Parnuldu rnarnzlere buruynazldc 6zelligi lcazandran: formaldehit icermeyen ue acya
~dcarmayan lcimyasal iiriinlerden gliolsal sihilc asit ve butantetrakarbolsililc asit ile i~lern dren marnidleriw b ~ r n a z l d c a&n lcoprna ve ylrhlma rnukauemetleri ile sararma etlcileri irdelenmbtir.
PRODUCTS NOT CONTAINING FORMALDEHYALE IN DURABLE PRESS FINISHING TREATMENTS
Durable - pressJmishing agents such as. gkjoxal citric acid butane tetracorbavylic acid that neither contain nor release-formaldehyde when applied cotton a r e reviewed in regard tofabric wrinkle, resistance. tearing strength breaking strength and yellowing effect.
Pamuklu, viskon ve bunlann poliester ile kangrmlannm burugmazllk bitim igleminde ku- llanllan kimyasal maddelerin formaldehit leer- meyen tipleri iizerine yapllan qalrgmalann bu- yitk bl~iide artmasrmn nedeni, formaldehitin fizyolojik acrdan yan etkilerinin belirlenmig ol- masrdrr. B i r ~ o k iilkede calrgma yerlerinde for- maldehit miktarlan s m u l a n d ~ g ~ t r (1, 2). For- maldehit bazl bakteri tiirlerinde ve hayvansal dokularda mutajenik etki gdstermektedir (3, 7).
Formaldehit de dahil olmak iizere, diger alde- hitlerin yag peroksit mekanizmasma g6re doku- larda mutajenik eki gdsterdigi one siirtilmek- tedir (8).
Formaldehitin dokularda kanserojen etkisi konusunda ise nt gortigler hakfmdir (2, 5, 7, 9, 10). Bu gekilde mevcut olan ikilemlere son vermek ve tekstil bitim iglemlerinde formaldehit riskini Wklenmemek iqin en uygun cdziim for- maldehit icermeyen iinlnler geligtirmek ve kul- lanmakhr. Diger bir ~Bziim ise klasik buruqnaz- Ilk iiriinlerinin N-metilolamid veya N-metiloliire gruplanmn alkil veya hidroksialkileter grup- l a m a d6n~lgtiiriilmesidir.rlmesidir. Bu gekilde geligtirilmig iininlerin kullan~lmasr ile qok daha az formaldehit aqrga ~lkmasr saglanmrg olur. Ancak burugmaz- Ilk acllan daha diigiik olmaktadlr (5).
Klasik burugmazlrk saglayan iininlerin gelig- tirilmesinin nedenlerinden biri de, uygulandlk- Ian tekstil materyaline degigik 6zellikler kazan- drnlmasrdu. Omek olarak, polikarboksilik asit- ler ile burugmazhk dzelligi kazandrnlan seliiloz materyalinin lcatyonik boyamladdelere kacy ahitesinin artmas1 (1 1) ve ylkama somas1 olugan h g l k l l k l a n n kolayhkla uzaklqtlnlmasl verile- bilir.
Bu tip iininler seliilozun OH gruplan ile re- aksiyona girerek kovalent baglar olugturmalc- tadrr. Aynca, tekstil materyallerinin boyut sta- biliteleri ve burugmazllk acrlan geligmekte, daha yumugak tutumlu mamiiller elde edilmektedir.
Burugmazlrk saglayan artinlerde diger bir al- ternatif, tekstil marniilerine aktanlan monomeq- lerin agr polimerizasyonu ile elastomer Bzellikte polimerler olugturulmasma dayanmaktad~r.
Seliiloz esash tekstil materyallerinin burug- mazhk bitim iglemlerinde kullanllacak maddelerin p r a W e smulr kullanun a l m bulmasrnm neden- leri gu gekilde 6zetlenebilir.
1.Yiikselc qahgma hrzlannda gerceklegtirilen emdirme-kurutrna-fiksaj iglemlerine uygunluk,
2.Yiiksek fiksaj slcakllklannda ucuculugun olmamasl ve sararmaya yo1 acmamasr,
3. Suda qoziiniirliigiin Wksek olmasr, 4. Tolcsit olmayan katalizat6rler ile kul- lamlabilmesi,
6. Kolay ve ucuz temin edilebilmesi,
Biitiin bu ozelltkleri gdsteren i~rtinlerin son derece srnrrlr olmasr yeni tidlnlerin geligtiril- mesi icin cok s a y d a aragtrrmanm yapllmasrnr gerekli lulmaktadu.
Formaldehit acrga qlkarmayan iifinlerden baz~lan gdyle ozetlenebilir.
GL~OKSAL:
Bu iinin Wksek reaksiyona girme yetenegi olan, suda her oranda coziilebilen, ucuz ve kolay temin edilebilen bir dialdehitdir ve for-
maldehit i~ermemesi a ~ ~ s m d a n alternatif bir iinin olabilir.
Glioksal, borik asit ve amonyum klonir gibi asidik katalizatdrler ile birlikte pamuklu ma- mullere uyguland~gmda seltiloz ile mono ve di- asetal baglan olugturmalctad~r (13). Sekll la'da monoasetal baglarm aym seliiloz molekiilfindeki hidroksil gruplan ile olugumu. gekil l b de ise farkh seluloz zlncirindeki hidroksil gruplan arasmda olugan diasetal baglar gdnilmektedir.
0-HC-CN~O+~SCII-OH
+
O=HC-CH(O-SE11)2+l120Sekil la. Monoasetal bag olugumu
0-HC-CH(0-SEll)z+ZScll-OH j ~ ~ 1 l - O ) ~ l ~ C - C H ~ O - S E l l ~ ~ + H ~ O
Sekil lb. Diasetal bag olugumu
Farkll iki selfiloz makromolekiXleri arasmda diasetal baglannm olugmas~ burugmazllg~
sag-
layan esas reaksiyondur. Sekil l b de gonildu- g13 gibi tek bir glioksal molektila seliiloz ile dort tane bag yapmaktadu. Formaldehit ise iki tane bag yapmaktad~r. Asetilasyon sonucu seluloz makromolekiilleri bakmamonyumhidroksit ~ 6 - zeltisinde ~bziinmezler.
Glioksal ile yapllan ilk pl~gmalarda % 10 glioksal, katalizator olarakta magnezyum klonir kullamlm~gt~r. Fiksaj iglemi, 1 3 5 T de 2 daki- kada yaptlmgtr. Bwgmazllk aglan (atla+@zgu)
185"- 190" elde edilmigtir. Kopma ve ylrtllma mukavemetleri iglem gdrmemig mamulunkinden
% 50 az ~ ~ k m ~ g t u - . Mamtilde fiksaj slrasmda
~ o k fazla sararma olmugtur (15. 161.
Glioksal ve magnezyum klonir ile birlikte or- tama aktif hidrojen iceren, alkol, amid, fenol ve tioller ilave edildiginde yiiksek burugmazhk aC1- Ian elde edilmesine k a q m kopma ve ylrt~lma mukavemetlerinde ~ o k fazla ditgtigler gdzlenmig- tir. Bunun nedeni glioksalin selfiloz ile ~ o k lusa asetal (-0-CH(R)-0-1 baglan olugturmas~dx. (Bu baglann uzunlugu formaldehidirf olugturdugu (0-CH2-0) baglan ile aym uzunlukta olmas~du.
Magnezyum kloriir yerine aluminyum sfilfat kullamlm~gt~r. Bu durumda glioksal konsant- rasyonu % 4 - O h 6 almdlgmda ve fiksaj iglemi 140"-160' derecede 3 dakika siire ile yap~ldl- gmda yiiksek burugmazhk aqlan latlu+@zgfil 280" elde edilmigtir. Ancak kopma ve ylrt~lma mukavemetleri iglem g6rmemig mamiiliinkin- lerden % 70% 80 daha az ~ l k m ~ g t r .
% 15 gibi yiiksek glioksal konsantrasyonla- nnda ~ a l ~ g ~ l d ~ g ~ n d a ve &aj iglemi 140'- 160" C de, 3 dakika siire ile yap~ldlgmda burugmazllk aqlan (atlu+~dzgti) 300". kopma ve N l m a da- yan~mlanndaki azalma ise iglem gdrmemig ma-
60
mdunkine nazaran % 45-%50 daha az C I ~ - mqtu. Bunun nedeni, yiiksek glioksal kon- santrasyonlannda glioksalin aluminyum iyon- Ian ile gelat olugturmas~ ve asidik katalizdnin yiiksek fiksaj s~cakl~klannda seliMoza zarar ver- mesini azaltmas~du.
GHkol gibi polihidrik a h l l e r i n ortama ilave edilmesi mamtildeki agln sararmalan engelle- yecektir (18, 191.
Glikollerin etki dereceleri yap~smdaki kar- bon sayllan ile ilgilidir. Etki slralan wag~daki gibidir.
Etilen glikol
<
1,3-
propandiol<
1.4- butandiokdietilen glikol<
1.6 hekzandiol<
tri etilen glikolFiksaj s~cakl~gmmn dugiiriilmesi ve mu- kavemet kaylplann~n daha az olmasl iCin or- tama alfa-hidroksi asitlerin ilave edilmesi ge- rekmektedir. % 2.4 glioksal. % 4.9 1.6 hegzan- diol. % 0.77 aluminyum sulfat % 0.25% 0.50 polietilen emiilsiyonu i ~ e r e n qozelti ile idern gdrmiig ve 120' C de, 2 dakika fiksaj yap~lm~g mamdler a n u edilen burugmazhk degerkrini saglamqtu.'Kuru bwgmazllk aqlan [atlac~bzgiil 238"-246" bulunmug, ylrt~lma mukavemetleri iglem gbrmemig mamulitnkine nazaran O h 40 -
96 45 azalmlgtlr.
Ancak bu qal~gmada dikkat edilecek nokta, mamfiliin iglem dncesi iizerindeki baz artlkla- nnm konsantrasyonunun O h 0.1% 0.15'1 geC- memesidir. Aksi taktirde aluminyum sfilfatm etkisi dfigecektir. Bu da burugmazllk a v l a n n ~ n azalmasma neden olacakt~r. Ortama % 0.1 fos- forik ve p-toluen siilfonik asit ilave edildiginde baz arhklannm bu etkisi giderilmtg olacakbr (19).
Polikarboksilik asitlerin pamuklu mamu- llerde burugmazllk dzelliklerine etkisi:
Polikarboksilik asitlerin seluloz makromo- leallerindeki hidroksil gruplan ile Capraz bag olugturmas~ asit ile katalizlenmig klasik ester- legme reaksiyonudur (191.
Iqerdikleri karbolcsil gruplannm saylsma ve kullamlan katalizatdr cinsine gdre pamuklu mamullere kazandud~g~ burugmazhk dzellikleri degigmektedir.
Polikarboksilik asitlerin karboksil grup- lannm belirli oranlarda, kuwetli ve zaylf bazlar kullanarak netralize edilmesi gerekmektedir.
Bu gekilde olugan tuzlar hem ortam~n asitligini kontrol etrnekte, hem de esterlegme reaksiyo- nunda katalizbr gdrevi gbrmektedirler (201.
Dikarboksilli asitlerden tartarik asit, siik-
sinik asit ve maleik asitin sodyum hidroksit, soda, trietilamin ve amonyak ile meydana ge- tirdikleri tuzlann 160°C. 170°C ve 180°C lerde 60. 90. 120 saniye sure ile yapdan fiksajlann- dan s o m a gu s o n u ~ l a r elde edilmigtir.
Tartartk ve s Wasit ile mamiile burugmazlk bzelligi kazandmlamamigt~r. Ancalc, maleik asit ile trietilamin ve amonyak katalizbtdrlfigtinde y a p ~ l m ~ g denemelerde burugmazl~k a ~ ~ l a n (atlu
+
@zga) 200 O ve 204" elde edilmigtir. Ancak bu etkiler f i ~ ylkamaya dayaniklidu. Mamulde sa- m ameydana gelmemigtir.Trikarboksilli asit olarak sitrik asit kulla- n~ldlglnda, etkin katalizatbrlerin fosforik asitin toprak alkali tuzlan oldugu belirtilmigtir (20).
Bu tuzlar. NaxHP04 (disodyumfosfat). NaH2P04 (sodyumdihidmjenfosfat), NaH2P04 x H z 0 (sod- yumhipofosfit) dir.
% 7 sitrik asit ve % 4 sodyurnhipofosfit ka- talizatdd ile 180'' de, 9 0 saniyede y a p ~ l a n fik- saj ile tatmin edici s o n u ~ l a r a l m m ~ g t ~ r . Burug- mazlk aqlan (atla
+
~dzgii) 220" - 225' dir, kopma ve y n t ~ l m a mukavemetleri iglem gbrrnemig m a m d e nazaran % 3 5 ve % 4 0 azalma gdster- migtir. Mamiilde sararma meydana gelmemig- tir. Ykama dayan~mlan 1 5 ylkama olmaktadu.Sitrik asit, sodyumhipofosfit ve trietanolamin:
HCI tuzu ile birlikte kullan~ld~gmda, sodyum- hipofosfit konsantrasyonu dugmesine karrjm burugmazhk a ~ ~ l a n aym kalm~g ve ylkama da- y a n ~ m l a n 2 5 ylkamaya kadar a r t m ~ g t u (2 1).
Tetrakarboksilik asit olarak batantetrakar- boksilik asit ve katalizatbr olarak sodyum hi- pofosfit kullan~ld~gmda uygun konsantrasyon
% 6 b!ltantetrakarboksilik asit ve % 4 sod- yumhipofosfit bulunmugtur. Fiksaj iglemi 180°C
de 90 saniyede 230"-235" dir. Kopma ve y ~ r t h a mulavemetlerinde iglem gbrmemig mamulin- kine nazaran % 35 % 4 0 azalma olmugtur. Y h - ma dayanunlan 60 ylkamaya kadar artm~gtu (22).
Butantetrakarboksilik asit, sodyumhipofosfit ve trietanolamin: HCI tuzu kullan~ld~gmda sod- yumhipofosfit m i k t a r ~ duvmug ve y k a m a daya- n ~ m l a n 7 0 ylkamaya p k m ~ g t ~ r . Butantetrakar- boksilik asitin fiyatmm pahall o l m a s ~ sanayide kullanunlan s~mrlamaktadu.
Bbhirn Il'de kolay temin edilebilen ve ma- liyeti dfiguk olan sitrik asit ile yapllan burug- m a z l ~ k deneyleri hakkmda bilgi verllecektir.
KAYNAKLAR
1. H.Petersen and N. Pettrl, Meliand Textilber, 6 6 (1985) 285.
2. F. Reinart, Textileveredlung, 2 4 (1989) 223.
3. P. Wikox et al., Mutagenesis, 5 (19901 285.
4. J.A. Zijlatra, Mutat. Res, 210 (1989) 255.
5. H.Petersen. Rev. Prog. Coloration. 17 (1987) 7.
6. TM Monticello et. Amer J. Pathol, 134 (1989) 515.
7. U S . Environmental Protecticon Agency.
Apr. (1987).
8. PJO' Brien et. al., Pharmocal Eff. lipids, 3 (1989) 266.
9. H.L. liber et. al., Pharmocal. Eff. lipids, 3 (1989) 266.
10. P. Baudot, J.C. Limasset and A. Schmitt, Ann. Falsif Expert. Chim. Toxical. 82 (19891
203.
11. B.A.K. Andrews, E.J. Blanchard and R.M. Reinhard, Amer. Dyestiff Rep.. 79 (Sept
1990) 48.
12. S.P. Rowland and MAF Brannan, Text.
Research J. 38, (19681 634.
13. FSH Head, J. Text~le Ins.. 4 9 (1958) 345.
14. E J . Gonzales and J.D. Guthrie, Amer.
Dyestuff Rep., 58 (3) (1969) 27.
15. K. Yamamoto, Text. Research J. 5 2 (1982) 357.
16. C.M. Welch and G.F. Danna, Text.
Research J., 52 (1982) 149.
17. MD Hunvitz and LE Condon, Text.
Research J.. 28 (1958) 257.
18. CM. Welch and J G Peters, Text. Research J.. 5 7 (1987)
19. Welch, CM.. Polycarboxylic Acid Cellulose Reactant paper presented a t the New Orleans Finishing Conference. February 1988.
20. L. Brodmann, AATCC., 22 (1990) 13.
21. CM Welch, AAlTCC., March (1991) 29.
