PAÜ Tekstil Mühendisliği Bölümü Tekstil Terbiyesine Giriş Ders Notları

Transkript

1 1. GİRİŞ Tekstil malzemelerinin görünümünü (boyama, baskı, parlaklaştırma, matlaştırma, vs.), tutumunu (yumuşatma, sertleştirme, kayganlaştırma, vs.) ve kullanım özelliklerini (buruşmazlık, su-yağ iticilik, çekmezlik, vs.) geliştirmek amacıyla yapılan işlemlere tekstil terbiye işlemleri adı verilmektedir. Tekstil Terbiyesi Ön Terbiye İşlemleri Renklendirme Bitim İşlemleri Boyama Baskı Kimyasal Bitim İşlemleri Mekaniksel Bitim İşlemleri Ön terbiye işlemleri bazı istisnalar dışında pasif işlemlerdir. Bu işlemler tekstil malzemesini, daha sonra göreceği işlemlere hazırlamak amacı ile yapılmaktadır. Renklendirme ve bitim işlemleri ise ürüne değer kazandıran katma değeri yüksek işlemlerdir. Mekaniksel bitim işlemleri haricinde bütün terbiye işlemleri yaş terbiye işlemleridir. 2. TEKSTİL TERBİYESİNDE TEMEL İŞLEMLER Tüm yaş terbiye işlemleri üç temel süreçten oluşmaktadır ve bu işlemlere tekstil terbiyesinde temel işlemler adı verilmektedir. 1. Terbiye maddesinin tekstil malzemesine aplikasyonu ve reaksiyonu 2. Yıkama ve durulamalar 3. Kurutma 2.1 Terbiye maddesinin tekstil malzemesine aplikasyonu ve reaksiyonu Aplikasyon: Genelde kimyasal terbiye işlemlerinde, kimyasal maddeleri içeren işlem çözeltisinin (flotte), dolayısıyla kimyasal maddenin tekstil ürününe düzgün bir şekilde aktarılması olayıdır. Aplikasyonda asıl amaç tekstil ürünü ile kimyasal maddenin hızlı ve yoğun bir şekilde etkileşimini (temasını) sağlamak ve tekstil ürünü üzerine düzgün bir madde aktarımını gerçekleştirebilmektir. Aplikasyon işleminde mutlaka tekstile bir kimyasal madde aktarımı söz konusudur. Bu aktarma işlemi genellikle o maddelerin sulu çözeltileri (flotte) ile yapılmaktadır. O nedenle kullanılan maddelerin sudaki çözeltileri, yani emülsiyon, dispersiyon halindeki homojen dağılmış şekilleri ile çalışılmaktadır. 1

2 Aplikasyonda önemli bazı kavramlar Flotte: Kimyasal terbiye işlemlerinde, o anda kullanılan tüm kimyasal maddeleri içinde bulunduran işlem çözeltisinin adıdır. Ağartma ise ağartma ve yardımcı maddeleri, boyama ise boyarmadde ve yardımcı maddeleri içermektedir. Flotte oranı (F.O.) : İşlem gören 1 kg kumaşın litre veya kg flotteye oranıdır. Yani 1/4 flotte oranı demek: 1 kg kumaş için 4 litre işlem çözeltisi (flotte) ile çalışma yapılacak demektir. Flotte oranı çektirme yöntemine göre çalışmada geçerli ve çok önemli bir kavramdır. Reçete ve kimyasal madde miktarı buna göre hazırlanır. Alınan flotte miktarı (%AF): Genelde çektirme yönteminin dışındaki tüm aplikasyon yöntemleri (emdirme, vakumla aplikasyon, az flotte aplikasyonu) için kullanılan bir kavramdır. Kumaşın üzerine aldığı flottenin kumaşın kuru ağırlığının % si olarak ifadesidir. Substantiflik (afinite): Çektirme yöntemine göre aplikasyonda kullanılan kimyasal maddelerde olması gereken bir özelliktir. Maddenin lifler tarafından alınma ilgisidir. Bu özellik için; - maddenin agregat oluşturma yeteneğinin olması. - lineer bir yapıya sahip olması. dipol özelliğe sahip olması. konjuge çift bağ oluşturması. az miktarda hidrofil grup içermesi gibi özellikleri gerekmektedir Çektirme Yöntemi Çektirme yöntemi ile aplikasyonun esasını, terbiye işlemi görecek malzemenin, uzun flotte oranında, uzun süre işlem görmesi oluşturmaktadır. Bu işlem sırasında diğer tüm aplikasyon yöntemlerinden farklı olarak aplikasyonun yanı sıra reaksiyon da meydana gelmektedir. İşlem gören tekstil malzemesinin kütlesinin, flottenin kütlesine (terbiye işlemlerinde su kullanıldığından, pratik olması açısından kütle yerine flotte hacmi tercih edilmektedir) oranına flotte oranı denilmektedir. Malzemenin kütlesine göre flottenin hacmi ne kadar fazla ise, flotte oranı o kadar uzundur. malzemenin kütlesi ( kg) FO flotte hacmi ( l) Örneğin 100 kg kumaş 800 litre flotte ile işlem görürse, flotte oranı: FO 1: olarak ifade edilmektedir. Diğer bir deyişle flotte oranı, 1 kg kumaş için gerekli flotte hacmidir. Çektirme yöntemine göre aplikasyonun yeterli sonuçlar sağlaması için kullanılan terbiye maddesinin terbiye edilecek tekstil malzemesine karşı belirli bir substantifliğe sahip olması şarttır. Yüksek substantiflikten kasıt, flotte içerisinde bulunan terbiye maddesinin, lifler tarafından flotteden çekilip alınması isteğinin yüksek olmasıdır. Çektirme yönteminin avantaj ve dezavantajları aşağıdaki tabloda özetlenmiştir: 2

3 Tablo 1: Çektirme yöntemine göre aplikasyonun avantaj ve dezavantajları Avantajlar İşlem süresi, flotte sıcaklığı ve flottenin içeriği işlem süresince istenildiği gibi ayarlanabilir, değiştirilebilir. Bu sayede aplikasyon hızı ve derecesi ayarlanabilmektedir. Dezavantajlar Flotte oranı uzundur. Bu nedenle terbiye maddesi, su ve enerji tüketimi yüksektir. İşlem süresi uzun olduğundan kesintili bir yöntemdir. Bu nedenle el emeği gereksinimi yüksektir Çektirme yönteminde kullanılan makineler Çektirme yönteminde kullanılan cihazlar ikiye ayrılmaktadır: - Makine: İlk jenerasyon makinelerde tekstil ürünü hareketli, flotte durağandır. Ancak günümüzde flottenin de hareketli olduğu makineler yaygın olarak kullanılmaktadır. - Aparatlar: Terbiye işlemi görecek olan malzeme hareketsiz iken flotte hareketlidir. Aparatlarda bobin, çile, levent gibi hacimli malzemeler işlem görmektedir. - Haspel: İlk geliştirilen yaş terbiye makinesi olan haspel, bir çıkrık ve bir tekneden meydana gelmektedir. Kumaş hareketi çıkrık ile sağlanırken flotte durağandır. Flotte oranı oldukça uzundur. Selüloz ve sentetikler için tasarlanan haspellerde tekne geniş ve sığ, çıkrık enine kesiti elips şeklindedir. Yünlü kumaşlar için ise yuvarlak çıkrıklı, derin ve dar tekneli haspeller tercih edilmektedir. Bu makinelerde kumaş halat halinde işlem görmekte olup kırık oluşma tehlikesi yüksektir. - Jigger Şekil 1: Haspel makinesi Kumaşların enine açık olarak terbiye ve boyamalarında kullanılmaktadırlar. Basit olarak jigger iki sarma silindiri ve bir tekneden oluşmaktadır. Kumaş flotte teknesinden geçip bir silindire sarılmakta ve tüm parti geçtikten sonra, kumaş flotte teknesinden diğer yöne doğru geçip karşı silindire sarılmaktadır. Bir işlem sırasında kumaş kez yön değiştirerek geçiş yapabilmektedir. Kırık oluşma tehlikesi yoktur. Flotte oranı haspele göre daha kısadır. Ancak kumaşların çözgü yönünde gerdirilmesi söz konusudur ve ezilme tehlikesi nedeniyle kabartmalı desenli kumaşlarda kullanılamazlar. Son yıllarda boyuna yönde gerilmeyi önleyici 3

4 mekanizmalara sahip olanları piyasaya çıksa da jiggerler günümüzde çok fazla tercih edilmemektedir. - Jet ve Overflow Şekil 2: Jigger makinesi Çektirme yöntemine göre çalışmada en çok kullanılan makineler jet ve overflowlardır. Bu makinelerde hem kumaş hem de flotte hareketlidir. Bu makinelerde flottenin kumaş ile yoğun teması düze denilen kısımda meydana gelmektedir. Jetlerde düze daralan bir bölüm içeren bir parçadır. Basınç altında bu daralan bölüme gelen flottenin basıncı azalıp hızı arttığından kumaşı da beraberinde sürüklemektedir. Bu esnada kumaşla yoğun bir temas da sağlanmaktadır. Overflowlarda ise taşmalı düze sistemi bulunmaktadır. Taşmalı düzelerde düze çift cidardan oluşmaktadır. İki cidar arasına basılan flotte taşarak düzenin içine akmaktadır. Düzenin içinden geçen kumaşla flottenin teması ve kısmen de olsa kumaşın hareketi bu yolla sağlanabilmektedir. Ancak overflowlarda akış daha yavaş olduğundan daha ılıman bir çalışma şekli mevcuttur. Bu nedenle, hassas kumaşların terbiyesinde overflowlar tercih edilebilir. Overflowlarda ve daha ziyade jetlerde düze kumaş hareketini sağlasa da, günümüzde ayrıca kumaş hareketini sağlamak için haspellerde olduğu gibi bir çıkrık bulunmaktadır. - Airflow Şekil 3: Jet ve overflow makineleri Airflow işlem çözeltisinin buhar fazında tekstil ürünü ile temas ettirildiği bir çalışma yöntemidir. Flottenin gaz (buhar) fazında kumaşla temas etmesi hem çalışma hızını hem de çözeltinin kumaşla olan etkileşimini arttırmaktadır. Halat halinde çalışılmaktadır. Flotte oranı ve işlem süresi jet ve overflowlara göre daha kısa olmaktadır. Airflow tipi makineler lyocel liflerinden yapılmış kumaşların terbiyesinde belirli bir öneme sahiplerdir. 4

5 - Tamburlu Boyama Makinesi Prensip olarak bu makine evde kullanılan çamaşır makineleri ile aynıdır, tek farklı yönü ise perfore edilmiş (delikli) tambur birkaç bölmeye bölünmüş olmasıdır. Tamburlu boyama makinesinde özellikle yarı mamul veya bazı hazır ürünler (kazak, yelek, hırka) işleme tabi tutulmaktadır. - Parça Yıkama-Boyama Makinesi Şekil 4: Tamburlu boyama makinesi Dikilmiş, bitmiş parçaların yıkama, boyama ve santrifujleme işlemlerinde kullanılır. Şekil 5: Parça yıkama-boyama makinesi Çektirme yönteminde kullanılan aparatlar - Üniversal Boyama Aparatı veya HT (High Temperature) Boyama Aparatı Çektirme yöntemine göre çalışan ve çok yönlü kullanım alanı olan önemli bir terbiye cihazı da üniversal veya HT boyama aparatı olarak bilinen cihazdır. Bu cihazlarda çok çeşitli formlarda tekstil ürünü terbiyesi yapılabilmektedir. Ancak en çok bobin veya çile şeklinde ipliklerin ve yine sentetikler için açık elyaf boyaması yapılmaktadır. Cihazın en önemli özelliği her cins tekstil ürünü için ona uygun bir materyal taşıyıcısının olmasıdır. Universal boyama aparatında materyal taşıyıcısı değiştirilmek suretiyle; açık elyaf, tops, bobin, çile halinde iplik, çözgü ve/veya kumaş levendi boyama, terbiye işlemleri yapılabilmektedir. Yani çile iplik, sarılı düz veya konik bobin iplik, açık elyaf, çözgü veya kumaş levendi için ayrı ayrı materyal taşıyıcısı bulunmaktadır. 5

6 O nedenle bu cihazların çok yönlü kullanımı (üniversal) ve ºC gibi yüksek sıcaklıklarda (HT) sentetik liflerin boyamasında kullanımı önemlidir. Bu cihazlar için yine jet ve overflowlarda olduğu gibi pompa, otomatik vana sistemleri çok önemli kısımlarını oluşturmaktadır. Özellikle bobin ağartma ve boyamacılığında bobinlerin belli ve homojen bir sarım yoğunluğunda sarılmış olmaları çok önemli bir husustur. - Bobin Boyama Aparatı Şekil 6: HT boyama aparatı Bobin boyama aparatları kapalı ortamda, yüksek basınç altında ve yüksek sıcaklıkta ( C de) boyama işlemini gerçekleştirir. Dikey ve yatay gövdeli bobin boyama aparatları olmak üzere iki tipte bulunurlar. Bobin formunda hazırlanan iplikler perfore (delikli) boyama masuralarına sarılır. Bir partinin tüm bobinleri aynı sarım yoğunluğuna sahip olmalıdır. Bobin ağırlığı 1080 gram ve 1600 gram arasında değişmekte, bobin çapı ise 22 cm yi geçmemektedir. Bobinler portmateryal üzerindeki mızraklara eşit ve düzgün bir şekilde yerleştirilir. Portmateryaller boya banyosunun içten dışa ve dıştan içe geçmesine olanak verecek şekilde tasarlanmış olan içi boş iğlerden oluşmaktadır. Daha sonra portmateryal dikey gövdeli bobin boyama aparatına yerleştirilecek ise bir vinç yardımıyla, yatay gövdeli bobin boyama aparatına yerleştirilecek ise tekerlekli sistemler kullanılarak boyama kazanlarına yerleştirilir. Şekil 7: Bobin taşıyıcı 6

7 - Çile Boyama Aparatı Çileler iplik bölümünde, iplik çeşidine göre gram arasında hazırlanır. Hazırlanan çileler metal çubuklara düzgün bir şekilde yerleştirilir. Fantazi iplikler ve aktarmada sorun çıkarabilecek ince iplikler metal çubuklara yerleştirilmeden önce her bir çilenin üzerine çorap adı verilen poliesterden üretilmiş bir kumaş sarılır. Daha sonra çileler taşıyıcılar yardımıyla boyama kazanı içerisine yerleştirilir. Boyama programına geçilmeden önce boyama kazanı içerisine yerleştirilen iplikler high-bulk (yüksek hacimli) özelliğe sahip ise 98 C de 5 dk şişirme programı uygulanarak ipliklerin boyamadan önce çekmesi sağlanır. Aksi taktirde yani çekme yapılmadan boyama işlemine geçilir ise iplikler üzerinde çubuk izleri oluşur, ortam birden yüksek sıcaklıklara çıkar, bu durum hem ürünün çekmesine hem de boyama işlemi aynı anda gerçekleştiği için abrajlı boyamaya sebep olur. Seçilen programa göre, boyama sıcaklığına ulaşıldığında boyarmadde ve kimyasal maddeler ilave tankından banyoya gönderilir ve boyama işlemine başlanır Emdirme Yöntemi Şekil 8: Çift katlı çile materyal taşıyıcısı Tekstil malzemesinin, özellikle kumaşların bir teknedeki flotte içerisinden kısa sürede geçirilip sıkılması şeklinde yapılan aplikasyon işlemlerine emdirme denilmektedir. Emdirme işleminin öne çıkan iki özelliği kısa süre (<30 s, ancak 3 s altında olmamalıdır) ve kısa flotte oranıdır (1:1.5). Emdirmede kullanılan terbiye maddesinin liflere substantifliğinin olmaması ya da mümkün derece düşük olması istenmektedir. Böylece flotte içerisinden geçerken malzemenin emdiği flottenin konsantrasyonu flottedeki ile aynı olmaktadır ve sonuçta teknedeki flotte konsantrasyonunun zamanla değişikliğe uğraması ve dolayısıyla baş-son farkı önlenmiş olur. Tekstil ön terbiyesi ve bitim işlemlerinde kullanılan maddelerin çoğu boyacılıkta kullanılanların tersine liflere karşı fazla substantiflik göstermediklerinden bu işlemlerde en fazla kullanılan aplikasyon yöntemi emdirmedir. Emdirme için kullanılan en basit ve en yaygın makine fularddır. Fulard, içerisinde flottenin bulunduğu bir tekne ile sıkma merdanelerinden oluşmaktadır. Ön terbiye ve bitim işlemlerinde kullanılan fulardlarda kumaşın flotte içerisinden geçişi uzun, boyacılıkta kullanılacak olan fulardlarda ise kısa sürmelidir. 7

8 Şekil 9: Fulard Geleneksel fulardlarda sıkmayı sağlayan kuvvet silindirlerin kenarlarından etki etmektedir. Bu nedenle zamanla merdanede kavislenme meydana geleceğinden, merdane boyunca eşit sıkma sağlanamamaktadır. Bunu önlemek için ortası bombeli merdaneler, yüzen merdaneler ya da bükülebilen merdaneler kullanılabilmektedir Kurudan-yaşa emdirme Bu yöntemde terbiye maddesi içeren flotteyle, kuru tekstil malzemesi emdirilmektedir. Emdirme yönteminde kumaşa aktarılan flotte miktarı alınan flotte (AF) ile tanımlanmaktadır: A F E2 E1 E A F: Alınan flotte miktarı (%) E 1: Kuru tekstil malzemesinin ağırlığı E 2: Emdirme işleminden sonra yaş tekstil malzemesinin ağırlığı Emdirme sırasında tekstil malzemesi tarafından alınan flotte miktarı, aşağıda sayılan faktörler tarafından etkilenmektedir: 1- Sıkma basıncı: AF sıkma basıncı ile ters orantılıdır 2- Tekstil lifinin cinsi ve malzemenin yapısı: Aynı koşullar altında, AF, hidrofil ve gevşek konstrüksiyonlu kumaşlarda, hidrofob ve sıkı dokulu kumaşlara oranla daha yüksek olmaktadır. 3- Ürünün flottede kalış süresi: AF geçiş hızı ile doğru orantılıdır. 4- Flotte sıcaklığı: Sıcaklık yükseldikçe AF artmaktadır. 5- Kumaşın gördüğü ön terbiye işlemleri: Özellikle bazik işlem (hidrofilleştirme) 6- Kullanılan yardımcı maddeler: Islatıcı vs. Emdirme sonucunda tekstil malzemesine aplike edilen terbiye maddesi miktarı aşağıdaki formül ile hesaplanmaktadır: T K 100 A F T: Kumaşa aplike edilen terbiye maddesi miktarı (g/kg kumaş) K: Flottedeki terbiye maddesi konsantrasyonu (g/l flotte) 8

9 Yaştan-yaşa emdirme Bir yaş terbiye işleminden sonra ikinci bir yaş terbiye işlemi yapılacaksa bir çok durumda tekstil malzemesi ara kurutmaya tabi tutulmadan çalışılabilir. Böylece enerji ve zamandan tasarruf etmenin yanı sıra istenmeyen migrasyon olayı da önlenmiş olmaktadır. Bu avantajlarına rağmen, birçok terbiye işletmesinde yaştan yaşa yönteminin uygulanmamasında bu yöntemin biraz daha fazla dikkat ile hesap ve tecrübe gerektirmesinin rolü büyüktür. Bu yönteme göre emdirilecek tekstil malzemesi yaştır, yani beraberinde su getirmektedir. Tekstil malzemesi üzerindeki bu su, emdirme sırasında teknedeki flotte ile yer değiştirmeye başlamaktadır. Bunun sonucu olarak da zamanla flottenin konsantrasyonu düşmektedir. Bu konsantrasyon düşüşünü önlemek için emdirme sırasında tekneye yapılacak flotte ilavelerinin başlangıçtakine nazaran daha derişik olması gerekmektedir. Burada önceki işlemden gelen su miktarının düşük, sonraki işlemde alınan flotte miktarının yüksek tutulması gerekmektedir. Bunu sağlayabilmek için çok flotte aldırma yöntemleri geliştirilmiştir Vakumla aplikasyon yöntemi Vakumla aplikasyon emdirme yöntemine göre çalışmanın bir benzeridir. Bu çalışma şeklinde sıkma silindirleri fazla etkin değildir veya sıkma silindirlerinin iyi bir konstrüksiyona sahip olmaları önemli değildir. Sıkma silindirlerinin çok iyi bir konstrüksiyona sahip olmaları gerekmez. Çünkü kumaş üzerindeki flottenin uzaklaştırılması esas olarak sıkma silindirleri arkasına yerleştirilmiş olan vakum düzeneği (kanalı) ile belirlenmektedir. Sıkma silindirleri ise sadece kumaşın vakum kanalına gelinceye kadar üzerindeki flottenin damlamadan hareketini sağlaması için gereklidir. Vakumla aplikasyon veya su uzaklaştırma sistemlerine geleceğin teknolojisi gözü ile bakılmaktadır. Vakum teknolojisi şu anda terbiyenin birçok işlem basamağında başarı ile kullanılmaktadır. Örneğin: Aplikasyon, yıkama ve ön kurutma işlemlerinde olduğu gibi. Yıkama makinesine konulan bir vakum sistemi, makinenin yıkama verimliliğini hızla artırırken, makine boyutlarını da iyice küçültmektedir Maksimum (Adisyon) Aplikasyon Bu aplikasyon teknikleriyle % gibi oranlarda flotte aldırmak mümkündür. Yani bu yöntemlerle çalışmada kumaşa damlamadan taşıyabileceği kadar flotte aldırılmaktadır. Maksimal flotte aplikasyon yöntemleri özellikle pamuklu kumaşların ön terbiyesi için avantajlar sağlamıştır. Çok sayıda olan ön terbiye işlemleri bu şekilde kısmen birleştirilebilmektedir. Bu konu ile ilgili olarak geliştirilmiş çeşitli makineler bulunmaktadır. Bunlardan bazıları aşağıda tanımlanmaktadır: - Optimax: Bu cihazda tekne bulunmayıp, flotte alt kısımdaki yüksek etkili sıkma merdaneleri arasındaki boşluğa doldurulmaktadır. Aşağıdan yukarıya doğru dik olarak hareket eden kumaş merdanelerin arasından geçmekte ve iyice sıkılan kumaş direkt olarak flotte ile temas ettiğinden flotteyi bir sünger gibi emmektedir. 9

10 - Flexnip: Bu emdirme cihazının teknesi V şeklinde olup hacmi sadece 10 litredir. Flotte çabuk yenilenir ve flotteden geçiş süresi azdır. Tekneye dik olarak giren yaş kumaş, aşağıdan dik olarak çıkarken yatay pozisyondaki iki esnek merdane arasından geçerek az miktarda sıkılmaktadır Az Flotte Aplikasyonu Aktarma Yöntemi Şekil 10: Flexnip Bu yöntemde kumaş flotte içerisine daldırılmamaktadır. Flottenin kumaşa aktarılması bir merdane tarafından sağlanmaktadır. Bu merdane dönerken, hem flotte içerisinden geçmekte, hem de kumaşın alt yüzüne değmektedir. Merdanenin üzerine aldığı kıvamlı terbiye maddesinin kumaşa aktarılabilecek düzgün bir zar haline gelmesi ve her seferinde belirli bir miktarının merdanenin üzerinde kalması, rakle denilen bıçakla sıyırma işlemi ile sağlanmaktadır. Bu yöntemin emdirme yöntemine göre avantajı da, malzeme flottenin içerisine girmediğinden, flottede bulunan terbiye maddelerinin liflere subtantifliğinin bulunmasının bir sakınca yaratmamasıdır. Aktarılan terbiye maddesinin miktarı, aktarma merdanesinin yapısına, rakle ve diğer merdanelerin durumuna, flottenin viskozitesine, kumaşın geçiş hızına ve aktarma merdanesinin dönüş hızına bağlıdır. Şekil 11: Aktarma yöntemine göre aplikasyon Bu yöntemde iki önemli nokta vardır. Terbiye maddesinin kumaşa aktarılabilecek düzgün bir zar haline gelmesi ve malzemeye devamlı olarak aynı miktar flottenin aktarılmasıdır. Düzgün bir zar oluşturulması merdane yüzeyi, flottenin içeriği ve viskozitesi ile ilgilidir. Bu parametreler üzerinde çalışma yapılarak bu problemler aşılabilir. Malzemeye aktarılan flotte 10

11 miktarı ise, makine ile ilgili bütün özellikler sabit tutulduğunda kumaş geçiş hızı ve aktarma merdanesinin dönüş hızı ile belirlenmektedir Püskürtme Yöntemi Püskürtme yöntemine göre aplikasyonlarda, terbiye maddesi rotor sistemleri ya da düzeler yardımıyla kumaş üzerine püskürtülmektedir. Bu yöntem bir az flotte aldırma yöntemi olup, en önemli sorunları püskürtme yapılan memeciklerin tıkanması ve flottenin kumaşa çeşitli sebeplerden dolayı homojen aktarılamamasıdır Sürme (Kaplama) Yöntemi Şekil 12: Püskürtme yöntemine göre aplikasyon Viskozitesi yüksek olan terbiye flotteleri kumaşın bir yüzüne doğrudan sürülebilirler. Bu şekildeki aplikasyon sonucu, yüksek miktarda terbiye maddesi kumaş yüzeyine aktarılabildiğinden ve çoğunlukla terbiye maddesi kumaşın yüzünü örttüğünden bu işleme kaplama da denilmektedir. Kaplama maddesi bir yoğurma veya karıştırma makinesinde pasta haline getirildikten sonra, hareket halindeki kumaşın üzerine sürülebilmektedir. Sürmenin düzgün olması ve sürülen tabakanın kalınlığının ayarlanması rakle denilen bıçaklar yardımıyla yapılmaktadır. Bulunuş şekillerine göre değişik rakle tipleri bilinmektedir: - Havada rakle: Raklenin altından geçen kumaş hiçbir yere değmemektedir. Seyrek dokunmuş kumaşların hafif kaplamalarında kullanılmaktadır. Kaplamanın düzgün olabilmesi için kumaş çözgü yönünde düzgün bir şekilde gerilmelidir. - Lastikli rakle: Kumaşın altında sonsuz lastik bir bant bulunmaktadır. Bu sayede kumaşın gerilmesine gerek yoktur. Lastik bant belirli bir esnekliğe sahip olduğundan, raklenin altına pislikler, pütürler, nepsler geldiğinde esnemekte ve böylece bunların fazla rahatsız etmeden ve rakle çizgisi oluşturmadan raklenin altından geçmesini sağlamaktadır. - Silindirde rakle: Kumaş dönen lastik veya çelik bir silindir üzerinde bulunmaktadır. Silindirde rakle ile yapılan kaplamalarda sürülen tabakanın kalınlığı en hassas şekilde ayarlanabilmektedir. Ancak silindir esnemeyeceğinden, raklenin altına pislikler, nepsler geldiğinde rakle çizgileri oluşmaktadır. - Kombine rakle: Günümüzde piyasada isteğe göre havada, lastikli ve silindirde rakle olarak kullanılabilecek kombine rakleler de bulunmaktadır. 11

12 Köpükle Aplikasyon Yöntemi Şekil 13: Sürme yöntemine göre aplikasyonda rakle tipleri Bu yöntemde flotte köpük haline getirilerek kumaş yüzeyine aplike edilmektedir. Köpük iki tensid filmi arasında sıvının bulunduğu gaz kabarcığı hücresidir. Köpük özel jeneratörlerde üretilmekte ve kumaşların bir veya iki yüzüne emdirme, aktarma, sürme ve hatta film-baskı yöntemlerine göre aktarılabilmektedir. Köpükle aplikasyon, diğer az flotte aldırma yöntemlerinde olduğu gibi alınan flotte miktarını %10-30 a indirerek su, enerji ve terbiye maddesi tüketiminde önemli ölçüde tasarruf sağlamaktadır. Ancak çalışma zorluğu nedeniyle günümüzde önemini kaybetmiştir Tekstil Terbiyesinde Kullanılan Önemli Çalışma Sistemleri Pad-Jig Yöntemi Bu yöntem, kısmen az metrajlardaki ( m) kumaşları açık en çalışmak için kullanılmaktadır. Fulardda kimyasal madde çözeltisi ile kumaşa düzgün emdirme yapıldıktan sonra jiggerde o kimyasal maddenin liflere fiksajı sağlanmaktadır Pad-Roll Yöntemi Emdirme, kumaşın ısıtılma, doka sarma ve döndürerek kamarada sıcak bekletme şeklinde yapılan çalışmadır. Kumaş emdirme sonrası buharlama veya IR ısıtma ünitesinden geçtikten sonra kumaşı termo bekletme kamarasında doka sarıp döndürerek sıcak bekletme yapılmaktadır. Genelde emdirme ve sıcak bekletme şeklindeki çalışmaya bu ad verilmektedir. Sakıncası, ilk giren kumaşın en son çıkmasıdır! Benzer şekilde yine sıcak ortamda ama doka sarmadan yine açık en emdirme, buharlama sonrası J-Box ve U-Box denilen sıcak bekletme reaktörlerinde kumaşı pastallanmış durumda sıcakta bekleterek çalışmak da mümkündür. Bu çalışmalarda daha sonraki yıkamalar halat halinde yapılabilmektedir. Bu yöntemlerde ise ilk giren kumaş ilk olarak çıkmaktadır. Bekletme sıcak ortamda olduğu için reaksiyon süresi bu yöntemlerde oldukça kısadır. Yani 2-3 saattir. 12

13 Pad-Batch Yöntemi Emdirme, doka sarma ve soğuk bekletmedir. Emdirilen kumaş doka sarıldıktan sonra soğukta döndürülerek bekletilmektedir. Bunun için yalnızca bir fulard ve dok sarma düzeneğinin olması yeterlidir. Kumaş doka sarıldıktan sonra uzun süreli bekletme sırasında dış katların ve kenarların kurumaması için üzeri polietilen folyo ile sıkıca kapatılıp, döndürülerek bekletmeye bırakılmaktadır. Reaksiyon soğukta gerçekleştiği için bu sistemde bekletme süresi uzundur saat civarındadır Pad-Steam Yöntemi Emdirme ve buharlama yöntemidir. Çok yüksek kapasiteler için uygun ve ekonomik olan bir çalışma tekniğidir. Kesintisiz çalışma söz konusudur. Bu sistemde emdirme ve ısıtma sonrası konveyör band üzerine belli kapasitede düzgün pastallanan kumaş, açık en olarak buharlı ortamda ve band üzerinde sürekli hareket halindedir. Açık en çalışan konveyor band veya halat halinde çalışan J-Box, U-Box sistemleri daha çok pamuklu kumaş ön terbiye işlemlerinde kullanılan çalışma yöntemleridir Termozol Yöntemi Özellikle pamuk/poliester karışımlarının kesintisiz (kontinü) bir şekilde tek adımda emdirme ve ısı fiksajı ile boyanmasında kullanılan bir yöntemdir. Son yıllarda bu çalışma yöntemi ile pamuklu kumaşların reaktif boyarmaddelerle boyanması üre ve tuz kullanılmadan yapılabilmektedir. Termozol yönteminde kullanılan makineler geliştirilerek son yıllarda Econtrol Yöntemi (BASF-Monforst) adı altında yeni bir çalışma yöntemine dönüştürülmüştür. Bu çalışma yöntemi özellikle reaktif boyamacılığında çevre, atıklar ve maliyet açısından önemli bir yenilik olarak ortaya çıkmıştır. Çalışma tekniğinin püf noktası; reaktif boyarmaddenin eski yöntemdeki kuru ısı ile fiksajı yerine % 25 nem (buhar) içeren C deki sıcak hava ile 2-3 dakikada etkili ve verimli bir şekilde yapılıyor olmasıdır. 2.2 YIKAMA Yıkama ve durulamaların çoğu yaş terbiye işlemi sırasında liflere fikse olmayan ve tepkimeye girmeyen terbiye maddeleri ile işlem sırasında istenen tepkimelerin meydana gelmesini sağlayan, kolaylaştıran her türlü kimyasal maddeyi tekstil malzemesinden uzaklaştırmak için yapılır. Önemli olan kısa sürede, az su ve enerji tüketerek ve kumaşın kalitesini bozmadan yıkama yapabilmektir. Yıkamanın basitleştirilmiş adımları şunlardır: 1- Tekstil malzemesinin ıslanması ve suda çözülmeyen yabancı maddelerin de suyla uzaklaştırılabilecek hale gelmesi 2- Yabancı maddelerin tekstil malzemesinden yıkama flottesine geçmesi 3- Suda çözülmeyen yabancı maddelerin yıkama flottesinde tutulması ve tekrar tekstil malzemesinin üzerine dönmesinin engellenmesi 4- Yabancı maddelerin ortamdan uzaklaştırılması 13

14 2.2.1 Yıkama ile tekstil yüzeylerinden uzaklaştırılması gereken maddeler 1)-Lifin doğal yapısından gelen maddeler, örneğin Pamukta yağ, mum, pektin ve benzeri maddeler: Kumaşı su itici yapmaktadır. İpekte serisin: İpeğin parlaklığını almakta, mat göstermektedir. Yünde ise yün yağı, kiri vb. maddeler. 2)-Sentetik liflerde antistatik preparasyon maddeleri. Yağımsı yumuşatıcı maddelerdir. 3)-Haşıl maddelerinin uzaklaştırılması. 4)-Boya, baskı, bitim işlemleri sonrası liflere, kumaşa sağlam tutunmamış olan boyarmadde, pat ve diğer yardımcı kimyasal madde artıklarının uzaklaştırılmasıdır Yıkamanın etkili faktörleri Genelde bir yıkama işlemini etkileyen pek çok faktör bulunmaktadır. Örneğin: 1. Kumaştaki kirin miktarı ve dağılımı. 2. Tekstil ürünü cinsi, yapısının sıkı veya seyrek-gevşek olması. 3. Flottenin ph durumu ve flotte oranı. 4. Yıkama suyunun sertliği. 5. Yıkama maddesinin afinitesi. 6. Yıkama maddesinin konsantrasyonu. 7. Yıkama sıcaklığı ve süresi. 8. Uygulanan mekanik (hareket) enerjinin cinsi. Yıkama maddeleri bir çeşit tensiddir ve molekül yapılarında az veya çok uzun bir hidrofob kısım ile bir de hidrofil grup bulunmaktadır. Tensidlerin sınır yüzey gerilimlerini düşürücü özellikleri ve elektriksel yükleri sayesinde, birinci ve üçüncü adım, yıkama maddeleri tarafından sağlanmaktadır. Yabancı maddelerin flotteye geçişi ise difüzyon ile olmaktadır. Bu da yıkama makinesinin özellikleri ile ilgilidir. İyi bir yıkama makinesi, kullanılan suyun her zerresinin, yıkanan malzeme ile yoğun bir şekilde temasını sağlayarak difüzyonu, dolayısıyla yıkama verimliliğini artırmaktadır. Şekil 14: Yıkama maddelerinin yağlı kiri kumaştan uzaklaştırma aşamaları 14

15 Yıkama maddelerinin kiri parçalama ve kumaştan uzaklaştırmak için etkili olan iki önemli özelliği vardır. Bunlar yönlenme ve misel oluşturma özellikleridir. Sıcaklık yıkama flottesinin kumaşa difüzyonunu arttırdığı için yıkama işlemini etkileyen önemli faktörlerden biridir. Flotte sıcaklığının yüksek olması; - Difüzyon hızını ve katsayısını arttırmaktadır. - Suyun viskozitesini düşürmekte böylece yıkama flottesinin kumaşa işlemesini ve kirlerin hızlı çözülmesini sağlamaktadır. - Yabancı maddelerin hareketlerini ve parçalanmalarını arttırmaktadır. - Liflere substantifliği olan yabancı maddelerin liflere tutunmalarını ve onların substantifliklerini azaltmaktadır. - Yıkama sırasındaki sıkmaların etkisini arttırmakta, kumaşta kalan kirli flotteyi azaltmaktadır. - Yıkama süresini kısaltmaktadır. Yıkama sırasında tekstil ürünü veya flottenin hareketi yıkamanın etki derecesini belirleyen önemli faktörlerden biridir. Hareket enerjisi arttırılarak yıkamada etkili olan yüzey alanı iyice arttırılmaktadır. Yıkamada etkili alanı arttırmak için yarıklı düzelerle kumaşa su püskürtmek, düzelerle buhar püskürtmek, tekne içinde vakumla flotteyi kumaş içinden geçirmek veya flottede türbülans hareket yaratmak en etkili yöntemleri oluşturmaktadır Yıkama Makineleri ve Prensipleri Kesintili Yıkama Makineleri - Doldurup-boşaltmalı kesintili yıkamalar: Yıkamanın yapılacağı yıkama makinesine veya aplikasyon cihazına temiz yıkama flottesi doldurulduktan sonra, bir süre yıkama yapılmakta, sonra kirlenen flotte boşaltılmakta ve aynı işlem birkaç kere daha tekrarlanmaktadır. Su tüketimi taşıraraktan yıkamaya göre daha azdır, el emeği ve zaman gereksinimi fazladır. - Taşıraraktan kesintili yıkamalar: Bu yıkama yönteminde, sürekli olarak bir taraftan flotte boşaltılmakta veya taşırılmakta iken, diğer taraftan aynı miktar temiz su ilave edilmektedir Kesintisiz Yıkama Makineleri Gün geçtikçe önemi artan kesintisiz yıkamaların faydası, üretim veriminin daha yüksek olması, el emeği gereksiniminin azalması, kesintisiz aplikasyon sistemlerinin içine veya sonuna doğrudan monte edilebilmesidir. Sakıncaları ise, özellikle kesintisiz enine açık yıkama makinelerinin çok pahalı olması, su ve enerji tüketiminin yüksek olması ve kumaşların çözgü yönünde gerdirilmesidir. En basit kesintisiz enine açık yıkama makinesi rulolu teknedir. Kumaş bir tekneden diğerine geçerken sıkılmaktadır. Teknedeki yıkama flottesinin büyük bir kısmı hareketsizdir ve doğrudan yıkamaya katılmamaktadır. Yıkama hızını artırmak için çok miktarda temiz su kullanılması gerekmektedir. 15

16 Bu sakıncaları ortadan kaldırmak için: tekne içerisindeki flottede turbulent akım oluşmasını sağlamak yıkama flottesini kumaşın içerisinden geçirmek mekanik yıkama etkisini artırmak sıkma ve emmelerin sayısını ve gücünü artırmak gibi yöntemler uygulanabilmektedir. Şekil 15: Rulolu tekne Ayrıca su ve enerji tüketimini azaltmanın en etkin yolu kısmi ya da tam ters akım prensibinin uygulanmasıdır. Yıkama makinesinin son teknesine verilen temiz suyun bu teknede fazla kirlenmediği için kanala akıtılmayıp, bir önceki tekneye, o tekneden alınan suyun da ondan önceki tekneye gönderilmesi şeklinde uygulanan yöntemde istenirse ilk tekneye kadar uygulama yapılabilmektedir. İlk teknelerde su çok kirlendiğinden genellikle ilk teknelere ayrı temiz su verilmesi şeklindeki çalışma şekli daha yaygın olarak kullanılmakta ve kısmi ters akım prensibi olarak adlandırılmaktadır. 2.3 KURUTMA Kurutma işlemi, yine tekstil terbiyesi temel işlemlerinden birisi ve sonuncusudur. Mekanik ve ısı enerjisi kullanılarak yapılma durumlarına göre başlıca; ön kurutma ve asıl kurutma olarak iki ana bölümde incelenmektedir. Ön kurutma: Aslında mekanik, fiziksel yöntemlerle kumaştaki fazla suyu uzaklaştırma işlemidir. Yapısı sıkı, suyu sevmeyen tam sentetik liflerde oldukça etkilidir. Doğal, higroskopik neme sahip liflerde ise belli oranda etkilidir. Asıl (Esas) kurutma: Isı enerjisi ile yapılan kurutmadır. Ön kurutma ile uzaklaştırılması mümkün olmayan suyun ısı enerjisi ile buharlaştırılarak kumaştan uzaklaştırılması işlemidir. Ön kurutmaya göre en azından 40 katı pahalı bir çalışmadır. 16

17 Yaş bir işlemden geçmiş olan kumaş banyodan hiç sıkılmadan çıkarıldığında üzerinde yapısına bağlı olarak % kadar su bulunabilmektedir. Bu suyun bulunduğu durumlar şu şekildedir: - Damlayan su: Liflere hiçbir kuvvetle bağlı olmayan, yerçekimi ile aşağıya süzülen sudur. - Yüzey suyu: İpliklere adhezyon kuvvetleri ile bağlı olan sudur. - Kapilar suyu: Lifler arasındaki gözeneklerde, liflere adhezyon kuvvetleri ile bağlı olan sudur. - Şişme suyu: Liflerin içerisindeki miseller arasında bulunan sudur. Lif moleküllerine dipol bağları ve H-köprüleri ile bağlıdır. - Higroskopik nem: Liflerin içerisinde, miseller arasında bulunan ve normal kuru bir tekstil malzemesinde olması gereken sudur. Bu suyun kurutma ile uzaklaştırılmaması gerekmektedir. Şekil 16: Yaş kumaşta bulunan suyun çeşitleri; (1) damlayan su, (2) yüzey suyu, (3) lifler arasında bulunan kapilar suyu, (4) lif yüzeyine tutunmuş kapilar su, (5) şişme suyu ve higroskopik nem Damlayan su, yüzey suyu ve kapilar suyun bir kısmı mekaniksel kuvvetler ile uzaklaştırılabilmektedir. Geri kalan kısım ise ancak ısıl kurutma ile uzaklaştırılabilmektedir Ön Kurutma Kumaşlarda bulunan suyun mekaniksel etkilerle uzaklaştırılmasına ön kurutma adı verilmektedir. Ön kurutma yöntemleri, ısıl kurutmaya göre ucuz ve az enerji tüketen yöntemlerdir. Bu nedenle kumaştaki suyun mümkün mertebe fazla miktarının ön kurutma ile uzaklaştırılması enerji verimliliği açısından büyük önem taşımaktadır. Ön kurutma yöntemleri sıkma, santrifüjleme, vakumla emme ve kılcal emmedir. Tüm ön kurutma yöntemleri hidrofob tekstil malzemelerinde daha etkindir Silindirler arasında sıkma Suyu uzaklaştıracak malzemeyi belirli bir basınç altında bulunan merdaneler arasından geçirme esasına dayanmaktadır. Kesintisiz çalışabilen en kolay ve en ucuz ön kurutma yöntemidir. Halat halindeki kumaşların sıkılması hem kırık tehlikesinin yüksek olması hem de sıkma etkisinin düzgün olmaması nedeniyle çok yaygın değildir. Halat halinde yaş işlem gören kumaşların direkt sıkılabilmesi için balon sıkma makineleri geliştirilmiştir. 17

18 Santrifüjleme Santrifüjlerin iyi bir ön kurutma yapma avantajına karşılık kırık tehlikesi ve kesintili çalışma gibi dezavantajları bulunmaktadır. Santrifüjleme elyaf, çile, bobin ve dikilmiş parçaların ön kurutmasında tek etkili yöntemdir. Dokuma kumaşlardan ziyade örgü kumaşlarda tercih edilmektedir Vakumla emme Şekil 17: Santrifüj Vakumla emme kırık meydana gelme tehlikesi fazla ve bastırmaya karşı hassas olan kumaşların ön kurutmalarında kullanılmaktadır. Bunlarda enine açık durumda bulunan kumaş, bir veya birkaç tane emme yarığının üzerinden geçirilmektedir. Bu esnada emme borusunun içerisinde oluşan vakum nedeniyle içeriye doğru emilen hava kumaş içerisinden geçmektedir. Hava kumaş içerisinden hızla geçerken beraberinde kumaşta bulunan suyu da uzaklaştırmaktadır. Diğer ön kurutma yöntemlerine göre maliyeti daha yüksektir Kılcal emme Şekil 18: Vakumla emme Sıkmalarda normal lastik kaplı veya çelik merdaneler yerine, üzeri binderlerle yapıştırılmış hidrofil elyafla kaplı özel merdaneler kullanıldığında, hidrofil liflerin emiciliği nedeniyle kumaşta kalan su miktarı %10-25 kadar daha düşük olmaktadır. Bu şekilde yapılan ön kurutmaya kılcal emme adı verilmektedir. 18

19 2.3.2 Esas kurutma Isı enerjisi ile yapılan kurutmalara esas kurutma adı verilmektedir. Esas kurutmada dikkat edilmesi gereken önemli bir husus aşırı kurutma yapmamaktır. Aksi halde enerji tüketimi artmakta ve kurutucunun verimliliği düşmektedir. Bunun ötesinde doğal nemini kaybeden tekstil lifi bir daha bunu geri kazanamamakta ve tuşesi bozulmaktadır. Kurutma ve kumaş sıcaklığı eğrileri Şekil 19: Kurutma ve Kumaş Sıcaklığı Eğrileri Birinci kurutma adımı: Kumaş üzerindeki nemin % 40 ların altına düşene kadarki bölgedir. Bu kurutma adımı hızlıdır çünkü verilen enerjinin henüz yüzeyde olan suya ulaşması çok kolaydır. Sırası ile ikinci ve üçüncü adımlarda kurutma hızı yavaşlamakta ve zorlaşmaktadır. Çünkü artık içeride kalan su önce kumaş içinden yüzeye çıkacak sonra buharlaşacaktır. Bu adımlarda kumaş kalınlığı, lif cinsi gibi faktörler de etkili olmaktadır. Kurutmada en önemli husus kumaşta buharlaşacak nem olduğu müddetçe kumaş sıcaklığının artmaması C civarında kalmasıdır. Bu durum kumaşın kurutma sırasında zarar görmeden ve de etkili bir şekilde kurutulmasını garanti etmektedir. Birim zamanda buharlaşan su miktarının azalması nedeniyle üçüncü adımın sonuna doğru kumaş sıcaklığı da artmaya başlamaktadır. Gerek bu ısınmanın hızlanması gerekse suyun uzaklaşmasının yavaş olması nedeniyle liflerde kalan, daha doğrusu kalması gereken suyun (higroskopik nem) uzaklaştırılması yani aşırı kurutma yapmak da mümkündür. Aşırı kurutma yalnızca kaliteyi olumsuz yönde etkilemekle kalmaz kurutma maliyetini de önemli ölçüde arttırır. O nedenle normal pamuklu kumaşlarda yapılan kurutma işlemi, higroskopik nem uzaklaştırılmadan yani % 6-7 nem kumaşta kalacak şekilde bitirilmelidir. 19

20 Isı enerjisi ile yapılan başlıca kurutma yöntemleri: 1-Konveksiyon (sıcak hava akımı ile) kurutma, 2-Kontakt (silindirli, baraban) kurutma, 3-Işınlama (radyasyon) yolu ile kurutma, 4- Yüksek frekans (dielektriki) kurutma, 5-Kimyasal (yakarak) kurutma. Bu yöntemler içerisinde en çok kullanılan ve en çok makinesi olan yöntem konveksiyon kurutmadır. 1. Konveksiyon kurutma (Sıcak hava akımı ile kurutma) Konveksiyon kurutma sırasında sıcak kurutma gazından nemli tekstil malzemesine doğru ısı transferi, nemli tekstil malzemesinden kurutma gazına da su buharı transferi meydana gelmektedir. Konveksiyon kurutmada gerek ısı gerekse kütle transferi için liflerin yüzeyindeki ince hava sınır tabakasının aşılması gerekmektedir. Sınır tabakasının kalınlığı hava püskürtme yönü ile yakından ilgilidir. Kumaşa paralel durumda püskürtülen durumda hava sınır tabakası en kalındır. Kumaşa dik püskürtmede ise hava sınır tabakasının kalınlığı azalmaktadır. Eğer kurutma havası kumaşın içerisinden geçirilirse hava sınır tabakası çok ince olmaktadır. Hava sınır tabakası ne kadar ince olursa kurutma hızı da o kadar artmaktadır. Konveksiyon kurutmada ısı enerjisinin tekstil ürününe iletilmesi sıcak kurutma gazı (havası) ile olmaktadır. Bu amaçla buhar, kızgın yağ, elektrik veya doğal gaz kullanılmaktadır. Konveksiyon kurutma esasına göre çalışan makineler hot-flue ve askılı kurutucular, ramöz (germeli, gergili, gergefli), taşıma bantlı, titreşimli, çarpma etkili kurutucular ve emme tamburlu (delikli tambur) kurutuculardır. - Hot-Flue ve Askılı Kurutucular Kumaşın geçişi rulolu teknelere benzemektedir. Kurutucunun alt ve üst tarafında birer sıra sevk silindiri vardır ve kumaş bu silindirler üzerinden yukarıdan aşağıya ve aşağıdan yukarıya doğru hareket etmektedir. Kurutma havası alttan ve üstten kumaşa paralel olarak püskürtülmektedir. Kurutma hızı çok yavaştır, en-boy ayarı yapılamamakta hatta kumaş hareketi için fazladan bir germe meydana gelmektedir. Bu nedenle, daha ziyade uzun reaksiyon sürelerinin gerekli olduğu kondenzasyon ve termosolleme işlemlerinde reaktör olarak veya ara kurutmalarda kullanım alanı bulmaktadır. Hot flue tipi kurutucuların yanında, kumaş gerginliği veya gerdirme etkisi bakımından onunla zıt çalışma prensibine sahip olan askılı kurutucular da vardır. Bu makinalarda her iki tarafta bulunan sonsuz zincir işletim sistemine bağlı çubuklar üzerine kumaş uzun veya kısa sarkmalı olarak yerleştirilmekte, kurutma veya buharlama sırasında kumaş taşıyıcı rulolarla birlikte makine içinde gerilimsiz olarak hareket etmektedir. Kumaşın makine içinde taşınması bu çubuklar yardımı ile ve hiç bir gerdirme etkisi olmaksızın yapılmaktadır. O nedenle germeye karşı hassas kumaşların bu tür makinalarda kurutulması, buharlanması avantaj sağlamaktadır. Daha çok tercih edilen şekli ise kısa sarkmalı çalışmalardır. Şekil 20: Hot-flue 20

21 - Ramöz Ramözlerde kumaşın makine içerisinde taşınması makinenin iki tarafındaki zincirler ile sağlanmaktadır. Kumaş bu zincirler üzerindeki iğnelere veya mandallara tutturularak kurutma kamarasından geçirilmektedir. Kurutma kamarasında kumaş üzerine alttan ve üstten dik olarak sıcak hava püskürtülmektedir. Ramözlerin en büyük avantajı kumaşın en ve boy ayarının yapılabilmesi olup, günümüzde en çok kullanılan konveksiyon kurutma makinesidir. Şekil 21: Ramöz Şekil 22: Ramözde düzeler Bu makine yalnızca yıkama sonundaki kurutmalar için değil, her tür kimyasal bitim işleminin kontinü çalışmada kurutma ve kondenzasyonu veya kumaşın termofiksajı amacıyla kullanılan önemli ve çok yönlü bir makinedir. Kısacası ramöz, tekstil terbiyesinde uygulanan kesintisiz (kontinü) çalışma yöntemlerinin vazgeçilmez makinalarından birisi ve en önemlisidir. Ramözün kumaşta en ayarının yapılabilmesi, bitim işlemleri sırasında kumaş üzerinde kimyasal madde olduğu halde kumaşın hiç bir yere temas etmeden iki kenarından tutularak kurutucu çıkışına kadar taşınması, etkili bir kurutma sağlanması, boydan çekmezlik sağlama amacıyla makine girişinde avans yani ön besleme verilebilmesi (iğneli zincir sistemlerde), kurutma sırasında kumaşa çarptırılan sıcak havanın etkisiyle kumaş tutumu ve çekmezlik değerlerinin olumlu yönde etkilenmesi gibi pek çok avantajı bulunmaktadır. 21

22 Dokuma kumaşların terbiyesinde eskiden beri vazgeçilmez bir yere sahip olan ramöz, bugün örgü kumaşlarda da tüp halinden açık en çalışmaya doğru bir eğilimin ağırlık kazanması ile hem örgü hem de dokuma kumaşlar için çok önemli bir makine haline gelmiştir. Çalışma şeklindeki esas prensipler aynı olmakla birlikte günümüzde ramözlerde kurutma verimini arttırıcı birçok yenilik yapılmıştır. Bu yenilikler, *kamara başına düşen buharlaştırma veriminin arttırılması, *sarfedilen ısıtma enerjisinin azaltılması, *bakım nedeniyle üretim verimindeki düşüşlerin azaltılması ve *otomasyonla üretim veriminde sağlanan artışlardır. - Taşıma bantlı kurutucular Taşıma bandlı kurutucular özellikle son yıllarda kullanım alanı yaygınlaşan ve boyut stabilitesi açısından çekme değeri toleransları iyice daralan örme kumaşlarda istenen kaliteyi yakalamak amacı ile geliştirilmiş makinalardır. Bu tip kurutucularda kumaş sonsuz bir bant üzerinde iken alttan ve üstten dik olarak hava püskürtülmektedir. Serbest durumda bulunan kumaş sinüs hareketleri yapmakta ve iç gerilimlerinden kurtulmaktadır. Kurutma sırasında avanslı çalışma ve kumaş üzerindeki nem %30-35 ler civarına düştükten sonra titreşimli ve çarpma etkili kurutma ile iç gerilimler etkili bir şekilde giderilerek örme kumaşlara yeterli bir çekmezlik özelliği sağlanabilmektedir. Delikli taşıma bandı olmayan ancak bu sistemin serbest hareket ve çarptırma prensibinden yola çıkılarak özel çarpma, vurma, dövme etkili kurutucular da geliştirilmiştir. Bu şekildeki çalışmalarla kumaşlarda hem boyut stabilliği hem de değişik yüzey görünümleri moda olan efektler elde edilebilmektedir. Bu kurutucular açık en ve tüp halindeki örme veya dokuma kumaşlar için aynı şekilde uygundur. Bu makineler için sakınca veya eksik olan taraf ise yine kurutma sırasında en ayarının yapılamamasıdır. Bu makinalarda boyut stabil olarak kuruyup çıkan açık en kumaşlar ramözden geçirilerek en ayarı yapılmakta, tüp örme kumaşlar ise keçeli sanfor veya keçeli kalandırdan geçirilerek en ayarı ve yüzey düzgünlüğü etkileri verilmektedir. - Emme tamburlu kurutucular Tekstil malzemesi dönen delikli tamburlar üzerinden geçirilmekte ve bu esnada tamburların içerisindeki alçak basınç nedeniyle kurutma havası tamburun içerisine doğru emilmektedir. En etkili ve ekonomik kurutma bu şekilde yapılmaktadır. Isı iletim katsayısı çok yüksektir. Çünkü sıcak hava hem yüzeyde, hem iç kısımlarda etkili olmaktadır. Bu kurutucu etkili olmasına karşın fazla kullanılmamaktadır. Çünkü kumaş kurutma sırasında serbest olmadığı için iç gerilimlerinden kurtulup boyut stabil yapı kazanamamaktadır. Ancak bandlı kurutucu ile kombine edilerek kullanılması çok ekonomik olmaktadır. Kurutma sırasında kumaşın delikli tambura değerek hareket etmesi nedeniyle kimyasal madde aktarılmış bir kumaşın kurutulması için çok uygun olduğu söylenemez. En ayarı yapılamaması ise diğer bir olumsuz tarafıdır. 2. Kontakt kurutma Kontakt kurutmanın esasını maddelerin birbiri ile teması sırasında ısının sıcak olan maddeden daha soğuk olan maddeye transferi oluşturmaktadır. Kontakt kurutma için en fazla kullanılan kurutucu tipi silindirli kurutuculardır (baraban). Silindirlerin ısıtılması basınçlı buharla, doğal gazla, kızgın yağ dolaşımı ile yapılabilmektedir. Silindirli kurutucularda kumaş geçiş şekline 22

23 göre kumaşın yalnızca bir yüzünü veya her iki yüzünü silindire değdirerek geçirmek mümkündür. Kurutmayı sağlayacak olan ısı doğrudan temas halindeki tekstil yüzeyine aktarıldığı için kurutma verimi yüksektir. Şekil 23: Silindirli kurutucu (baraban) Silindirli kurutmada kurutma verimini etkileyen faktörler: *Silindirlerin yüzey sıcaklığı. *Kumaşın silindir yüzeyine değme alanı. *Kumaşın gerginliği, silindir yüzeyine bastırılması. *Kumaştan buharlaşan suyun buharlaşma noktalarından yani yüzeyden çabuk uzaklaştırılmasıdır. O nedenle aspiratör veya vantilatör sistemleri ile bu işlem gerçekleştirilmeye çalışılır. Silindirli kurutucunun makine yatırımı daha ucuzdur. Kumaşa hafif bir ütüleme etkisi vermektedir. Daha çok ara kurutmalar için veya diğer bir kurutucu ile birlikte kullanıldığında ön kurutma makinası olarak kullanılmaktadır. Kumaş, sıcak yüzeye değerek kurutulduğu için kimyasal madde aktarılmış olarak bu kurutucuda kurutulması pek uygun değildir. Ayrıca kumaşa en ayarının yapılamaması ve kumaşın gergin olması nedeniyle boyut stabilitesi açısından problem yaratabilmesi gibi sakıncaları da bulunmaktadır. Bu kurutucular daha çok denim gibi ağır gramajlı, geçirgenliği az ve gerilmeye karşı dayanıklı kalın kumaşlarda kullanılmaktadır. 3. Kızılötesi (IR) ışınları ile kurutma Işınlama yolu ile kurutmanın esasını, ısının elektromanyetik dalgalar halinde daha sıcak olan maddeden daha soğuk olan maddeye transferi oluşturmaktadır. IR kurutucular hiçbir zaman tam kurutma için kullanılmamaktadır. Çünkü kurutmanın sonuna doğru buharlaşacak su miktarı azalacağından kumaş ısınmaya başlayacak ve lifin özelliğine göre sıcaklık o C ye çıkacak ve kumaş yanacaktır. IR kurutucularda 2 m yüksekliğindeki dikey bir kanalın iki tarafında IR ışınlayıcıları vardır ve kumaş bu ışınlayıcıların arasından hiçbir yere değmeden aşağıdan yukarıya doğru geçmektedir. Belli dalga boyunda yayılan IR ışınları kumaş ve üzerinde bulunan su tarafından absorbe edildiklerinde açığa çıkan ısı suyun buharlaşmasını sağlamaktadır. Örneğin suyun maksimum absorbsiyon değeri ile IR ışınlayıcının maksimum emisyon değeri yaklaşık 3000 nm civarına 23

24 denk gelmektedir. Bilindiği gibi IR kurutucunun uygulamada en çok kullanıldığı yer termozol yöntemidir. IR kurutucu kullanmadaki amaç; bu yöntemle hızlı bir şekilde kapilar emme sınırına kadar kumaşın kurutulması ve kontinü sistemde daha sonraki silindirlerin kirlenmesini önlemektir. Başlangıçtaki bu şok kurutma migrasyonun önlenmesi için de bir miktar fayda sağlamaktadır. Şekil 24: IR Kurutucu 4. Yüksek frekansla (Mikrodalga, Radyofrekans) kurutma Kurutulacak malzeme yüksek frekanslı alternatif akıma bağlı iki tane kondansatör levhasının arasından geçirilmektedir. Su molekülü bir dipol oluşturduğundan, kondansatör levhalarının + veya yüklü oluşuna göre belirli bir yerleşim şekli almak istemektedirler. Fakat yüksek frekanslı alternatif akım kullanıldığından, kondansatör levhalarının yükü devamlı olarak değişmekte ve buna bağlı olarak da su moleküllerinin yerleşme şekli devamlı olarak değişmektedir. Saniyede milyonlarca kez tekrarlanan bu değişme sırasında moleküllerin sürtünmesi ile ısı açığa çıkmakta ve suyun buharlaşması sağlanmaktadır. Bu prensibe göre kurutulan üründe su nerede fazla ise ısınma orada daha etkili olmaktadır. Bu kurutma yönteminde gerekli olan kurutma enerjisi dışarıdan verilmeyip ürün içinde ve her tarafında aynı anda oluşturulmaktadır. Yüksek frekans kurutucu bobin, çile, iplik, tops gibi hacimli tekstil ürünlerinin kurutulmasında kullanılmaktadır. Şekil 25: Yüksek frekans kurutucu 24

25 5. Kimyasal (yakarak) kurutma 1974 petrol krizi sonrasındaki araştırmalar sonucu bulunmuş, ancak fazla kullanım alanı bulamamış bir kurutma yöntemidir. Bu yöntemde, kumaş sulu çözelti yerine su/metanol karışımı bir flotte ile emdirilmektedir. IR kurutucuda olduğu gibi dikey konumda kurutma kanalından geçen kumaşın yüzeyindeki metanol buharları makine girişinde tutuşturularak açığa çıkan yanma enerjisi ile kumaşın üzerindeki suyun kurutulması sağlanmaktadır. Bu çalışmada genellikle %35 metanol ve %65 su karışımı kullanılmıştır. 3. TEKSTİL TERBİYESİNDE GÖRÜLEN ÖNEMLİ KUSURLAR Abraj: Boyalı tekstil ürünlerinde hammadde, terbiye işlemleri gibi çeşitli nedenlerden kaynaklanan ve kumaş üzerinde dalga görüntüsü şeklinde ortaya çıkan düzgünsüzlüktür. Nedenleri: - Farklı renkteki liflerden iplik üretimi sırasında harman hallaç ve/veya cer makinelerinde karışımın düzgün yapılmaması - Farklı hammadde ya da aynı hammaddenin farklı özelliklerdeki karışımı söz konusu olduğunda harman hallaç ve/veya cer makinelerinde karışımın düzgün yapılmaması - Sentetik liflerden yapılan kumaşlarda düzgünsüz fiksaj sonucu boya alımında farklılıklar olması - Haşıl sökme, hidrofilleştirme, ağartma, merserizasyon gibi ön terbiye işlemlerinin uygun şekilde yapılmaması - Bobin boyama işlemi sırasında bobin sarımının boyamaya uygun olmaması ve/veya flotte hareketinin yeterli olmaması - Uygun olmayan makine, reçete, boyama yöntemi kullanılması - Tekstil malzemesinin boyama makinesine düzgün yerleştirilmemesi - Boyama sıcaklığındaki ani değişimler - Flotteye alkali ve/veya tuz ilavesinin hızlı yapılması - Soğuk bekletme (Pad-Batch) yöntemine göre yapılan boyamalarda dokların döndürülmemesi ve/veya üzerinin folyo ile hava almayacak şekilde kapatılmaması Şekil 26: Abraj Balık Kokusu: Kumaşların, reçine esaslı buruşmazlık bitim işlemi maddeleri gibi maddelerle işlem görmesi sonucunda, ortamda bulunan formaldehit nedeniyle balık kokusu şeklinde ortaya çıkan kötü kokudur. 25

26 Barre Efekti (Enine Çizgi/Bant Kusuru): Örme ve dokuma kumaşlarda kumaş eni yönünde istenmeyen düz hat ya da şerit şeklinde görülen kusurdur. Bu bant ya da çizgiler düzenli olarak tekrarlayabilir ya da kumaş üzerinde rastgele oluşabilir. Bu kusur tekstil malzemesinin üretimi sırasında iplik, dokuma, örme ya da terbiye gibi farklı işlem adımlarında meydana gelebilmektedir. Terbiye Kaynaklı Nedenleri: - Emdirme yöntemine göre yapılan terbiye işlemlerinde, fularddaki duruşlar nedeniyle farklı boya ya da kimyasal madde alımı - Terbiye işlemlerinde dokların optimum hızda döndürülmemesi ya da durması dolayısıyla dokun altından flotte damlaması - Terbiye işlemlerinde kullanılan sıkma silindirlerinin eni boyunca olan ezik, çizik gibi yüzey bozuklukları Şekil 27: Barre efekti Beyaz Nokta: Boyalı ya da baskılı pamuklu kumaşta noktasal olarak görünen beyaz kısımlardır. Olgun olmayan pamuk liflerinin selüloz miktarı düşük olduğu için boya almaları güçtür. Harmanda olgun olmayan ya da ölü pamuk oranları yüksek olan partilerin kullanılması bu kusurun ortaya çıkmasına neden olmaktadır. Şekil 28: Beyaz nokta Boya Çökmesi: Boyama işlemi sırasında flottede iyi çözünmemiş boyarmaddenin tekstil malzemesi üzerinde birikmesidir. Boyarmaddenin suda sertlik oluşturan iyonlarla kompleks oluşturması, uygun olmayan iyonitede kimyasal madde ya da yumuşatıcılarla birlikte kullanılması nedeniyle oluşabilir. 26

27 Boya Akması: Boyalı kumaşın yaş terbiye işlemlerinde ya da kullanım sırasında su ile teması halinde kumaştaki boyarmadde moleküllerinin sıvı içine geçerek kumaşın renk değiştirmesi, sıvıyı ve/veya beraberindeki başka bir malzemeyi kirletmesidir. Nedenleri: - Boyarmaddenin gerektirdiği reçeteye ve koşullara uygun boyama yapılmaması - Boyarmadde konsantrasyonunun aşırı yüksek tutulması nedeniyle fikse olmayan boyarmadde miktarının artması - Boyamadan sonra art işlemlerin iyi yapılmaması - Düşük haslıkta boyarmadde kullanımı ve bu durumda haslık geliştirme işlemlerinin yapılmaması Boya Uçuntusu: Terbiye işletmelerinde toz boyarmaddelerin uçuşarak çevredeki tekstil ürünleri üzerinde genellikle noktalar halinde leke yapmasıdır. Oluşan boya lekesinin koyuluğu ya da boyarmaddenin cinsine göre bu kusur tekrar yıkama ya da boya sökme işlemi ile giderilebilir. Boyahane ya da baskı işletmelerinde hava akımının fazla olması bu kusura neden olmaktadır. Baş Son Ton Farkı: Kumaş boyamacılığında genellikle emdirme yöntemiyle çalışıldığında bir partinin başı ile sonu arasındaki rengin farklı olmasıdır. Nedenleri: - Ön terbiye işlemlerinin düzgün yapılmaması sonucu kumaşın başı ile sonu arasında meydana gelen beyazlık ya da hidrofilite farkları - Life afinitesi yüksek boyarmadde ve kimyasalların kullanılması - Fulard makinesinin durması - Fulard teknesine boya beslemesinde yaşanan sorunlar - Emdirme teknesinde boyarmadde konsantrasyonunun düşmesi - Fulard teknesinin hacminin büyük tutulması - Soğuk bekletme (Pad-Batch) yöntemine göre yapılan boyamalarda dokların döndürülerek bekletilmelerinin yetersiz olması sonucunda kumaş sargısının içi ve dışı arasında fark oluşması Boyamada Kanat Farkı: Boyalı kumaşın sağ, sol ve orta kısımları arasında renklerin birbirini tutmaması kusurudur. Nedenleri: - Ön terbiyenin düzgün yapılmaması - Hidrofilitenin kumaşın her yerinde aynı olmaması - Kurutma makinelerinin ısı ayarının kumaş eni boyunca eşit olmaması - Terbiye makinelerinde sıkma silindirlerinin basıncının kumaş eni boyunca aynı olmaması - Şardonlama, zımparalama, makaslama gibi mekanik işlemlerde kumaşın eni boyunca işlem farklılıkları olması Bronzlaşma Efekti: Kükürt boyarmaddeleri ile özellikle koyu tonlarda yapılan boyamalarda boyarmaddenin kumaşa çökmesi ile meydana gelen metalik görünüm şeklinde algılanan 27

28 kusurdur. Boyama sırasında boyarmaddenin kısmi oksidasyonu ile ortaya çıkar. Bu kusuru önlemek için reçetelerin hesaplanmasında dikkatli olup, işlem parametrelerine tam olarak uymak gereklidir. Erime Boncukları: Yakma işlemi sırasında kumaşı oluşturan sentetik liflerin yüksek sıcaklık etkisiyle eriyip daha sonrasında katılaşması sonucu ısıl olarak zarar görmemiş liflere göre farklı boya alarak boyama sonrasında kumaş görünümünün bozulmasına neden olan kusurdur. Fenolik Sararma: Sararabilir fenollerde bulunan azot oksitlerin tekstil malzemelerinde neden olduğu renk bozulması kusurudur. Genellikle beyaz veya pastel renkli tekstil ürünlerinin taşınması ya da depolanması sırasında oluşan sararmanın nedeni fenolik sararmadır. Bu durumun oluşma potansiyeli fenolik sararma testi ile tespit edilir. Testin olumsuz çıkması durumunda reçetede kullanılan boyarmadde ya da kimyasal maddeler gözden geçirilerek riskli olanlar değiştirilebilir. Nedenleri: - Optik beyazlatıcıların yapısındaki maddelerin bozulması - Tekstil malzemelerinin herhangi bir yanan malzeme dumanına maruz kalması - Tekstil malzemesi üzerinde bulunabilen apre maddelerinden yağ esaslı olanlarının oksidasyonu Şekil 29: Fenolik sararma Fiksatör Lekesi: Tekstil boyacılığında fiksatör verildikten sonra tekstil malzemesinde görülebilen koyu renkli genellikle lacivert renkte lekelerdir. Bu kusur, kumaşlara fiksatör vermeden önce anyonik bir malzeme ile yıkama yapıldığında ve iyice durulanmadığında görülmektedir. Fiksatörün katyonik esaslı olması ve anyonik yıkama maddesi artığı ile kompleks oluşturması söz konusu lekeleri meydana getirebilmektedir. Harelenme Kusuru: Bazı bitim işlemi maddeleri kalıntılarının kumaş yüzeyinde parlak dalgalar halinde dağılarak oluşturduğu lekelerdir. Bunun dışında kalandırla yapılan işlemler sırasında, roliklerin farklı hızlarda dönmesi nedeniyle benzer görüntüler oluşabilir. Katalitik Hasar: Özellikle selüloz esaslı liflerin hidrojen peroksit ya da hipokloritle ağartılmaları sırasında ortamda bulunan demir, mangan gibi ağır metallerin tepkimeyi hızlandırıp peroksite karşı katalizör olarak davranması sonucunda kumaşta mukavemet kaybı ya da iğne başı kadar küçük delikler şeklinde ortaya çıkan hasardır. 28

29 Demir ve mangan işletme suyundan kullanılan kimyasal maddelerden ya da tekstil materyalinden gelebilir. Bu metallerin oluşturabilecekleri katalitik hasarın büyüklüğü miktarlarına bağlıdır. Proseslerde iyon tutucu kullanmak, az miktarda bulunan demir ve mangan iyonlarını tutmakta ve kumaşın zarar görmesini önlemektedir. İşletme suyunda bu iyonlar tespit edilirse suyun geldiği kaynaktan kirlenmenin olabileceği gibi, eskimiş tesisatlardan ve makine aksamlarından da suya geçmiş olabileceği düşünülmelidir. Tekstil malzemesinde bu metallerin bulunması, boyahaneden önceki proseslerde bir sorun olduğu anlamına gelmektedir. İplik, dokuma ya da örme işletmelerinde gerekli kontroller, bakım ve tamiratlar yapılmalıdır. Keçeleşme Çekmesi: Keçeleşmenin özel olarak istendiği durumlar dışında kumaş boyutlarında küçülme olarak ortaya çıkan kusurdur. Bu durum, pulcuk tabakası içeren hayvansal liflerden üretilen kumaşlarda görülmektedir. Sıcaklık, mekanik hareket ve işlem banyosunun bazikliği keçeleşmeye neden olur. Bu ortam koşullarında lifler şişerek, pulcuklar açılır ve mekanik hareket ile lifler birbiri içine girer. Bu kusur oluştuktan sonra herhangi bir işlemle giderilmesi mümkün değildir. Keçeleşmenin oluşmasını engellemek için, - Yükseltgen maddeler ve/veya özel polimerler kullanılarak keçeleşmezlik bitim işlemi yapılır. Yükseltgen maddelerle yapılan kimyasal işlemler ile pulcukların keskin kenarları yok edilirken, özel polimerler pulcukların arasını doldurarak hareketi engeller. - Hayvansal liflerden üretilen ürünlerin yıkama ve bakımı sırasında çok sıcak ve hareketli ortamlardan kaçınılmalıdır. Şekil 30: Keçeleşme çekmesi Kırık İzi: Özellikle ağır ve sık kumaşlar halat şeklinde işlem görürken ya da parça yıkamaboyamada bazı bölgelerinin katlanması sonucunda kumaş yüzeyinde kırışık izi şekline ortaya çıkan görünüm bozukluğudur. Bu kırıklar terbiye işlemi sırasında fikse olursa, bu bölgelerin boya alma miktarları farklı olacağından boyalı kumaş yüzeyinde dalgalı ve/veya çizgili bir görünüm oluşmaktadır. Bu kusur, kumaş terbiyesi sırasında balon şişirici sistemler kullanılarak, kapasite üstü yüklemeden kaçınılarak, kırık önleyici maddeler eklenerek, flotte oranını arttırarak, enine açık çalışma yöntemleri kullanılarak ya da jet makinelerinde yapılan terbiye işlemlerinde kumaşın yığıldığı bölmenin hareketli olması ile kısmen önlenebilir. 29