Emdirme İçin Kullanılan Makinalar Fulardlar Emdirme için kullanılan en basit ve yaygın makine fularddır. Fulardın esasını, içerisinde flottenin bulunduğu bir tekne ve sıkma merdaneleri oluşturmaktadır. Tekne şekline, merdane sayısına ve yerleştiriliş şekline göre çok değişik fulard şekilleri bilinmektedir. Çeşitli 2 ve 3 merdaneli fulard tipleri Metot basit görünse de önemli olan mamulün her tarafına eşit ve düzgün bir şekilde terbiye maddesini aktarmaktır. Emdirmede önemli olan faktörler Kumaşın flottede kalış süresini sabit tutabilmek için, teknedeki flotte seviyesinin tüm emdirme işlemi süresince aynı düzeyde kalması zorunludur. Bunun için kesintisiz çalışma sırasında kumaşın flotteden geçerken birim zamanda aldığı flotte kadar flottenin, birim zamanda tekneye ilave edilmesi gerekir. Bu husus otomatik dozajlamayla sağlanır. Fulard Küvetinin Isıtılması Fulard küvetindeki çözeltinin ısıtılması nadiren de soğutulması çok çeşitli şekillerde yapılabilir. Küvet cidarının iki katlı olup bunların arasından doğrudan doğruya su buharı veya sıcak su, yağ, gliserin geçirerek ısıtma yapılabilir. Bazı konstrüksiyonlarda küvetin içine yerleştirilen serpantinler vasıtasıyla da flottenin ısıtılması sağlanabilir. Sıkma Merdaneleri Sıkma merdaneleri genellikle üzeri lastik kaplı, içi boş demir silindirlerden oluşmaktadır. Silindir kaplamalarının sertlikleri ise en sert 100 Shore, orta sert 70-75 Shore, yumuşak kaplama ise 50-60 Shore olarak verilmektedir. İki merdane arasındaki sıkmalarda sorun, bütün merdane enince eşit bir sıkmanın sağlanmasının zor olmasıdır. Etkili ve düzgün bir sıkma çoğunlukla silindir konstrüksiyonu ile ilgili bir durumdur. Bastırmayı sağlayan kuvvet merdanelerin iki ucundaki akslardan etki ettiğinden, merdaneler buralarda daha fazla bir basınç oluşacak şekilde kavislenmektedirler. Kavislenme, uygulana basınç (P) ve sıkma silindiri çalışma eni (L) arttıkça artmaktadır. Kenarlarda ortaya nazaran daha fazla olan sıkmanın, her tarafta bir dereceye kadar eşit olmasını sağlamak için alınan en basit önlem, merdanelerin orta kısımlarının bombeli yapılmasıdır. Silindirlerde kavislenme sorununun çözümü için ortaya çıkmış silindir konstrüksiyonları Bir merdanenin kavislenme derecesi aşağıdaki formülle hesaplanır: q l 4 f m = E J K f m = Merdanenin ortasındaki kavislenme q = Lineer basınç l = Dayanak noktaları arasındaki mesafe K = Özel yükleme durumuna ait bir sabite J = Atalet momenti E = Elastisite modülü Demek ki kavislenmeyi azaltmak için dayanak noktaları arasındaki mesafeyi küçültmek gerekecektir. EĞER DAYANAK NOKTALARI SAYISI SONSUZ OLURSA, KAVİSLENME DE SIFIR OLUR. Bu formülde lineer basınç, atalet momenti ve elastisite modülü, malzeme veya çalışma koşullarına bağlı değerler olduklarından, bunların büyük derecede değiştirilmesi mümkün değildir. Kavislenmeden doğan sakıncayı en mükemmel şekilde ortadan kaldıran konstrüksiyonlar içten basınçlı sıvı (hidrolik) veya basınçlı hava (pnömatik) destekli olanlardır. Hidrolik Desteklere Örnekler Küsters-Swimming roller Ramisch Kleinewefers-Nipco-Tex Küsters-Swimming Roller Yüzen merdaneler sabit bir aks ile bunun etrafını saran ve yataklarda dönebilen boru kısmından oluşmaktadır. Aks ile boru kısmı arasında kalan boşluk iki kenardaki contalarla ve uzunlamasına contalarla ikiye ayrılmaktadır. 24
Nipco-tex Silindirleri Bu silindirlerde dolu silindir aksı sabit dururken, basınç uygulanan bölümün üzerinde bulunan silindirlerin metal manto ve elastik kaplama kısmı kumaş hareketine göre dönmektedir. Bu nedenle dolu silindir aksında meydana gelen kavislenme, asıl silindir yüzeyini etkilememektedir. Pnömatik Desteklere Örnekler Ramisch Kleinewefers-Bicoflex Bicofleks merdanesinin göbeğinde içi dolu bir aks, bunun üzerinde üst merdaneye bakan tarafta ve ayrıca iki yanlarda alt tarafta pnömatik olarak şişirilebilen destek yastıkları, destek yastıklarının üzerinde sırasıyla kılıf, rulmanlar, çelik boru ve lastik kaplama bulunmaktadır. Düzgün bir sıkma, üst merdaneye bakan destek yastıklarından ortadakinin dış boruya içeriden kenarlardaki destek yastıklarına nazaran daha yüksek basınç uygulanmasıyla sağlanmaktadır. Bicoflex merdanelerinin basınç profili: Gelişmiş fulard silindirlerinde farklı basınç ayarları yapabilmek mümkündür. PLC vasıtasıyla kontrol edilen bir programla sıkma efektleri ayarlanabilir. Bicoflex-A F Ölçümü ve otomatik basınç kontrolü Emdirme (Aplikasyon) Sonrası Reaksiyonun Gerçekleştirilme Şekline Göre Yarı-Sürekli ve Sürekli Yöntemler Vardır Pad-Batch, Roll, Jig, Steam, Dry, Dry- Termosol Yarı-Sürekli Yöntemler Pad-Batch Pad-Roll Pad-Jig Pad-Batch Yöntemi Emdirme-Soğukta Bekletme Avantajları Basitlik: Metod çok basittir. İyi bir fulard ve dok sarma tertibatı yeterlidir. Ekonomiklik:Fiksaj oda sıcaklığında olduğundan, ısı enerjisine ihtiyaç yoktur. Su kullanımı da en azdadır. Özellikle yıkama da leventlerde yapıldığında ekonomiklik artar. Çok az işçiyle yüksek üretim sağlar. Renk tekrarlanabilirliği: Çektirme metoduyla boyanmış partiler arasındaki renk farklılığı görülmez. Esneklik:Uzun metrajlar kadar kısa metrajlar da çalışılabilir. Dezavantajları Yüksek kimyasal maliyeti ve uzun süre: Bir reaksiyonun verimi konsantrasyon, sıcaklık ve süre ile belirlendiği için bu 3 faktörden biri düşük olduğunda diğer ikisinin yüksek olması gerekir. Pad-batch yönteminde, soğukta çalışma nedeniyle konsantrasyon yüksek süre uzundur. Ancak çok sayıda dok bekletilerek üretim hızı arttırılabilir. Çalışırken dikkat edilecek hususlar Özellikle reaktif boyamada kullanılan bu yöntemde iyi bir renk tekrarlanabilirliği için banyonun stabilitesi önemlidir. Boya banyosunun sıcaklığının 20 0 C ın üzerine çıkması banyo stabilitesini azaltır. Boyarmaddenin sıcak suyla çözülmüş olması, kumaşın çözeltiye ısı taşıması, özellikle rejenere selülozik elyafın şişerken ısı açığa çıkarması ve yazın çok sıcak işletmelerde işletme suyu sıcaklığının yüksek olması banyoyu 20 0 C ın üzerine çıkartabilir. Çalışırken dikkat edilecek hususlar Merkezi kapalı sistem soğutma ile, kumaşın, çözelti ilavelerinin ve teknenin soğutulması sağlanarak, temperatür farklılıkları nedeniyle ortaya çıkabilecek düzgünsüzlükler önlenmelidir. Minumum tekne hacmi, banyonun sürekli yenilenmesini sağlar ve böylece ortaya çıkabilecek kuyruklanma problemini önler ve atık çözelti miktarını azaltır. Çalışırken dikkat edilecek hususlar Kumaşın giriş neminin ve çıkıştaki A F nin sürekli ölçülmesi, kumaşın tüm eni ve boyu boyunca hatalı boyamayı önler. 25
Kumaş geriliminin sabit ve tanımlanmış bir değer olarak önceden belirlenmesi, gerilimdeki değişimler nedeniyle çözelti alımındaki farklılıkları elimine eder. Pad-Roll Yöntemi Emdirme-Sıcakta Bekletme Bir Pad-Roll Tesisi emdirme, sıkma, ön ısıtıcı (IR veya buharlayıcı) termo bekletme kısımlarından oluşur. Emdirme Ön Isıtma Termo Bekletme Kamarasında Sıcak Bekletme Pad-Roll Yöntemi Nedir? Yarı kesiksiz bir çalışma şekli olup, esası flotte ile emdirme, sıkma ve termo bekletme kamarasında sıcak olarak (80-100 0 C) bekletmeye dayanmaktadır. Pad Roll Yöntemi ile bazik işlem, ağartma ve çeşitli boyama işlemlerini yapmak mümkündür. Avantajları Çalışma enine açık olarak yapılmaktadır. Aynı parti içerisinde değişik enlerdeki kumaşları çalışmak mümkündür. Kullanımı kolaydır. Dezavantajları Tam kesiksiz bir yöntem olmaması nedeniyle el emeği gerektirir (Örneğin termo bekletme kamaralarının değiştirilmesi, taşınması). Üretim hızı sürekli sistemlere göre daha düşüktür. Ancak bu sakınca termo bekletme kamarası sayısının 4-5 e yükseltilmesi ile sistemin durmadan çalışmasını sağlayarak çözülebilir. İşlemlerde baş-son farkı görülebilir. Çünkü termo bekletme kamarasına ilk giren parti başı, en son çıkmakta ve parti sonuna nazaran termo bekletme kamarasının dolma süresi kadar fazla beklemektedir. Bu durum kendini daha çok boyamalarda göstermektedir. Çalışırken dikkat edilecek hususlar Sıcak bekletme süreci termo bekletme kamarasında buhar veya buhar/hava karışımı ortamında kumaş belli bir sıcaklıkta döndürülerek gerçekleştirilir. En uygun çalışmalar Ham viskon astarlık kumaşların direk boyarmaddelerle 80-85 0 C da 2-4 saat bekletilerek boyanması. Pamuklu kumaşların kükürt boyarmaddeleri ile 100 0 C da havasız olarak 1-1.5 saat bekletilerek boyanması. Poliamid veya poliamid/selüloz karışımı kumaşların asit veya asit/direk bm. karışımları ile 100 0 C da 1.5-2 saat bekletilerek boyanması. Diasetat astarlık kumaşların dispers boyarmaddelerle 75 0 C da 2-3 saat bekletilerek boyanması. Asetat/poliamid karışımı kumaşların 70-75 0 C da dispers/asit boyarmadde karışımları ile 3-4 saat bekletilerek boyanması. Pad-Jig Yöntemi Emdirme-Jigerde Geliştirme Pad-Jig Yöntemi Nedir? Bu yöntem kısmen az metrajlardaki (500-2000m) açık en çalışmak içindir. Fulardda kimyasal madde çözeltisi ile kumaşa düzgün bir emdirme yapıldıktan sonra, jiggerde o kimyasal maddenin liflere fiksajı sağlanmaktadır. Yani bu yöntemde kimyasal maddeler (boyarmadde) fulardda kumaşa düzgün bir şekilde aplike edilmekte, sonra bu maddelerin kumaşa bağlanması yani fiksajı jigerde sağlanmaktadır. Ara kurutma ek bir maliyet getirebilir. Diğer yarı sürekli yöntemlere göre daha komplike, maliyeti yüksek, makine gereksinimi fazla bir yöntemdir. Sürekli Prosesler Pad-Steam Pad-Dry Pad-Dry-Thermosol Pad-Steam Emdirme-buharlama yöntemine göre çalışmadır. 26
Çok yüksek kapasiteler için uygun ve ekonomik bir çalışma tekniğidir. Kesintisiz çalışma sözkonusudur. Bu sistemde emdirme sonrası kumaş buhar ortamında sürekli hareket halindedir. Buharlayıcılar yapılan işleme göre farklılık gösterebilir. Örneğin bir ön terbiye buharlayıcısı ile bir boyama buharlayıcıları birbirinden konstrüksüyon olarak farklıdır. Ancak temelde uygun buhar koşulları sağlamada bir buharlayıcıdan beklenenler aynıdır. Bir buharlayıcı içerisinde yoğuşma sonucu damlama olmaması için iyi bir izolasyon esastır. Çift cidarlı bir gövde içerisi cam yünü ile kaplanır. Damlamayı önlemek için tavan rezistanslarla ısıtılabilir. Buharlayıcıda hava olmaması ve buhar kaçışını önlemek için, kumaş giriş ve çıkışları genellikle alt seviyelerdedir. Bu bölgelerde karşı buhar beslemesi, buhar sızdırmazlık elemanları veya su kapanı sistemi ile buhar kaçakları önlenmeye çalışılır. Buhar dışarıda kondüsyonlanarak buharlayıcıya gönderilebileceği gibi, buharlayıcının içerisinde de kondüsyonlanabilir. (Kondüsyonlanmış buhar:temperatür ve ıslaklığı sabit buhar) Buhar beslemesi genellikle 3 ayrı bölgeden (giriş-orta ve çıkış) yapılarak üniform buhar ortamı yaratılır. Pad-Steam-Brugman Pamuk ve pamuk/pet dokuma kumaşlar için Pad-Steam boyama (reaktif ve direk) hatları yüksek giriş kapasiteli bir kızak, bir fulard, bir buharlayıcı ve bir yıkama ve kurutma hattından oluşur. Pamuk ve pamuk/pet dokuma kumaşlar için Pad-Steam boyama (Leuco Vat-Ester ve Azoik) hatları, bir fulard, bir buharlayıcı ve bir yıkama ve kurutma hattından oluşur. Böyle boyama prosesleri için buharlayıcıdan sonra bir hava pasajı zorunludur. Böylece küp boyarmaddeler yükseltgenirler ve azoik boyamada da geliştirme hava pasajı esnasında gerçekleşir. Ön Terbiye için Pad-Steam Hatları (Kombine Buharlayıcılar ile) Kombine buharlayıcılarda pamuk ve pamuk/pet karışımlarının ön terbiyesi yapılabilmektedir. Kostik emdirilmiş ve yüksek temperatürlerdeki atmosferde bulunan pamuklu kumaşlarda liflerdeki şişme tamamlanıncaya kadar, kırışıklık izi kalma tehlikesi fazladır. Liflerin şişmesinin tamamlanmasıyla mamulde belirli bir hidrofiksaj sağlanmış olmakta ve dolayısıyla kırışıklık izi kalma hassaslığı azalmaktadır. Bu durumda kumaşın buharlayıcıda ilk 45-60s gergin ve kırışıksız bulunması yeterlidir. Liflerin şişmesi tamamlandıktan sonra kumaş rulolu yatak üzerinde yığılarak yoluna devam etmektedir. Bu kısım genellikle 1000 metrenin üzerinde kumaş alabildiğinden buradan geçiş 5-6 dakika sürmekte ve böylece buharlayıcıda kalış süresi 6-7 dakikanın üzerine çıkabilmektedir. (100-150m/dak geçiş hızı için) Kombine Buharlayıcılar Tek adımda ön terbiye için bir pad-steam hattı, bir empregnasyondan sonra kombine buharlayıcı ve takibeden yıkama ve kurutma ünitelerinden oluşur. Askılı Buharlayıcılar Viskon ve harmanları gibi kumaşların gerilimsiz taşınması amacıyla tasarlanmış askılı buharlayıcılar, aynı zamanda baskılı kumaşların basılı yüzlerinin hiçbir yere değmeden taşınabilmesinde de önem taşır. Looplar sürekli olarak oluşturulur ve herhangi bir duruş olmaksızın birbirini takip eden transport rulolarının üzerinde buharlayıcı boyunca taşınır. PET/Viskon dokuma kumaşlar için Pad-Steam hatları bir fulard, gerilimsiz çalışan askılı bir buharlayıcı ve yine gerilimsiz yıkama ve kurutma ünitelerinden oluşur. Bu hatlar keza gerilime hassas örme mamuller için de kullanılabilir. Havlu, peluş, kadife gibi kumaşlar için de uygundur. (fleishner) YIKAMA / DURULAMALAR VE YIKAMA MAKİNELERİ Washing / Rinsing Washing Machines Amaç Yıkamadan amaç, malımızdaki rahatsız edici yabancı maddeleri uzaklaştırmaktır. Ancak yıkama doğru bir şekilde yapılırsa malımızın görünümü, tutumu ve çekme durumu başta olmak üzere birçok özellikleri olumlu olarak etkilenirken, yanlış yıkama şartları sonucu malımızın rezil olması da mümkündür. Yani yıkama işlemleri malımızın kalitesini olumlu ya da olumsuz etkileyen önemli işlemlerdir. 27
Bitim işlemlerinin önemli bir kısmı ile pigment baskı ve boyamaların dışında kalan tüm ön-terbiye, boyama ve baskı işlemlerinin sonunda bir sonraki işleme geçmeden hatta bazen işlem arasında yıkama veya durulama yapmak gerekmektedir. Yani yıkamaların çoğu liflere fikse olmayan boyarmadde ve diğer terbiye maddeleriyle işlem sırasında reaksiyonların meydana gelmesini sağlayan ya da işlemi kolaylaştıran ve artık işi bitmiş olan maddelerin tekstil mamulünden uzaklaştırılması için yapılır. Bunun dışında harman yağları, preparasyon yağları, haşıl maddeleri gibi yabancı maddeleri uzaklaştırmak için de yıkamalar yapılır. (örneğin yün yıkama) Yıkama yolu ile uzaklaştırılacak yabancı maddelerin malımıza geliş şekli ve yeri ile malımızda bulunuş şekli ve yeri (liflerin içinde veya dışında, ipliklerin içinde veya dışında) farklı olabilmektedir. Ancak yıkamayı yapacak olan için önemli olan bu yabancı maddelerin: 1-Sudaki ve lifteki çözünürlükleri 2- Liflere olan substantiflikleridir. Yabancı maddeler suda çözünme durumlarına göre üç şekilde sınıflandırılır: Suda çözülebilen kimyasal maddeler. (Asitler, tuzlar, bazlar...) Kolloidal halde çözülebilen maddeler.(baskı pazarı, yağlar, haşıl maddeleri...) Suda çözülmeyen maddeler.(pigmentler, tozlar...) Yıkama yolu ile uzaklaştırılacak yabancı maddelerin substantiflikleri Liflere substantifliği olmayan veya az olan maddeler (asit, baz, tuz ) Liflere orta derecede substantifliği olan maddeler (bazı tensidler, bazı reaktif boyarmaddeler ) Liflere substantifliği yüksek olan maddeler (substantif boyarmaddeler, dispersiyon boyarmaddeleri, asidik ortamda asit bm.leri.) Ancak substantifliğin yalnızca yabancı madde özelliklerine değil yıkanan lifin özelliklerine hatta banyo özelliklerine (ph, temperatür) bağlı olarak değiştiği unutulmamalıdır. Yıkama Mekanizması Liflerin ıslanması ve suda çözülemeyen yabancı maddelerin liflerden su yardımı ile banyoya geçebilecek hale gelmeleri. (Kimyasal madde faktörü etkin) Yabancı maddelerin mamulden banyoya geçmeleri. (Yıkama makinesi faktörü etkin) Yıkama banyosuna geçmiş suda çözünmeyen yabancı maddelerin mamule tekrar geçmesinin önlenmesi, emülsiyon/dispersiyon/koloid halinde kalması(kimyasal madde faktörü etkin) Yıkama banyosuna geçmiş yabancı maddelerin mamulden uzaklaştırılmaları. (Yıkama makinesi faktörü etkin) Suda çözünen maddeler için suyla uzaklaşabilecek hale gelme sözkonusu değildir. Bunların yıkama maddesi kullanmadan suyla uzaklaştırılması mümkündür ve bu işleme yıkama yerine durulama demek daha doğrudur. Durulama yerine çalkalama terimi de kullanılabilmektedir. 1- Liflerin ıslanması ve suda çözülemeyen yabancı maddelerin liflerden su yardımı ile banyoya geçebilecek hale gelmeleri. Suda çözünen maddelerin uzaklaştırılması için liflerin ıslanması yeterli iken kolay çözülmeyen ya da hiç çözülmeyen maddelerin bu kademede uzaklaştırılması mümkün değildir. Bu kademe kolay çözülmeyen ya da hiç çözülmeyen maddelerin uzaklaştırılması için bir ön hazırlıktır. Nişasta gibi suda çözülmeyen makromoleküllü yabancı maddelerin veya liflerdeki yağ, mum gibi maddelerin uzaklaştırılması normal yıkama ile tam sağlanamadığından böyle durumlarda yıkamadan önce enzimlerle parçalama, bazik işlem, yükseltgen-indirgen ağartma gibi ayrı bir işlem ile suda çözülmeyen bu maddelerin mütekaip yapılacak yıkamada liflerden uzaklaşabilecek duruma gelmeleri sağlanmaktadır. Ön-terbiye işlemleri ayrı mütalaa edildikleri taktirde yıkamanın birinci adımında en fazla karşılaşılan sorunlar ve çözümleri şöyledir: Hidrofob yüzeyler ıslatıcı kullanmak Mamuldeki metal iyonları kompleks oluşturucu kullanmak, metal iyonu içeren ve suda çözünmeyen bileşikleri parçalamak Yağ-mum-pigment gibi maddeler temsidler yardımıyla dispersiyon oluşturacak duruma getirmek 28
Suda çözülen makromoleküler maddeler (kıvamlaştırıcı, pat, sentetik haşıl maddeleri) Şişirmek, jöleleştirmek Örneklerden anlaşılacağı gibi en önemli görev tensidlere düşmektedir. Bütün tensidlerin (deterjan, ıslatıcı, emülgatör, dispergatör) yapısında uzun bir hidrofob kısım ile en az bir tane de hidrofil grup bulunmaktadır. Anyonik tensidlerde en sık rastlanan hidrofil gruplar: karboksilat, sülfat, sülfonat Katyonik tensidlerde en sık rastlanan hidrofil gruplar: substitue olmuş amonyum ve pridinyum grupları Non-iyonik tensidlerin suda çözülmeleri ise molekül zincirlerinde bulunan çok sayıda oksijen köprülerinin suyla oksonyumhidroksit oluşturmaları sonucu sağlanmaktadır. Tensidlerin yıkama veya ıslatma veya emülsiyon/dispersiyon oluşturma özelliklerinden birisinin diğerine ağır basması hidrofob kısmın uzunluğu ve hidrofil kısmın moleküldeki yeri ve sayısı ile yakından ilgilidir. Tensidlerin bu etkileri göstermesi birinci dercede bunların liflerin ve yabancı maddelerin sınır yüzey gerilimlerini düşürmesinden kaynaklandığı için bunlara yüzeyaktif maddeler de denilmektedir. Anyonik yüzeyaktif madde (Sülfatlanmış butilrisinolat) Liflerin yüzeyinde yağ ve kir parçaları bulunuyorsa tensid iyonları bu parçacıkların üzerinde hidrofob kısımları yağa dönük hidrofil kısımları suya dönük şekilde yerleşmektedir. Böylece bir taraftan yağ ve su arası yüzey gerilimi azalmakta diğer taraftan yağ ve lif arasındaki adhezyon azalmakta ve küre şeklini alan yağ liften uzaklaşmaktadır. Yüzeyaktif maddelerin yağı uzaklaştırması Tensidler yüzey gerilimi azaltmak yanında elektriksel yükleri nedeniyle de etki gösterirler. Lifler genel itibariyle negatif yüke sahiptirler. Tensidlerin yönlenmiş yerleşimi bu negatif yükü artırır. Anyonaktif bir tensid yağ-kir taneciğinin üzerinde yönlenmiş yerleşim yaptığında bu tanecikte negatif yüklenir. Lif ve yabancı madde aynı cins yüke sahip olduklarında birbirlerini iterler. Katyonaktif tensidlerde tanecik pozitif yükleneceğinden yıkamada fazla kullanılmazlar. Bununla birlikte protein liflerinde ph 5 in altında (isoelektriksel noktanın altında) yün pozitif yükleneceğinden (protonlar amino gruplarına bağlanarak bunları pozitif yüklü amonyum gruplarına çevirir) yün, ipek veya poliamidin yıkanmasında katyonik veya noniyonik tensidlerle yıkanmasında daha iyi sonuçlar alınabilmektedir. 2- Yabancı maddelerin banyoya geçmeleri. Yabancı maddeler bu kademede uzaklaştırılırlar. Asıl görev yıkama makinesine düşmektedir. Yabancı maddelerin flotteye geçişi I.Fick kanununa uymaktadır: dn = - D. q. dc. dt dx dn = birim zamanda çözeltiye geçen madde miktarı D = yabancı maddenin difüzyon katsayısı (sıcaklığa bağlı olarak değişir (D = D0.e-Q/RT)) q = etkili mamul yüzeyi dc = mamul-flotte yabancı madde konsantrasyon farkı dx = yabancı maddenin kat edeceği yol dt = birim zaman 3- Yıkama banyosuna geçmiş suda çözünmeyen yabancı maddelerin mamule tekrar geçmesinin önlenmesi, emülsiyon/ dispersiyon halinde kalması Yıkama suyu tekstil mamulü ile sürekli temas halinde bulunduğundan yabancı maddelerin mamul tarafından tekrar tutulması tehlikesi vardır. Bunu önlemek yıkama maddelerinin görevi olup burada tensidlerin elektriksel yükleri büyük rol oynamaktadır. Tensid iyonları aynı yükte oldukların emülsiye/disperge edilmiş parçacıklar (etrafı tensid sarılı) biribirini iterek birleşmezler. Diğer taraftan lif yüzeyinde de tensidler yerleşmiştir ve eş yüklü olduğundan emülsiye/disperge parçacıklar liften de itilirler. 4- Yabancı maddelerin ortamdan uzaklaştırılmaları Bu görev yıkama makinesine düşmektedir. Birinci derecede flotte akımının şekline (flottenin mekaniksel etki şekli (ör.püskürtme) ve flotte akım yönüne (ör.ters akım)) ve yıkama sırasında yapılan sıkma-emme işleminin etkinliğine bağlıdır. 29
Yıkamalar Kesikli olarak Doldurup-boşaltmalı kesikli yıkamalar Taşırmalı kesikli yıkamalar Sürekli olarak yapılabilir. Yıkama Makineleri Rinsing / Washing Machines Yıkama makineleri uzaklaştırılacak safsızlığın yapısına ve kumaş üzerinde bulunma şekline göre farklı konstrüksüyonlarda imal edilirler Halat Halinde Yıkama Makineleri Geniş Halde Yıkama Makineleri Dikey Geçişli Yıkama Makineleri Yatay Geçişli Yıkama Makineleri Tamburlu Yıkama Makineleri Püskürtme Tekneleri Bekletme Tekneleri Halat Halinde Yıkama Makineleri Hortum halinde terbiye gören her cins triko ile durulama maksadı ile yapılan yıkamaların geneli halat halinde yapılır. Büyük çoğunlu kesikli yıkamalardır. Doldur/boşalt ya da taşırmalı yıkama uygulanır. Halat Halinde Yıkamanın Avantajları Özellikle düzeli makinelerde çözelti ve kumaşın her ikisi de hareketlidir ve çok yüksek çözelti kumaş etkileşmi vardır, difüzyon yolu çok kısadır. Mamulün büyük kısmı banyo içerisinde olduğundan etkili mamul yüzeyi çok büyüktür. Halat Halinde Yıkama Haspel, overflow ve jetler yıkama amacıyla kullanılabilir. Kumaş yapısına göre %100-700 su tutabilir, kirli çözeltinin bir sonraki yıkama banyosunu kirletmemesi için aralarda çözelti fazlası uzaklaştırılmalıdır. Halat Halinde Yıkama Makineleri En ilkel örnek Haspeldir. Çözelti oranı yüksek su ve enerji sarfiyatı yüksektir. Gelişmiş modellerinde yıkamaya yönelik donanımlar vardır. Fong S-Dynawin Brückner Delphin Kontinü Halat Yıkama Makinesi Overflow düzelidir. Sevk çıkrıklarına bastıran silindirler sayesinde sıkma yapar. Bastırma basıncı pnömatik olarak ayarlanabilir. Gerilimi düşük tutmak amacıyla düze-banyo mesafesi kısadır. 6-16 bölmeli olabilmektedir, her bölme 75 kg. kapasiteli. 92-98C da çalışır Maksimum hız 120 m/dak. Geniş Ende Yıkama Makineleri Geniş Ende Yıkama Kontinü çalışan büyük tesislerde ve baskı yapılan işletmelerde kumaşın tabi olduğu işlemlerin büyük ölçüde geniş ende olmasından dolayı tercih edilirler. Doldur/boşalt çalışmaya uygun değildir, taşırmalı yıkama olduğu söylenebilir. 30
Akışa türbülans kazandırılması burada özel önem taşır çünkü bu makinelerde düzeli halat yıkama makinelerinde olduğu gibi yüksek bir çözelti ajitasyonu yoktur. Gerek kumaşın çözeltiden geçişinde gerek çözeltinin kumaştan süzülmesinde laminar akış söz konusudur. Geniş yıkama makinelerinde akışa nasıl türbülans kazandırılır? Su püskürtme Suyu mamul içerisinden geçirme Çözeltiyi hareketlendirme (tekneye alttan hava püskürtme-menzel firmasının modelinde) Geniş yıkama makineleri belli sayıda yıkama teknesinin ard arda dizilmesiyle oluşur çünkü yabancı madde konsantrasyon farkı farkı başlangıçta çok yüksek iken zamanla 0 a yaklaşır yani temizlenme sona erer. Geniş yıkama makinelerinin düşey geçişli, yatay geçişli ve tamburlu olmak üzere üç tipi vardır. Düşey Geçişli Yıkama Makineleri Banyoya girerek ıslanan kumaş yukarı çıkarken banyonun bir kısmını beraberinde götürür. Bu banyonun bir kısmı yerçekimi etkisi ile kumaş yüzeyinden süzülür. (Laminer akış) Kumaş üst silindirlerden geçerken gerilim nedeniyle bir miktar sıkılır. Bu iyi bir şeydir çünkü kumaş tekrar banyoya girdiğinde bünyesine yeniden su alabilecektir. Sıkılma etkisiyle uzaklaşıp süzülen su da laminer akış gösterir. Bu makinelerde laminer akımın bozulduğu yer banyo içerisindeki alt silindirden geçiş esnasındadır. Alt silindirin dönüşünün oluşturduğu türbülans laminer akışı bozar, az da olsa kumaş içerisinden banyonun geçişini sağlar. Bu makinelerde ters akım prensibi uygulamak su tüketimini azaltır. Brugman firmasının çeşitli dikey geçişli modelleri aşağıda gösterilmiştir. Yeşil noktalı silindirler tahrikli, üçgen işaretlilerde gerilim ölçümü yapılır. L modelinde sıkma var. Silidir sayısının artışıyla tahrik edilen silindir gerekliliğine DİKKAT. Arioli firmasının V21 modeli yıkama teknesinde etkinliği artırmak için çeşitli noktalardan çözelti spreylemesi vardır. Yanda Mezzera firmasının HT yıkama makinesi gösterilmiştir. 120Cda çalışabilen bu modelde ısı geri kazanımı yapılmaktadır. 17-34 metre kapasitesinde olup 120 m/dak. Hızla çalışabilmektedir. Üst silidirler yivlidir ve buhar püskürtmesi yapılmaktadır. Yatay Geçişli Yıkama Makineleri Yatay geçişli makinalarda düşey geçişlilerden farklı olarak göze çarpan noktalar: Banyo hareketi laminer değildir. Teknede statik duran banyo miktarı çok azdır. Yatay geçişli makinelerde ; Kumaş üzerindeki banyo yerçekiminin etkisiyle kumaş içerisinden geçmeye çalışır Kumaş yön değiştirme silindirlerinden dönerken banyo santrifüj etkisiyle kumaşa nüfuz eder (düşey geçişlilerdeki gibi) Tamburlu Yıkama Makineleri Tamburlu makinelerde büyük çapta tek bir silindir kullanılır. Bu sayede düşey ve yatay geçişli makinelerde çok fazla yön değiştirmeden kaynaklanan gerilimler burada oluşmaz. Özellikle açık ende terbiye edilen örülmüş kumaşlar için uygundur. İki modeli vardır: Emmeli tamburlu Titreşim tamburlu Emmeli Tamburlu Yıkama Makineleri 450 mm çapındaki tahrikli delikli tambur yıkama banyosu içinde dönmekte iken bir pompa silindir içindeki banyoyu emerek banyoya geri besler. 31
Böylece bir basınç farkı oluşturulur. Emmeli Tamburlu Yıkama Makineleri Kumaş eni dar ise çözelti tamburda üstü kumaşla kapanmamış deliklerden geçmeyi tercih eder. Bu by-pass durumunu önlemek içintamburların iki ucunda kılıflar bulunur ve kumaş enine göre deliklerin boşta kalanları kapatılır. Titreşim Tamburlu Yıkama Makineleri Bunlarda dış tambur deliklidir ve iç tambur üzerine paslanmaz çelik rulmanlar ile yataklanmıştır. İç tambur tahrikli, dış tambur serbest yataklıdır. İç tambur döndüğünde banyo her iki yönde de kumaş içerisinden geçer. Yıkama etkinliği çok yüksektir. Püskürtme Tekneleri Yoğun (intensif) yııkama tekneleri olarak ta bilinirler. İki tipi vardır: Yüksek su basıncı kullanan tekneler Alçak su basıncı kullanan tekneler Yüksek Su Basınçlı Püskürtme Tekneleri 10-30 kg/cm2 arasında basınçlar kullanılır. Pompa enerji maliyetlerinin çok yükselmemesi için düşük banyo çevrimleri kullanılır, bu nedenle genelde temiz su kullanılır. Bu teknelerle kumaş yüzeyini kaplayan yabancı madde, örneğin baskı sonrası baskı patı, etkin şekilde uzaklaştırılır. Önce ıslatılıp şişirme yapılması daha sonra püskürtme teknesi kullanılması yaygın olan kullanımdır. Yıkama etkinliği çözeltinin kumaşa yöneltilme şekline bağlıdır. Örneğin baskılı kumaş ise ters yönden püskürtmek iyidir ancak burada kumaş geçirgenliği bir sorun olabilir. Bu nedenle bir çok durumda teğetsele yakın püskürtme tercih edilir. Böylece kumaşın filtre görevi yapması da engellenmiş olur. Alçak Su Basınçlı Püskürtme Tekneleri Yüksek basınçlılardan farklı olarak büyük su debileri kullanılır. Çevrimde temiz su kullanılması bu nedenle ekonomik değildir. Yıkama teknesinin altından emilen banyo kumaş üzerine tekrar püskürtülür/taşırılır. Suyun kumaş içerisinden geçirilmesi prensibine dayandığı için çok kalın kumaşların filtre gibi davranacağı unutulmamalıdır. Kumaşın sarıldığı tambur tahrikli ve perforjedir. Kleinewefers firmasının tricoflex modeli. Burada su debisi 200m3/saat seviyelerindedir. Trikofleks modelinde özel bir tambur sayesinde yıkama her iki kumaş yüzünde de etkin olmaktadır. Bekletme Tekneleri Bazı durumlarda uzaklaştırılacak maddenin şişmesi için süreye ihtiyaç vardır, örneğin baskı sonrası yıkamalar. Makine boyutunu çok büyütmeden yeterli zamanının geçmesini sağlayan tekneler bekletme tekneleridir. Makine boyutunu büyütmeden fazla kumaş almasını temin etmenin yolu kumaşı pililer halinde istif etmektir. Bunlar da kumaşın banyo içerisinde ve banyo dışında bekletildiği şeklinde iki grupta incelenir. Kumaşın tamamının banyo içerisinde bekletildiği modellerde karışma olmaması için kumaşın yüzmesi önlenmelidir. Bekletme teknelerinde çözeltinin sürekli sirküle etmesi/spreylenmesi tavsiye edilir. Kumaşın tamamının banyo içerisinde bekletildiği modellere örnek Menzel in underliquor modelidir. Özellikle selülozun bazlarla muamelesinde havanın oksidasyona neden olmaması için uygundur. Kumaşın banyo dışında bekletildiği modellere örnek olarak Arioli nin store modeli verilebilir. 300 m kapasitelidir, taşıyıcı bant ve spreyleme vardır. 32