Tekstilde Boyama Prosesi Ve Oluşan Atıksuyun Çevresel Etkileri

Tekstilde Boyama Prosesi Ve Oluşan Atıksuyun Çevresel Etkileri

Antik çağlardan itibaren kumaş boyama için kullanılan maddeler sadece bitki, böcek, ve kabuklular gibi doğal kaynaklardan sağlanmaktaydı. Bu durum 19.  yüzyılın ortalarına kadar sürdü. Çivitotundan mavi, sarı muhabbet çiçeğinden sarı rengin elde edilmesi gibi.

Ancak günümüzde bunların yerini sentetik boyar maddeler aldı. Öncelikle birbirine çok karıştırılan boya-boyar maddelerin farkından ve bunların çevreye etkilerinden dahası tekstil boyama işlemlerinden kaynaklanan boya ve boyar maddelerin su ile birleşerek atıksuya dönüşmeden önce hangi aşamalardan geçtiğine beraberce bir göz atalım.

Boya Nedir? Boyar Madde Nedir?

Tekstilde Boyama Prosesi Ve Oluşan Atıksuyun Çevresel Etkileri

Boya; cisimleri renklendirmek için kullanılan kimyasal maddelerdir. Boyar madde ise; tekstil metaryalinin renklendirilmesinde kullanılan ve mamüle kimyasal bağlarla bağlanan bileşiklerdir. Boyar maddelerle yapılan reklendirme boyalarla yapılana benzemez. Boyar maddelerin tamamı organik bileşiklerdir. Boyalar ise genellikle anorganik yapıdadır. Çok az sayıda organik olanları da vardır. Uygulandıkları yüzeyde değişiklik yapmazlar. Çeşitli fiziksel yöntemlerle (kazımak vs.) yüzeyden uzaklaştırılabilirler. Boyar maddeler ise uygulandıkları yüzeyin yapısını değiştirirler. Çünkü boyar maddeler cismin yüzeyiyle kimyasal bir reaksiyona girer. Dolayısıyla da fiziksel değil kimyasal yöntemlerle mamülün yüzeyinden uzaklaştırılabilirler.

Tekstil Endüstrisinde Boya Kullanımı

Tekstilde Boyama Prosesi Ve Oluşan Atıksuyun Çevresel Etkileri

Tekstilde boyama işlemi çok çeşitlidir; elyaf boyama, iplik boyama, kumaş boyama ve parça boyama gibi. Bunların hepsi kendi arasında çok fazla detay gerektiren konular olduğu için biz burada sadece çeşitli ön işlemlerden geçmiş (yakma işlemi, haşıl sökme, hidrofilleşme, kasar, merserizasyon, yıkama, termofiksaj, beyazlatma vs.) tekstil mamülünün nasıl renklendirildiğini ele alalım.

Boyamanın hangi boyar maddelerle ve nasıl yapılacağı kumaşın türüne bağlıdır. Kumaşın pamuk mu, ipek mi, keten mi, yün mü, kaşmir mi, akrilik mi, naylon mu, polyester mi, lycralı mı olduğu önemlidir. Bazen bir kumaş tamamen pamuktan yada tamamen polyesterden oluşabilirken bazen de hem pamuk hemde polyesterden oluşabilir.(% 50 pamuk % 50 polyester gibi) Böyle durumlarda boyama işlemide farklılık gösterir. Pamuklular reaktif, polyesterler dispers ve naylonlar da asit boyar maddeleriyle boyanırlar.

İstenilen Renge Nasıl Ulaşabiliriz?

Tekstilde Boyama Prosesi Ve Oluşan Atıksuyun Çevresel Etkileri

Boyama yapan fabrikalar  boyama için gönderilen kumaşları boyahaneye alıp boyamadan önce laboratuvarlarında küçük ölçekli renk çalışmaları yaparlar. Firmalar (müşteriler) boyatacakları kumaşlardan 1-2 mt numune kesip, kumaşın bilgisiyle (pamuk mu, naylon mu vs.) ve boyatmak istedikleri bir renk numunesiyle veya karteladan seçtikleri renkle birlikte laboratuvara gönderirler. Laboratuvarda istenen renk için gönderilen numune kumaşlarla renk çalışmaları yapılır. İstenilen renge ulaşabilmek için reçeteler yazılır. Burada reçeteleri hazırlayan kişinin tecrübeli olması ve iyi bir renk bilgisine sahip olması önemlidir. Bilindiği gibi renkler; ana renkler ve ara renkler olmak üzere ikiye ayrılır.Ana renkler: sarı, kırmızı ve mavidir. Ara renkler: sarı, kırmızı ve mavi renklerinin çeşitli oranlarda karıştırılmasıyla elde edilen renklerdir. örn; sarı ve kırmızıdan turuncu, mavi ve kırmızıdan mor elde edilmesi gibi. Bazende bu üç rengin çeşitli kombinasyonlarıyla elde edilen renkler vardır. Örn; haki, siyah vs. Reçeteler oluşturulurken bu renklerin hangi oranda birleştirileceği büyük önem taşır.

Laboratuvara gelen kumaşlardan belirli miktarda (genellikle 10 gr) tartılarak kesilir buna bağlı olarak flotte oranı hesaplanır. İstenilen renk için reçete hazırlanır. Eğer kumaş pamuk ise; reaktif boyalar kullanılır. Bunun yanı sıra tüplerin içerisine hesaplanan oranlarda su ,tuz, soda ve ıslatıcılar manuel pipetlerle yada otomatik pipetleme makinalarıyla eklenir. Hazırlanan tüpler genellikle içerisinde yağ bulunan, homojen bir boyama elde edebilmek için makina içerisinde sürekli dönmesi sağlanan boyama makinalarına yerleştirilir. Bu makinalar genellikle 12 -24 arası tüp alma kapasitesine sahiptirler. Makina pamuk boyama için otomatik olarak proğramlanır. Sıcaklık 60 derecedir. Boyama işlemi bittikten  sonra tüplerden çıkarılan  kumaşlar yıkanır ve kurutucuda kurutulur. Daha sonra boyanan kumaş müşterinin istediği renkle karşılaştırılır, eğer istenilen renk elde edilmişse müşteri firmaya kartela hazırlanır ve bir kot numarasıyla gönderilir.Renkler karşılaştırılırken ışık kabininde çeşitli ışıklar altında bakılır. Müşteri onaylarsa gönderilen kumaşın tamamı boyahaneye alınır ve laboratuvarda oluşturulan reçeteye göre boyanır. Eğer istenilen renk elde edilmemişse yeniden reçeteler hazırlanır ve renk çalışmalarına devam edilir.

Pamuk /polyester karışımı kumaşlarda ise önce polyester boyama yapılır. Daha sonra pamuk boyama yapılır. Bunun sebebi; polyester boyamada sıcaklık 120 -130 derecedir. Bu sıcaklıkta pamuklu kumaştaki boyar maddeler kumaştan ayrılır. Eğer kumaş polyester ise dispers boyar maddeler kullanılır. Reçeteler yazılır, tüpler hazırlanır ve boyama makinasına yerleştirilir.Boyama bittikten sonra tüplerden çıkarılan kumaşlar yıkanır ve kurutulur. İstenilen renkle karşılaştırılır.İstenilen renge ulaşılıncaya kadar denemelere devam edilir.

Dispers boyar maddeleri, polyester lifleri üzerinde uygun haslık değerlerine ve yeterli renkere sahiptir. Dispers boyar maddeler; küçük moleküllü, orta moleküllü ve büyük moleküllü dispers boyar maddeler olmak üzere üç gruba ayrılır. Küçük moleküllerde çektirme yöntemiyle, orta moleküllerde bazen çektirme bazende termosal yöntemle, büyük moleküllerde ise termosal yöntem kullanılır. Dispers boyar maddeleriyle carrier/HT boyama yöntemi genellikle tercih edilir.(carrier boyamada kullanılan yardımcı bir maddedir.Boyar maddenin lif içine taşınmasını sağlar.)

Eğer kumaş naylon ise; asit boyar maddeleri ile boyanırlar. Asit boyar maddelerin sıcak suyla karıştırılarak çözünmesi sağlanır. reçeteler yazılır, tüpler hazırlanır ve boyama makinasına yerleştirilir. Naylon boyamada pH çok önemlidir.(açık ve koyu renklerde farklılık göstermekle birlikte genellikle pH ın 6 olması istenir.) Banyo sıcaklığı genellikle 80 derecedir.  Boyama  bittikten sonra tüplerden çıkarılan kumaşlar yıkanır ve kuruduktan sonra renk değerlendirilmesi yapılır.

Boyaların Çevre İle Etkileşimi

Tekstilde Boyama Prosesi Ve Oluşan Atıksuyun Çevresel Etkileri

İstenilen renge ulaşılmasına etki eden birçok faktör vardır. Bunlar; iplikteki lot farklılıkları, tuz konsantrasyonu, pH, flotte oranı, sıcaklık ve zaman, boyar maddenin yapısı, boya makinası, boyama suyundan gelen iyonlar, sodadan gelen iyonlar vs.

Kumaş boyamada kullanılan boyar maddeler, yardımcı kimyasallar vs. kirleticiler tekstil sektörünün atık sularının arıtılmasında ciddi problemler oluştururlar. Atık sulardan renk giderimi için adsorpsiyon, filtrasyon ve kimyasal prosesler tercih edilirken, renkli atıksulardan KOİ gideriminde biyolojik aktif çamur sistemleri kullanılır. Aynı zamanda membran proseslerde yaygın olarak kullanılmaya başlanmıştır. Membran teknolojilerinin yaygınlaşması ve erişilebilir hale gelmesi ile tekstil boyama atıksularının arıtma işlemlerinden sonra geri kazanılması uygulanabilir hale gelmiştir. Tekstil boyama atıksularının arıtma işlemlerini ve arıtma işlemlerinden sonra nasıl geri kazanılabileceğini başka bir yazımızda ele alarak anlatacağız. Geri kazanım sistemlerinin yaygınlaşması ile hem doğal kaynakların korunması hem de ekonomik fayda bir arada sağlanabilecektir.