PİGMENT BOYAR MADDELERLE BASKI PATI HAZIRLAMA

Pigment Boyar Maddeler için Baskı Patında Bulunması Gereken Maddeler ve Görevleri

Pigment baskı patında; boyar madde, binder, kıvamlaştırıcı, white spirit (vayt sipirit), emülgatör, gaz ve su bulunur.

Boyar madde

Pigment boyar maddeler, pamuk baskıcılığında önemli bir boyar madde sınıfıdır. Her yıl dünyanın çevresini 250 kez dolanacak kadar pigment baskı yapılmaktadır ve bu sayı toplam baskının % 52’sini oluşturmaktadır.

Pigment boyar maddelerle baskının avantajları:

•  Pigment boyar maddeleriyle uygulama kolay ve problemsizdir.
•  Baskı sonrası yıkama gerektirmediği için su, enerji, iş gücü, yer ve zaman kullanımında tasarruf sağlar.
•  Dokuma hataları örtülebilir.
•  Boyar madde binder ile life bağlandığından fikse için kurutma ve kondanse işlemi yeterlidir.
•  Tekstil liflerine kimyasal bağ ile bağlanmadığından her tür lif için kullanılanabilir.
•  Pigment boyar maddelerle baskı yapıldıktan hemen sonra oluşan renkleri görmek mümkündür. Diğer boyar madde gruplarıyla baskıdan sonra fikse işleminden önce gerçek renkler görülemez
• Kontürleri net ve keskindir.

Pigment boyar maddelerin dezavantajları:

•  Sürtme ve mekanik haslıkları düşüktür. Özellikle bu, koyu renklerde daha belirgindir.
•  Bağlayıcı özelliğini, yıkama ve kuru temizleme ile kaybeder.
•  Bağlayıcı maddeler (binderler) kumaşta sertliğe neden olmaktadır.
•  Bazı renkleri, özellikle bazı sarı ve turuncu renkleri eko-tex standartlarına uygun değildir.
•  Pigment boyar maddeler, genel olarak suda ve organik solventlerde çözünmez. Tekstil liflerine afiniteleri yoktur. Bu nedenle binder adı verilen reçine esaslı yapıştırıcı maddelerle life bağlanır. Yani tekstil liflerine kimyasal bağlarla bağlanmaz, liflere fiziksel olarak tutunur.
•  Pigment boyar maddelerin haslıkları, kullanılan binderin özelliklerine bağlıdır. Ancak koyu renklerde sürtme haslıkları yetersizdir

Binder

Boyar maddenin life tutunmasını sağlayıcı, lif ile bağ yapan maddelerdir. Liflere yapışır ve pigment parçacıklarının etrafını sararak film tabakası meydana getirir. Yaklaşık % 40–45 kadar kuru madde içerir. Pigment baskılarda iyi haslıklar elde etmek için pigment boyar madde ile binder oranının doğru seçilmesi gereklidir. Oluşan film tabakasının kalın olmaması istenir. En yaygın kullanılan binder, akril polimer binder tipleridir. Binder yardımıyla pigment boyar maddeler, 130–180 ºC’de 1–2 dakika kondanse edildiğinde life bağlanır. Binder, life sulu dispersiyonlar veya emülsiyon hâlinde aktarılır.

İyi bir binderden beklenen özellikler:

• Pigment parçacıklarını liflere yapıştırma yeteneği çok iyi olmalıdır.
•  Şablonu tıkamamalıdır.
•  Meydana gelen film tabakası tuşeyi sertleştirmemelidir, yumuşak ve elastik olmalıdır.
•  Meydana gelen film tabakası kurutmadan sonra yapışkan özelliğini göstermemelidir.
•  Film tabakası renksiz olmalı, renk tonunu değiştirmemelidir.
•  Sürtme, yıkama, kuru temizleme ve ışık haslıkları iyi olmalıdır.
•  Stabilitesi iyi olmalı, diğer yardımcı maddelerle istenmeyen reaksiyonlar oluşturmamalıdır.
•  Desen silindirlerinden ve şablonlardan kolayca uzaklaştırılabilmelidir

Koyu zeminler, mat beyaz ve mat renkli baskılar için fazla miktarda beyaz pigment gerekir. Baskıların dayanıklı olması için de fazla miktarda binder kullanılır. Fazla binderden dolayı tutumdaki sertleĢmeyi azaltmak için bu tip baskılara yumuĢak binderler tercih edilir.

Kıvamlaştırıcı

Pigment baskıcılığında kıvamlaştırıcı olarak emülsiyon patları ve sentetik kıvamlaştırıcılar kullanılır. Emülsiyon patları yaygın olarak kullanılır. Emülsiyon patları kurutma sırasında buharlaştığından mamule sertlik vermez, sadece binderden kaynaklanan sertlik görülür. Emülsiyon patının yanında sentetik kıvamlaştırıcılar da pigment baskıcılığında başarılı sonuçlar verdiğinden kullanılmaktadır.

Emülsiyon, birbiri ile karışmayan iki sıvının birbiri içine dağılımıdır. Sıvılardan biri çok küçük tanecikler hâlinde bulunur ve bu Şekilde diğer sıvının içinde dağılmış durumdadır. Bu Şekilde bir karışım oluşturmak, sistemi sabit hâlde tutabilmek ve emülsiyonun parçalanmasını önlemek için emülgatör ve koruyucu kolloidlere ihtiyaç vardır.

Emülsiyonun tipini emülgatör belirlemektedir. Emülsiyon patları; hidrokarbon esaslı bir yağın kontinü fazda, sulu faz içindeki emülsiyonu (suda yağ emülsiyonu) veya sulu fazın kontinü fazda hidrokarbon içindeki dispersiyonudur (yağda su emülsiyonu). Yaygın olarak 170-180 ºC’de kaynayan ağır benzin türevleri kullanılmaktadır. Üstünlükleri nedeniyle suda yağ emülsiyonları daha çok kullanılır. Çünkü bu tür emülsiyonlar su ilavesi ile kolayca inceltilebilmektedir. Yağda su emülsiyonlarını inceltmek için ise mutlaka organik solvent kullanılması gereklidir (Tablo 3.1 suda yağ ve yağda su emülsiyonlarının karşılaştırmaması).

Emülsiyon patları yüksek viskoziteli olduklarından çabuk kurur, baskı yapılan yerlerde sertleşmeye yol açmaz ve baskı sonrasında kumaş üzerinden uzaklaştırılmaları için herhangi bir ard yıkama yapılmasına gerek yoktur. Ancak ağır benzin kokusu, yangına sebep olmaları, atık gaz oluşumu ve işçi sağlığını olumsuz etkilemeleri gibi sakıncaları vardır. Bu nedenle işletmelerde çok iyi bir havalandırma düzeneği bulunmalıdır. Suda yağ emülsiyon patlarında su içinde emülsiye edilmiş gaz damlacıkları, belirli bir konsantrasyondan sonra hareketlerin azalması ile kıvamlaştırma etkisi gösterir. Gaz damlacıkları sabit değildir. Mekanik zorlamaya maruz kalan emülsiyonun viskozitesi durma hâline oranlarla daha düşüktür. Zorlama azaldığı oranda viskozite tekrar yükselir.

Bugün gaz içeren baskı patları yerine, gazsız ya da az gazlı patların kullanımı ile ilgili çalışmalar yapılmaktadır. Yine gazın zararlarını minimuma indirmek için emülsiyon patlarına kuru maddece fakir yarı sentetik kıvamlaştırıcı ilave edilmesiyle oluşan yarı emülsiyon patlarının kullanımı yaygınlaşmıştır.

Sentetik kıvamlaştırıcıların pigment baskıcılığında kullanımı:Düşük moleküllü yapı taşlarından elde edilen yüksek moleküllü poliasitlerdir. Bunların kuru madde miktarı azdır ve oldukça iyi bir koruyucu kolloid özelliği gösterir. Birçoğu akrilat esaslı olup pigment baskı binderleri ile kimyasal olarak uyumludur.Yaygın olarak poliakrilat, polikarboksil gibi polimer esaslı kıvamlaştırıcılar kullanılır ve kullanım oranı 15-30 g/kg’dır.Sentetik kıvamlaştırıcıların özellikleri;

•  Elektrolit hassaslığı: Sentetik kıvamlaştırıcılara elektrolit ilave edildiğinde kıvamlaştırıcıların viskozitesinde düşme görülür. Elektrolit ilave edilmeye devam edilirse bu düşüş iyice belirginleşir. Bu durum bazen de suyun elektrolit içermesinden kaynaklanır.
•  Şişme: Sentetik kıvamlaştırıcılar suda çözünmez ancak şişer. Sentetik kıvamlaştırıcıların partikülleri su ile temas ettiğinde suya nüfuz ederek ilk hacimlerinin 100 katı fazla hacme ulaşır.
•  Viskozite değişmesi: Sentetik kıvamlaştırıcıların mekanik kuvvetler altında viskoziteleri düşer ancak mekanik kuvvetler ortadan kalktığında sentetik kıvamlaştırıcılar viskozitelerine geri döner. Bu özellikleri nedeniyle çok keskin kontör netliği ve yüksek kalitede baskılar elde etmek mümkündür.
•  pH değeri: pH 8-9, en yüksek kıvamı sağlar. Ortamın bazikliği amonyakla sağlanır.
•  Karıştırma Tekniği: Bu kıvamlaştırıcılarda karıştırma işlemi çok önemlidir. Su ile karıştırıldıklarında kıvamlaştırıcı partikülleri şişer. Bu karışım aglomer hâlindedir. Uzun karıştırma işlemi sonunda bu aglomerler parçalanarak tek partiküller hâline dönüşür. Bu nedenle viskozite, normal değerden aşağı düşer. Emniyetli bir çalışma için viskozite sabit oluncaya kadar karıştırma yapılmalıdır. Karıştırma süresi; karıştırıcının tipine, karışım miktarına ve karıştırma teknesinin formuna göre değişmektedir

White spirit

Emülsiyon patlarında gaz yerine kullanılır. White spirit, yanıcı ve ekolojik olmayan özellikleri nedeniyle günümüzde kullanılmamaktadır.

Emülgatör

İki sıvının homojen Şekilde karışmasını sağlayan maddelere emülgatör denir. Emülgatör, emülsiyon oluşumuna yardım eder.

Su

Sert sular viskozite kaybına neden olur. Bu nedenle sert su kullanılmamalıdır.

Pigment Boyar Maddeler İçin Baskı Patı Reçetesi Tanzimi

Pigment boyar madde baskı patı reçetelerinin pratikte hazırlanmaları zaman alıcıdır. Bu nedenle 2000–3000 kg renksiz kıvam patı (stok pat) hazırlanır. Pigment boyar madde baskı patında kullanılan binder boyar madde miktarına bağlıdır. Bu nedenle önceden hazırlanan kıvam patına bir miktar binder konur. Ancak daha sonra kullanılacak boyar madde miktarına göre binder pata ilave edilir. Baskı yapılacağı zaman gerekli miktarda kıvam patı alınır ve boyar madde ile karıştırılarak renklendirilir.

Pat çok iyi karıştırılarak hazırlanmalıdır. Patın kıvamı koyu olursa (suda yağ emülsiyonları için) bir miktar su ve binder ile inceltilebilir. Günümüzde az gazlı ve gazsız patlar yaygın olarak kullanılmaktadır. Kullanılan gaz miktarı 250g/kg’a kadar ise az gazlı, 500 g/kg ve yukarısında ise gazlı sistemdir.

Baskı patlarında genellikle açık ve orta renk tonları için 150 g/kg binder, koyu renkler içinse 200 g/kg binder kullanılır. Sentetik kıvamlaştırıcı 15–30 g/kg, pH 9–9,5 amonyak ile sağlanır. Az gazlı sistemlerde binder miktarı kadar gaz ve emülsiyon oluşturmak için emülgatör kullanılır. Gazsız sistemlerde binderin kumaş üzerinde sertlik oluşturmaması için yumuşatıcı pata ilave edilir.

Pigment Boyar Maddeler için Baskı Patı Hazırlama

Pigment boyar maddeler için baskı patı gazlı ve gazsız olmak üzere 2 Şekilde hazırlanır.

1. Gazlı ve Az Gazlı Baskı Patı Hazırlama: Gazlı patların hazırlanmasında da önce su alınır ve suyun içine emülgatör ve sentetik kıvamlaştırıcı verilerek hızlı bir karıştırıcı ile 8-10 dakika karıştırılır (1400 devir/dakika). Binder ilave edilir. Ardından gaz yavaş yavaş 2800 devir/dakika hızla karıştırılarak pata ilave edilir. En son amonyak ilave edilerek patın pH’ı ayarlanır. iyi bir homojenlik sağlanana kadar 5-10 dakika 2800 devir/dakika hızla karıştırılır.
2. Gazsız baskı patı hazırlama: Önce su alınır ve suyun içine sentetik kıvamlaştırıcı verilerek hızlı bir karıştırıcı ile 8- 10 dakika karıştırılır (1400 devir/dakika). Sonra köpük kesici, arkasından çapraz bağlayıcı ilave edilir. Binder ilave edilir. En son amonyak ilave edilerek patın pH’ı ayarlanır. iyi bir homojenlik sağlanana kadar 5-10 dakika 2800 devir/dakika hızla karıştırılır. Suya sentetik kıvamlaştırıcı ilavesi yapılırken viskozite yükselir. Böyle durumlarda binder karışıma başlangıçta ilave edilir. Hazırlanan baskı patını kullanıncaya kadar ilk hazırlandığı gibi tutmak için en uygun çözüm, patın plastik folyo veya ince bir gaz yağı tabakası ile örtülmesidir. Gaz yağı, baskı patını kullanmadan önce ayrıştırır veya patın içine emülsiye edilebilir. Patlar, baskıdan önce kirlilik oluşturulabilecek maddeleri ve koagüle olmuş partikülleri yok etmek için süzülmelidir. Ayrıca dikkat edilmesi gereken bir husus da filtre gaze aralıklarının baskı şablonlarından daha sık olması gerektiğidir. Baskıdan sonra 150°C’de 4–5 dakika ya da 160–170°C’de 2–3 dakika fikse edilir.