Yıkama – serisin, doğal yağlar ve diğer organik safsızlıkları gidermek için kullanılır. Arzu edilen sonuçlara bağlı olarak yıkama işlemi; nötr, asidik ya da bazik koşullarda gerçekleştirilebilir. Yıkama banyoları yüksek bir toplam organik yüke neden olup, özellikle azotlu organik bileşiklerin konsantrasyonu yüksektir. Yıkama sırasında uzaklaştırılan serisin yüzdesine bağlı olarak son ürün, aşağıdaki şekillerde tanımlanmaktadır:
“Ham” ipek - ham ipeğin daha önce gördüğü işlemlerden ileri gelen tüm kalıntılar uzaklaştırılırlarken, serisin minimum düzeyde giderilir. Bu işlem, düşük sıcaklıkta ve düşük bazik koşullardaki bir sabun banyosunda gerçekleştirilir.
“Souple” (suple) ipeği – İşlem asidik koşullarda atkı ipliklerine uygulanır. Ağırlık kaybı yaklaşık % 10’dur.
Zamkı giderilmiş ipek – ipek iplik ve/veya ipek kumaş sabun banyosu, sentetik deterjan banyosu ve basınç altında yüksek ısı banyosu ile işlenir. İşlemin amacı fibroinde herhangi bir değişikliğe yol açmadan, daha önceki işlemlerde ilave edilen kimyasallar ve serisinin uzaklaştırılmasının tamamlanmasıdır.
Ağırlaştırma (Şarj) – Şarj işlemi, serisinin uzaklaştırılmasının ardından ortaya çıkan ağırlık kaybını telafi etmek amacıyla uygulanmaktadır. İşlem kalay tuzlarının aplikasyonu ya da fibroin protein zincirindeki fonksiyonel gruplara polimer zincirlerin aşılanması şeklinde yapılmaktadır. Kullanılan şarj malzemesine bağlı olarak aşağıdaki şekilde tanımlanabilir.
Mineraller ile ağırlaştırma - İpek ipliği, asidik koşullarda farklı konsantrasyonlardaki kalaytetraklorür flotteleriyle (kuvvetli ve zayıf flottelerle) işleme tabi tutulmaktadır. Kuvvetli flottelerde ipeğin ağırlığı, yalnızca tuzun emilmesiyle dahi % 10 artabilmektedir. Bu işlemin ardından sabitlenmemiş tuzu uzaklaştırmak ve lifte bulunan tuzu hidrolize etmek amacıyla, uygun yıkama döngüleri uygulanmaktadır. Bu işlemler ipeğin ağırlığını daha da arttırmak amacıyla tekrarlanabilir. Kalay tuzlarının fiksajını sağlamak amacıyla ağırlaştırma, önce dibazik sodyumfosfat çözeltisi ile, ardından da sodyumsilikat ile yapılan işlemlerle tamamlanmaktadır. Bu yöntemin sakıncaları, uzun işlem süresi ile yüksek su ve enerji tüketimidir. Atık sudaki yüksek kalay miktarı da, işlemin çevresel açıdan istenmeyen bir etkisidir.
Vinil monomerleri ile ağırlaştırma (şarj) - Vinil monomerlerinin ipek üzerine aşılanması mineraller ile yapılan geleneksel ağırlaştırma işlemine alternatif bir yöntem oluşturmaktadır. Böyle bir yöntem sadece istenen ağırlık artışlarının elde edilmesini sağlamakla kalmamakta, aynı zamanda ipeğin özelliklerini ve performansını da iyileştirmektedir. Vinil monomerleri ile kopolimerizasyon, radikal aktivasyon yöntemleri kullanılarak gerçekleştirilmektedir.
Karma ağırlaştırma (şarj)– en sık kullanılan ağırlaştırma prosedürüdür. Yukarıda bahsedilen yöntemlerin bir karışımıdır.
Çevresel konular
İpeğin yıkanması atık suyun toplam organik yükünün artmasına neden olur; özellikle organik nitrojen bileşenlerinin yoğunluğu fazladır. Ağırlaştırma içinse, atık suda yüksek oranda bulunan kalay, bu sürecin en önemli istenmeyen etkisi olarak kabul edilebilir.
Sentetik materyallerin ön terbiyesi
Renklendirme öncesi gerçekleştirilen tipik işlemler:
Yıkama - Yıkama işlemi, daha önceki işlemler sırasında iplik yüzeyine uygulanan preparasyon maddelerini ipliklerden uzaklaştırmak için gereklidir. Preparasyon maddelerinin büyük bir kısmı (yaklaşık % 95’i) bu adımda uzaklaştırılır. Dokuma kumaşlardan haşıl maddelerinin uzaklaştırılması çok önemli bir adımdır. Bu maddelerin uzaklaştırılması; yüzeyaktif maddeler, kompleks oluşturucular ve alkalinin sinerjitik etkisi sayesinde sağlanmaktadır.
Termofiksaj - Sentetik liflerin ön terbiyesindeki diğer önemli bir işlem de termofiksajdır. İşlem sırasındaki yeri materyalin bulunuş şekline ve life göre farklı olabilmektedir.
Çevresel konular
Potansiyel olarak zararlı safsızlıklar ve katkı maddeleri, sentetik lifler terbiye tesisinde işlem görmeden önce de lifler üzerinde bulunur ve ön terbiyeden kaynaklanan kirlilik yükünün büyük bir kısmını oluşturur.
Bu safsızlıklardan, reaksiyona girmemiş monomerler, düşük molekül ağırlığına sahip oligomerler ve katalizör kalıntılarını da içeren bazıları bir kısmı lif üretimi sırasında meydana gelir. Bunlar ısıl işlemler sırasında havaya geçmektedir.
Diğer maddeler, daha sonraki işlemleri iyileştirmek amacıyla liflere kasıtlı olarak ilave edilmektedir. Bunlar, lif ve iplik üretiminde kullanılan preparasyon maddeleri ile haşıl maddeleridir.
Sentetik liflere uygulanan ortalama preparasyon maddesi miktarı (bu miktarın çok daha fazla olduğu elastomer lifleri hariç), lif ağırlığının % 2’si ile % 4’ü arasında değişmektedir. Kumaşlar yıkandığında, bu maddelerin yaklaşık % 80’i atık suya geçmekte ve geri kalan % 20’si de, izleyen yüksek sıcaklık işlemleri (kurutma ve termofiksaj) esnasında atık havaya karışabilmektedir.
Boyama
Boyama, tekstil materyallerinde düzgün bir görünüm ile nihai kullanıma uygun performans ve dayanıklılığı sağlamak için, boyanın materyale yeknesak biçimde aplike edildiği bir renklendirme yöntemidir. Tekstil boyamacılığı, boyama prosesini destekleyen çok sayıda farklı kimyasal maddelerin ve yardımcı maddelerin kullanımını gerektirmektedir.
Farklı boyama teknikleri bulunmaktadır:
Kütle boyama/jel boyama: boyanın sentetik lif eldesi sırasında life ilavesi (bu teknik, PP lifler için en yaygın aplikasyon metodudur ve ayrıca PAC liflerinde de uygulanmaktadır)
Pigment boyama: suda çözünmeyen ve liflere afinitesi olmayan pigmentin lif yüzeyinde bir tabaka oluşturup binderle fikse olması
Çözünen veya kısmen çözünen boyanın liflerin içine difüzyonu şeklindeki boyama işlemleri.
Bu son gruptaki işlemler aşağıdaki bölümlerde ayrıntılı olarak tartışılacaktır. Bu işlemler moleküler açıdan dört farklı adım içermektedir:
İlk olarak boya flottesinde çözünmüş veya dispers haldeki boyanın, banyodan materyale geçişi gerçekleşmektedir.
İkinci adım boyanın tekstil materyali yüzeyinde birikimini içermektedir. Bu adım, renklendiricinin liflere afinitesi (substantifliği) tarafından belirlenmektedir.
Lifler yeknesak bir şekilde boyanana dek boya, liflerin içerisine difunde olmaktadır. Boyanın lifin içine penetrasyonu, lifin yapısının buna uygunluğu ile ilgilidir. Hidrofil liflerde, boya, uygun mikro gözeneklerden penetre olur iken, molekül yapıları kesiksiz bir su fazına izin vermeyen hidrofob liflere penetrasyonu sağlayabilmek için, boşlukların oluşması gerekmektedir. Genelde liflere nüfuz etme özelliği, sıcaklıkla 100 C’un üzerinde artmaktadır. Bazı durumlarda liflerin yüzeyindeki elektrostatik kuvvetleri azaltmak ve boyanın düzgün bir şekilde penetrasyonunu sağlamak için, boya banyosuna yüksek miktarlarda tuz eklenmesi gerekmektedir.
Boyanın, liflerin içerisinde uygun yerlere bağlanması (fikse olması) gerekmektedir. Boya ile lifler arasındaki kimyasal reaksiyonlar sonucu oluşan kovalent bağlardan (reaktif boyalar), boya ile lifler arasındaki Van der Waals ve diğer ikincil çekim kuvvetlerine (direkt boyalar) kadar değişen farklı fiksaj mekanizmaları bilinmektedir.
Tekstil materyallerini üretim prosesinin çeşitli aşamalarından birinde, aşağıdaki yöntemlerle renklendirmek mümkündür:
Açık elyaf ve stok boyama
Tops boyama: lifler boyama öncesinde hafif bükülmüş tarama bandları şeklindedir
Tow (kablo) boyama: sentetik liflerin üretimi sırasında tow (kablo) adı verilen tek filament materyalin boyanması
Parça (kumaş) boyama(örneğin, dokuma, örgü ve tafting kumaşlar)
Hazır mamuller (bitmiş giysiler, halılar, banyo setleri, vb.).
Boyama, kesikli veya kesiksiz/yarı kesiksiz şekilde yapılabilmektedir. Bu iki proses arasındaki seçim, mamulün bileşimine, seçilen boya sınıfına, makine donanımının uygunluğuna ve maliyet durumuna bağlıdır. Kesiksiz ve kesikli boyamaların her ikisi de aşağıdaki adımlardan oluşmaktadır:
