Amaçlar : *Polyesterin dispers boyar maddellerle boyamak için kullanılan metodları öğrenecek.
Hedef ve Davranışlar : *Polyesteri boyarken hangi metodlar kullanılır açıklar.
*Çektirme ve Emdirme yöntemleri arasındaki farkı açıklar.
*HT boyama metodunun kaç derecede yapıldığını söyler.
* HT boyama metodunun boyama mekanizmasını açıklar.
*HT boyama metodunun avantajlarını sıralar.
*HT boyama metodlarının dezavantajlarını sıralar.
*Carrier ile boyama metodunun mekanizmasını söyler.
*Carrier ile boyamanın kaç derecede yapılacağını bilir.
*Carrier ile boyama metodunun avantajlarını sıralar..
*Carrier ile boyama metodunun dezavantajlarını sıralar.
DERS PLANI-2
Dersin öğretmeni:Burcu Ündücü Balkan
Dersin Adı : Boyama Teknikleri
Konu : Polyesterin Dispers Boyama Metodları-1
Sınıf Düzeyi: 12. sınıf
Öğrenci Tanımlaması: Sınıfımız 4 erkek ve 4 kız öğrenciden oluşan 8 kişilik bir sınıftır. Öğrencilerin hepsinin hedefi var ve ne istediklerini biliyorlar. 12. sınıf olmalarının etkisinden olabilir konulara da hakimler.
Boya teknikleri dersini bazıları isteyerek seçmiş bazılarının bir sebebi yok ama hepsi ilgili.
Ders İçeriği ve Süreç :
Süre Açıklama
GİRİŞ
5 dakika Polyesterin ve dispers boyar maddelerin özelliklerini hatırlatma.
Sorular sorma.
5 dakika Polyesterin boyanmasında kullanılan metodları sıralama hangi yönteme göre ayrıldıağını açıklama.( Hangisi emdirme hangisi çektirme) ve emdirme çektirme yöntemlerini açıklama.
DERSE GEÇİŞ
15 dakika HT Boyama metodunu boyama mekanizmasını avantajlarını dezavantajlarını anlatma.
10 dakika Carrier metodunun boyama mekanizmasını açıklama, avantajlarını ve dezavantajlarını açıklama.
DERSİ BİTİRİŞ
5 dakika Konu tekrarı yapma
Anlaşılmayan yerlerin üzerinden geçme Sorusu olan öğrencilerin sorularını cevaplama 5 dakika
Ölçme değerlendirme formu dağıtarak ne kadar öğrenildiğini ölçmek
Teorik Anlatım:
1.Dispersiyon Boyar Maddeleriyle Polyester Boyama Metodları
PES liflerinin iyi bir şekilde boyanabilmesi için bu çok sıkı yapının gevşetilmesi, yani kristalin bölge miktarının azaltılması gerekmektedir. Bunun için üç ana metod söz konusudur:
- Carrier adı verilen lif şişirici kimyasallarla kaynama sıcaklığında boyamak - ÇEKTİRME
- HT şartlarında (basınç altında ve 100°C’un üzerindeki sıcaklıklarda) boyama yapmak-ÇEKTİRME
- Termosolleme yöntemine göre çok yüksek ısı (180-220°C) altında boyama yapmak.-EMDİRME
(ATAV R., Tekstil Teknolojileri Elektronik Dergisi , Poliester Liflerinin Dispers Boyarmaddelerle Boyanmasında Kullanılan Yardımcı Maddeler, 2010 (1) 73-83.)
3.1. HT Yöntemiyle Boyama Metodu
Polyesterin dispers boyar maddelerle yüksek basınç ve sıcaklıkta boyandığı yöntemdir. Bu yöntemin uygulanabilmesi için işletmede yüksek sıcaklıklarda çalışan HT boyama
makinelerine ihtiyaç vardır.
Teorik Anlatım:
Boyama mekanizması:
Lif molekülleri 120–130 ºC’de gerçekleşmekte, açılmakta böylece açılan gevşeyen boşluklardan boyar madde girebilmekte ve çekim kolaylaşmaktadır.
120–130 ºC’de boyar maddenin çözünürlüğü artacağından, boyama işlemi hızlanır.
120–130 ºC’de boyar maddenin migrasyon yeteneği artmaktadır.
Resim 3.1.1: HT boyama makinesi
Boyama sonrası; koyu renklerde önce sıcak ve soğuk durulamalar yapılır.
Durulamanın ardından redüktif yıkamaya geçilir. Açık renklerde redüktif yıkamaya gerek duyulmaz. Redüktif yıkamanın ardından asetik asit ile nötralizasyon işlemi yapılır.
Yöntemin avantajları:
- HT boyama yöntemi 130 ºC civarında yapıldığı için boyar maddenin lif içine yerleşeceği alanların açılmasından dolayı gayet düzgün boyamalar elde edilir.
- Normal sıcaklık ve basınçta yapılan carrier boyamaya göre elde edilen haslık dereceleri çok iyidir. Çünkü büyük moleküllü boyar maddeler ile çalışılabilir.
-HT yönteminde daha az yardımcı maddeye ihtiyaç duyulur.
Yöntemin dezavantajları:
-Boyama için HT boyama makinelerine ihtiyaç duyulur.
-Bazı karışım liflerin boyanması için yüksek sıcaklıkta boyama yapıldığındna uygun olmayabilir.
Yöntemde kullanılan yardımcı maddeler:
Egalizatör: Homojen bir boyama için kullanılır. Boyamanın düzgünlüğünü sağlamak amacıyla boyar maddelerin yerdeğiştirmesini sağlar.
Teorik Anlatım:
Dispersiyon maddesi: dispersiyon dağılma demektir. Dispers suda çözünmeyen boyar maddenin boyama süresince banyoda dispers hâlde kalmasını sağlar. Yani dağılımını sabit tutarak kümeleşmesini engeller.
Asit: Banyonun pH’ının 4–5 arasında olmasını sağlar. Bunun için formik asit veya asetik asit kullanılır.
Resim 3.1.2:HT boyama reçetesi örneği:
Redüktif yıkama reçeteci örneği:
3.2.Carrier Yöntemine Göre Boyama
-Carrier, taşıyıcı anlamını ifade eden polyesterin boyanmasında kullanılan yardımcı bir maddedir.
-Makromoleküllerin uzun zincirlerini birbirinden uzaklaştırma liflerin şişmesini artırır.
Böylece boyarmadde liflere daha kolay nüfuz eder.
Polyester lifinin dispers boyar maddelerle carrier boyama yöntemine göre boyanması normal atmosfer basıncında ve 100 ºC’nin altında yapılır.
Teorik Anlatım:
-Polyester/yün, polyester/polyamid ve polyester/poliakrilonitril karışımlarının
boyanmasında 100 ºC’nin üzerine çıkma imkânı olmadığında zorunlu olarak carrier yöntemi uygulanır.
-Carrierle sadece 100 ºC’nin altında boyama yapılacak diye bir kural da yoktur. 100 ºC – 120 ºC arasındaki sıcaklıklarda bazı mamullerin durumuna göre daha az carrier ilavesiyle polyester boyanabilir.
Boyama mekanizması
1) Carrier lifleri şişirerek boyarmadde modeküllerinin elyafa kolay nüfuz etmesini sağlar
2) Carrier lif üzerinde boyarmaddenin girebileceği kısımları arttırır.
3) Carrier liflerin etrafında bir film tabakası oluşturur, dispers boyar madde carrier içinde çözünür böylece lif içine girer.
4) Polyesterin camlaşma noktasını düşürür.
Resim 3.2.1: Boyama mekanizması
Yöntemin avantajları:
-Düşük ısı nedeniyle enerji tasarrufu sağlar.
-Polyester ile karışım yapılan lifler zarar görmez.
Yöntemin dezavantajları:
-Boyama maliyeti yüksektir.
-Boyama sonrası mamuller üzerinden carrier artıklarının uzaklaştırılmazı zordur.
-Carrier çevreye zararlıdır.
-Işık haslığı düşüktür -koyu ton boyamalar zordur.
Boyama sonrası ; hem normal basınç hemde HT basıç altında carrier yönteminde mamul üzerine mekanik olarak tutunmuş boyar madde ve carrier artıklarını uzaklaştırmak için indirgen madde ile bazik ortamda redüktif yıkama işlemi yapılır. Boyama sonrası carrierin zamanla boyamanın haslığını
bozma tehlikesi ve kokusundan dolayı mutlaka uzaklaştırılması gerekir. Sonra asetik asit ile 50 ºC’de nötralizasyon işlemi yapılır.
Yöntemde kullanılan yardımcı maddeler:
HT boyama metudunda kullanılan kimyasallar burda da kullanılır. Fazladan bu yöntemde carrier maddesi kullanılır.
Carrier: Boyar maddenin lif içine taşınmasını sağlar.
Egalizatör
Dispersiyon maddesi
Teorik Anlatım:
Asit
Resim 3.2.2: 1)Carrier ile normal basınç altında boyama reçetesi örneği
Resim 3.2.3:Normal basınç altında boyama yapılan Süper Flow boyama makinesi Redüktif yıkama reçeteci örneği:
Teorik Anlatım:
Resim 3.2.4: 2)Carrier ile HT şartlarında boyama reçetesi örneği:
Redüktif yıkama reçeteci örneği
Yöntem : Anlatım
Gösterme Soru sorma Analoji Drama
Materyal ve Araçlar
: Boyama işleminin canlandırmasıını yapma
Polyesterin Dispers boyar maddelerle boyama metodlarının mantığını daha iyi anlamaları için yaratıcı drama tekniğini kullanacağım. Polyesterin boyanma mantığı dispers boyar maddesinin lif içersine hapsedilmesidir. Çünkü polyester kapalı ve rijit bir liftir boyar maddeleri normal şartlarda içine alabilecek çok fazla amorf kısımLarı yoktur. Bu yüzden boyama mekanizması mantığı yüksek sıcaklık veya sıcaklık+ yardımcı bir malzemeyle liflerin şişirilerek makromolekül zincirlerinin ayrılması sağlanarak boyarmaddelerin lif içersine girmesini sağlamaktır. Daha sonra sıcaklığın düşürülmesiyle eski haline eski haline gelen polyester liflerimizin içine boyarmaddeyi hapsolur. İşte bu durumu öğrencilerin daha iyi anlamasını sağlamak için bende kafamda bir kurgulama yaptım. 4 öğrenciden yardım alabiliriz. Onları sınıf kapısının olduğu yere alalım. Sınıf kapısını rijit polyester lifi gibi düşünmelerini isteyelim. Kapıyı birazcık aralık bırakarak bir öğrencinin kapıyı tutmasını sağlayalım yani bu öğrenci kapının açılmasına izin vermeyen ve sabit tutacak polyester lifinin zincileri olacak. Daha sonra kalan 3 öğrenci kol kola girmelerini isteyelim ve bunlar böylece boyarmadde moleküllerini temsil edecekler. Onlardan bu çok dar alan amorf bölgeleri temsil eden aralıktan içeri girmelerini isteyelim bunu denesinler ancak alan çok küçük ve dar olduğu için tabiki başarılı olamayacaklardır. Çözelti sıcaklığını yükselttiğimizi düşünöelerini isteyelim böylece ne olacak diye soralım. Polyester lifi şişmeye başlayacak ve makromolekül zincirleri birbirindne açılmaya başlayacka diyelim. Zincir görevi gören kapıyı tutun öğrenci yavaş yavaş bu durumda kapıyı açmaya başlayacak, boyarmadde molekülü gören öğrenciler ise çözünmeye uğrayarak birbirlerindne ayrılmaya başlayacaklar. Aynı zamanda oldukları yerde hareketlenecekler bu şekilde davranmalarını isteyelim. Şimdi kapının boşluğundna geçmelerini sitediğimizde hepsi tek tek geçmeye başlayacaktır ve lif içersine yerleşmiş olacaklardır. Daha saonra cıcaklığı düşürdüğümüzü söyleyelim ve lif eski haline dönsün yani kapı çok az bir aralık kalacka şekilde kapansın böylece boyarmaddeler içeride hapsolmuş olacka ve boyama işlemi gerçekleşmiş olacak ve çocuklar durumu görsel olarak gerçekleştirdikleri için daha iyi anlayacak. Aynı işlemi Carrier maddesinin
kullanımında da yaptırabiliriz tek fark bir öğrenci daha oyuna katarak onun carrier kimyasal maddesi olmasını isteyebilri ve boyarmaddeleri gıdıklayarak çözünmesini sağladığını gösteririz. Diğer uygulamalar aynen tekrar edilir ve boyama işlemi gerçeklşir.
Yaratıcı drama yapılırken bir görüntü
Değerlandirme:
Değerlendirme:
Adı-Soyadı:
Numarası:
Sınıf: Tarih:
1-Aşağıdaki cümleleri dikkatlice okuyarak boş bırakılan yerlere doğru sözcüğü yazınız.
(10 puan)
i. Polyester ………yöntemi ile üretilir.
ii. ... metodunun esası polyesterin dispers boyar madde ile fularlanmasına dayanır.
iii.Polyester ...bölgeler fazla ...bölgeler az olduğu için boyanması güç bir liftir.
iv. HT boyama metodunun ...derece aralığında yapılır?
2- Polyester boyama metodlarını yazınız. (20 puan)
3)Aşağıdakilerden hangisi HT boyama metodunun avantajlarından değildir? (15 puan) a) HT boyama yöntemi 130 ºC civarında yapıldığı için boyar maddenin lif içine yerleşeceği alanların açılmasından dolayı gayet düzgün boyamalar elde edilir.
b) Normal sıcaklık ve basınçta yapılan carrier boyamaya göre elde edilen haslık dereceleri çok iyidir
c) Bazı karışım liflerin boyanması için yüksek sıcaklıkta boyama yapıldığındna uygun olmayabilir.
d) HT yönteminde daha az yardımcı maddeye ihtiyaç duyulur
4)Carrier boyama metodunun avantajlarını ve dezavantajlarını yazınız. (20 puan)
5)Aşağıdakilerden hangisi carrier boyama sıcaklığı için uygun değildir? (10 puan) a) 85 ºC
b) 100 ºC c) 130 ºC d) 120 ºC
6) Polyester boyama mekanizması aşağıdaki şıklardna hangisinde doğru olarka verilmiştir?
(15 puan)
a) Kimyasal bağlarla
b) Boyar madde parçacıklarının lif içinde büyütülmesiyle
c) Boyar madde parçacıklarının lif içinde suda çözünürlülüğünün ortadan kaldırılması d) Boyar madde parçacılarının lif içine hapsedilmesiyle
7) Aşağıdaki cümleleri dikkatlice okuyarak doğru ya da yanlış mı olduğunu
belirtiniz. (10 puan)i. HT boyama metodu Carrier ile boyama metoduna göre daha fazla zaman alır. D / Y ii. Termosol metodunun en önemli basamağı kurutma işlemidir: D / Y iii. Emdirme yönteminde lifler fulard banyosunda lif yüzeyine tutunur. D / Y iv. Çektirme yönteminde lifler lif içersine nüfuz eder . D / Y
Değerlendirme Kriterleri
ÖLÇÜTLER
DERECELER Çok iyi Geliştirilebili
r Başarısız
3 2 1
1 Deney için kullanılacak araç gereçler hazır
mı?
2 Carrier ile boyama için gerekli kimyasallar
doğru hazırlanmış mı?
3 Boyama reçetesi doğru mu?
4 Gerekli güvenlikleri alıyor mu?
5 Boyama grafiğine uyuyor mu doğru
zamanda doğru kimyasalı koydu mu?
6 Kimyasal miktarlarını doğru kullandı mı?
7 Sıcaklıkları doğru ayarladı mı?
8 Boyama sonucu düzgün mü?
9 yıkama ve bitim işlemlerini yapabildi mi?
10 kullandığı araç gereçleri temizleyip
yerlerine yerleştirdi mi?
