Selülozik elyaf içeren materyallerin çevre dostu yöntemlerle boyanması


Thesis Type: Doctorate

Institution Of The Thesis: Marmara University, Institute for Graduate Studies in Pure and Applied Sciences, Department of Textile Education, Turkey

Approval Date: 2010

Thesis Language: Turkish

Student: BURCU YILMAZ ŞAHİNBAŞKAN

Consultant: Erhan Öner

Abstract:

SELÜLOZİK ELYAF İÇEREN MATERYALLERİN ÇEVRE DOSTU YÖNTEMLERLE BOYANMASI Bu tez çalışmasında, ham haldeki, %100 pamuklu ve nişasta haşıllı dokuma kumaşın enzim içeren kombine işlemler yoluyla hidrofilleştirilmesi, beyazlatılması ve ardından aynı banyo içerisinde direkt veya reaktif boyarmaddeler ile boyanması işlemleri gerçekleştirilmiş; konvansiyonel işlemler ile karşılaştırıldığında daha az enerji ve suya ihtiyaç duyan “çevre dostu boyama prosesleri”nin geliştirilmesi amaçlanmıştır. Enzim proseslerinde farklı kombinasyonlarda amilaz, pektinaz, lakkaz ve hidrojen peroksit ağartma yapılan işlemler sonrasında ise katalaz enzimleri; boyamalarda ise, C.I. Direct Yellow 98, C.I. Direct Red 83:1 ve C.I. Direct Blue 90 direkt boyarmaddeleri veya C.I. Reactive Yellow 176, C.I. Reactive Red 241 ve C.I. Reactive Blue 19 reaktif boyarmaddeleri tek başlarına veya farklı karışım oranlarında kullanılmıştır. Ön işlem adımlarına ait proses koşullarının belirlenmesi, “işlem sıcaklığı”, “işlem süresi” ve “madde miktarı” değişkenlerinin belirlenen değer aralıklarında matematiksel olarak optimize edilmesiyle gerçekleştirilmiştir. Enzimatik ön terbiye işlemlerinin kombine olarak gerçekleştirildiklerindeki performansları, boyamaların tekrarlanabilirliği, % boyarmadde çekimleri ve boyanmış tekstil materyallerinin renk haslık özellikleri araştırılmıştır. Ayrıca, “optimize tek banyo” proseslerinden seçilmiş olanların performanslarının daha büyük boyuttaki numuneler üzerinde gözlenebilmesi için laboratuvar ölçekli bir haspel boyama makinasında da çalışılmıştır. Bu çalışmada uygulanan farklı kombine proseslerin pek çoğunda düzgün (egal), iyi haslık özelliklerine sahip materyaller ve tekrarlı boyamalar elde edilmiştir; kısalan proses süreleri ve su gereksinimindeki azalma yeni proseslerin avantajlarını oluşturmaktadır ve bu prosesler geliştirilmeye de açıktır. Sunulan tez çalışması beş bölümden oluşmaktadır. Birinci bölümde, çalışmanın amacı anlatılmaktadır. İkinci bölümde, pamuk lifi, enzimlerin yapısı, özellikleri ve çalışma mekanizmaları hakkında genel bilgiler verilmekte, enzimlerin tekstil terbiyesinde kullanım alanları ile direkt ve reaktif boyarmaddelerin özelliklerine değinilmektedir. Üçüncü bölümde, araştırmanın yöntemi, gerçekleştirilen uygulamalar, kullanılan araçlar, standartlar, test metotları, kullanılan materyaller ve kimyasallar hakkında bilgi sunulmuştur. Dördüncü bölüm, elde edilen ölçüm verilerinden ulaşılan sonuçları ve beşinci bölüm, genel tartışma ve önerileri içermektedir. ABSTRACT DYEING OF CELLULOSIC CONTAINING MATERIALS BY ENVIRONMENTALLY FRIENDLY PROCESSES In this work, the hydrophilization, bleaching, and dyeing with direct or reactive dyes of the starch-sized 100% cotton woven fabric was carried out by combined processes in the same bath; the development of environmentally friendly dyeing processes with less energy and less water requirements were proposed as compared with the conventional processes. In the enzyme processes, amylase, pectinase, laccase and after the hydrogen peroxide bleaching, catalase enzymes were used in different combinations; in the dyeing processes, C.I. Direct Yellow 98, C.I. Direct Red 83:1 and C.I. Direct Blue 90 direct dyes or C.I. Reactive Yellow 176, C.I. Reactive Red 241 and C.I. Reactive Blue 19 reactive dyes were utilized solely or with different proportions. The determination of the process conditions for the preparatory stages was carried out by a mathematically optimization method using “process temperature”, “process time” and “chemical concentration”. The process performances of combined enzymatic treatments, dyeing repeatability; % dye exhaustions and the fastness properties of the dyed materials were investigated. Also, the selected “optimized” processes were carried out using a laboratory winch in order to assess the properties of dyed materials with larger sizes. In the most of the combined single-bath processes used in this work, level dyed materials, good fastness properties and dyeing repeatability were achieved; the shortened process times and the decreased amount of water requirement were merits of these new processes, and these processes are open for further enhancements. This study consists of five chapters. In the first chapter, the aim of the study was explained. In the second chapter, brief information about the cotton fibre, the properties of enzymes, their activities and their utilization in the textile finishing, and the general properties of the direct and reactive dyes were given. In the third chapter, the purpose of the research and the experimental methods, chemicals, materials and equipment used were presented. The forth chapter consists of the results of the experimental work, and the fifth chapter involves general conclusions and recommendations for a further work.