MİKROELYAFIN BOYANMASINDA ULTRASONİK ENERJİNİN ETKİSİ



Benzer belgeler
TEKSTİLDE UV ABSORBAN MADDE UYGULAMALARI

Organik Yünün Boyanmasında Alternatif Yöntem Olarak Pamuk Baskı Boyalarının Kullanılması

REAKTİF SİYAH 5 BOYASININ PAMUKLU KUMAŞI BOYAMA DAVRANIŞI: K/S RENK VERİMİ, FİKSAJ VE HASLIKLAR

Doğal Boyalar İle Sentetik Boyaların Karşılaştırılması

Bartın Üniversitesi Mühendislik ve Teknoloji Bilimleri Dergisi

ERSAN İNCE MART 2018

Dispergatör: Dispers boyar maddenin flotte içinde disperge hâlinde kalmasını sağlar.

TESTLER. Haslık Testleri. Fiziksel Testler. Boyutsal Değişim Testleri. Ekolojik Testler. Elyaf Analizi Testleri

GELĠNCĠK (Papaver rhoeas L.)BĠTKĠ ÇĠÇEKLERĠ ĠLE BOYANMIġ YÜNLÜ KUMAġLARIN RENK VE HASLIK ÖZELLĠKLERĠNĠN ARAġTIRILMASI

REAKTİF BOYARMADDELERDE ALIM VE FİKSAJ SORUNLARI ÖZET

Bazı bitkilerden elde edilen doğal boyar maddelerin yünü boyama özelliğinin incelenmesi

SAMBUCUS EBULUS L. (ŞAHMELİK) BİTKİSİNDEN EKSTRAKTE EDİLMİŞ DOĞAL BOYARMADDE ile İPEKLİ MATERYALLERİN BOYANMASI

Elyaf Karışımlarının Boyanması

DOKUMA BAZALT-CAM VE FINDIK KABUĞU TAKVİYELİ POLİMER KOMPOZİTLERİNİN EĞİLME DAYANIMI VE ISI GEÇİRGENLİKLERİNİN İNCELENMESİ

DUYGU ŞENOL. 1 Duygu ŞENOL

Pamuklu Kumaş Üzerinde CI Reaktif Kırmızı 194 Boyasının Relatif Fiksaj, Haslık ve K/S Renk Verimi

REAKTİF BOYARMADDELERLE BOYANMIŞ PAMUKLU DOKUMALARIN YIKAMA, TER VE SÜRTME HASLIKLARININ GÖZLE VE SPEKTROFOTOMETREYLE DEĞERLENDİRİLMESİ

Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi

Onuncu Ulusal Kimya Mühendisliği Kongresi, 3-6 Eylül 2012, Koç Üniversitesi, İstanbul

PAMUK LİFLERİNİN FLUORESAN BOYARMADDELER İLE BOYANMASI VE IŞIK HASLIĞININ GELİŞTİRİLMESİ ÜZERİNE BİR ARAŞTIRMA

T.C. UŞAK ÜNİVERSİTESİ BİLİMSEL ANALİZ ve TEKNOLOJİK ARAŞTIRMA ve UYGULAMA MERKEZİ ANALİZ ÜCRETLERİ. 1 Optik Beyazlatıcı Tayini 100 UV Kabini

Korelasyon katsayısı (r)

Fonksiyonel Pamuklu Kumaş Geliştirmek İçin Kullanılan Kimyasalların Reaktif Boyama Özelliklerine Etkisi

TKS 4021 Boya teknolojisi

Polyesterde Hızlı Boyama Prosesi. Polyester elyafların güvenli ve ekonomik boyanması için yenilikçi kimyasallar

BOYAMA VE BİTİM İŞLEMLERİ TEKNOLOJİSİ

ATIKSULARDA FENOLLERİN ANALİZ YÖNTEMİ

Mahonia aquifolium Nutt. (Berberidaceae, mahonya) Meyvesi ile Boyanmış Yün İpliklerinin Kolorimetrik Özellikleri

POLİESTER ESASLI ÖRME KUMAŞLARIN REDÜKTİF YIKANMASI İÇİN YENİ YAKLAŞIMLAR

REAKTİF BOYARMADDE İLE BOYANMIŞ-BASILMIŞ TEKSTİL ÜRÜNLERİNDE YUMUŞATMA İŞLEMİ SONRASI MEYDANA GELEN RENK DEĞİŞİMİ PROBLEMLERİ

TENCEL Micro A100 ve TENCEL A100 kullanarak karışımlarda farklı olasılıklar

DİKLOROTRİAZİN REAKTİF BOYARMADDESİ SENTEZİ VE SELÜLOZİK ELYAFA UYGULANMASI

KROM (Cr +6 ) ANALİZ YÖNTEMİ VALİDAYON RAPORU VE BELİRSİZLİK HESAPLARI

Üçüncü Tek Saatlik Sınav 5.111

YIKAMA HASLIĞI TESTİ SÜRTME HASLIĞI TESTİ

Raporun İngilizce hazırlanmasını istiyorsanız lütfen işaretleyiniz.

TEKQUEST P 129. Kuvvetli bir iyon tutucu ve yıkama malzemesi

% 100 YÜNLÜ DOKUMA KUMAŞIN BAZI DOĞAL BOYARMADDELER İLE BOYANMASI DYEİNG %100 WOOL WOVEN FABRİC WİTH SOME NATURAL DYES

REAKTİF BOYALI ÖRGÜ KUMAŞLARIN PARÇA BASKIDAKİ ISIL İŞLEM SONRASINDA RENK DEĞİŞTİRME EĞİLİMLERİNİN İNCELENMESİ

ÇEKTİRMEDE REAKTİF BOYAMAYI ETKİLEYEN FAKTÖRLER

Tekstil Boyama Proseslerinde Ultrasonik Teknolojinin Kullanımı. Using Ultrasonic Techonology in Textile Dyeing Process

PİYASADA SATILAN KUMAŞ BOYASININ SU PİRESİ ÜZERİNE TOKSİK ETKİSİNİN İNCELENMESİ

Denim Kumaşlara Buruşmazlık Apresi Uygulamak Suretiyle Üç Boyutlu Görünüm Kazandırılması

TÜBİTAK-BİDEB Lise Öğretmenleri (Fizik, Kimya, Biyoloji ve Matematik) Proje Danışmanlığı Eğitimi Çalıştayı LİSE-2 (ÇALIŞTAY 2012) SUYUN DANSI

Doğal Ve Sentetik Elyafların Süper Kritik Karbon Dioksit Ortamında Boyanması *

ERIONYL A dyes POLYAMID BOYAMA

UYGULAMA NOTU. HPLC ile Gıda Ürünlerinde Fenolik Bileşen Analizi. Yüksek Performanslı Sıvı Kromatografi HAZIRLAYAN

ALKALİNİTE. 1 ) Hidroksitler 2 ) Karbonatlar 3 ) Bikarbonatlar

- Bioanalytic; Biyokimya otoanalizörleri için test kitleri üretimi,

Yıkama İşleminin Bezayağı Kumaşların Sürtme Haslığına Etkileri. Effects of Laundering Process on Rubbing Fastness of Plain Fabric

TEKSTİL VE TEKNİK TEKSTİL MÜKEMMELİYET MERKEZİNDE UYGULANAN TESTLER VE STANDARTLARI (Test Listesi)

FARKLI İNDİRGEN (REDÜKTİF) YIKAMA MADDELERİYLE GERÇEKLEŞTİRİLEN BOYARMADDE SÖKÜMÜ İŞLEMİNİN KUMAŞ BOYUTSAL ÖZELLİKLERİ ÜZERİNE ETKİSİNİN İNCELENMESİ

kumaşınızdaki boyanın her zerresi,bizim için önemlidir. tekstilde de salina süper rafine tuz

Continuous Spectrum continued

Yeşil Üretim için Polyester Kumaşların Kök Boya ile Renklendirilmesi. Coloration of Polyester Fabrics with Madder to Ensure Green Production

DİREKT MAVİ 53 AZO BOYARMADDESİNİN FOTOKATALİTİK OLARAK GİDERİMİ ÜZERİNE İYONLARIN ETKİSİ

Raporun İngilizce hazırlanmasını istiyorsanız lütfen işaretleyiniz.

KLOR (Cl2) ANALİZ YÖNTEMİ

Raporun İngilizce hazırlanmasını istiyorsanız lütfen işaretleyiniz.

Sıvılardan ekstraksiyon:

TEKSTİL VE MÜHENDİS (Journal of Textiles and Engineer)

DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ TEKSTİL MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ TEST LABORATUVARLARI TALEP, TEKLİF VE SÖZLEŞME

T.C. MİLLÎ EĞİTİM BAKANLIĞI MEGEP (MESLEKİ EĞİTİM VE ÖĞRETİM SİSTEMİNİN GÜÇLENDİRİLMESİ PROJESİ) TEKSTİL TEKNOLOJİSİ PROTEİNİ BOYAMA 2

BASMA DENEYİ MALZEME MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ. 1. Basma Deneyinin Amacı

Raporun İngilizce hazırlanmasını istiyorsanız lütfen işaretleyiniz.

HAZIRLAYAN Mutlu ŞAHİN. Hacettepe Fen Bilgisi Öğretmenliği. DENEY NO: 6 DENEYİN ADI: DOYMUŞ NaCl ÇÖZELTİSİNİN ELEKTROLİZİ

4-Yaman N., Oktem T. ve N. Seventekin, Karbon Liflerinin Özellikleri ve Kullanım Olanakları, Tekstil ve Konfeksiyon, 2, (2007).

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/8) Akreditasyon Kapsamı

TEKNOLOJĐK ARAŞTIRMALAR

Fenton ve Fenton-Benzeri İleri Oksidasyon Yöntemleri i le Acid Yellow 36 Boyar Maddesinin Giderimi

ÇÖZÜNMÜŞ OKSİJEN TAYİNİ

DENİM EFEKTLENDİRME YÖNTEMLERİ

SES DALGALARı Dalgalar genel olarak, mekanik ve elektromanyetik dalgalar olmak üzere iki ana gruba ayrılır. Elektromanyetik dalgalar, yayılmak için bi

T.C. ULUDAĞ ÜNİVERSİTESİ EĞİTİM FAKÜLTESİ PEDAGOJİK FORMASYON GRUBU ÜNİTE PLANI (TEMEL HASLIK TESTLERİ)

6. DENEY Alternatif Akım Kaynağı ve Osiloskop Cihazlarının Kullanımı

ALETLİ ANALİZ YÖNTEMLERİ

GRUP ADI: GRUP İNDİGO PROJE DANIŞMANI:YRD. DOÇ.DR. FATİH DUMAN PROJEYİ YÜRÜTENLER : GAMZE ÖZEN, İHSANİYE YURTTAŞ

Birinci derece (n=1) reaksiyonlar

ÖZGEÇMİŞ VE ESERLER LİSTESİ

YRD.DOÇ.DR. CANDAN CAN

ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ BOYARMADDELERLE BOYANMASI VE UYGULAMA

YUMUŞATICI VE SİLİKON VARLIĞINDA PAMUKLU KUMAŞLARIN HASLIK DEĞERLERİNİN İNCELENMESİ

Deneyin Amacı Çekme deneyinin incelenmesi ve metalik bir malzemeye ait çekme deneyinin yapılması.

Katyonize ve normal pamuğun çeşitli boyarmaddeler ile boyama sonuçlarının karşılaştırılması

1,3-bis-(p-iminobenzoik asit)indan Langmuir-Blodgett filmlerinin karakterizasyonu ve organik buhar duyarlılığı

FARMASÖTİK TEKNOLOJİ I «ÇÖZELTİLER»

Eğitim Öğretim Yılı Modül Seçimli Ders İçerikleri-(I.Grup)

KİMYASAL DENGE. AMAÇ Bu deneyin amacı öğrencilerin reaksiyon denge sabitini,k, deneysel olarak bulmalarıdır.

ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

UYGULAMA NOTU. LCMSMS ile Gıdalarda Sentetik Boyaların Analizi (Sudan Boyaları) Sıvı Kromatografi Kütle Spektrometre HAZIRLAYAN

BAZI BOYA BİTKİLERİNDEN KARIŞIK BOYAMA YÖNTEMİYLE ELDE EDİLEN RENKLER ve BU RENKLERİN IŞIK, SÜRTÜNME ve SU DAMLASI HASLIK DEĞERLERİ

HYDROTERMAL YÖNTEMİYLE NİKEL FERRİT NANOPARTİKÜLLERİN SENTEZİ VE KARAKTERİZASYONU

Maksimum Agrega Tane Boyutu, Karot Narinliği ve Karot Çapının Beton Basınç Dayanımına Etkisi GİRİŞ

TEKWHITE EBM 330% 1-8g/lt

EAG 04. KCl ÇÖZELTİSİNİN METASTABİL BÖLGE GENİŞLİĞİNİN KNO 3 KATKISI VARLIĞINDA ULTRASONİK SENSÖRLE ÖLÇÜLEBİLİRLİLİĞİNİN İNCELENMESİ

5) Çözünürlük(Xg/100gsu)

Poliester-Viskon-Elastan Kumaşlarda Boyarmadde Molekül Büyüklüğünün Performans Özelliklerine Etkisi

HISTOLOJIDE BOYAMA YÖNTEMLERI. Dr. Yasemin Sezgin. yasemin sezgin

KUMAŞLARDA YIRTILMA MUKAVEMETİ TEST YÖNTEMLERİNİN KARŞILAŞTIRILMASI ÜZERİNE BİR ÇALIŞMA

Transkript:

İstanbul Ticaret Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Yıl: 9 Sayı: 18 Güz 2010 s.31-43 MİKROELYAFIN BOYANMASINDA ULTRASONİK ENERJİNİN ETKİSİ Nigar MERDAN *, Yusuf İNANICI** Geliş: 04/06/2010 Kabul: 04/08/2010 ÖZET Tekstil endüstrisindeki kullanımı ve fonksiyonel özellikleri nedeni ile son yıllarda önem kazanan poliamid mikroelyaf malzemenin, Color Index Reactive Black 5 (Remazol Black B HOE) ile boyanmasında, boyama kinetikleri incelenerek klasik boyama yöntemi ile ultrasonik enerjinin kullanıldığı yöntem; % çekim, yıkamada uzaklaşan boyarmadde, % fiksaj değerleri, signifikant hız, yarı boyama süresi, standart afinite ve difüzyon katsayısı değerleri açısından karşılaştırılmıştır. Ayrıca konvansiyonel ve ultrasonik yöntemler ile boyanmış örnekler; yıkama, ışık, sürtünme ve ter haslık değerleri ve kolorimetrik ölçümlerden elde edilen ΔE*, ΔL*, Δa* ve Δb* değerleri açısından da karşılaştırılmıştır. Anahtar Kelimeler Ultrasonik yöntem, konvansiyonel yöntem, boyama kinetiği, poliamid mikrolif, reaktif boyarmadde THE EFFECTS of ULTRASONIC ENERGY IN DYEING of MICROFIBER ABSTRACT Dyeing of Polyamide microfiber material, which has become more important in recent years due to its use in textile industry and its functional features, with Color Index Reactive Black 5 (Remazol Black B Hoe), dyeing kinetics was studied and conventional dyeing method and the method in which ultrasonic energy is used were compared from the point of view; dye uptake%, dyestuff amount, which moves away during washing, fixation:%, significant rate, half dyeing time, standart affinity and diffusion coefficient. Also, the samples, which had been dyed by using conventional and ultrasonic methods, were compared from the point of view washing, light, perspiration and rubbing fastness as well as the values ΔE*, ΔL*, Δa* and Δb*, which were obtained from colorimetric measurements. Keywords Ultrasonic method, conventional method, dyeing kinetics, polyamide microfiber, reactive dyestuff. * *İstanbul Ticaret Üniversitesi, Mühendislik ve Tasarım Fakültesi, nmerdan@iticu.edu.tr. **Marmara Üniversitesi, Teknik Eğitim Fakültesi,yinanci@marmara.edu.tr.

Nigar MERDAN, Yusuf İNANICI 1.GİRİŞ Ultrasonik ses dalgaları, insanın işitemeyeceği frekanslara sahiptir ve insan kulağı 16 Hz-16kHz arasındaki ses dalgalarını işitebilirken ultrasonik ses dalgaları 20kHz- 20MHz arasındaki frekanslara sahiptir. Ultrasonik enerjinin gücü, kimyasal etkisini kavitasyon olayı yoluyla ortaya çıkarır. Herhangi bir ses dalgası gibi ultrasonik enerji de dalgalar yolu ile iletilmektedir. Bu dalgalar içinden geçmekte olduğu ortamın molekül yapısında sıkışma ve gevşemeler oluşturmaktadır. Sıvıya yeterli miktarda negatif basınç uygulandığında sıvıda parçalanma gözlenir ve kavitasyon baloncukları oluşur. Birbirini takip eden sıkıştırma periyodlarında bu baloncuklar birbirine çarparak büyük miktarda enerjinin açığa çıkmasına neden olur [1]. Tekstil yaş işlemlerinde ultrasonik enerjinin kullanımı, işlem süresi, enerji ve kimyasal maddelerin tasarrufu ve ürün kalitesinin arttırılması açısından yarar sağlamaktadır. Katı/sıvı ara yüzünde oluşan kavitasyon neticesinde sıvıdan katıya doğru kütle transferinde artış olmaktadır [2 ]. Ultrasonik enerjinin endüstriyel boyutta kullanılabilirliği için makine dizaynında; banyodaki homojenite ve ultrasonik basınç dağılımı, transduserlerin pozisyonu, kumaşın makineden geçiş şekli, banyo sıcaklığı gibi konulara dikkat çekilmektedir[3]. Reaktif boyamaların son yıkamalarında ultrasonik probun kullanıldığı yöntemde yıkama haslıklarının daha iyi olduğu, [4] selülozik liflerin reaktif boyalarla boyanmasında boyama ve haslık özellikleri açısından sonikasyonun olumlu etkisinin olduğu, [5,6] dispers boya ile PES boyamada sonikasyonun lifin Tg değeri ve boyama hızı ve boya çekimi üzerinde etkisinin olmadığı [7 ], reaktif boyarmaddelerle PA ve PA/lycra karışımı malzemenin boyanmasında ultrasonik yöntemde daha fazla boya adsorbsiyonu olduğu ancak, boyamaların haslık özelliklerinde etkili olmadığı [8-9], reaktif boyarmaddelerle Nylon 6 boyanmasında boyamaların renk kuvvetinin daha iyi olduğu, boyarmadde moleküllerindeki de-aggregation dan dolayı difuzyonun daha iyi olduğu ve ultrasonik enerjinin boyarmadde - lif kovalent bağ fiksasyonunda etkili olabileceği belirtilmektedir [10]. Mikrolifler su geçirmezlik ve hava geçirgenlik özellikleri nedeni ile son yıllarda özellikle spor, moda ve fonksiyonel giysiler için üretilmektedir [11]. Poliamid mikrolif ve bu lifin doğal liflerle karışımları da gelecekte belirli bir öneme sahip olacaktır. Reaktif boyarmaddeler, taşıdıkları reaktif gruplar nedeni ile farklı reaktivite özelliklerine sahiptir. Boyarmaddenin kromofor grubuna bağlı olarak substantivite özelikleri de farklı olmaktadır. Triazin halkası içeren reaktif boyarmaddeler, selülozdaki OH gruplarıyla substitüsyon yoluyla kovalent bağ oluşturur. Bu araştırmada kullanılan, reaktif grubu sulfatoetilsulfon olan reaktif boyarmaddeler, bazik ortamda yüksek reaktiviteye sahip olan vinilsulfon grubuna dönüşmekte ve elyafla eter bağı oluşturmaktadır. Vinilsülfon-monoklorotriazin yapısı içeren bifonksiyonel reaktif boyarmaddeler ise selülozik elyafın fonksiyonel grupları ile 32

İstanbul Ticaret Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Güz 2010 hem nükleofil sübstitüsyon hem de adisyon mekanizmalarına göre kovalent bağ oluşturmak üzere bağlanır. Boyarmadde moleküllerindeki bu reaktif gruplar, boyama reaksiyon hızında elyaf - boyarmadde arasındaki bağın kararlılığında ve boyamaların haslıklarında etkili olmaktadır[12-13]. 2.MATERYAL VE YÖNTEM 2.1.Materyal Boyarmadde Bu çalışmada Color Index Reactive Black 5 (Remazol Black B - HOE - kromofor grubu disazo, reaktif grubu vinilsülfon/vinilsülfon yapısında olan ticari reaktif boyarmadde) saflaştırılmadan kullanılmıştır. Materyal Çalışmada, numarası 184/195 dtex olan poliamid mikroliften üretilmiş (Tactel ICI) hava jetli tekstüre iplik kullanılmıştır. İplik çapı 162 μm ve lif çapı ise 10.26 μm dir. İpliğin kopma dayanımı 25 cn/tex ve kopma anında uzama oranı da %46 dır. Cihazlar - Schimadzu UV-1200 UV-görünür alan spektrofotometresi - Sonifier 250 (Branson) ultrasonik prob - Colorgen renk ölçüm cihazı 2.2.Yöntem - Spektrofotometrik ölçümler Boyarmadde çözeltileri ile yapılan spektrofotometrik ölçümler, Schimadzu UV-1200 UV-görünür alan spektrofotometresi kullanılarak yapılmıştır. Ölçümlerde tungsten flamanlı lamba ışık kaynağı olarak kullanılmış ve ölçümler 1cm lik cam küvetlerde (Hellma) gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmada öncelikle, kullanılan boyarmaddenin maksimum absorbans değeri (λmax) tespit edilmiştir. Daha sonra boyarmaddenin çok seyreltik konsantrasyonlardaki çözeltilerinin, boyarmaddenin maksimum absorbsiyonunda (λ max) yaptıkları absorbans değerleri ölçülmüştür. Elde edilen değerlerden en küçük kareler metodu kullanılarak boyarmaddenin λmax daki kalibrasyon (konsantrasyon-absorbans) doğrusu elde edilmiştir[14]. Boyarmaddenin λmax değerlerini belirlemek için önce 1 g/l lik stok boyarmadde çözeltisi hazırlanmış ve bu stok çözelti 100 ml lik balonjojelerde seyreltilmek sureti ile 0.002 g/l, 0.004 g/l ve 0.008 g/l lik boyarmadde çözeltileri hassas olarak elde edilmiştir. Çözeltilerin hazırlanmasında kullanılan destile su kör banyo olarak kabul edilerek 380-700 nm arasında spektrofotometrik ölçümler yapılmıştır. Bu ölçümlerden elde edilen dalgaboyu-absorbans grafiklerinden de 33

Nigar MERDAN, Yusuf İNANICI boyarmaddeye ait λmax değeri belirlenmiştir. Çalışmada boyama kinetiği incelenen boyarmadde için λ max = 505 nm dir (Şekil 1). CI Reactive Black 5 dalgaboyu - absorbans eğrileri 0,1 0,08 absorbans 0,06 0,04 0,02 0 380 430 480 530 dalgaboyu, nm 0.002 g/l 0.004 g/l 0.008 g/l Şekil 1. Dalgaboyu - absorbans eğrileri Boyarmaddenin kalibrasyon doğrusunu elde etmek için 1 g/l stok boyarmadde çözeltisinden 0.0005, 0.001, 0.002, 0.004, 0.008, 0.01, 0.015, 0.02 ve 0.04 g/l lik daha seyreltik boyarmadde çözeltileri hazırlanmış ve bu çözeltilerin 505 nm deki spektrofotometrik ölçümlerinden absorbans değerleri elde edilmiştir. Bu değerler yardımı ile oluşturulan kalibrasyon doğrusu Şekil 2 de gösterilmektedir. Kalibrasyon doğrusu y = 9.05966x + 0.00661 ( r = 0.997 ) 0,4 absorbans 0,3 0,2 0,1 0 0,0005 0,0105 0,0205 0,0305 konsantrasyon, g/l Şekil 2. Kalibrasyon doğrusu 34

İstanbul Ticaret Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Güz 2010 -Boyama Ultrasonik enerji kullanılarak yapılan boyama işlemlerinde sonikasyon kaynağı olarak Sonifier 250 (Branson) ultrasonik prob kullanılmıştır. Cihazın output control ayarı 4 e ayarlanmış ve 1/ 4 lik prob ucu kulanılmıştır. Boyama işlemleri sırasında cihazın duty cycle ayarı hold da tutulmuş ve prob ucu boyama flottesi içerisine 1cm daldırılarak işlem gerçekleştirilmiştir. Ultrasonik prob ile 80 C nin üzerindeki sıcaklıklarda çalışıldığında sonikasyon gücü azalmaktadır[15]. Yapılan ön denemelerde boyamaların tekrarlanabilirliğinin ancak uzun flotte oranlarında sağlanabildiği belirlenmiştir. Bu nedenle çalışmada maksimum boyama sıcaklığı 70 C, flotte oranı ise 1:600 olarak alınmıştır. Bütün boyama işlemlerinde materyal ağırlığı 1.5 g olarak alınmıştır. Çalışmada kullanılan reaktif boyarmadde ile Tablo 1 de verilen boyama koşuluna göre hem konvansiyonel hem de ultrasonik yönteme göre mikroelyaf malzeme boyanmıştır. Boyamaya 40 C de başlanmış ve 40 C de 10 dakika çalışıldıktan sonra flottenin sıcaklığı 20 dakikada 70 C ye yükseltilmiştir. Bu sıcaklıkta 20 dakika daha çalışıldıktan sonra flottenin ph değeri asetik asit ile 5.5 a getirilmiş ve aynı sıcaklıkta 20 dakika daha çalışılmıştır. Boyamadan sonra uygulanan yıkama koşulları Tablo 2 de yer almaktadır. Tablo 1. Boyama Koşulu Flotte oranı: 1:600 Sodyum sülfat kalsine: 40 g/l Renk Şiddeti: %1 ph: 5.5 (asetik asit ile) Süre: 70 dakika ph ayarının dışında tüm maddeler boyamanın başlangıcında ilave edilmiştir. Tablo 2 Yıkama Koşulu C t(dak) Yıkama flottesi Flotte miktarı 1.yıkama 30 10 Destile su 75 ml 2. yıkama 70 10 1g/l Foryl 100 (Türk - Henkel) - noniyonik yapıda yıkama maddesi - 75 ml -% Çekim değerlerinin ve yıkama işlemlerinde uzaklaşan boyarmadde miktarının bulunması Süre - % çekim eğrileri belirlenirken boyamanın başlangıcından itibaren 0, 10, 20, 30, 40, 50, 60 ve 70. dakikalarda boyama flottesinden 5 er ml örnek alınmış 35

Nigar MERDAN, Yusuf İNANICI ve bu örneklerin spektrofotometrik ölçümleri gerçekleştirilerek absorbans değerleri bulunmuştur. Absorbans değerlerini kalibrasyon denkleminde kullanarak, boyamanın yukarıda belirtilmiş dakikalarda flottedeki boyarmadde konsantrasyonları bulunmuş, bu veriler yardımı ile % çekim değerleri hesaplanmıştır (Formül 1). % çekim değerleri kullanılmak sureti ile süreye bağlı % çekim eğrileri oluşturulmuştur (Şekil 3). % Çekim = [(c 1 c 2 ) / c 1 ] x 100 ( 1 ) c 1 = Başlangıç konsantrasyonu, g/l c 2 = Boyamanın x. dakikasındaki konsantrasyon, g/l Boyamalardan sonraki yıkama işlemleri ile yıkama flottelerine transfer edilen boyarmadde miktarı da Formül 2 ye göre hesaplanmıştır. Yıkama flottesindeki boyarmadde miktarı (g) = (c x V) / 1000 ( 2 ) - % fiksaj V: boyama flottesi hacmi, ml c: yıkama flottesindeki boyarmadde konsantrasyonu, g/l Materyale fikse olan boyarmadde miktarı, boyarmaddenin maksimum % çekim değerinde lifteki boyarmadde miktarından yıkama ile uzaklaştırılan toplam boyarmadde miktarının farkı alınmak sureti ile hesaplanmış ve bu değer yardımı ile çalışmada kullanılan üç boyarmadde için % fiksaj oranları bulunmuştur. -Signifikant hız Boyamanın düzgünlüğü hakkında yorum yapılabilmesi için boyarmaddenin lif tarafından alınma hızının belirlenmesi gereklidir. Hesaplanan signifikant hız, boyarmaddenin lifler tarafından düzgün alınıp alınmadığını ifade etmek için yeterli değildir. Fakat yine de boyamaların birbiri ile karşılaştırılmasında signifikant hızı düşük olan boyamanın diğerine göre daha düzgün olduğu ifade edilebilir. Signifikant hızın hesaplanmasında ordinata lif tarafından alınan boyarmadde % si, apsise de boyama süresi yerleştirilerek boyarmadde alınma eğrisi çıkartılır. Ancak boyarmaddenin % çekim değeri kaç olursa olsun bu değer 100 kabul edilip, diğer değerler de bu değere göre düzeltilerek relatif boyarmadde % değerleri bulunur. Bu şekilde elde edilen çekim eğrisi, doğru poligonu ile bölümlere ayrılır ve Formül 3 te verilmiş olan bağıntıya göre hesaplanır[16]. Vsig = V böl x ΔCR / 100 ( 3 ) Vsig : Signifikant hız (%/dak) 36

İstanbul Ticaret Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Güz 2010 V böl : Çekim eğrisinin bir doğru bölümü için ortalama boyama hızı (%/dak) ΔCR : Çekim eğrisinin bir doğru bölümü için, bu bölümün başı ve sonu arasındaki relatif boyarmadde % si farkı -Yarı boyama süresi Boyamada life alınan maksimum boyarmadde miktarının yarısının life çektirilmesi için geçen süreye yarı boyama süresi denir. Bu değer signifikant hız gibi boyarmaddenin lif tarafından düzgün alınabilmesi için önemlidir. Yarı boyama süresi kısaldıkça boyamalarda düzgünsüzlük riski artmaktadır. Yarı boyama süresi boyarmaddeye ait % çekim eğrileri yardımı ile belirlenebilmektedir. -Standart Afinite Standart afinite değerleri birbirine yakın olan boyarmaddeler kombinasyon boyamalar için uygundur[17]. Daha sonra yapılacak çalışmalara ışık tutabilmesi açısından bu boyarmaddenin bu lif için standart afinite değeri Formül 4 e göre hesaplanmıştır[18]. -Δμ = R x T x [ ln [D] ф / [D] σ ] ( 4 ) -Δμ : Standart afinite (kj/mol) R : Gaz sabiti (8.315 J/mol.K) T : Mutlak Sıcaklık K [D] ф : Lif üzerindeki boyarmadde (g/kg) [D] σ : Boyama flottesindeki boyarmadde (g/l) -Difüzyon katsayısı Kombinasyon boyamalardaki boyarmadde seçiminde boyarmaddelerin difüzyon hızlarının birbirine yakın değerlerde olması gereklidir[17]. Yarı boyama süresindeki difüzyon katsayıları Formül 5 e göre hesaplanmıştır[18]. D = 0.04919 x (l 2 / t 1/2 ) (5) D : Difüzyon katsayısı (cm 2 / s) l : Lif çapı (cm) t 1/2 : Yarı boyama süresi (s) 37

Nigar MERDAN, Yusuf İNANICI -Boyamaların haslıkları Boyamaların ışık haslık testlerinde TS 1008, yıkama haslıklarında TS 716, sürtünme haslıklarında TS 717 ve ter haslıklarında TS 398 standartları kullanılmıştır. Işık haslıklarının değerlendirilmesinde mavi skala, diğer haslıklarda ise gri skala kullanılmıştır[19-20-21-22]. -Kolorimetrik ölçümler Boyanan örneklerin % reflektans değerlerinin ölçümleri Colorgen renk ölçüm cihazı ile Dyematch bilgisayar programı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Ölçümlerde konvansiyonel yöntemle elde edilmiş örnekler standart olarak kabul edilmiş ve 10 açı altında D/65 ışık kaynağı kullanılmıştır. CIELab sistemine göre renk değerlerinin hesaplanmasında Formül 6 kullanılmıştır[23]. ΔE* = [(ΔL*) 2 + (Δa*) 2 + (Δb*) 2 ] 1/2 ( 6 ) Rengi tanımlamak için tristimulus değerlerinden hesaplanabilen L*, a* ve b* şeklinde üç koordinat kullanılmakta ve birbirine dik açı yapan ve nötral noktada kesişen a* ve b* eksenleri ile bu eksenlerinin oluşturduğu düzleme dik olan L* ekseni esas alınmaktadır. Aynı rengin farklı tonları, a* ve b* eksenleri tarafından oluşturulan düzlem içerisinde nötral noktadan dışarıya doğru uzanan bir hat üzerinde yer almaktadır. L* örnek - L* standard değerinin pozitif olması numunenin standarttan daha açık olduğunu, negatif olması ise daha koyu olduğunu gösterir. a* değerinin negatif olması standarda göre rengin yeşile doğru, pozitif olması ise kırmızıya doğru kaydığını gösterir. b* değerinin negatif olması rengin standart örnekten daha mavi, pozitif olması da sarı nüanslı olduğunu gösterir. 3.Sonuçlar -% Çekim ve Fiksaj Konvansiyonel ve ultrasonik yöntem ile yapılan boyamaların süre - %çekim eğrileri Şekil 3 te gösterilmektedir. Ultrasonik yöntemde konvansiyonel yönteme oranla %34.2 daha fazla boyarmaddenin life transfer olduğu belirlenmiştir. Boyama sonrası yıkamalarda yıkama flottesine geçen boyarmadde miktarı ultrasonik yöntemde %60.6 daha azdır ( Şekil 4 ). 38

İstanbul Ticaret Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Güz 2010 Çekim eğrileri % çekim 100 80 60 40 konvansiyonel ultrasonik 20 0 0 20 40 60 süre, dak. Şekil 3 Boyarmaddenin çekim eğrileri Yıkamalarda uzaklaştırılan boyarmadde boyarmadde, mg 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 0,668 0,458 0,263 0,263 0,21 0 1. yıkama 2. yıkama toplam konvansiyonel ultrasonik Şekil 4. Yıkamalarda uzaklaştırılan boyarmadde Yıkama işlemlerinde uzaklaştırılan boyarmadde miktarları dikkate alındığında, life fikse olan boyarmadde konvansiyonel yöntemde %39.1, ultrasonik yöntemde ise %64.5 olmaktadır. Ultrasonik yönteme göre boyanmış örnekte boyarmadde fiksajı %39 daha fazladır. - Signifikant Hız - Yarı Boyama Süresi - Standart Afinite ve Difüzyon Katsayısı Konvansiyonel yönteme göre boyamanın signifikant hızı 1.691 % /dakika, ultrasonik yöntemde ise 2.054 bulunmuştur. Konvansiyonel yöntemde yarı boyama süresi (t 1/2 ) 34.65 dakika olarak hesaplanmışken bu değer ultrasonik yöntemde 43.9 dakikadır. Boyamaların % çekim değerleri yardımı ile elde edilen standart afinite değerleri (-Δμ ), konvansiyonel yöntem için 17.51 kj/mol, ultrasonik yöntemde ise 39

Nigar MERDAN, Yusuf İNANICI 20.18 kj/mol dür. Aynı şekilde boyamaların % çekim değerleri yardımı ile elde edilen difüzyon katsayısı (D) değerleri de konvansiyonel yöntem için 2.49 x10-11 cm 2 /s, ultrasonik yöntemde ise 1.96 x10-11 cm 2 /s dir. - Haslıklar Konvansiyonel yöntemle karşılaştırıldığında ultrasonik enerjinin, Color Index Reactive Black 5 boyarmaddesi ile boyamanın haslıklarında fazla etkili olmadığı belirlenmiştir (Tablo 3). Tablo 3. Boyamaların haslık değerleri Yıkama Işık Sürtünme k u k u k u r s r s y k y k 5 4-5 5 4-5 4 4 5 5 5 5 Ter k u ra sa rb sb ra sa rb sb 4 4 4 4 5 5 4 3-4 k: konvansiyonel u: ultrasonik r: renk değişimi s: solma y: yaş k: kuru ra: renk değişimi asidik rb: renk değişimi bazik sa: solma asidik sb: solma bazik -Renk CI Reactive Black 5 boyarmaddesi ile yapılan boyamalarda, ultrasonik yöntemle boyanan örnek ile konvansiyonel yöntemle boyanan örnek arasında renk farklığı oluşmuştur (ΔE*= 3.54). Ultrasonik yöntemde boyanan örnek daha koyudur. (ΔL*= -3.36). Burada rengin koyulaşması renk nüansındaki farklılıkların iyileşmesini sağlamıştır. Ultrasonik yöntemde örneğin rengi yeşile doğru kaymış (Δa*= -0.53) ve konvansiyonel yönteme göre mavi nüans artmıştır (Δb*= -0.99) ( Şekil 5). 40

İstanbul Ticaret Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Güz 2010 Renk değerleri std:konvansiyonel yöntem 4 3 2 1 0-1 -2-3 -4 ΔE*, 3,54 ΔL*, -3,36 Δa*, -0,53 Δb*, -0,99 Şekil 5. Boyamaların renk değerleri C.I. Reactive Yellow 39, C.I. Reactive Red 84 ve C.I.Reactive Blue 69 ile poliamid mikrolifin boyanmasında, boyama kinetiklerinin incelendiği bu araştırmada ultrasonik enerjinin kullanıldığı yöntemin boyarmaddelerin % fiksaj değerine olumlu etkisi ile daha az boyarmadde ve kimyasal madde tüketimini sağlaması sonucu, daha ekonomik boyamalar elde edilebilir. Ultrasonik enerjinin kullanılması ile daha az madde ile daha iyi koruma sağlanabildiğinden hem ekonomi hem de çevre açısından alternatif bir yöntem olduğu düşünülmektedir. Kaynaklar Mason,T.J, Lormier,J.P., (1988), Sonochemistry: Theory, Applications and Uses of Ultrasound in Chemistry, Ellis Horwood Limited. Duran K.,Bahtiyari M.İ vd., (2006), Ultrasound Technology, Tekstil ve Konfeksiyon, 3, p 155. Perincek S vd., (2009), Design parameter investigation of industrial size ultrasound textile teratment bath, Ultrasonics Sonochemistry, 16,184-189. Akalın,M., Merdan,N vd.,(2004), Effects of ultrasonic energy on the wash fastness of reactive dyes,ultrasonics, Volume 42, Issues 1-9, April, p.161-164. Öner, E., Başer, İ vd., (1995), Use of ultrasonic energy in reactive dyeing cellulosic fabrics, JSDC. Vol111.Sept,p.279-281. Sun,D.,, Guo, O vd.,(2010), Investigation into dyeing acceleration efficiency 41

Nigar MERDAN, Yusuf İNANICI of ultrasound energy, Ultrasonics, Volume 50, Issues 4-5,, p. 441-446. Lee, K.W., Chung, Y.S vd., (2003), Characteristics of Ultrasonic Dyeing on Poly(ethylene Terephthalate) Textile Research Journal, Vol. 73, No. 9, 751-755. Bayduz,N., İnanıcı,Y.,(1994), Ultrasonik Enerji Kullanılarak Mikroelyafın Boyanması, Marmara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, İstanbul. Merdan,N., Akalın, M vd.,(2004), Effects of ultrasonic energy on dyeing of polyamide (microfibre)/lycra blends, Ultrasonics, Volume 42, Issues 1-9, p.165-168. Kamel M.M.; El-Shishtawy R.M vd.,(2003), Ultrasonic-assisted dyeing: I. Nylon dyeability with reactive dyes, Polymer International, Volume 52, Number 3, p. 373-380(8). Hongu, Tatsuya., Phillips, G.O (1990), New Fibres, Ellis Horwood, p:18-21. 1990 Shore,J (1995), Cellulosic Dyeing, Society Dyers and Colorists. Lewis,D (ed), (1992) Wool Dyeing, Society of Dyers and Colorists. Giles, C.H., (1974) A Laboratory Course of Dyeing, The Society of Dyers and Colourists. Thakore, K.A., Smith, C.B.,(1990), Application of Ultrasound to Textile Wet Processing, American Dyestuff Reporter 1990 p. 45-47. Tekstil ve Konfeksiyon,(anon), (1991) Yıl 1, Sayı 1, s 44-51. Sumitomo Chemical, (1992), Reaktif Boyarmaddelerle Boyanmış Ürünlerin Problemleri ve Sumifix Supra Boyarmaddelerinin Avantajları, Sumitomo Technical Data. Bird, C.L. (Ed.), Boston, W.S (Ed.).,(1975), The Theory of Coloration of The Textile The Dyers Comp. Pub. Trust. TS 1008; Tekstil Mamullerinin Renk Haslığı, Ksenon Ark Lambası Deneyi. TS 716; Boyalı ve Baskılı Tekstil Mamulleri için Renk Haslığı Deney Yöntemleri Yıkamaya Karşı Renk Haslığı Tayini. TS 717; Boyalı ya da Baskılı Tekstil Mamulleri için Renk Haslığı Deney Metodları- Sürtünmeye Karşı Renk Haslığı Tayini. 42

İstanbul Ticaret Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Güz 2010 TS 398; Boyalı ve Baskılı Tekstil Mamulleri için Renk Haslığı Deney Yöntemleri Tere Karşı Renk Haslığı Tayini. Fairchild, M.D., (1997), Color Appearance Models, ISBN 0-201-63464-3, Addision Westley Longman, Inc. 43