Boyama özelliklerine göre boyar maddelerin sınıflandırılması

Genellikle boyar madde uygulayıcıları, boyar maddenin kimyasal yapısına değil, onun hangi yöntemle elyafı boyayabildiğine bakmaktadırlar. Bu nedenle boyama özelliğine göre sınıflandırma yapılmıĢtır. Tekstil boyar maddelerinin uygulama metoduna göre sınıflandırılması Tablo 2.3’de verilmiĢtir. Boyama özelliklerine göre boyar maddeler, bazik, asidik, direkt, reaktif, kükürt, küpe, mordan, metal-kompleks, pigment ve dispers boyar maddeler olmak üzere çeĢitli kısımlara ayrılır. Bu boyar maddelerden en yaygın olarak kullanılanları bazik, asidik, direkt ve reaktif boyar maddelerdir. Bu çalıĢmanın konusu açısından da önemli olmaları nedeniyle bu boyar madde türleri hakkında aĢağıdaki kısımlarda bilgi verilecektir.

Tablo 2.2. Çözünürlüklerine göre boyar maddelerin sınıflandırılmaları (BaĢer ve Ġnanıcı, 1990)

Türü Yapısı ve kullanım alanları

Suda çözünen boyar maddeler

Anyonik boyar maddeler

Suda çözünen grup olarak sülfonik, kısmen de

karboksilik asitlerin sodyum tuzlarını içerirler (-SO3Na

ve -COONa). Katyonik boyar

maddeler

Bazik grup (-NH2) asitlerle tuz teĢkil etmiĢ halde

bulunur. Zwitter iyon karakterli

boyar maddeler

Hem asidik hem de bazik gruplar içerir. Boyama sırasında bazik veya nötral ortamda anyonik boyar maddeler gibi davranıĢ gösterir.

Suda çözünmeyen boyar maddeler

Substratta çözünen boyar maddeler

Sentetik elyafların boyanmasında kullanılır. Organik çözücülerde

çözünen boyar maddeler

Matbaa mürekkebi, vaks ve petrol ürünlerinin renklendirilmesinde kullanılır.

Geçici çözünürlüğü olan boyar maddeler

ÇeĢitli indirgen maddeler yardımı ile suda çözünebilir hale getirildikten sonra elyafa uygulanır. Küpe ve kükürt boyar maddeleri bu gruba girer.

Polikondensasyon boyar maddeleri

Birbiri ile veya baĢka moleküllerle kondense olarak büyük moleküller oluĢturan boyar maddelerdir. Elyaf boyamada kullanılır.

Elyaf içinde oluĢturulan boyar maddeler

Ġki ayrı bileĢenin elyaf içinde meydana gelen bir kimyasal reaksiyonla oluĢturduğu boyar maddelerdir. Azo boyar maddeler ve fitalosiyaninler bu sınıfa girer. Pigmentler Pigmentler süspansiyonlar halinde kuruyan yağ ve

Tablo. 2.3. Tekstil boyar maddelerinin uygulama metoduna göre sınıflandırılması (Hunger, 2003; BaĢer ve Ġnanıcı, 1990)

Sınıf Uygulandığı _{Elyaf Sınıfı} Uygulama Metodu ve Özellikleri Kimyasal

Sınıfı Atıksu Ġçerisindeki BileĢimi Bazik Modifiye,

naylon, polyester

Renkli kısmı katyon olarak bulunduğu için katyonik boyar madde olarak da adlandırılır. Elyafın anyonik gruplarına iyonik bağlarla bağlanarak tuz oluĢturur.

Siyanin, azo, azin, ksanten, oksazin, antrakinon

Boyar madde, sodyum asetat, sodyum karbonat, amonyum asetat, yüzey aktif madde

Asit

Naylon, yün, ipek, modifiye, akrilik

Organik asitlerin tuzlarıdır. Boyama, asidik banyolarda boyar madde ile elyafın iyonik bağ oluĢturmasıyla gerçekleĢir.

Azo, antrakinon, ksanten, nitro

Boyar madde, sodyum sülfat sulu, amonyum sülfat, asetik asit, sülfürik asit, yüzey aktif madde

Direkt

Pamuk, viskon, rayon, suni ipek, yün, naylon

Sülfonik ve karboksilik asitlerin sodyum tuzlarıdır. Ön iĢlem yapılmaksızın boyar madde çözeltisinden elyafa direkt çekilir.

Azo, fitalosiyanin, oksazin

Boyar madde, sodyum sülfat sulu, tuz, sodyum karbonat, yüzey aktif madde

Kükürt Pamuk, naylon, suni ipek

Sülfür içeren kompleks yapılı organik bileĢiklerden oluĢur. Çözünür hale geldikten sonra soydum sülfür çözeltisiyle birlikte elyafa aktarılır ve daha

sonra tekrar oksidasyon iĢlemiyle suda çözünmeyen forma dönüĢür. Birçok yapı Boyar madde, sodyum sülfit, sodyum asetat, sodyum sülfat sulu

Naftol

Pamuk, suni ipek, selüloz asetat, polyester, keten

Elyafa karsı afinitesi olan bileĢen önce elyafa emdirilir ve daha sonra ikinci bileĢenle tepkimeye sokularak suda çözünmeyen boyar maddeye

dönüĢtürülür. Azo

Boyar madde, sodyum hidroksit, hidroklorik asit, sodyum nitrit, sodyum asetat, yüzey aktif madde

Dispers

Polyester, poliamit, naylon asetat, akrilik

Suda çok az çözünebildiği için dispersiyon Ģeklinde uygulanır. Boyama dispersiyon ortamından boyar maddenin elyaf üzerine difüzyon yoluyla çekilmesi ve elyaf içinde çözünmesi ile gerçekleĢir.

Azo, antrakinon, nitro

Boyar madde, taĢıyıcı (çeĢitli), hidrosülfit, yüzey aktif madde

Reaktif Pamuk, yün, ipek, naylon

Boyama sıcaklık ve pH etkisi altında boyar maddedeki reaktif grubun elyaftaki fonksiyonel grupla kovalent bağ oluĢturması ile gerçekleĢir.

Azo, antrakinon, fitalosiyanin, oksazin

Boyar madde, sodyum hidroksit, sodyum fosfat, sodyum

hidrokarbonat, sodyum sülfat sulu, üre, yüzey aktif madde

Pigment Tüm elyaf _çeĢitleri

Boyar madde kimyasal bağ olmaksızın bağlayıcı madde ile elyaf yüzeyine bağlanır.

Azo, dioksazin, antrokinon

Pigment, amonyum, sodyum alginat, reçine, mineral yağlar

Vat Pamuk, suni _{ipek, yün}

Suda çözünmeyen fakat sodyum hidrojen sülfat ile indirgenerek çözdürülen

boyar maddelerdir. Daha sonra elyaf üzerine çektirilir ve tekrar oksitlenir. Antrakinon, indigo

Boyar madde, sodyum hidroksit, sodyum hidrosülfit, sodyum sülfat sulu, Türk kırmızı yağı

2.3.2.1. Bazik ( katyonik) boyar maddeler

Bazik boyar maddeler, organik bazların hidroklorürleri veya asetat tuzları Ģeklindedir. Renkli kısım katyon olup, pozitif yük taĢıyıcı olarak N ve S atomu içerir. Bazik boyar maddelerin sulu çözeltide bulunan boyar madde katyonu, elyafın anyonik grupları ile elyaf-boyar madde tuzunu oluĢturur. Bazik boyar maddelerin en karakteristik özellikleri parlak olmaları ve geniĢ renk Ģiddetlerine sahip olmalarıdır. Yün, ipek ve pamuk üzerinde ıĢığa ve yıkamaya karĢı mukavemetleri çok düĢüktür. Günümüzde, bazik boyar maddeler pamuk boyamada pek kullanılmaz. Çünkü reaktif boyar maddelerle pamuk üzerinde çok daha parlak renkler elde edilebilmektedir. Ancak bazik boyar maddeler, poliakrilonitril üzerinde ıĢığa dayanıklılığı iyi olduğundan orlon boyanmasında geniĢ olarak kullanılır (Gezergen Asma, 1998).

2.3.2.2. Asidik (Anyonik) boyar maddeler

Asidik boyar maddeler moleküllerinde sülfonil (-SO3H) veya karboksilli asit (-COOH) grubları içerir. Bu boyar maddeler yünün, ipeğin, poliamitin (naylon), katyonik modifiye akrilik elyafın, derinin ve besin maddelerinin boyanmasında kullanılır. Asidik boyar maddeler genellikle 60-80 ºC’de düĢük pH veya nötr pH değerlerinde kullanılır (Gezergen Asma, 1998). Asidik boyar maddelerin hemen hemen hepsi organik asitlerin tuzlarıdır ve anyonik boyar maddeler grubuna girer. Sülfonik grubu içeren direkt, metal-kompleks ve reaktif boyar maddeler de anyonik yapıdadır, fakat farklı yöntemlerle boyama yapmaları nedeni ile asidik boyar maddelerden ayrılır (BaĢer ve Ġnanıcı, 1990).

2.3.2.3. Direkt boyar maddeler

Direk boyar maddeler genellikle sülfonik asitlerin, bazı çeĢitlerinde de karboksili asitlerin sodyum tuzlarıdır. Renkli kısmı oluĢturan iyon, anyon Ģeklindedir. Yapı bakımından pek çoğu azo boyar maddeler grubuna girer ve boyar madde fonksiyonel grubu -SO3-Na+ genel formülüyle ifade edilir. Direkt boyar maddelerin selülozik elyafa bağlanabilmesi için, yani boyar maddenin elyaf üzerine çekilebilmesi için elyaf yakınlarındaki boyar madde konsantrasyonunun çok yüksek olması gerekir. Bu durum boyar madde kümelerinin oluĢmasıyla mümkündür. Boyar madde molekülleri Van der

Waals ve hidrojen bağları sayesinde kümeleĢir ve boyar maddeler, elyafın çok küçük olan kanallarına difüzlenir (Gezergen Asma, 1998). Direkt boyar maddeler, ucuz olmaları, boyama iĢlemlerinin basit oluĢu ve boyama sırasında elyafın yıpranmaması gibi özelliklerinden dolayı tercih edilir (Yakartepe ve Yakartepe, 1995).

2.3.2.4. Reaktif boyar maddeler

Elyaf üzerine kovalent bağla bağlanan reaktif boyar maddeler selülozik elyaf, yün, ipek ve poliamit boyamada yaygın olarak kullanılır. Kimyasal reaksiyon sonucu kovalent bağ oluĢturduklarından, elde edilen boyanın yıkamaya karĢı dayanıklılığı yüksek ve renkleri de çok parlaktır (Yakartepe ve Yakartepe, 1995). Reaktif boyar maddeler sınıfının reaktif ismiyle anılmasının sebebi, doğal ve bazı kimyasal yapılı liflerdeki fonksiyonel gruplarla kuvvetli kovalent bağlar oluĢturan -Cl, -F, -SO2 ve -CH=CH2 gibi atom veya atom gruplarını içermesindendir (Yakartepe ve Yakartepe, 1995).