NYLON (POLYAMİD) BOYAMA

Naylon lifleri serbest amin(-NH₂) ve karboksil (-COOH) gruplarına sahiptir(protein liflerinden yün ve ipekte olduğu gibi).
Naylon liflerinin eşit sayıda pozitif yüklü amino (-NH₃⁺) ve negatif yüklü karboksil (-COO⁻)  gruplarına sahip olduğu düşünülür. Boya banyosuna asit ilave etmek sureti ile (-COO⁻) gruplarının iyonlaşması ortadan kaldırılıp lif (+) yüklü (katyonik) hale geçirilir. Lif içine alınan boyarmadde anyonları, lifin pozitif yüklü amino gruplarına iyonik bağlarla bağlanır. Yani;
BM-SO₃⁻+H₃N-PA-COO⁻→BM-SO₃⁻……..+H₃N-PA-COOH
Burada kullanılan boyarmadde yapısına göre, VanderWaals bağları, büyük moleküllü boyarmadde ise hidrojen köprüleri de oluşur.

ASİT BOYAR MADDELERLE BOYANMASI

Asit Boyar Maddeleri

Protein ve poliamid, lifleri asidik ortamda boyadığı için bu adı almış boyar maddelerdir. Molekülünde azo grubu içeren bir renkli kısım yanında anyonik bir grup bulunur. Suda çözünen anyonik boyar maddelerdir. Asit boyar maddeler poliamide asidik ortamda bağlanır. Bu boyar maddelerin önemli bir özelliği de yün ve poliamidi boyama koşullarının aynı olmasıdır. Yün boyamaya göre önemli farklılık yün ağırlığının %30’u kadar asit boyar maddeyi alıp bağlayabilirken poliamid lifleri ancak ağırlıklarının %1–5’i kadar asit boyar maddesini bağlayabilmektedir. İki lif arasındaki doygunluk değerinin farklılığı, amino grup sayısını yüne nazaran poliamid liflerde daha az olmasıdır. Poliamidin boyanmasında monosülfonat (büyük moleküllü boyar maddeler) ve disülfonat (küçük moleküllü boyar maddeler) tipi asit boyar maddeler kullanılır. Molekülünde bir tane sülfonat grubu bulunan boyar maddelere molekülü monosülfonat tipi boyar maddeler, iki tane sülfonat grubu bulunan boyar maddelere disülfonat tipi boyar maddeler denir.

Asit boyar maddelerle boyama reçetesi

• B:N 1/10
• 
• 
• Asit boyar maddeleri çözündürülürken ılık su ile bulamaç hâline getirilir. Kaynar su ilavesi ile karıştırılarak boyar maddenin çözünmesi sağlanır.

Boyama işleminin yapılışı

• Mamul soğukta banyoya alınır ve sıcaklık 40°C’ye getirilir. Bu sıcaklıkta egalize maddesi, barre efektini önleyici madde ve tamponlayıcı madde ilave edilir. pH 6’ya ayarlanır. Boyar madde düzgün bir şekilde çözündürüldükten sonra dozajlanarak banyoya ilave edilir. Boyar madde ilavesinden sonra sıcaklık artışı dakikada 1°C olacak şekilde 80°C’ye çıkılır. Sıcaklık çıkış zamanına dikkat edilmelidir. 80 °C’de asetik asit ile pH 5’e ayarlanır. Asetik asit ilavesi dozajlanarak yapılmalıdır. Aksi durumda boyar madde life hızla çekeceğinden düzgünsüz boyamaya neden olabilir. 1°C/dk. sıcaklık artışı ile 105 °C’ye çıkılarak burada boyar madde konsantrasyonuna göre 45–60 dakika çalışılır. Boyama sonunda sıcaklık azalışı 1°C/dk. olacak şekilde banyo sıcaklığı 80°C’ye soğutulur. Soğutma esnasında zamana mutlaka uyulmalıdır. Hızlı soğutma yapılırsa mamulde kırıklar oluşabilir. Bu sıcaklıkta numune alınır ve istenen renkten farklı ise boya banyosu 40°C’ye getirilerek gerekli boyar madde ilavesi yapılıp boyama süreci yeniden tekrarlanır.

Art işlemler

• Boyama sonrası soğuk durulama işlemine geçilir. Daha sonra rengin koyuluğuna göre 40 °C’de bir ya da iki kez durulama yapılır. Durulama işleminin ardından orta ve koyu ton boyamalarda yaş haslıklarını artırmak için haslık artırma işlemine geçilir. Bu işlem, aşağıdaki şartlarda yapılır.

METAL KOMPLEKS BOYAR MADDELERLE BOYAMA

Sentetik lifler içinde yaygın bir kullanım alanına sahip olan poliamid liflerinin boyanmasında öncelikle asit boyar maddeler daha sonra ise metal kompleks boyar maddeler tercih edilmektedir.

Metal Kompleks Boyar Maddeler

Metal kompleks boyar maddeler, poliamid liflerinin asit boyar maddelere göre yüksek haslıklarda kolayca boyanmasını sağlayan suda çözünen boyar maddelerdir. Ancak bu boyar maddelere göre asit boyar maddelerin renkleri daha parlak ve canlıdır. Metal kompleks boyar maddeleri bir çeşit asit boyar maddeleridir. Asıl renk veren maddenin yanı sıra yapısında krom, nikel veya kobalt metallerinin bir veya daha fazla atomunu içeren büyük moleküllü boyar maddelerdir. Metal kompleks boyar maddeler, yüksek haslıklarından koyu renklerin boyanmasında tercih edilir. Poliamid lifine yüksek afinitesine rağmen migrasyon yeteneklerinin düşük olmasından dolayı düzgün boyama için boyar maddenin başlangıçtan itibaren dikkatli çektirilmesi gerekir. Bunun için pH, sıcaklık, yardımcı kimyasal maddeler ve süre gibi unsurlara özen gösterilmesi gerekir.

• Metal kompleks boyar maddelerle boyama reçetesi

  • B:N 1/10
  • 
  • 
  • Metal kompleks boyar maddelerinin asit boyar maddeler gibidir. Boyar madde ılık su ile bulamaç hâline getirilir. Kaynar su ilavesi ile karıştırılarak boyar maddenin çözülmesi sağlanır.

• Boyama işleminin yapılışı

  • Boyama işleminin başlangıcında mamul makineye verilir ve banyo sıcaklığı 40 ºC’ye getirilir. Bu sıcaklıkta yardımcı maddeler verilerek pH 6,5–7 arasında ayarlanır. Boyar madde uygun bir şekilde çözündürüldükten sonra dozajlanarak banyoya ilave edilir. 15 dk. çalışıldıktan sonra dakikada 1ºC artışla boyama sıcaklığına çıkılır. Düzgün boyama için sıcaklık çıkışına dikkat edilmeli, boyama grafiğine mutlaka uyulmalıdır. Rengin derinliğine göre boyama sıcaklığında 45–60 dakika çalışılır. Boyama sonunda sıcaklık, dakikada 1ºC azalışla 70 ºC’ye soğutulur. Soğutma senasında doğrudan sıcaklık azalışı mamülde kırıklara neden olacaktır. Numune kontrolü yapılır istenen renk tutturulmamışsa banyo 40 ºC’ye getirilerek gerekli boyar madde ilavesi yapılarak boyama şartları tekrarlanır. İstenen renk tutturulmuşsa banyo boşaltılır ve durulama işlemlerine geçilir. Metal kompleks boyar maddelerle yapılan boyamalarda kullanılan yardımcı maddelerin görevleri, asit boyar maddelerde olduğu gibidir. Boyama banyosu döküldükten sonra soğuk durulama işlemine geçilir. Daha sonra rengin koyuluğuna göre bir ya da iki kere 40 °C’de durulama yapılarak art işlemler de bitirilir. Koyu ton boyamalarda gerekli olduğu durumlarda haslık artırma işlemine geçilir.

BOYAMA SICAKLIĞI

Naylon6 için 110⁰C, Naylon6.6 için 120⁰C de boyama yapılabilinir. Açık renkler için 98⁰Cde tercih edilebilinir. Ancak yüksek sıcaklıkta boyama düzgünlüğünün gelişip, boyama süresinin kısalacağı göz önünde tutlmalıdır.

• Çok koyu ve siyah renkte banyo pH değeri daha düşük seviyede tutulabilinir. (pH=3,5-4) gibi.
• Koyu renklerde rengin açık çıkması durumunda, lifi daha çok katyonik hale getirmek için 1 gr/lt asit ilavesi yapılabilinir. Boya ilavesi verme seçeneği daha sonra düşünülmelidir.