Pamuklu Mamullerin Bazik İşlemleri (Hidrofilleştirme)

Pamuk lifleri içerisindeki ve üzerindeki bütün yabancı maddelerin uzaklaştırılması, ham pamuklu mamulleri baz çözeltileriyle (kalevilerle) muamele ederek sağlanmaktadır.

Liflerdeki yağ, mum gibi maddeler gerek iplik gerekse kumaş eldesi sırasında olumlu etki gösterdiklerinden, bunların uzaklaştırılmasının ham kumaş halinde yapılması tercih edilmektedir. Fakat iplik halinde boyama yapılacaksa, bu yabancı maddelerin boyamadan önce ham iplik halindeyken yapılması gerekir.

Kaynar baz çözeltileriyle muamele sırasında pamukta bulunan yağlar (palmitik, stearik, oleik asit gibi yüksek moleküllü karboksilli asitlerin gliseridleri) sabunlaşmakta ve oluşan bu sabunlar da, kaynatmanın devamı sırasında sabunlaşmayan kısmın emülsiyon haline geçmesini desteklemektedir.

Pamuktaki mumların (yüksek moleküllü yağ asitlerinin, yüksek moleküllü alkollerle yaptığı esterler) büyük bir kısmı ise baz çözeltileriyle muamele sonucu sabunlaşmamaktadırlar. Aynı şekilde liflerde az miktarda bulunan alkol ve parafinler de sabunlaşmamakta ve bu sabunlaşmayan kısımlar toplam olarak %50-55’ini oluşturmaktadırlar. Yukarıda da belirtildiği gibi sabunlaşmayan kısımlar, yıkama sırasında kumaştan emülsiyon halinde ayrılarak yıkama suyuna geçmektedirler. Bazik işlem sırasında kumaştaki çöpeller de iyice gevşeyerek, yıkama sırasında kumaştan dökülecek hale gelmektedirler. Dökülmeyen az miktardaki çöpel de, en geç ağartma sırasında dökülmektedir.

Bazik işlem sonucu liflerdeki yabancı maddeler uzaklaştığından ve liflerdeki doğal boyarmaddelerin bir kısmı bozuştuğundan, ham kumaşın sarımtrak rengi de biraz açılmakta, beyazlamaktadır [2].

Pişirme (alkali ile muamele) işleminde yabancı maddeler liften uzaklaştırılır, selüloz şişirilir ve tohum kabuğu çözülür.

3.1.1 Pişirme

Pişirme işlemi ile renk maddeleri hariç bütün safsızlıklar müteakip bir yıkama ile mamulden uzaklaşabilecek duruma gelirler. Mumlar ve makine yağları suda çözünür hale gelmezler ancak yağların meydana getirdiği sabunlar yardımıyla pişirme çözeltisi içinde emülsiye olurlar. Liflerin NaOH etkisi ile şişmesi sonucu yaprak, çöpel vs. gibi bitki artıkları da çözünür hale gelir.

“Pişirme” teriminin gerçekte ifade ettiği proses şekli kesikli bir proses olan kazan pişirme (kier boiling)’dir. Kazanlar atmosfere açık alçak basınçlı kazanlar veya 100 ºC’nin üzerindeki sıcıklıklarda çalışabilen, kapalı, yüksek basınçlı kazanlar (otoklavlar)’dır. Kazana halat halinde istiflenen mal %2’lik NaOH çözeltisiyle açık kazanlarda atmosferik basınçta 8-12 saat kaynatılır veya kapalı kazanlarda basınç alıtında 125-130 ºC’de 6-8 saat muamel edilir.

Pişirme sırasında NaOH’in daha iyi nüfuz etmesini sağlamak, çözünmeyen safsızlıkları süspansiyon halinde tutmak ve oksiselüloz oluşumunu önlemek için kazan banyosuna bazı kimyasal ve yardımcı kimyasal maddeler ilave edilir (ıslatıcılar, sodyum silikat ve indirgen maddeler gibi).

Kazan pişirmesi çok zaman alıcı bir metod oduğundan, günümüzde bu sistem yerine çeşitli yarı kesikli ve kesiksiz sistemler kullanılarak pişirme işlemi yapılmaktadır (cold pad-batch, pad-roll, pad-steam, j-box sistemleri gibi).

Makine yağı lekelerini minimuma indirmek için yağ kaçaklarını önlemek üzere makinaların bakımına özen gösterilmeli, yağlamalar dikkatli yapılmalıdır. Yağ lekeli kumaşların boyama ve baskıya girmeden yağ lekelerinin çıkarılmasına çalışılmalıdır. Ön terbiye sırasında oluşan pas lekelerinin de aynı şekilde boyama/baskı öncesi çıkarılmasına çalışılmalıdır.

Pişirmede kullanılan suyun kalitesine özen gösterilmeli, mümkün olduğu kadar yumuşak su kullanılmalıdır. Çünkü sert su kullanılması halinde pamuğun bileşimindeki sıcak suda çözünebilen fosforlu organik ve anorganik maddeler suda çözünmeyen toprak alkali fosfatlar haline dönerek lif üzerine çökerler. Pişirme kazanının şeması Şekil 3.1’ deki gibidir [7].

Şekil 3.1: Pişirme kazanının şeması.

Pişirmeden sonra mamul önce sucak su ile durulanır. Eğer soğuk su ile durulanacak olursa, sabunlaşmamış kısımların oluşturduğu emülsiyon bozulur. Genellikle durulama işlemi, kazandaki flotte aşağıdan boşaltılırken yukarıdan önce kaynar su, sonra da soğuk su akıtarak yapılır.

Kazandaki durulamadan sonra, mamulün durulanmasının tamamlanması isteğe göre bir halat yıkama makinasında yapılabilir.

Kumaşların kazanlarda yapılan pişirmeleri sırasında kumaş halat halinde bulunmaktadır. Ancak sıkı dokunmuş, ağır pamuklu kumaşlar ve pamuk/poliester kaışımı kumaşlar halat halinde yapılan terbiye işlemleri sırasında kırışmakta ve ve oluşan kırışıklıklar boyama sırasında rahatsız etmekte, kumaşın görünümünü bozmaktadırlar. Bu nedenle, kırışıklık meydana gelme tehlikesi olan kumaşların terbiyesi enine açık (geniş) durumda yapılır.

Pişirme son yıllarda önemini kaybetmiş olup, yerini yarı kontinü veya kontinü bazik işlemlere bırakmıştır.

3.1.2 Kaynatma

Pişirmeye nazaran daha ılıman bir işlem şekli olan kaynatma, ağartmada kullanılan kazanlarda veya kapağı açık bırakılan pişirme kazanlarında yapılabilir. Pişirmeye nazaran en büyük farklılık, normal atmosfer basıncı altında, dolayısıyla 100ºC’nin civarındaki sıcaklıklarda çalışılmasıdır.

Çalışma koşulları:

%2-3 pul sud kostik %1-23 kalsine soda

2-4 g/l deterjan (ıslatıcı ve yıkayıcı olarak) Kaynatma süresi:2-6 saat

Kaynatma sıcaklığı: 90-100ºC Flotte oranı: 1:5- 1:10

Kaynatma sırasında pamuk liflerindeki linyin ve pektinler tamamen uzaklaştırılmadıklarından, mamul kullanılırken zamanla sararmaktadır. Bu sararma yüksek sıçaklıklarda yapılan kurutmalarda kendini daha çok belli etmektedir. Sararmayı önlemek için, mamulün bir asitlemeden (durulama suyuna %2’lik hidroklorik veya sülfürik asit konularak) geçirilmesinde fayda vardır.

Kaynatma sonucu, pamuktaki yağ ve mumların bir kısmı kumaşta kaldığından kumaşın tutumu pişirmeden sonrakine nazaran daha yumuşaktır. Ağılık kaybı da daha azdır. Diğer taraftan hidrofillik derecesi daha düşüktür ve çöpellerin yumuşatılması, parçalanması tam olmadığından, bunların bir kısmı durulama ve hatta hipoklorit ağartmasından sonra da kumaş üzerinde kalabilmektedirler. Fakat ağartma hidrojenperoksit veya sodyumklorit ile yapılırsa, bu sakınca mevcut değildir.