higroskobik madde (nem çekici madde): Nemli havadan nem çeken maddelerdir. Örneğin; gliserin kalsiyum klorür, magnezyum klorür. Bu maddeler, baskı patlarında zor ya da çözünmeyen ürünlerin çözünürlüklerini artırır, buharlamadan önce baskıların kurumasını önler. Buharlama sırasında nem çeker ve baskı patı içindeki boyar madde moleküllerine hareketlilik vererek difüzyona yardımcı olur. Düşük nem ortamında (buharlamada) boyar maddenin çözünürlük hızını artırır. Bunlar boyar madde verimini artırırken egal baskıların elde edilmesini sağlar (üre, gliserol, recorcin).
• Konserveleme maddeleri :Nişasta, bitkisel zamklar ve alginatlar, baskıda kullanıldığında uzun bekletmelerde mikroorganizmalardan etkilenir ve kullanılmaz duruma gelir. Bu kıvamlaştırıcılara konserveleme maddeleri ilave edilir.
• Katalizörler :Bunlar pigment baskılarda kullanılır. Yapay reçine filmi oluşumunun (binder filmi) başlatılması ve hızlandırılması için kullanılır (amonyum rodanür, amonyum sülfat, mono ya da diamonyum fosfat vb.).
• Köpük kesiciler: Baskı patlarının hazırlanması sırasında, yüksek devirle karıştırma veya çeşitli kimyasal reaksiyonlar sonucunda köpük meydana gelebilmektedir. Baskı patında kullanılan ıslatıcılar da köpük oluşmasına neden olmaktadır. Köpük oluşan baskı patlarıyla yapılan baskılar, benekli ve açık renkli olmaktadır. Baskı patlarındaki bu köpüklenme, köpük kesici ilavesiyle önlenebilir.
• Köpük kesici maddeler; suyun yüzey gerilimini düşürür ve böylece köpük oluşumunu önler ya da oluşan köpüğü söndürür. Yaygın olarak silikon esaslı köpük kesiciler kullanılır. Ancak silikon esaslı köpük kesiciler çok etkili olmalarına rağmen baskı patının içine dağılımı güçtür. Çok yoğun bir karıştırma gereklidir. iyi karıştırılmazlarsa baskıda silikon lekelerine neden olurlar. Bu lekeler giderilemez. Köpük kesici maddeler, köpürme meydana gelmeden en baştan pata ilave edilmelidir.
• Rakle yağları: Baskı patına ilave edilerek baskı esnasında raklenin daha iyi sıyrılmasını sağlar. Baskı patının Şablonun gravürlerini doldurmasını önler. Patın yumuşak olmasını sağlar.
• Mattweis (matvays): Pigment baskıcılığında özel mat beyaz efekt vermek için kullanılan boyar maddelerdir. Koyu renkli kumaşlarda küçük motifler ya da ince çizgili desenlerde aşındırma baskı efektini taklit etmek amacıyla kullanılır. Mattweis baskı yapıldıktan sonra kurutma ve fikse işlemi yapılır.
• Rezerve maddesi: Rezerve maddeleri, kumaşa aktarılarak bu bölgelerde boyar maddenin life nüfuzunu ya da fiksesini önleyen kimyasal ve mekanik maddelerdir
• Kimyasal rezerve maddeleri: Basılı yerlerde boyama Şartlarını kimyasal olarak etkiler, o kısımlarda zemin boyar maddesinin inkişafına ve fiksajına engel olurlar. Mekanik rezerve maddeleri, basılan veya basılacak yeri örterek burasının sonradan yapılan boyama ile boyar maddenin elyafa tutunmasına engel olur.
• Tiksotropi maddeler: Baskı patının viskozitesinin düşmesini önleyici maddelerdir.
• Kaolin: Baskı patında mekanik etkilere karşı koymak ve pat maddelerinin dağılmasını ya da akmasını önlemek amacıyla kullanılır.