Tekstil Teknolojileri Elektronik Dergisi Cilt: 3, No: 3, 2009 (65-69) Electronic Journal of Textile Technologies Vol: 3, No: 3, 2009 (65-69) TEKNOLOJĐK ARAŞTIRMALAR www.teknolojikarastirmalar.com e-issn: 1309-3991 (Derleme) (Review) Keten ve Jüt Liflerinin Boyanması ve Bu Konudaki Yenilikler Yard.Doç.Dr. Rıza ATAV*, Arş.Gör. E. Sema NAMLIGÖZ** * Namık Kemal Üniversitesi Tekstil Mühendisliği Bölümü ** Ege Üniversitesi Tekstil Mühendisliği Bölümü rizaatav@corlu.edu.tr eylen.sema.namligoz@ege.edu.tr Özet Keten bitkisinden elde edilen keten, bitkinin sap kısmından çıkartılan bir gövde lifidir. Parlaklığı vaks içeriğinden kaynaklanmaktadır. Bu lif kolaylıkla boyanabilmekte ve renk yıkandığında akmamaktadır. Keten kolayca buruşmakta ancak kolayca da ütülenmektedir. Keten, pamuk gibi substantif, küp ve reaktif boyarmaddelerle boyanabilmektedir. Ketenden üretilen giysilerin boyanmasında dikkat edilmesi gereken nokta, kumaşın yüksek sıcaklıklara kadar ısıtıldığında önemli derecede çekmesidir. Her ne kadar jütün kullanımı paketleme materyali, halılar v.b. gibi malzemelerle sınırlandırılmış olsa da özel kullanım alanları için birçok farklı karışım kumaşlar üretebilmek amacıyla kimyasal prosesler sayesinde jüt yün, poliester ve viskonla karıştırılabilmekte ve kullanılmaktadır. Renklendirme söz konusu olduğunda jüt direkt, kükürt, reaktif ve pigment boyarmaddelerle boyanabilmektedir. Bu makalede keten ve jüt liflerinin boyanma özellikleri ve bu konudaki yenilikler hakkında bilgi verilmektedir. Anahtar kelimeler: Keten, jüt, boyama, boyarmadde Dyeing of Linen And Jute Fibers And Innovations in This Subject Abstract Linen is from flax, a bast fiber taken from the stalk of the plant. The luster is from the natural wax content. This fiber can be easily dyed and the color does not fade when washed. Linen does wrinkle easily but also presses easily. Linen can be dyed with substantive, vat and reactive dyes like cotton. The one thing to be cautious about dyeing a garment made from linen is if the fabric is heated it will shrink considerably. Although the use of jute was limited to packing material, carpets, etc. because, of certain changes made by chemical processing jute can also be blended with wool, polyester and viscose, to produce a number of various blended fabrics of specific end uses. As far as the coloration is concern, jute can be dyed with direct, sulphur, reactive and pigments. In this article knowledge about the dyeing of linen and jute and innovations in this subject are given. Key words: Linen, jute, dyeing, dye Bu makaleye atıf yapmak için Atav, R., Namlıgöz E.S., Keten ve Jüt Liflerinin Boyanması,Tekstil Teknolojileri Elektronik Dergisi 2009, 3(3) 65-69 How to cite this article Atav, R., Namlıgöz E.S., Keten ve Jüt Liflerinin Boyanması Electronic Journal of Textile Technologies, 2009, 3 (3) 65-69
Teknolojik Araştırmalar: TTED 2009 (3) 65-69 Keten ve Jüt Liflerinin Boyanması 1. GĐRĐŞ Keten lifleri bitki sapından elde edilen bir sak lifi olup bitkisel lifler içinde en yüksek mukavemete (örneğin pamuğun 2-3 katı) ve düşük elastikiyete sahiptir. Yapısındaki mumlar nedeniyle bu lifler doğal bir parlaklık göstermektedir. Keten kumaşlar kolaylıkla buruşmaktadır, fakat aynı zamanda kolayca ütülenebilmektedir. Bu lifler iyi bir ısı izolasyonu özelliğine sahip olduklarından, serin tutma özelliği göstermekte ve bu nedenle özellikle yazlık giysilerde tercih edilmektedir [1]. Jüt lifleri de keten gibi bir sak lifi olup, ağartılmalarındaki güçlük nedeniyle bu liflerin kullanım alanları paketleme malzemesi, halılar vb. ile sınırlı kalmıştır. Kimyasal işlemlerle jütte meydana getirilen değişiklikler sayesinde bu lifler özel kullanım alanları için yün, poliester ve viskon ile karıştırılabilmektedir. Aynı zamanda ekolojik olmaları nedeniyle yabancı ülkelerde paketleme materyali olarak polipropilen veya poliüretan yerine kullanılmaları tercih edilmektedir [2]. Gerek keten gerekse jüt lifleri pamuk liflerinin boyanmasında kullanılan direkt, kükürt, reaktif ve pigment boyarmaddelerle boyanabilmektedir. Bu makalede, keten ve jüt liflerinin boyanması sırasında dikkat edilmesi gereken hususlar ve bu liflerin boyanması konusundaki çalışmalar hakkında bilgi verilecektir. 2. KETEN LĐFLERĐNĐN BOYANMASI Bilindiği gibi keten, tek başına liflerden değil lif demetlerinden oluşmakta ve bu demetler pektin ile birbirine bağlanmaktadır. Bu pektin maddesi kuvvetli bazların etkisiyle parçalanacağı için lif demetleri de kuvvetli bazik ortamda özellikle yüksek sıcaklıklarda parçalanmaktadır. Bu nedenle, ketenin boyanması sırasında sıcak bazik flottelerle çalışmaktan kaçınılmalıdır. Diğer dikkat edilmesi gereken bir husus da, keten liflerinin sertliği sebebiyle bunlara boyarmaddenin tamamen ve düzgün bir şekilde nüfuz edebilmesinin zor olmasıdır. Bu nedenle, söz konusu liflerin boyanması sırasında şu hususlara dikkat edilmelidir; Sıkı dokunmuş, tek renge boyanacak kumaşlarda, kumaş yerine önce iplikleri boyamak ve bu ipliklerle kumaşı dokumak Boyarmaddenin liflerin içine nüfuz edebilme yeteneğini arttıran ve düzgün boyamayı destekleyen yardımcı maddeler kullanmak Liflere affinitesi çok fazla olmayan boyarmaddeleri kullanmak Kurutma sırasında liflerin sertleşmesine yol açmamak için 80 C un üzerine çıkmamak [3] Son yıllarda keten boyamacılığında önem kazanan bir konu enzimatik işlemlerin renk verimi üzerine etkisidir. Keten kumaşın kontrollü bir şekilde selülazlar ile enzimatik işlemi keten lifinden pektik materyallerin kısmen uzaklaştırılmasını sağlamaktadır. Lifin daha açık bir yapı kazanması terbiye işlemlerinde kullanılan boyarmadde ve kimyasalların sulu çözeltilerinin daha fazla absorbe edilmesini sağlamaktadır. Enzimatik işlem görmemiş kumaşlar, çeşitli koşullarda selülazlarla işlem görmüş olanlara göre direkt ve reaktif boyarmaddelerle daha yavaş boyanmaktadırlar [4]. Ahmed et.al keten kumaşların sodyumperboratla ön terbiyesi ve daha sonra boyanması sırasında ultrason kullanımının etkisini incelemişlerdir. Ultrason varlığında ağartılan liflerin beyazlık derecelerinin daha yüksek olduğu tespit edilmiştir. Ultrason varlığında 50 C da elde edilen renk verimleri, konvansiyonel yöntemle 80 C da yapılandan bile kısmen daha yüksek çıkmıştır. Ayrıca ultrason varlığında boyanan numunelerin yaş haslıklarında da artış tespit edilmiştir [5]. Shan et.al kitosanla işlem görmüş keten liflerinin boyanma özelliklerini incelemişlerdir. Elde edilen bulgulara göre liflerin boyanma hızının belirgin ölçüde arttığı, sürtme ve yıkama haslıklarının yükseldiği tespit edilmiştir [6]. 66
Atav, R., Namlıgöz E.S., Teknolojik Araştırmalar: TTED 2009 (3) 65-69 Keten, bobin veya kumaş halinde boyanabilmektedir. Boyarmaddeler, boyama yöntemi ve kullanılacak cihaz bitmiş mamulün kullanılacağı yere göre seçilmektedir. Đpliği boyalı dokuma kumaş eldesi için keten iplikleri bobin şeklinde boyanmaktadır. Bobinlerin mutlaka gevşek sarımlı olması gerekmektedir. Aksi taktirde boya flottesi bobinin iç kısmına yeterince işleyememekte ve sonuç olarak boyanamamaktadır. Ayrıca, aynı partideki bobinlerin sarım sıklığının da homojen olması gerekmektedir [7]. Çapraz bobin boyamalarında özel (teleskop veya elastiki) bobin kullanılması tavsiye edilmektedir. Kasardan sonra çapraz bobinler bir ara kurutmaya tabi tutulup bundan sonra boyanırlarsa, boyanın ipliklerin her noktasına işlemesi daha iyi olmaktadır [3]. Keten boyamacılığı birçok yüksek teknik işlemler içermektedir: boya flottesinin bileşimi, sıcaklık, kumaşa temas süresi, durulama, sabunlama, kurutma teknikleri vb. Keten kumaşların boyanmasında farklı yöntem ve cihazlar kullanılabilmektedir. Kumaşın aşınması ve kırılması riski nedeniyle jet ve overflow tipindeki makinelerde boyama yapılması tavsiye edilmemektedir. En sık kullanılan cihaz, 2,5 metre enindeki kumaşla çalışma imkânı bulunan jiggerdir. Ancak, kalın kumaşların boyanmasında emdirme yöntemi tercih edilmektedir. Life en iyi işleme özelliğine sahip ve tekrarlanabilir boyamaların eldesi için iki işlem önerilmektedir; - Reaktif boyarmaddeler için: Emdirme yöntemine göre boyarmadde aplike edilip, soğukta bekletildikten sonra açık en yıkama makinesinde işlem yapılmalıdır. - Küp boyarmaddeleri için: Pad-jig yöntemi tercih edilmelidir [7]. Keten liflerinin içerdiği yabancı madde miktarı fazla olduğundan, iyi haslıklar eldesi için boyamadan önce bunların uzaklaştırılması şarttır. Bu da keten mamulü boyamadan önce soda çözeltisiyle kaynatarak ve hatta arkasından ağartarak yapılabilir [3]. Bu lifler selülozu boyayan boyarmaddelerle (direkt, reaktif vb.) iyi yaş haslıklar verecek şekilde boyanabilmektedir. Boyamada yüksek dayanıklılık ve iyi penetrasyon özelliğine sahip boyarmaddeler kullanılmalıdır. Değişik tipteki boyarmaddeler kullanılabilir, ancak her birinin performansı farklıdır. Tekstil mamulünün kullanılacağı yer boyarmadde seçiminde dikkate alınmalıdır [7]. Bu liflerin boyanmasında en çok kullanılan boyarmadde gruplarına ait özellikler aşağıda belirtilmektedir. 2.1 Direkt Boyarmaddeler Bu boyarmaddeler, suda çözünebilen ve düşük renk haslıklarına sahip boyarmaddelerdir. Bu nedenle, direkt boyarmaddeler renk haslıklarının çok önemli olmadığı durumlarda tercih edilebilmektedir [7]. 2.2 Küp Boyarmaddeleri Bu boyarmaddeler, iyi renk haslıklarına ve ışık ve ağartmaya karşı yüksek dayanıma sahiptirler. Bunların çözülmesi hassas bir işlem olup lifler tarafından düzgünsüz alıma yol açabilir [7]. Küp boyarmaddeleriyle keten boyanmasında genellikle pigment veya küp asidi yöntemleri kullanılır [3]. 2.3 Reaktif Boyarmaddeler Reaktif boyarmaddeler, parlak renklerin eldesinde kullanılırlar. Işığa karşı iyi dayanım gösterirler, birkaç istisna dışında ağartmaya karşı düşük dayanıklılığa sahiptirler [7]. Keten kumaş boyarken dikkat edilmesi gereken husus, bu kumaşların yüksek sıcaklık etkisine maruz bırakıldıklarında çekmeleridir. Bu nedenle soğukta boyayan reaktif boyarmaddeler tercih edilmelidir [8]. Boyama yöntemi olarak genelde iki basamaklı yöntem tavsiye edilmektedir [3]. Kumaşa boyama öncesi kir iticilik, yumuşatma, su iticilik gibi bitim işlemi uygulanmasından kaçınılmalıdır, zira bunların uzaklaştırılması oldukça güç olup, aynı zamanda bunlar boyamada abraja yol açabilmektedir [8]. 3. JÜT LĐFLERĐNĐN BOYANMASI Pamuk ve jüt dünya selüloz lif üretiminde birinci ve ikinci sıradadır. Pamukla karşılaştırıldığında çeşitli jüt uygulamaları lifin doğasında olan yetersizlikler nedeniyle elverişsizdir. Son yıllarda özel ve katma 67
Teknolojik Araştırmalar: TTED 2009 (3) 65-69 Keten ve Jüt Liflerinin Boyanması değerli jüt üretimi için ciddi çalışmalar yapılmaktadır [9]. Bu liflerin boyanması söz konusu olduğunda direkt, kükürt, reaktif ve pigment boyarmaddeleri kullanılabilmektedir. Jüt materyallerin kükürt boyarmaddeleri ile en uygun indirgen madde olan Na 2 S in kullanımı ekolojik nedenlerle istenmemektedir. Bu nedenle, Laga ve ark. yaptıkları çalışmada ekolojik boyama eldesi için indirgen madde olarak Na 2 S yerine çevre dostu bir madde olan sıvı jaggery (palmiye bitkisinin özsuyundan elde edilen kahverengi renkli bir tür şeker) kullanımını araştırmışlardır. Yapılan çalışmada sodyum sülfür (Na 2 S) ve sıvı jaggery kullanılarak kükürt boyarmaddeleriyle yapılan boyama işlemlerinin K/S değerleri ile yıkama, sürtme ve ışık haslıklarının kıyaslanabilir nitelikte olduğu tespit edilmiştir [2]. Jüt/pamuk karışımları, jüt için tamamıyla yeni bir sektör olan döşemelik ve giysilik tekstil sanayinde ana çıkış noktası olarak öneme sahiptir. Jüt ve jüt/pamuk karışımı ürünlerden daha fazla yararlanabilmek için bu liflerin işlenme sorunlarını yok edebilecek ticari olarak uygulanabilir teknolojilerin geliştirilmesi gerekmektedir. Jüt ürünlerine aplikasyonu kısıtlayan sorunlardan biri ışık altında renk değişmesi yani solmadır. Çok az boyarmadde jütte de pamukta elde edilen ışık haslığına ulaşabilmektedir. Jütteki haslık değerleri genelde pamuğa göre 0.5-1.5 puan daha düşük olmakta, bazen de düşüş 2-3 puanı bulabilmektedir. Jütün pamukla karışımında, pamuk bileşeni nedeniyle sorun hafifletilmiş olmakta; fakat özellikle jüt oranı fazlaysa, karışım kumaşın kendisi giysilik ve döşemelik kumaştan beklenen özellikleri karşılayamamaktadır. Jüt içeren ürünlerde yüksek ışık dayanımı elde etmek için; boyanmış poliamid liflerinde çok iyi ışık haslıklarının [2, 9] olması nedeniyle tekrar gündeme gelen 1:2 metal kompleks boyalarının jüt ve jüt/pamuk karışımı kumaşların boyanmasında kullanılması söz konusu olmuştur. Bu amaçla, Cai ve ark. yaptıkları çalışmada pamuğa 1:2 metal kompleks boyarmaddeleriyle boyanabilme özelliği vermek amacıyla bir katyonikleştirme maddesi kullanarak kimyasal modifikasyon uygulamışlardır. Bu işlemle ışık ve yıkama haslığının geliştirildiği belirtilmiştir. Ayrıca boyama sonrası polikuarterner amin türevi esaslı katyonik maddeyle yapılan ard işlemlerin yıkama haslıklarını geliştirdiği, ışık haslıklarını pek etkilemediği tespit edilmiştir [9]. Ghosh et.al çeşitli boyarmaddeler ve terbiye işlemlerinin jüt/pamuk karışımı kumaşların UV koruma özelliği üzerine etkisini araştırmıştır. H 2 O 2 ile ağartmanın, kumaşları UV ışınlarına karşı daha geçirgen yaptığı tespit edilmiştir. Spektral analizlerden UV korumada nükleofil grup olarak siyanürik klorür içeren monoklortriazin esaslı reaktif boyarmaddelerin daha etkili oldukları gözlenmiştir. 4. SONUÇ Gerek keten gerekse jüt lifleri pamuk liflerinin boyanmasında kullanılan direkt, kükürt, reaktif ve pigment boyarmaddeleriyle boyanabilmektedir. Boyarmadde seçiminde tekstil mamulünün kullanılacağı yer dikkate alınmalıdır. Ayrıca bu liflerin yapılarındaki farklılık göz önünde bulundurularak uygun boyama yöntemleri seçilmelidir. Keten boyamada en önemli sorun bu liflerin yüksek sıcaklıklarda kırılganlaşması ve kuvvetli bazlardan (hava oksijeni varlığında) zarar görmeleridir. Bu sorun, soğukta boyayan boyarmaddeler kullanılarak ve kurutma sırasında 80 C un üzerine çıkmamaya özen göstererek giderilebilmektedir. Jüt boyamada en önemli sorunlardan biri yetersiz ışık haslıklarıdır. Bu nedenle, son zamanlarda PA boyamacılığından tanıdığımız yüksek ışık haslıklarına sahip 1:2 metal kompleks boyarmaddelerinin jüt boyamada kullanımı araştırılmaktadır. Modifiye edilmiş ve boyanmış jütlerde 6 gibi yüksek bir ışık haslık değeri elde edilebildiği belirtilmektedir. Ayrıca modifiye edilmiş jütte boya alımında artış ve yıkama haslığında gelişme gözlendiği söylenmektedir. 68
Atav, R., Namlıgöz E.S., Teknolojik Araştırmalar: TTED 2009 (3) 65-69 5. KAYNAKLAR 1) http://www.fabrics.net/linen.asp/2004 2) Laga, S.K., Chinchwade, S.S., Upadhye, V.B., Bhagwat, Gurav, Swash Patıl, Kulkarnı, G., Eco- Friendly Processing of Jute Fabric, Colourage, pp. 37-40, January 1997 3) Tarakçıoğlu, I., Tekstil Boyacılığı-I Ders Kitabı, sf. 178-179, 1982 4) Ledakowicz, J.S., Lewartowska, J., Gajdzicki, B., Influence of Enzymatic Pretreatment on the Dyeability of Linen Fabrics, Fibres & Textiles in Eastern Europe, 8 (3), pp 76-9, 2000 5) Ahmed, N.S.E., El-Shishtawy, R.M., Kamel, M.M., Ultrasound Assisted Pre-treatment and Dyeing of Linen Fibres with Reactive Dyes, Pigment & Resin Technology, 36 (6), pp. 363-372, 2007 6) Shan, X.-d. Li, C. Ren, L., Dyeing Performance Improvement of Linen Fabric Treated with Chitosan, Journal of Dalian Institute of Light Industry, 25 (3), pp. 220-222, 2006 7) www.mastersoflinen.com/2004 8) http://www.prochemical.com/directions.htm/2004 9) Cai, Y., David, S.K., Pailthorpe, M.T., Dyeing Of Jute And Jute/Cotton Blend Fabrics With 2:1 Pre- Metallised Dyes, Dyes And Pigments, 45 (2), pp. 161-168, 2000 10) Ghosh, S.B., Bajaj, P., Kothari, V.K., Effect of Dyes and Finishes on UV Protection of Jute/Cotton Fabrics, Indian Journal of Fibre & Textile Research, 28 (4), pp. 431-436, 2003 69