TERBİYE KONUSUNDA BİLİNMESİ GEREKENLER Elyaf, iplik, ham kumaş veya bitmiş haldeki mamül kumaşlara uygulanan ve bu mamülleri bir sonraki işleme yada satışa hazır hale getiren işlemlere terbiye işlemleri adı verilir. Unutmamak gerekir ki; gerek kasar işlemlerinin, gerekse boya ve apre işlemlerinin bütün terbiye işletmelerinde geçerli olacak ortak bir uygulama reçetesi yoktur. Her proses için gerekli olan kimyasallar, boya grupları ve prosesin mantığı aynı olabilir, ancak bunların uygulanış şekli (proses süresi, sıcaklığı, işlem sayısı, kimyasal miktarı v.b.) büyük ölçüde işletmeden işletmeye farklılık arz etmektedir. Her işletme, üretim kalitesine ve ürün grubuna göre kendi reçetesini kendisi oluşturmaktadır. Piyasada sıkça duyabileceğimiz bazı terbiye terimleri aşağıdaki gibidir. ph: Ortamdaki hidrojen (H + ) ve hidroksil (OH ) iyonlarının sayısal değeridir. Hidrojen iyonlarının varlığı ortamın, asidik karakterde olduğunu, hidroksil iyonlarının varlığı ise ortamın bazik karakterde olduğunun göstergesidir. 1 ile 14 arasında bir skala ile değerlendirilir. ph = 1-7 arasında ise ortam asidik, ph = 7-14 arasında ise ortam bazik karakterdedir. ph ın 7 olması ise ortamın nötr karakterde olduğunu gösterir ve ph bütün terbiye işlemleri için bir kilit noktasıdır. Terbiye işlemlerinde istenilen sonuca ulaşabilmek için uygulanması gereken ph değerinin iyi bilinmesi ve hassas bir şekilde ayarlanması gerekir. Asit: Çözeltilere hidrojen iyonu veren maddelerdir. Baz: Çözeltilere hidroksil iyonu veren maddelerdir. Tekstil mamüllerinin terbiye işlemlerini genel olarak; a) Yaş terbiye işlemleri b) Kuru terbiye işlemleri olmak üzere ikiye ayırmak mümkündür. Kuru terbiye işlemleri daha ziyade bitim işlemleri ile ilgilidir. Yaş terbiye işlemlerinde ise kasardan buruşmazlık yüksek apresine kadar pek çok işlem bu gruba dahildir. Bunların yapılış nedenleri, şekilleri ve elde edilen sonuçlardaki büyük farklılıklara rağmen, temel işlemleri daima aynıdır. Bir yaş terbiye işlemi üç temel işlemden oluşur. 1. Terbiye maddesinin tekstil mamülüne aktarılması, 2. Yıkama ve durulamalar, 3. Kurutma Burada belirtilmesi gereken nokta her yaş terbiye işlemi sonunda mutlaka bir yıkama ve kurutma yapılması zorunlu değildir. Tam tersine usta bir terbiyeci, mümkün olan her işlemde, yıkama ve kurutma adımlarını atlayarak bir sonraki işleme geçmeye çalışır. Çünkü yıkamalar ve kurutmalar pahalı makineler gerektiren ve enerji tüketimi yüksek olan işlemlerdir.
Kullanılan elyaf tipine bağlı olarak, uygulanan işlem adımları da farklılık göstermektedir. Yaş terbiye işlemlerinin birinci adımını terbiye maddesinin tekstil mamülüne reaksiyonu oluşturmaktadır. Bu reaksiyon adımı sırasında tekstil mamülü çeşitli kimyasal maddelerle etkileşime sokulmaktadır. Bu maddelerin bir kısmı istenilen terbiye özelliklerini sağlayan maddelerdir. Bu maddelerin hepsine birden terbiye maddesi denilmektedir. Terbiye maddeleri çoğunlukla sıvı veya katı halde bulunan maddelerdir. Yaş terbiye işlemleri ile genellikle sulu ortamlarda çalışılır. Sulu ortamda çalışırken istenen, kullanılan sıvı veya katı haldeki maddenin suda çözünmesidir. Ancak bazı durumlarda kullanılan bütün yardımcı maddelere rağmen bu mümkün olamaz. Bu durumda suda çözülmeyen terbiye maddesinin mümkün olduğunca suda homojen bir şekilde dağıtılması sağlanır. Bu şekilde elde edilen sütümsü görünümdeki homojen karışıma genel olarak DİSPERSİYON denir. Bu şekilde elde edilen kısmen dayanıklı karışım iki sıvıdan (birisi su, diğeri terbiye maddesi) oluşuyorsa, buna EMÜLSİYON ve esasında birbiri içerisinde çözülmeyen bu iki sıvının homojen bir karışım haline gelmesini sağlayan yardımcı maddeye de EMÜLGATÖR denir. Elde edilen karışım bir katı ve bir sıvıdan oluşuyorsa, buna SÜSPANSİYON denir. Süspansiyonun oluşmasını yani bir sıvı içerisinde çözülmeyen katı maddenin homojen bir şekilde dağılmasını sağlayan yardımcı maddeye de DİSPERGATÖR denir. İster çözelti, ister emülsiyon veya dispersiyon halinde bulunsun, yaş terbiye işlemlerinde birinci adım, terbiye maddesinin işlem görecek tekstil mamülüyle temas haline getirilmesidir. Bu işleme APLİKASYON denir. Mamüle aktarılan terbiye maddesinin mamül ile reaksiyonu ise bazen aplikasyon ile birlikte, bazen de aplikasyondan sonra bekletme esnasında gerçekleşmektedir. Terbiye maddelerinin tekstil mamülüne aplikasyonu çeşitli yöntemlere göre yapılabilmektedir. Günümüzde en yaygın kullanılan aplikasyon yöntemleri; a) Emdirme (Pad-Batch), b) Çektirme (Jet ve Overflow) yöntemleridir. Bu yöntemler gerek kumaşın ön terbiyesinde, gerekse boyanmasında kullanılan ortak yöntemlerdir. İşlem gören tekstil mamülünün kütlesinin, flottenin kütlesine (veya hacmine) oranına "FLOTTE ORANI" denir. Piyasada yaygın olarak 1 lt flotte = 1 kg flotte kabülü yapılmaktadır. Bu kabül yanlıştır, ancak uygulamada yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Örnek: 300 kg mal (kumaş) alan bir boyama makinesinde flotte miktarı 3000 lt olduğuna göre, flotte oranı kaçtır? F.O. = 300 / 3000 = 1: 10 olur. İşlem gören tekstil mamülüne göre flotte miktarı ne kadar az ise, flotte oranı o kadar kısadır.
Terbiye dairelerinde şüphesiz en fazla su ve dolayısıyla enerji tüketilen işlemler arasında yıkama ve durulamalar başta gelmektedir. Pigment baskı ve apre işlemlerinin önemli bir kısmı dışında, hemen hemen bütün ön terbiye, boya ve baskı işlemlerinin sonunda, bir sonraki işleme geçilmeden önce, hatta işlem arasında bir yıkama ve durulama yapılması gerekmektedir. Yani yıkama ve durulamaların çoğunluğu yaş terbiye işlemleri (ön terbiye, boya ve baskı) sırasında liflere fikse olmayan, tepkimeye girmeyen boyarmadde ve diğer terbiye maddeleriyle, işlem sırasında istenen tepkimelerin meydana gelmesini sağlayan kimyasal maddeleri, tekstil mamülünden uzaklaştırmak için yapılır. Tekstil mamülünden uzaklaştırılmak istenen yabancı maddeler çok farklı yapı ve özellikte olabilmektedir. Terbiyeci için önemli olan bu maddelerin lifin yapısından mı ileri geldiği veya herhangi bir şekide mamüle aplike mi edilmiş olduğu değildir. Önemli olan yabancı maddelerin sudaki ve liflerdeki çözünürlük durumlarıyla liflere olan ilgileridir. Yabancı maddelerin suda çözünebilme durumları yanında, liflerde çözünebilme durumu ve liflere olan ilgileri de önemlidir. Ancak bu, yalnızca madde özelliklerine bağlı olmayıp aynı zamanda tekstil mamülünün yapıldığı liflerin özelliklerine ve yıkama banyosu özelliklerine (sıcaklık, ph) de bağlıdır. Yıkamayla uzaklaştırılması en kolay olan yabancı maddeler, suda çözünen ve liflere ilgisi olmayan maddelerdir. Hatta bunları uzaklaştırmak için bir durulama bile yeterli olmaktadır. Basitleştirilmiş olarak yıkamanın şu adımlardan oluştuğu kabul edilebilir. 1. Kumaşın ıslanması ve suda çözünmeyen yabancı maddelerin suyla kumaştan uzaklaşabilecek duruma gelmeleri, 2. Yabancı maddelerin kumaştan yıkama flottesine geçmesi, 3. Suda çözünmeyen yabancı maddelerin yıkama flottesinde tutulması, tekrar kumaşa geri dönmesinin önlenmesi, 4. Yıkama flottesine geçmiş yabancı maddelerin ortamdan uzaklaştırılması, Yıkama maddeleri bir çeşit tensiddirler. Yani yabancı madde ile lif arasındaki çekim kuvvetini azaltarak, yabancı maddenin liften ayrılmasını kolaylaştıran maddelerdir. Sabun ve deterjanlar da bir çeşit tensiddirler. Bundan dolayıdır ki yağlı ellerimizi sabunla yıkadığımız zaman yağlar kolaylıkla ellerimizden uzaklaşırlar. Tensidlerin etki derecesi, moleküllerindeki hidrofob (suyu sevmeyen) ve hidrofil (suyu seven) kısımların büyüklüğü ve sayısına bağlı olarak değişir. Lif/Flotte arasındaki sınır yüzeyde de tensid moleküllerinin hidrofob kısımları life, hidrofil kısımları flotteye bakacak şekilde bağlanma eğilimi gösterirler. Bu şekilde Lif ve Flotte arasındaki yüzey gerilimini düşürerek, liflerin ıslanmasını kolaylaştırırken, yabancı madde (örneğin yağ)/flotte arasındaki sınır yüzeydeki gerilimi de aynı şekilde düşüren tensid molekülleri böylece yabancı maddeyi yıkama flottesine iyice yaklaştırarak yabancı maddenin yıkama flottesine geçmesini kolaylaştırırlar.
Yıkama işlemi kesikli (partiler halinde) ve kesiksiz yıkama makinelerinde yapılabilir. Günümüzde en sık kullanılan kesikli yıkama makineleri Over-flow ve Jet tipi makinalardır. Yıkama işleminin etkinliği ve kısa zamanda gerçekleşebilmesi flotte ile mamül arasındaki ilişkinin yoğunluğuna bağlıdır. Over-flow ve Jet tipi sistemlerde bu ilişki önemli ölçüde arttırılmaktadır. Over-flowlarda kumaş, su+çıkrık yani hidrolik ve mekanik kuvvetler yardımı ile hareket ettirilirken, Jetlerde hareketin büyük bir kısmı hidrolik enerji tarafından sağlanmaktadır. Over-flowlarda kumaş geçiş hızı 500/600 m/dk, Jetlerde 1500 m/dk ya kadar çıkabilmektedir. Hız ne kadar fazla olursa kumaşın gerek makine çeperlerine çarpması gerekse su ile arasındaki sürtünme kuvveti o kadar fazla olacağından Jet sistemi tüylenmeye elverişli mamüller için pek tercih edilmezler. Yaş tekstil mamülü bir ön kurutma (sıkma, santrifüj) işleminden geçirilerek asıl kurutma makinelerinde kurutulduğu gibi, ön kurutma işlemine tabi tutulmadan da direkt kurtma makinelerinde kurutma işlemine tabi tutulabilirler. Yaş bir işleme tabi tutulmuş veya yıkanmış bir tekstil mamülü, banyodan hiç sıkmadan çıkarıldığında üzerinde ağırlığının %150-700 ü kadar su bulunmaktadır. Yaş bir tekstil mamülünün üzerindeki suyun hepsi aynı durumda bulunmayıp, bulunduğu yere ve tekstil mamülüyle arasındaki bağ durumuna göre aşağıdaki şekilde sınıflandırılmaktadır. 1. Damlayan Su Liflere hiç bir şekilde bağlı olmayan bu su kısmı, kendi ağırlığının etkisiyle aşağıya doğru akar ve tekstil mamülünün alt tarafından damlar. Bu su kısmının mekanik yollarla uzaklaştırılması kolaylıkla gerçekleştirilmektedir. 2. Yüzey Suyu İpliklerin yüzeyine çekim kuvvetleriyle bağlı olan bu su kısmının uzaklaştırılması için, daha yoğun mekanik kuvvetlere gerek vardır. Fakat genellikle bu suyun da tamamı ön kurutma sırasında uzaklaştırılabilir. 3. Kapilar Su İpliklerin içerisinde liflerin yüzeyine çekim kuvvetleriyle bağlı olan bu suyun ön kurutma sonucu ancak bir kısmı uzaklaştırılabilir. 4. Şişme Suyu Liflerin içerisindeki boşluklarda bulunan bu su kısmı, lif kesitlerinin şişmesine yol açmaktadır. Lif moleküllerine kimyasal bağlarla bağlı olan bu su kısmının mekanik kuvvetlerle uzaklaştırılması mümkün değildir. 5. Nem Suyu Şişme suyu gibi liflerin içerisindeki boşluklarda bulunan bu su, normal bir tekstil mamülünde bulunması gereken nemdir. Bu nedenle iyi bir kurutmanın
sonunda, bu su kısmının liflerde kalması sağlanmalıdır. Nemi uzaklaştırılan mamülün tutumu bozulur. Liften uzaklaştırılan bu nem bir daha aynı miktarda alınamaz. Tekstil mamüllerindeki suyun ısı enerjisi yardımıyla uzaklaştırılması, mekanik kuvvetler yardımıyla uzaklaştırılmasına göre çok daha pahalıdır. Bu nedenle suyun mümkün olan kısmının mekanik yolla uzaklaştırılması tercih edilmelidir. Esas kurutma, ısı enerjisi ile yapılan kurutmadır. Terbiye dairelerinde en fazla enerji tüketilen işlemlerden birisi de, bu esas kurutmalar ile benzeri makinelerde yapılan termofiksaj işlemleridir. Bu işlemler için piyasada en çok kullanılan makine Ram dır. Gerek ilk yatırım giderleri, gerekse üretim giderlerinin yüksek olması nedeniyle oldukça pahalı makinelerdir. Ancak bu makinelerde en-boy ayarının yapılabilmesi nedeniyle yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Bunun yanında bir başka tercih edilme nedeni de, makine içerisinde kumaşın kenarlardaki tutucular dışında, hiç bir yere değmeden geçmesi ve bu nedenle de ön taraflara yerleştirilen fulardlarda apre maddelerinin aktarılmasından sonra kurutma ve fikse işlemlerinin bu makinelerde yapılabilmesidir. Kumaşın makine içerisinde taşınması büyük baklalardan oluşan iki zincir yardımıyla yapılmaktadır. Zincirin baklaları üzerinde iğneler veya mandallar bulunmaktadır. Kumaş iki taraftan bu iğnelere takılarak veya mandallar tarafından tutularak zincirle birlikte hareket etmektedir. Çıkışta kumaş iğnelerden veya mandallardan ayrılmakta, zincir bir diskin etrafında dönerek yatay bir şekilde geri dönmektedir. İğneler bir çizgi boyunca yerleştirilmemektedirler. Eğer aynı doğrultuda yerleştirilirlerse battıkları yerde kumaş kenarını zayıflatıp, yırtılma olasılığını arttırabileceklerdir. İğneler batmayı kolaylaştırmak açısından konik yapılmakta ve iğne dibindeki yükseltiler kumaşı havada tutarak metal yüzeye temas etmesini önlemektedir. Eğer kumaş metal plakaya temas ederse, sıcak yüzey olduğundan kumaş ısınacak ve boyalı kumaşlarda kenarlarda kanat farkı (süblimasyon) meydana gelecektir. Ram larda en ve boy ayarının yapılabildiği belirtilmişti. En ayarı iki taraftaki taşıyıcı zincirler arası mesafe ayarlanarak gerçekleştirilmektedir. Zincirler arasındaki mesafe makinenin girişinden ilk kurutma bölgesine kadar fazlalaştırılarak kumaşın eni arttırılabilir yada zincirler arası mesafe gittikçe azaltılarak kumaşın serbest şekilde enine büzülmesini sağlamak mümkündür. Çözgü yönünde çektirmenin esası; kumaş sevk roliklerinin, kumaşı taşıma zincirinin hareket hızından daha yüksek bir hızla (avans vererek) makineye sevkine ve kumaşın silindirik fırçalar tarafından boyuna gevşek şekilde iğnelere takılmasına dayanmaktadır. Genellikle çözgü yönünde çektirme donanımlarıyla %60 a kadar çıkan miktarlarda avans verilebilirse de, bu kadar yüksek avansla çalışma pratikte pek mümkün değildir. Bu donanımlarda %15 e kadar çıkan miktarlarda çalışılabilir. Kumaş sevki, zincir hareket hızından daha düşük tutularak kumaşın çözgü yönünde gerilmesi, uzaması da sağlanabilir.
Şekil 1. Ram da Kumaşın İğnelere Takılması Ram lar bölmeler halinde üretilmektedir ve kullanım alanına ve istenilen çalışma hızına bağlı olarak kaç bölmeli rama gereksinim duyulduğu hesaplanabilir. Genellikle bölmeler 3 mt boyundadır. Örnek: 3 mt boyundaki bir bölmede saatte 200 kg civarında su buharlaştırılabildiği kabul edilirse ve kurutulacak kumaş ağırlığının 300 gr/mtül olduğu ve geçiş hızının 60 mt/dk altına düşmemesi istendiğinde kaç bölmeli bir rama ihtiyaç vardır? Fulard basıncına bağlı olarak değişmekle birlikte, bir sıkma şeklinde yapılan ön kurutma sonucu mamüldeki su miktarı % 75-80 olmaktadır. Kurutucunun bir bölmesinin 200 kg/saat su buharlaştırabilecek güçte olduğu bildirilmektedir. Kurutucudan çıkan kumaşta % 8 nem kalacağı düşünülürse buharlaştırılacak su miktarı kumaş ağırlığının % 70 i civarındadır. Buharlaştırılacak su mik.=300 x(70/100) = 210 gr/mtül dür. 1 saatte buharlaştırılacak su miktarı ise = 210 (gr/mtül) x 60 (mt/dk) x 60 (dk) = 756000 gr/saat olur. 1 bölme 200 kg/saat su buharlaştırdığına göre 756 / 200 4 bölmeli bir rama ihtiyaç vardır. Ram da kontrol alanında kullanılan önemli bir aparat da Mahlo firmasının geliştirdiği kumaşlarda atkı eğriliklerinin düzeltilmesinde kullanılan Orthomat aletidir. Ram giriş ve çıkışlarına atkı düzeltici bir donanım konması üretim kalitesini arttırmaktadır. Aparatın çalışma prensibi; kumaş enince 2 veya 8 adet yerleştirilen kuvvetli ışık kaynağı ve bunun karşısında kumaşın iplikleri arasından geçen ışığı yakalayan optik dedektörlerden oluşmaktadır. Atkı ipliklerinin eğik veya paralel olmasına göre az veya kuvvetli ışık geçmesi ve buradan alınan sürekli sinyallerin değerlendirilmesi ile anında otomatik olarak silindirlerin hareket etmesi ve eğriliklerin düzeltilmesi yoluna gidilmektedir.