Prosesleri* Zehra OZCELIK

(1)

Aqsindan Boyama Prosesleri*

Zehra OZCELIK KimyaY. Miih.

Yavuz OZCELIK KimyaY. Miih.

Ege Uni. Miihendislik Fak. Kimya Muh. Bol.IZMIR Once polimerlerde dispers reaktif ue iyonik boyalarrn difiizyonu uzerindeki aragtrrmalar ue boyama hzzznzn diger igletme degigkenleri ile iligkisi iizetlenmig,daha sonra degigik boyamaproseslerinin kinetigini irdeleye- bilmek arnacr ile boyama iglemi iki farklz kategoriye ay- rrlarak incelenmigtir: I.Adsorptifboyama, 2.Reaktifbo- yama.

(Mzgrnada boyamaprosesi, boyanm polimerler iizerin- deki bazl f~iko-kimyasal etkilegimleri dikkate alrnarak difiizyona iligkin terimlerle modellenmigtir.

Adsorptif boyama iglenzi ikili emig durumu ve giizenek- li bdlgenin uygun bir bicimde uyarddrg~ akzg modeli ba- zznda apklanmigtrr. Durgun boyanzn hesaplanan kon- santmsyonprofilleri, film-roll, mikrodansitometrik ue mikrospektrofotometrik tekniklerkullan~larak boyada- grlzm egrilerinin olgiimlerine benzerler.

Reaktif boyalarla boyamaprosesinin (reaktif boyama) modellenmesi konusunun ana hatlarl; boya tonecikleri- nin hidmlizasyonunu iceren bir fiksoj reaksiyonu ile birlikte lifler icinde boyanrn difihyonu bazznda ueril- mistir.

Nzlmerik analizden pkan sonuclara gore, doha diiguk boya banyosu flotte oranr, boyanzn hidrolize durumuna gdre son banyodaki boyanrn lifler iizerindeki fiksqjrnzn diigmesine neden olup, boya banyosunun karzgtmlma- srnrn fiksaj renksiyonu iizerindeki etkisi de az olmakta- d1r.

Boyanzn lifter iizerindeki fiksqj reaksiyonu yauag oldu- F:u zaman, son banyodaki boyafiksajl p&nlukla flotte oranz ve kangtrrma derecesinden bagrmszzdlr.

CHEMICAL ENGINEERING ASPECTS OF DYEING PROCESSES

First, existingresearch on diffusion o f disperse, reacti-

NOLENG. 2 7 W , 237-2GO'don ~cvrilrnigrir.

ve, and ionic dyes inpolymers and correlation of the ra- te of dyeing to the operating variables in the dyebath is reuiewed. Second, to discuss the kinetic aspects of uario- us dyeingprocesses. the dyeing of textiles is classified into two categories: adsorptiue and reactive dyeings, and these two dyeingprocesses are modeled in terms of diffusion of dyes inpolymers accompanied by somephy- sicochemical interaction with thepolymersubstrates.

Theprocess of adsorptive dyeing was formulated on the basis of a dual-mode sorption and mobility model whe- re the porelike region was conuenientIy invoked. The calculatedprofiles of the concentration of immobilized dye are similar to the measurments of dye distribution curves by means of film-roll, microdensitonzetric, and microspectrophotometric techniques. The outline offor- nlulation of the process of dyeing with reactiue dyes (i.e. reactive dyeing) isgiven on the basis of diffusion of dye within the fiber accompanied by a fxation reaction incorporating hydrolysis of dye species. It is concluded from numerical analysis that the lower the bath ratio, the less the decrease of the final frration due to hydroly- sis of the dye and the less the infulence of mixing in the dyebath on the frration. When the firntion reaction is slow, the final frration is almost independent of the bath ratio and the degree of mixing.

1.GiRiS

Transport olaylan aqsindan tekstil iiriinlerinin bo- yanmasi iglemi boya molekiillerinin v e iyonlannin tek- stil liflerinin yiizeyine do@u hareketi ve onlann ic lus- mina difuzyonn olarak ele allnir. Bir tekstil lifi karma- gik ve kristal yapida bir polimerik matris ile duzensiz yapidaki bir talum bolgelerden olngur. Boya, molekiil ya da iyonlann hoyle bir yap1 iqerisindeki yaynlmi, bunlann polimer altyapis~ ile fiziko kimyasal etkilegimi ile birlikte ger@clegir. Bu yonleli ile boya molekiilleri- nin ya da iyonlarimn lif i$ yaplsi i~indeki yaynlmi, ad- sorpsiyon, iyon degi~imi, membran ayrimi, kab-katali- tik reaksiyonlan iglemlerine onemli ol~iide benzer.

Diger taraftan lif ici yaymmi sayd~@miz proseslere luyasla ozel bir aragtirma alani sergilemektedir, zira tekstil iiriinlerinin istenen renkte ve tonda lifin (ya da k u m a ~ l a n n ) her yeiinde diizgiin olarak boyandla bir durnm istenir; ~ u n k u sonu$ ancak boyarmadde poli- mer fazinda alugkan olmayan duruma geldiginde gorii- liir.

Boyave terbiye endustrisi alanlndaki uretime donii- lecekolursa, Japonya'dailgilifirmalaryapbklannin da- ha iyisini yapabilmek igin bir talum problemlere gogiis germek durumunda kalm~glardir. Bu problemlerden biri proses suyu ve ene j i miktarlanmn azaltdabilme sorunudur. Boyama v e terbiye (veya y k a m a ) adlmla- nnda v e de boyanin hareketsizle$irilmesi ve kurutma i+lemlerinde biiyiik miktarlarda su ve ^{I S I}gerekmekte-

(2)

dir. Boya ve terbiye endiistrisi,bu alanda en fazh ener- ji ve su gereksinimi olan endustrilerden biri sayllmalt- t a d ~ r . Bundan dolay bugiinku durumda alugkan tipli, duguk flotteli boyama yapan iglem ve makinalar ile ko- piiklu boyama prosesleiine, ayrica gegitli kumaglar isin belirli miktarda boya kullanarak, tasarlanan surede istenen renkve tonuveren boyamaprosedurve program- lannin yerle$irilmesine ve aynca boyle kusursuz bir renklendirme yapmaya uygun boyama makinalafinin geliqtirilmesine acil ihtiyac vard~r. Diger bir problem ise, cok ince ve yiiksek yo@nlukla lifler ve kangim ip- liklerden o l u ~ a n yeni kumaglar iqin boyama proseslerinin geligtirilmesi ve yiiksek kaliteli, kuqiik miktarlarla yiiksekkalite ve ~ o k a m a ~ l i verimlilik ihtiyacini kargila- yan yeni boyama teknolojilerinin geligtirilmesidir.

Boyama pratig icinde elde edilen deneyimler bazin- da az saylda onlem bu a m a ~ l a n ger~eklegtirecek proses, prosedur ve programlann geligtirilmesi i ~ i n bagan- h bicimde uygulanacaktlr. Bunu saglamak i$in var olan boyama teknolojilerini yeniden slnamak gereklidir, bir b q k a deyisle var olau boyama teknolojileri oto- matik kontrolve bilgi iglem alanindalci olaganustii ileri teknolojilerle ve araclarla iliqkili olarak tekrar goiden

gefirilmelidir.

Boyama prosesi dikknte ahn&5nda, kumagludaki boyama profillerinin ge~rek zaman idnde direk o h d c belir- lenmesi hemen hemen olanakslzhr. Geligmig sensorler ve kontml teknikleri var olan boyama prosesleri ile tam o l d birle$dememeMedir. Dolayls~yla bn tiir yiiksek hassasiyetkki aradann ve duyarh a q l a n n devreye alm- masim saglamak i ~ n , boyanacak olan humqlann ya da li- 6n boya &sqj pmfillelinin tahminlenmesini snglayacak olnn boya banyosundaki optimum (kontrol edilebilir) phgma kopllanm belirleyecek prosedurleiin ortayakonulma- sl gereklidir. Boya banyosunda bu optimum &$ma kofll- la~m belirlemeki~n deekyaklqirnlarvard~r. Bizim g6- w m i i z e @re ara@i?na idn once aqabdaki iki konu se- dmelidir.

i.Kuma$a ya da lifte boyamn difiizyonu icin formu- lasyon; polimer maddesi ile boya arasmdaki fiziko-kimyasal etkilegim ve lifya da k u m a ~ yalunmdaki akqkan s i n ~ r t a b a k a s ~ i ~ i n d e boyanm difiizyonu.

ii. Boya banyosu ifindelu kontrol edilebilir igletme deggkenleiinin kumag veya liflerin boyanma h~zlaii ile iligkisi.

Bu problemler boyama makinalanmn tasanml ile yalundan iligkilidir ve kimya muhendislig ile reaksiyon muhendislif$nin yontemleri bu problemleiin @zu- munde, kimyasal reaktior tasanmmda o l d u b gibi de- kerlidir. Bu q i h ~ m a d a ilk once i ve ii'deki konular uzerine var olan a r a o r m a s o n u ~ l a n ozetlenmig, daha Sonia boyama proseslerinin formulasyonuna (modellenmesi-

~ - -

ne) ve boyama proseslerinin sayisd analizlerine mu- hendislik apsindan bir balcig getirilmeye $aligllmi.$Ir.

~ . T A R ~ H S E L GECMIS

Boyama prosesleri boya ~egitlerine, boyanacak mal- zeme turlerine, boyama kogullarinavb. gore deggiktip- ler olarak simtlandirdabilir. Difiizyon a ~ l s m d a n ise boyama prosesleri iic kategoriye ayr~labilirler: Dispers, reaktif ve adsorptif boyama.

Dispers boyama igleminde, boyanin emig izotermi do&usal olarak al~nir. Bundan dolayl boyama prosesi Fick kanunu ile, [Hashinloto, 1977 a, 1977b, 1977 C,

1977 d.1 her ne kadar emilen boya molekulleri serbest durumda olanlardan aynt edilmez ise de, apklanabilir.

0 durumda goriinen difiizyon katsayisi gene1 olarak sabit alinabilir. Bunnnla beraber, Worth ile White [I9741 ve Seikado ile Kojima [1965, 19661 dispers boyalann polietilen tereftalat i~indeki difiizyon katsayllann~n deneysel kogullardaboya konsantrasyonuna ba@mli oldu-

@nu beliitmiglerdir.

Ostrowska ile Narebska [1980] ve Kojima ile iijima 119751 da sirasi ile , anyonik olarak geli$iiilmig polyester lifleri i ~ i n d e ve polietilen terepftalat tabakas~ icinde benzer ba@mhliB gormiiglerdir. Ostrowska ve ~aligma arkadag~, boya konstrasyonu ile difiizyon katsayls~ arasmdaki ili~kiyi basit bir fonksiyonla gastermeye $all@.

Kojima ve Iijima ise bu ba@mlili@ serbest bacmin emilen boya miktan ileaitma eglimi gosterdigi serbest-ha- cim kavram~ ile a~iklamiglardir.

Reaktifboyama igleminde, reaktif boyalar ile polime- iin renktif bolgeleri aras~nda kovalent baklar olu- gur.Bu baglar ~ o k s ~ l u oldu@ i ~ i n boyatanecikleri boyama prosesi boyunca harelcetsiz olarak kabul edilir. Bu- nunla birlilde, boyama mekanizmasm ve kinetigni si- namak qok zordur, sunku boyanm hidrolize olmas~, prosesi karmapklagt~iir ve ~ u n k u akcf olan,sabit olan ve de hidrolize olan boyataneciklerinin ayinml icin deneysel bir prosedur benuz geligtirilmemigtir. Dolaysly- la az saylda yayln vardir. Iiarasawa ve arkadqlan [I9731 ve Motomura ile M o ~ i t a [1977], renktif boya-selu- loz tabaka sisteminde, aktif boya konsantrasyonuna bag11 olarak, birinci dereceden tersinmez reaksiyonun izlediB gozenekte difiizyon modeli bazmda reaksiyon hiz sabitini ve difiizyon katsaylsini hesaplamiglard~r.

Motomurave Morita (1979) daha sonra, boyanin yang- mall (competitive) hidrolizini goz onune alarak incele- melerine devam ettiler.

Adsorptif boyamada asit, katyonik veya direk boyalar kullanihr. Buradaki emig izotermi, Freundlich ti- pinde veya Langmuir'de oldu@ gibidir. Boya iyonu ile polimer yap1 aras~ndaki etkilegimi formulize etmek i ~ i n iki farldi teori onerilmi~tir. Biri Gilbert ve Rideal [1914]'iin teorisidir. Bu teoride, boya iyonlan ile poli-

TEKSTiLVE MOKENDLS YILS SAYI:25 VUBAT 1991

(3)

merin realitif bolgesinin tersinir olarali reaksyona gir- d i g varsayll~r. Peters ve Speakman 119491 tarafindan onerilen diger teoride ise,polimerin iq yapismda cozu- nen boya konsantrasyonu ile dqtaki ~ozelti i~indeki boyamn dengede olduw varsaylhr. Sand 11964 ve 19651, Ostrowska ve @lama arkadaglan [1981] ve Weisz ile ZoIlinger [I9681 adsorptif boyalarla boyama prosesini analiz etmekiQn onceki teoriyi kabul ettiler. Cahgmala- nnda, serbest boya iyonlan hareketli iken ve polimer gozeneklerine difiize olurken, bolgelerde adsorplanan boya iyonlanmn hareketsiz olduklan kabul edilmigtir.

Sand [1964, 19651 ve Ostrawska ile phgma arkadaglari [1981], deneysel s o n u ~ l a n n ~ , asidik boya-naylon 6 ve katyonik boya-gelifirilmig anyonik polyester sistemlerinde difiizyon k a t y a s ~ n ~ n konsantrasyona ba@mlih@

aqlsmdan onceki teori ile aqiklayabilmiglerdir. Fakat diger m r m a u l a r , [Hopper, 1970; Peters ve arkadagla- n, 1961; Morizane ve arkadaglan, 1971 a, 1971 b; Tak ve arkadaglan, 1979, 1981; Takazawa ve arkadaglan, 19711 deney sonu~lannin onceki teoriyle hiqbir gekilde uyum gostermedigni belirtmiglerdir. Diger taraftan Harwood ve grubu ise [I972 a, 1972 b] katyonik boya-akrilik polimer sistemlerinde boyama prosesini daha sonraki teori ile aqklamaya phgmqlard~r. Boya iyonu ile kargi iyon aras~ndaki buyiik hareketlilik farhnin elektriksel bir potansiyel farkma yo1 act@ ek varsayl- rm ile, teorik olarak goriinen difiizyon katsaym ile in- trinsik difiizyon katsayls~ arasmda bir ba@nb elde etmiglerdir. Bu ba@nb deney sonuqlanyla tam bir uyum i~indedir. Fakat her ne kadar deneysel olarak benzer bir iligki elde edilmigse de, onlann tahminleri, inorga- nik tuzlann varhB durumunda boyama proseslerine uygulanabilir de5ldir; qunkii onlann teorisine gore ek- lenen tuz iyonlannm cok daha yiiksek hareketlilikleri elehiksel potansiyel gradientini dikkate deger olcude geciktirebilir. Mc Gregorve grnbu [I9621 emig mekaniz- mas1 iizerine geli$rilmi$ onceki iki teori ile de uyumlu farkh bir difiizyon modeli geligtirdiler. Onlann difuzyon modelinde kendi kimyasal potansiyel grandientin- denkaynaklananitici kuwetle emilen boyan~n polimerdeki gozenegn duvar yiizeyinde hareket ettig varsaylhr. Iijimave grnbu tarafindan yap~lan bir seri aragbr- mada womiyama ile Iijima, 1974; Komiyama ve grubu, 1977; Tak ve grubu 1979,19811 aynl teori baz ahn- m ~ @ r . Bu teori diger teorilere luyasla ve de ~ o k saylda deney sonuqlan ile daha uyumludur. Bnna @pen al- d ~ k l a n sonuclar boyama igleminin tum agamlar~na uygulanabilir olmaktan cok ilk agamasi ile s m r h kalm~g- br. Bundan b q k a aynl phgmalarda [Mc Gregorve grubu, 1962; Morita ve grubu, 1967; Karasawa ve grubu, 1975; Komiyama ve Iijima, 1974; Koiniyama ve grubu, 1977; Tak ve grubu, 1979, 19811 agm boyama olayin~

TEKSTIL V E MmENDIS YIL5 SAYI:25 SUBAT 1991

aq~klayabilmeli iqin gazlnrin cams1 bir polimer filmi icinde yaylninli iizerindelii $ahgmalarda sol< liez kulla- n ~ l a n iliili emig modu ve ak~glianlik modelinden yarar- lanchlar. Iijima duguk molekuler a@rlikli zaylf bir orga- nik asit-naylon 6 sistemini kullanarak bu modelin ge- qerliligni deneysel olarak sap tad^. Daha sonra Kawana ve grubu (1985) bir u ~ l u bazik boyan~n naylon 6 filmi icinde yaymm emigini ol@uler ve Nernst tipi emig ve iyon deggiminin icerildig ikili emig ve akigkanlik modeli ile difiizyon katsaylsmn lionsantrasyona bagunhli-

@ n ~ ve de emig izotermlerinin olt$imunu bagari ile analiz ettiler. ikili emia modeli ve aliiglianlik yaklagim~ boyama prosesinin tiim periyodunun acilclarnas~n~ yapa- bilecek iceriktedir. Yazarlar [Kumazawa ve grubu, 1983; Sada ve g u b u ,19831 bir asit boyanin naylon iqin- de difiizyonnnu formule etmek icin cok youlu Langmu- ir adsorpsiyonu ile yiizey ve gozenekte difuzyonu da kapsayan paralel bir transport mekanizmasi ileri sur- diiler. 0nerilen modelden bulunan alt tabaka iPndeki boya difizyon katsaylsin~n konsantrasyona ba@mhl~@, eldeluverilerle birliktevar olan deneysel verilerle delu- yaslandi. Geniq bir fiksaj periyodunda, polimer ici difuzyon Batsaylsinm gozlenen konsantrasyona ba@mhh-

@, polimerdeki diger bolgelere luyasla fiziksel olarak daha aktif olan bazi bolgeler iqin ikili ve u ~ l u Langmuir adsorpsiyonu ile birlikte geligen bir difizyon biciminde aqklanmaktad~r.

Pratikteki boyama proseslerinde buyiik hacimli boya qozeltileri iqindeki boya molekul veya iyonlann~n difiizyon ile tapniml onemli rol oynar. Bu kumag qevre- sinde qozeltinin akq deseninden buyiik olcude etkilene- cektir. Mc Gregor ve p u b u [I9701 kumaga yonendiri- len ^SIVIalugi etkisinde, kumagin boyanma hi21 ile bir

w-

ligma yaptdar. Kumag~n yiizeyine yakm, diftizyonun gerqeklegtig slnir tabakasmn kal~nli@nin, debinin art- mas1 ile azald~Bni dikkate alarak snnr tabakasmn ka- Iinh@nm iplik gap1 ile aynl derecede etkin oldu@nu gostermig ve Sherwood saylsl, Reynolds sayisl ve Sch- midt saylsi arasmdaki iligkiyi saptam~glard~r. Alexan- der ve grubu [1949], k a r q t ~ r ~ c i kafes etrafina diizgiin bir biqimde yerlegtirilmig bulunan kumaglar~n yiizeyi yalunmdaki difiizyon snurtabakasinin kahnh@n~ olqtu- ler ve bu tabaka kal~nli@ ile k a n g t ~ n c m n donme h ~ z i arasindaki babntiyi buldular. Ganguli ve Eendenburg [I9801 KCl'nin, kumaglardan tergotometrenin kan$~r- mayap~lan banyosu i ~ i n e yllianma h i z m olqerek kumagin lifleri aras~ndaki ic qozelti iqindeki difiizyon meka- nizmasnu ara@rrnqlar ve kumagm sabit difusif ve kon- vektif bolgelerden olugan gozenekli bir plaka say~labile- ceg sonucnna varmiglardr. Donme h m n m artmasi ile birlikte ilk kisim azal~rken, ikinci k m m artar.Bu yazl- nln yazarlari doner-disk kontaktor kullanarak naylon

31

(4)

film icinde asit boyalarin boyania liinetigini aragtlrmq- yonn ve lcuinaglarinyiizeyi ~evresinde lctitle transfer di- larve reaksiyonu ~olcmodelli adsorpsiyonun oldugu po- rencinin olmamasi gibi sadece ideal kogullar altinda limer iG difiizyon teiimleri ile anal12 etmiglerdir [Sada analiz edilmesidir. Bu yaylndalii yazarlar [Sada ve cal~g- ve grubn, 19861. Nugkandan-filme kiitle transferine ma grubu, 19821 telcstil boyamac~l~Bni, reaktif ve ad- karg~ olugan direncin film icindekine hyasla ihmal edi- sorptif boyama olarak iki kategoride s~n~flamiglar ve go- lebilir diizeyde oldugu bulunmngtur. Film i~indeki di- zenekli model kavramlni temel alarak her bir durum fiizyon ise iiclii adsorpsiyonlu bir difiizyon modeli ile icin bir matematiksel model geligtirmiglerdir. 0nerilen ifade edilmigtir (Biri Nernst tipi, diger ikisi Langmuir modellerin ge$erlilig, naylon icin asidik boyalar ve se- tipi). Kumqlar i~indeki boyan~n lifler arasl difuzyon luloz icin reaktif boyalarla ilgili olarak var olan deney- katsaylsmin diskin donme h ~ z i ile baglant~l~ oldugu bu- sel veiilerinin kargilagt~nlmasi ile kanitlanmigix. Bun- lunmugtur. Naylon knmaglann asidik boyalarla boyan- don bqka, belirgin bir banyo i~indeki reaktif ve adsorp- ma prosesi, alugkandan-kumaga kutle transferinden tif boyama prosesleri, gozenekli model kavrami temel pk, kuma2 iFinde, boyamn lifler arasl difiizyonu ile al~narakforrniileedilmigtir[Kumazawave ~aligmagru- yonlendiriyor olabilir. Kaldi ki bu problemlerle ilgili bu, 19821. Flotte oranlnin oransal ~ e k i m veyafiksaj iize- olarak, ~ o k az yaz111 dokiiman vard~r. Bn, gimdiki du- rindeki etkisi saylsal olarak annliz edilrni~ ve yan bo- rumda lifler ve/veya iplikler aras~ndakive kumag yiize- yanma siiresi eldeki hesaplama kogullarinda flotte ora- yindeki gozenek geometrilerinin analizinin ~ o k karma- ninin 0.9 kuweti ile orantill bulunmugtu. Boyama en- gik olmasin~n nedenlerinden biridir. Bu tip problenile- diistrisindeld temel bilgileri elde edebilmek isin, once- rin @ziimii igin daha y o h n plqmalar gereklidir. ki teorileri ve modelleri pratik boyama k o ~ u l l a i ~ n a go-

Diger taraftan boyama proseslerine daha once t a r t - re geligtirmek gerekecektir.

g ~ l m ~ g temel difiizyon modelleii kullanilarak miihendis- ~ ~ S O R P T ~ V BOYAMANIN PORM~~LASYONU lik apsindan yaklag~lm~$r. ilk olai-ak Weizs [I9671 boy-

c,,,,

polimerler icindeki gazlar iein emiln,e izoter- lebiryakla~lmdabulunmugtur. Weizs ve

ma

a h - mi agappkiki matematiksel yapida (ikili adsorpsiyon daglarinin,bu dogndtuda gerceklegtirdikleri bir seri modeli, B~~~~~ ve ark., 195.8) aclklann,lgtlr:

ara$rma aga@daki gibidir: Weisz ve arkadaglan [We- C ' ~ b p

isz, 1967; Weisz ve Hicks, 1967; Weisz ve Zollinger, ^q=C D + ~ H = ~ D P +

...

...o...o(1) 1967, 19681 gozenekler iqindeki her yerde eg zamanl~ l t b p

bir adsorpsiyon dengesine nlag~lan Langmuir tipi ad- Burada kD, C', ve b, ayarlnnabilir parametreler sorpsiyon ile birlikte gozenekli difiizyon modeli yardi- olup, sirasiyla Heniy kanunu sabitini, Lan-muir kapa- site sabitini ve Langmuir afinite sabitini goste~irler.

m~yla adsorptif boyama h m n ~ saylsal olarak analiz et-

Heniykannnupopulasyonuve Langmuir popiilasyo- miglerdir. Aym zamanda, adsorpsiyon ve difiizyon ozel-

nundan olugan her iki yiizeyde tutulma popiilasyonu liklerini hesaba katmadan, bofitsuz zamana gore boya

~ekimindeki deggimlerin dar bir arali@. diigtiigiinii ve da toplam difiizyon akmna k a t h yaparlar. Bu tiir bir bu degigimlerin adsorpsiyonun ilkyan peryodnnda, za- yaklag~m "ikili deagim" modeli olarak adlandmlip, kon- mamn kare kokii ile do&usal bir iligkide oldugunu bnl- santrasyon gradientleri temel al~narak difiizyon a l u s ~

a CD ~ C H

dular. Rys [1973]ve Ottile Rys 11973 a, 1974 b], degigik N=- D ~ -

-

D"

...

(2) adsorpsiyon-difiizyon sistemleri icin Weisz'in modeli- ax

ni, bu sistemler difiizyon kontrollu olandan adsorpsi- gibi yazllabilir. Burada DD ve

DH

ilii yiizeye tutunma yon- desorpsiyon kontrollii kinetiklere kadar genig bir popiilasyonunun difiizyon sabitleridir. ikili emig ve boya gekim bolgesini kapsayacak bicimde geniglettiler. ak~$anl~kmodelinde, her zaman CDve C ~ a r a s ~ n d a ye- Difiizyonve adsorpsiyon-deso~psiyon relaksasyon sure- re1 bir denge o l d u B varsayllir. Soyle lii;

si kavram~na dayanan sistemler icin gene1 pratik bir

q = C D t KC,

...

kriter ortaya y~kardilw. Bundan bagka difiizyon koo- (3)

l+aCJJ

trollii sistemler i ~ i n teorik ve deneysel olarak iki boya ^'olup burad%, ~ = ~ ' ~ b / l ~ ~ Ve o=b/kDvdir, vekil iki- bilegeninin birbirine rakip adsorpsiyon dinamilderi de li emis ve alugkanllk rnodelini temel alan difiizyon iCin incelendi [Ottve Rys, 1973b, 1974 a]. Mnitesi daha kii- olasl bir t a s l a ~ gijstelir.

~ i i k olen bilegenin cekim egrisinin ctenge degerine ulag- B~~~~~ olarak, naylon iFerisindeki asit boyanin emi- madan once maksimumdan gecmesi ilginc bir bulgu- gi iein oluSan izoterm de ya,

dur. Bir dizi araghrma Nigmas~ndan elde edilen bu so- CHbC

nu$lar,boyama endiistrilerindeki miihendisler ve iglet- q = k ~ C +

- ...

⁽⁴⁾

meciler tarafindan heniiz kullanilmamigtw; bunun ne- l t b C deni sistemlerin snbit sicaklik, sabit d ~ g ^SIVIkonsantras- ^Ya^{d a ~}

32 TEKST~L Y E MOlIENDfS Y I L 5 SAYI:25 SUBAT IS91

(5)

-

geklinde ac~klanabilir. Burada, C gozenekli bolge icindeki boya konsantras-

I , I yonunu (yani Nernst popiilasyonunu) ve CH adsorplan-

adso~planmi$ tabaka mig tabakadaki boya konsantrasyonunu (yani Langmu- ir popiilasyonunu) gosterir.

qoziinmiig tnbaka

Bu geldlde geligtirilmig ikili emig modu ve de@gim adsorplanmig tabaka modelindeki kesin belirlemelerle. difiizvon a l u s ~ a & -

. -

I

daki gibi aqklanabilir.

,-, aC

adsoi~lanmig tabaka ^N=-Dp

^-

^-DD

dCD

-DH

-

~ C H

...

+ (8)

ax ax ax

I * +

I ~ o z i i n m i i ~ tabaka

I* I V .+ gozenek gotiiniimlii bolge 6. ve 7,denklemler bu denldeme yerlegtirilirse:

*I

I _{* I} _-f

a

coziinmiig tabaka N=-DT

-

ax (CD+FCH)

...

(9)

..I 4 adsorplanm~g tabalta

ve

@kil I . a)Carnsl palimcrlcr iqindcki bir gnzm dir"i:y.onu b1Nnylon iqindcki bir =it bqynntn d i k y o n u ilc ilgili k u v r u ) ~ ~ LnsloD

(4) denkleminin sagtarafindaki ilk terim Nernst popiilasyonu ikinci terimveya 5. denklemin saandaki ele- man Langmuir popiilasyonu olarak adlandnd~r. Fa- kat, cams1 polimerler icindeki bir gazin emiginde her zaman Hery kanunu popiilasyonunun var olmas~na kargihk, naylonicinde bir asitboyanin emigi iein her zaman Nernst popiilasyonunun var olmadi@ not edilme- lidir. Bununla birlikte, yiizeye t u t u n m u ~ asit boya bir miktar alugkanliga sahiptir ve difiizyon mekanizmas~, Fick kanuuunun basit uygulamas~ ile izlenemez. Eger polimer fazinda sadece Langmuir populasyonu varsa, yiizeye tutunmu~tabaka homojen bir faz gibi kabul edilebilir. Polimer faz iqindeki difiizyon prosesi, konsan- trasyondan baDms~z difiizivitenin b u l u n d u b Fick ya- sasl ile basitce kontrol edilebilir; bir bagka deyigle eozel- tide, difiizyon modeli geqerli olabilir. Gercekte, naylon icindeki asit boyamn d i z y o n katsaylsnnn polimer faz icindeki boyanin konsantrasyonuna kuwetli bicimde bagh o l d u b iyi bilinir. Dolayls~~la ilk olarak bir gazm cams1 polimerler icindeki difiizyonu icin tiiretilmig olan ikili emig modu ve alugkanlik modeli de@gtirile- rek geli$irilmelidir.

oyleyse, ikili emig modu ve alu~kanlik modeli nay- Ion icindeki asit boyanm difiizyonuna uyguland~a zaman gozenekli bolgedeki difiizyon kullanima uygun du- iuma gecer. 0nceki yapnda [Sada et al, 19831, kavram paralel tagmm mekanizmasi olarak a d l a n d ~ n l m ~ q h $e- k i l l (b) de pamlel t a p u r n iqin ilgili bir taslak qizilmig- tir. Burada, asit boyanln gozenekli bolge igine yaylldlg7.

ve aym zamauda C ve CD ve CD (veya c) ile CH arasinda her zaman yerelbir dengenin o l d u b varsayilm~ghr, ya- ni:

CD=kDC

...

(6)

elde edilir. Burada, DT=(DP/ltD)+DD ve F=(DH/DD) dir. CD+FCH terimi, DT difiizivitesi ile adsorplanan ve qoziinen boya konsantrasyonlnr~nin to p l a m ~ n ~ n dug- kan bolumii gibi kabul edilebilir. Akqkan boliimiin CD+FCH konsantmsyonu ile C,'in yer degitirilmesin- den sonra:

...

C,=CD+FCH (11)

ve 7.denklem aga&daki duruma indirgenir:

Boya cinsleri iciu agaadaki siireklilik denkleminin iqine 12.denklen1 yerlegtirilirse;

denklemi

dutumuna gelir. Burada, CT, polimer i~indeki boyanin toplam konsantrasyonudur, yani:

" "

11,14ve 15. denklemletin ustalikla birlestirilmesi sonucunda boyanm kararsiz difiizyon durumu icin elde edilen agaadaki lusmi clifferensiyel denltleme ulagilir:

Boya banyosunun sonsuz oldu@ varsay~lmq

-

ve polimer faz, kalinli@ 2L olan bir dilim gibi kabul edilmigtir. Uygulanacak baglangq ve sinir kogullari goyledir:

t = O ; x > O ; C,=O

...

(17) t > O ; s = 0 ; _C,=Cmo

...

(18)

(6)

...

x = L ; aC,/ax = 0 (19) banyo icindeki boyan~n konsantrasyo- lklemdeki Cmo agaadaki gibi verilir.

ASaBdaki Y,=C,/C,O, YD=C~/Cmo, e=x/L, e=DTt/L2 boyutsuz degigkenlerin tan~mlanmasindan sonra 16. denklem boyutsuz duruma indirgenir.

....

-

Burada,

e = o ; e > o ; Y,=O

...

(22)

@ > O ; f = O ; Y,=1

...

.,.(23)

s

⁷0 ;

e

= 1 ; aY,/af = 0

...

(24) kogullan gecerlidir. 21. denklemdeki YD ile Ym arasln- da.

iligkisi kurulabilir. BoyleceYD

olarak verilir.

22-24 denklemlerinde verilen b a g l a n ~ c ve s ~ n l r ko- gullann~n kullardmasi ile 21. egitlikte ve~ilen dogrusal olmayan lusrni diiransiyel denklem, 1968'de Lee tarafindan onerilen y a n d o ~ s a l l q i x m a tekniginin liulla- rulmas! ile coziilmuqtiir.

Hesaplanan Sonuplar ve Tartl~ma

Yukanda gosterilen d o ~ u s a l olmayan h s m i diffe- rensiyel denklemin saylsal olarak ~oziilmesi ile, akqkan bolumiin boyutsuz konsantrasyonu, Y,, her hangi bir zaman ve konumda elde edilebilir. I-Iesaplanan so- nuclann gosterilmesinde daha uygun bir yo1 boyanm oransal cekimi cinsinden olacakbr. Yerel ve toplam Fe- kim oranlan

."

olarak tan~mlan~rlar.

Buradaki, CDo ve CHO, s~rasl ile polimer fazm yiizeyindeki, coziinmug ve adso~plannug tiirlerin konsanhasyan- lama -1 gelir. 27. denklemin ifindelci her iki t i i ~ u n konsantrasyonlanmn, daha onceki t i i ~ u n boyutsuz kon- santrasyonuYD ile yer d e w n n e s i sonucunda

elde edilir.

Burada YD'nin sayisal olarak elde edilebilen 26.

denklem ile Y,'e bag11 oldugu uzerinde durulmal~dlr.

Benzer olaikYDo, aga@daki iliglciden turetilir:

Buna gore,

[(~+FKuC,~)~+~~C,~~'~~-(~+FK-~C~,)

...

yuo = (31)

2 4 " n olur.

Bnrada hesaplama, naylon icindeki asit boyanin di- fiizyonunun C c<CD

+

CH o l d u e durnmlas~n~rlanmig-

~ k i l 2 . Degigik akqknnhk omnl dc@rlcrindc, toplnm ^{b o p}& h i -

I

n bopmn mmanl ile dcgigimi

Qekil 2, adsorplanmlg boyanln farkh alugkanhklan i ~ i n boyama zamanl ile boyanln toplam felumindeki de- g ~ i m e tipikbir ornegi gosterir. Alugkanhkartarlcen, $0- ziinmug ve adsorplanmig (sabitlegmig) boyanln rnilcta-

11beklendigi gibi artar.Polimer faz i~indeki hareketsiz boyanm uzaysal da@Iim~nm zamana gore degigimi Qe- k i l 3 ve 4'de gosterilmektedir. Qekil5, hareketsiz boyanm uzaysal daB11rnl iizerinde adsorplanmig turlerin alugkanllhnln etkisini gosterir. 3-4 ve 5. gekillerde fizil- mig olan hareketsiz boyanm konsantrasyon profilleri, bize doner film (film-roll), mikrodansitometrik ve mikrospektrofotometrik yontemler ile yaptlan boya da@- Iim e@ilerinin ol$iimunii hatnhtmaktadir.

4.BOYANIN HIDRoL~ZI DURUMUNDA R E A K T ~ F BOYAMANIN FoRM~JLASYONU

Reaktif boyamada, su ile rcaktif boyanin reaksiyonu (hidrolizi) normal olarak boyanm lif uzerinde tutunma-

SI ile rekabet eder.Hidrolize olmug boya mate~yal ile re- aksiyonagiremeyeceginden, boyabanyosu i ~ i n d e hidro- lizasyon olugmadan once boyanm mateiyal tarafindan

TEKST~LYE MUIIENDIS Y I L S SAYI:25 SUBAT 1991

(7)

iyi birbiqimde ~eldmini garanti edecek boyamako~ulla- n seFilebilir @ys ve Zollinger, 19751. Bununla birlilite, reaktifboyanrnverimlilig iletiim plrgma parametrele- ri arasrnda henuz yaprsal bir iligki verilememektedir.

Simdiye kadar reaktif boyama konusunda hicbir siste- matik deneyin yapdmarmg o l d u a goz onunde tutuldu-

@nda bunu yapabilmek icin en uygun ve etkili araqlar- dan birinin benzetim yaklapmr oldu* goriilur. Daha onceki yaymda [Sadave arkadaglan, 19851 reaktif boyalar ile boyama prosesi, boyanln hidrolizi dummunda boyaun tutunma reaksiyonu ile polimer fazin gozenekleri iGndeki boyamn d i z y o n u temelinde formule edilmig ve benzetim modeli, k a r ~ $ m n a derecesindeki du- zenlilii e k s i 3 n d e n kaynaklanan d i i z g i i u l u ~ saglamak i ~ i n geligtirilrnigti. A$a@da, sonlu bir banyo isinde, reaktifboyama i g n yapllan formiilasyonun bir oze-

!kil4.F= O.Ol9de p k i m oranlnln uzaysnl d u D l ~ m ~ n ~ n b o p m a ze- in1 ilc degizimi

I I

3 e k i l 5 . Dugi~ik F dcpcrlcri isin p k i m orunlnln urnysul dnD11m1- nm boyma wmanl ilc dcsgimi

Boyarmaddenin, birinci dereceden kinetik ozellikler- le (r,,,=k,,CA), hem gozenekli smda ve hem de boya banyosunda hidrolizasyona ugrad~@ varsay~hr. Mater- yal (substrat) ve boya arasindaki reaksiyon, tum reak- tantlar icin ikinci derece kabul edilir (r,=kCACs). Poli- mer fazm gozenekleri i~indeki hoyanin korunum denklemi aga@dnki gibi yazilabilir [Rys ve Zollinger, 1975;

Sadave arkadaglan, 19821:

Eger gozenekli ^SIVIi~indeki boya ile gozenek duvan uzerindeki tekstil mate~yali arasmdald reaksiyonun stokiometrik katsayls~ u ise (A+uS- uriin), materya- lin tuketim brzr a~afgdaki gibi yazilabilir:

Boya banyosu belirli hacimde boya qozeltisi ile call$- t m h r velif fan kalinli@ 2L olan bir dilim gibi kabul edilir. Uygulanacak baglangq ve sinlr lcogullar~ ~oyledi~.:

...

t = o , x > o ; C,=O, C, = C,,

....

(34) t=x=O. _CA=CAO

...

₍₃₅₎

Burada u, polimer fazrn birim yiizey alan~na dugen boya ~ozeltisi bacmi olaralc belirlenir. 36. denklem, banyo i~indeki boyanin azalma miktann~n, polimer faz icindeki toplam difiizyon miktarma eait o l d u b n u gosterir. Hidroliz, gozenekli sim isinde o l d u b kadar boya banyosunda da yer ahr. Bu durumda flotte oranr, reak-

(8)

tif boyanm verimi iizerine onemli rol oynar.

YA=CA/CAO, YS=CS/CSO, (=x/L, o=DA~/L') gibi b0- yutsuz degigkenleriu tanimlaumas~ndan sonra, 32 ve 33. denklemlerdelu temel kutle dengesi denklikleri bo- yntsuz gekilde ap@daki gibi yeniden yaz~hr.

a=

-MYAYs-M,YA

...

(38) as at2

Burada gegerli kogullar gunlard~r:

...

e=O, (>O;YA=O,Ys=l (40)

s=(;YA=l

...

(41) 0>0, (=O;YA=YAi

-.

Burada, M=(kCsoLZ/DA), M,"=(k,"Lz/DA) olarak ta- nimlanm~qhr. 7 parametresi,banyo icindeki boyanm baglangqtaki boyutsuz konsantrasyonudur ve bu l(CAO/CSO) olarak velilir. u/L ise egdeger flotte oranl- d ~ r .

Hesaplanan sonuglann oransal tutunma cinsinden aSlklanmasl uygundur. Yerel ve toplam boya tutunma oranlar~ s ~ r a s i ile agabdaki gibi gosterilebilir:

f= l-Y,

...

(44)

...

(45) . "

Boya banyosu icindeki kangbrma yetersiz oldugu ve dolays~yla lif f a z ~ n yiizeyi uzerindeki boyan~n konsan- trasyonunun, boya banyosu icindeki y ~ D n konsantrasyonu ile yer degifiremedigi zamaularda, yiizeydeki boya konsantrasyonu boyan~n ^SIVIfilmdenlifin d q yiizeyine olan difiizyon h m ile lif icine dogru olan difuzyonun- ki hemen hemen denk dugecek bicimde belirlenir. Bu durumla karg~lag~ldiDnda lif yiizeyindeki s m r kogulla- n agabdaki gibi degigtirilmelidir:

x=O, t>O; CA=Cfi

Veya boyutsuz gekilde yaz~lacak olursa;

Burada, BI parametresi K+/DA olarak tan~mlanan Biot saysidir ve lif icindeki difizyona kargl olan diren-

cin slvidaii life kiitle transferine olan oranini gosteiir.

Biiyiik bir BI boya banyosu isinde kuwetli bir kanqhr- manin oldugunu ifade eder. Son derece buyiik BI ise, kaiytirmauin tam oldu@nu gosterir.

Daha onceki yaz~mizda [Sada ve arkadaglan, 19851, daha onceki modelin say~sal analizinden belirgin bir boya bauyosunda, flotte orant diigtukce boyan~n hidrolizi nedeniyle son fiksaj derecesindeki dugugun daha az oldugu ve banyonun karigtinlmasinm fiksaj uzerindeki etkisinin daba az olacab sonucunavanlm~gt~. Fiksaj reaksiyonu duguk oldu@uda, son fiksaj hemen hemen flotte oranmdau ve k a r ~ g t ~ r m a derecesinden b a b m s ~ z - d ~ r .

Pratik uygulamalarda boyama genellikle izortermal olmayan kogullarda yapilir. Boyama programlanndaki zaman-s~cakhkfaktaiu, cahgma faktorleriniu en onem- lilerinden biridir. Bundan bagka, onceki y a y n ~ m ~ z d a [Sada ve arkadaglan, 19851, buraya kadar tamamlan- m q olan saysal analizler, izotermal olmayan durumu iserecek bicimde genigletilmigtir. Yavag reaksiyon reji- minde, izotermal boyama kogullan alt~nda son fiksaj uzerinde flotte oranlnrn etkisinin ihmal edilebilecek du- zeyde olmas~naragmen, izotermal olmayon boyama ko- gullannda, son fiksajm flotte oranindan buyuk oleude etkilendigi bulunmugtur.

5. SONUC

Buagamada, liffaz~icindeki boyanma durumlanger-

~ e k zaman icinde izlenemeyebilir ve dogrudan kontrol edilemeyebilir; buna karain boya banyosunun duiumu algdayc~lar ve elektronik aletler yardinii ile kolayl~kla izlenip kontrol edilebilir. Boylece, lif veya kuma@ boyanin hareketsizlegmesi veya boyanln fiksaji a d ~ m m ~ n modellenmesi, boyama makinasmn mantlkh tasariml- na ve boyama prosesinin kontroluna gerqek bir temel saglar gibi goriinmektedir.

Reaktif ve adsorptif boyama prosesleri, reaksiyon muhendisligi ve kimya muhendisligi kavramlanna da- yanarak analiz edilmigtir.

Adsorptif boyaman~u kinetik modeli, ikili emig ve alug modeli baz~nda one~ilmigtir. Hesaplanan hareket- sizlegmig boyan~n konsautrasyon profilleri, doner film, mikrodensitometrikve mikrospektrofotonietrik teknik- ler ile yap~lan ol$iimlere miktar olarak cok yalund~r.

Reaktif boyamanm formiilasyonunda ozet olarak, boyanm hidrolizini i ~ e r e n gozenekli modelin temel alm- d @ belirtilmektedir. Boyanin son agamada daha yiiksek olcude tiksaj~ iqin dugiik banyo flottesi istenir, $in- ku boya banyosu icinde fiksaj uzerine Bangtrman~n etkisi cok azd~r.

NOTASYON

b Lnngmuir aIlinitc snbiti BI BiotSnysl=KrL/DA

TErCsTiL VE MUHEND~S Y I L 5 SAYk25 SURAT lnel

(9)

C Giizsnck giiriiniimlii biilge vcyn dl$ cdzcltidcki boyo konson- - G.ANGULI, ILL., and EENDENBURG, J.V.; Mfis Transfer in n

trasvonu Laborntow Wosl~ingMnchinc, Tcr.Rcs. J., 50, 428 (19801.

Giizcnekli ^slvli c i d c k i boya konsnntmsyonu

Ncrnst veya Hcnry kanununun populnsyonu konsnntrnsyonu Langmuir populnsyon konsnntrnsyonu

Loingmuir kspnsite sabiti

Boyanln akigknn k l s m ~ n ~ n konsantmyonu = C D + F C ~ Gezenok duvan iizerindcki rcaktif biiliimiin konsnntrnsyonu Polimer faz iqindcki boynn~n toplam konsantmyo- n u = C t C D t C H

Giizenckli mvl iqindeki bgranln difiizyon kotsaylsl Nernst veya Henry populasyonunun dimzyun k a t s n y s ~ h n g m u i r populasyonunun difiizyon katsaysl

Wzsnckli gan3nibdii biilge i+dcki b o r n dimzyon ka1sBwi D P B D + DD

F D H P D

f -. Polimcr faz icindcki boyanm lif iizerindcki taplnm tutunmnsl K C ' H ~ B D

k k n d derece bqya tutunma reaksiyonunun h ~ z sebiti kD Ncrnst vcyaHcnrysabiti

kr Slvldnn polimer ram kiitlc transfer kotsnylsl

& Hidroliznsyon rcoksiyonunun hlz sabiti L Polimer fazm y a n gcnigligi

M = k CS%L2PA

hZ, = k w L e P A N Difiizyon a k w p Yaylan gnzin bas~ncl

s =kwFCs, t B o w siircsi

v Polimcr fazm birim yilzcy alanl bagma bqm qSzcltisi hacmi x Polimer fazln yilzcyindcn olnn uzakllk

YA Giizcnckli sm iqindcki boyutsuz b o p konsnntmyonu=C,,/

CAO yo =%/Cmo Y, = c m / c m o

Y. Giizenekli duvnr Uzerindeki rcsktif biiliimiin boyulsuz konsantmyonu=C,/Cso

Yunan Harfleri

a =b/Kn _-

Y =~cAo/cso

0 Boyutsuz boyama siiresi=~,t/L' veya D,t/L3

u BoyaruntutunmareaksiyonundagSrimcn stokiomctrik katso-

yl A t u S

-

^irriinler

E Polimer faunyilz+nden olnn boyutsuz uzakhk=x/L

Alt hdisler

A Reaktif boya b S~vlyl@nl

D Nernst veya Henry Knnununun notasyonu H Langmuir notasyonu

i Polimcr fazm yilzeyi S RcaktifbSliim

0 B q l a n p c degeri veya kogulu

KAYNAKCA

-

ALEXANDER P..GOOUGH. D. and HUTJSON, RF.; The Rcadi- on Itinetics ofWooll with Chlorine Solutions. Pnrt 1.DiKusicn Ac- mss a Liquid Laycr, Trans, FarndaySoc., 45,1058 (1919).

-

BARRER, R.M, BARRE, J.k nnd SLATERJ.; Sorption and Dil- fwion in Ethyl Cellulose P a r t III.Comparison Between Ethyl Cellulone and Rubber, J.Po1ym. Sci., 27, 177 (1958).

-

FRISCH, H.L., Sorption and Transport i n GlnssyPolymcrs, A Re- view, Polym. Eng. Sci., 20, 2 (1980)

-

GILBERT, G.A. ^{i d}RIDEAL. E.IC; The Combinetion of Fibro- us Proteins with Acids, ProcRoy. Soc, A/82, 335 (1944).

-

HARWOOD, RJ., MC GREGOq R and PETERS. RH.; Adsorp- tion of Cationic Dyes by Acrylic Films. ISorption Isuthcrms, J.- SucDyen Colour.. 88, 216 (1072al.

-

HARWOOD, RJ., MC GREGOR, R and PETERS. RH.; AdsorP- tion of Cntionic Dycs by Acrylic Films. II.Itincrics of Dyeing, J.- SocDycrs Colour., 88,288 (1072bl.

-

HASHIMOTO, I., The Rnte of DilTusion of D i s p ~ r s e Dye Triaccta- tc in Organic Solvcnt Dycing, Scn'i Gnkkaishi, 33, TI23 (1977~1.

-

HASHIMOTO, I., Thc Rnte of DilTusion of Dispcnc Dye on Diacc- tote i n Organic SolvsnL Dycing, Scn'i Gakkhishi. 33, T I 2 8 (1977bl.

-

HASHIMOTO, I., The Rnte of DilTusion of Dispcrsc Dye on Poly (ethylene tcrcphthdntc) in Orgunic Solvent Dycing. Scn'i Gokka- ishi, 33, T3.12 (1977~1.

-

HASHIMOTO, I., Applicotion of William-LundcLFcrry Equation to the Rntc of DiKusions of Nylon G in Organic Sulvcnt Dyeing, Scn'i Gnkknishi, 33, T56G (1077dl.

-

H O P P E R ME., MC GREGOR R and PETERS, RH.; Somc Ob- servntions of thc Conccntmtion Dcpcnduncc of DilTusion Coclfici- ents ofAcid Dyes in Nylon, J. SrrcDycrs Colour.. 86, 117 (1970).

-

IIJIMA, T.. MlYATA, E. and KOMIYAMA, J.; Sorption and DilTu- sion of Wcnk Acids in Nylon-Dud Sorption and DilTusiun Model, Polym, Eng. Sci., 20, 271 (19801.

- KARASAWA, M., CHOJI, N.. SASAKI. H. and SEKIDO, M ; De- tormination of the DilTusiun Cocrlicicnt and Reaction Constnnt of Rcnctivc Dycs, Son'i Gukkoishi, 20, T I 4 (19731.

- IWRASAWA. M., c t ol.; DilTusion of Dye Acid in Poiyumidc, Sen'i Gnkknishi, 31, T.138 (19751.

-

KAWANA, Y.,ct 81.; Sorption ond DilTusion of thc Tribnsic Acid Dye in Nylon G Mcmbrnnc in the Presence of NuCi, J.Po1ym.S- ci.Polym. Phyr. Ed., 23. 1813 (1985).

- K0JiM.4, H. nnd IIJIMA. T.; Conccntmtion Dcpcndcncc of the DilTusion Cocflicicnls of Disperse dycs in Poiycthyicnr? Tcrcpht- hnlntc, JSocDycrs Colour., 91, 10X1075).

-

ICOMIYAMA. J.. PETROPOULOS, J.H. and IIJIMA, T.; Somc Remnrks on thc Thcorcticni Formulntion of tho D i h s i o n of Acid Dyes in Nylon, J.Suc.Dycn Colour., 93, 217 (1977).

-

KLTMAZAWA, H., SADA, E. and ANDO, T.; Dycing Proccss in a Finite Dyebnth, J.Appi.Pol.vm. Sci., 27, 47.15 (19821.

-

KLTMAZAWA, H., SADA, E. and ANDO, T.; Dimusion of Dyes in Adsorptive Dyeing, J.Appi.Polym.Sci., 28 3817 (1983).

- L E E , E.S., Qunsilinicniizntion, D i r h z n c e Approximation, nnd Nonlinear BoundmyVnlucProbl'ms, AIChE J., 14. 400 (1968).

-

MC GREGOR. R. PETERS. RH. nnd VAROL, K The Physico-c- hcmicai Hydrodyynamics of Dycing. I.An Experimental Study of the Convective DilTusion u r n Dye to on Absorbing Surface, J.- Soc.Dycn Colour.. 86.437 (19701.

-

MORITA, 2. e t al; DilTusion of Dircct Dycs in Nylon, Kogyo Ibga- k u b s h i , 70,180 (19G7).

-

MORITA. 2.. . NISHIK4WA. I. and MOTOMUR4. H.: Reaction of . .

Dichlorotrinzinyl Rcactivc Dycs with Ccllulosr! and Simultaneous DilTusion in Ccilulnsc. Scn'i Gnkkolshi. 30, TI85 (10331.

-

MORIZANE. K. SUD.4 M. ~d SHIROTA. T.: D~lTuston of Nan& - - ~ - ~~ . . . .

hnlme F a t Ornnge 2GS in Drawn Nylon G Fiber by MSP Met- hod, Scn'i Gakkaishi. 27.113 (1971nl.

.

MORIZANE. H., SUDA. M nnd NAKAXMA, F.; DilTusion of Nnpthnlcne Fast Ornnge 2GS in Hcat-Treated Nylon G Fiber by MSP Method. Scn'i Gnkknishi. 27.120 (1971bl.

37

(10)

.

MOTOMUR& and MORITA, 2.; Dinusion with Simultaneous Reaction of Reactive Dyes in Cellulose, J.Appl. Polym. Sci., 21, 487 (1977).

-

MOTUMURA. H. and MORITA, Z; Diffusion with Simultaneous Roaction of Reactive Dyes in Cellulose EEfect of Hydrolysi, JAppl.Polym Sci. 24,1747 (1979).

-

OSTROWSKA, B. and NAREBSKA, A ; Diffusion of Dyes in Pol- yester Fibers. IL DilTusion Coetlidents frnm the Radial Distribu- tion Curves, J.Appl PolymSd., 25,2845 (1980).

-

OSTROWSKA, B., NAREBSXq A and XRZYSTEK, I t ; Diffusi- on with Simultaneous Immobilization in Polymer-Dye Systems.

LDiffusion of the Cationic Dye AniIana Red BL in the Aniono- cally Modified Polyester Fiber Dilana, J. Appl. Polym.Sci., 26, 643 (1981).

-

O W . R J . and RYS, P.; Sorption-Diffusion in Heterogenous Sy- stems. Part 5. A General Dilfusionfimmobilization Model, Trans. Faradaysoc, 69,1694 (197%).

-

O W , R J . and RYS. P.; Sorption-Dillusion in Heterngenous Sy- stems. P a r t 6. A General Behavior of Sorption Process, Trans, FaradaySoc. 69,1705 /1973b)

-

O W , RJ. and R E , P.; Sorption-Dillusion in Hetwogenous Sy- sterna Part 7. Experimental Method of Competitive Dye Sorpti- on. Trans. FaradaySoc, 70,985 (1974s).

-

O W , R.J. and RYS, P.; Sorption-Diffusion in Hoterogenous Sy- stems. Part 8. Appraisal of Dillusion Effects in Sorption Sy- stems. Tram. Faraday Soc. 70.985 (1974b).

-

PAUL, D.R and KOROS, W.J.; Effect of Partially lmmobikng Sorption on Permeability and the Diffusion Time Lag, J.PolymS- d P o l y m PhysEd.. 14,675 (1976).

-

PAUL, D.R; Gas Sorption and Transport in Glasry Polymers, Ber.BunsengesPhys. Chem. 83,294 (1919).

-PETERS, L. and SPEAKMAN, J.B.; The Combination of Wool with Acids-A Quantitative Interpretation in Terms of the Don- nan Theory of Membrane Equilibrium, JSocDyers Colour., 65.63 (1949).

-

^PETERS.^RE.PETROPOULOS, J.H. and MC GREGOR, R; A Study o the DimLBion ofDyes in Polymer Films bya Microdensito- metricTechnique, JSocDyen Colour., 77,704 (1961).

-

RYS, P.; The Interadion of Mass Dillusion and Chemical Reacti- on during Finishing and Dyeing of Textiles, T e r R e s J , 43,24 (1973).

-

RYS, P. and ZOUINGER, H.; Reactive Dye-Fibre Systems, in The Theory of Coloration of Textiles, (C.LBird and W.S.Boston, eds). Dyers Company Publicntions Trust, London, 1975, Chap.7.

-

^SAND.I t ; Anwendung der Mirophotometrischen Methode Auf Die Diffusion inPolyamid. Ber, Bunsenges., 69,333 (1965).

-SAND, H.; DiKusionvorgringe beim Fiirben von Synthesefasern, Melliand Textilber., 11,1260 (1964).

-

SADA, E.. KUMAZAWA, H. and ANDO, T.; Kinetic Aspects of Dyeing Pmcesses, J.AppL Polym.Sci..ZI, 2987 (1982).

-

SAD& E., KUMAZAWA, K and ANDO, T.; Kinetic Aspece of Dyeing Processes, JAppl.Polym.Sci.27,2987 (1982).

-

SADA, E.. KUMAZAWA, H. and ANDO, T.; The Concentration Dependence of the Diffusion Coefficient of Acid Dyes in Nylon, J.SocDyem Colour, 99,92 (1983).

-

SAD4 E.. KUMAZAWA, E and ANDO, T.; Chemical Enginee-

ring Aspects of Reactive Dyeing, J.Appl.Polym. Sci., 30, 4113 (1986).

-

SADA, E.. KUMAZAWA, H. and ANDO, T.; DyeingofNylon Fab- rics with a n Acid Dye in a Rotating-disc Contactor, JSocDyers Colour., 102,105 (1986).

-

^SEKIDO.^M.and KOJIMO, H.; Studies on Dyeing Properties of Disperse Dyes. 1.The Expertimental Investigation on the Method of Cylindircal Polyester Film Roll. Sen'i Gakkaishi, 21 644 (1966).

-

SEKIDO. E. and KOJlMA, H.; Studies on Dyeing Properties of Disperse Dyes. PThe Dillusion of Purified Disperse Dyes in Pol- yester Substance, Sen'i Gnkkaishi. 22-33 (1966).

-TAK T., KOMIYAMA, J. and 11- T.; Dual Sorption and Dif- fusion of Acid Dyes in Nylon, Scn'i Gnkkashi. 35, T486 (1979).

-

T W T. et d.; D u d Permeation of Acid Dyes through Nylon 6 Membrane, JAppl.Polpn. Sci., 26. 3325 (1981).

-

TAKAZAWA, &, KATAYAMA, A and KUROIU, N.; The Investi- gation on the DiKusion Coefiicient ofAcid Dye in Nylon 6 Film a t Various pH's. Sen'i Gakkaishi. 27.96 (1971).

-

WEISZ,P.B.; Sorption-Diffusion in Heterogeneous Systems. P a r t LGcncral Soprtion Behavior and riter ria,^ Trans. Fanday Soc, 63 1801 (1967).

-

WEISZ, P.B. andFllCKS, J.S.; Sorption-Diffusion in Hcterogeneo- us Systems. Part 2. Quantitative Solutions for Uptake Rates, Trans. Faraday Soc., 63,1807 (1967).

-

WEISZ, P.B. ond ZOLLINGER H.; Sorption-Diffusion in Hctero- gencous Systems. Part 3.Expcrimentnl Models of Dye Sorption, Trans. F-duySoc., G3 1816 (1967).

-

WEISZ, P.B. and ZOLLINGER, H.; Sorption-Diffusion in Hctero- genoous Systems. Part 4.DycingRatcs in Organic Fibers, Trans.

Faraday Soc, 64 1693 (19G8).

-

WORTH, D.L. and WHITE, J.L.; The DiIfusion of Disperse Dyes into Nylon 66 Fibers: Dry Heat and Steam Fixation, Tcx. R e s J., 44,483,1974

Zehra OZCELiK

1985 plmda Ortadow Teknik fJniversitesi KimyzMilhondisligi BBlflmU'nden mezun oldu. A p yll Ege nnivcnitesi Itimyz Milhen- disligi BBlilmii Proses ve ReaktBr T-ml Anabilim dnh'nda anqtlrma giirevlisi olarak phgmayz bagladl. 1988 y h d n yi~ksck li- sans demccsini aldl. Halen aym bBlilrnde dok- tqra wlqmaslni silrdkmcktcdii.

Yavuz OZCELiK

1984 ylllndn Ortado& T~cknik oniniversitesi KimyzMuhcndisligiBBlilmit'ndcn mczun oldu. 1987 ylllnda Egc onivcrsitesi Kimyz Mil- hmdisligiBBlGmiiProses ve R e a k i a r T m - ml Anabilim dali'nda a r a g t ~ m a gijrevlisi ola- rak plqmoyn bqlad!. 1990yllmday0ksck U- sans dercccsini aid:. Halen aynl b6lilmdc dok- tom wl~qmas~ni sUrdUrmcktcdir.