Poliester lifi terbiyesinde termal migrasyonun minimize edilmesi ve renk haslığı performanslarının geliştirilmesi

Abstract

Günümüzde petrol türevi sentetik liflerin kullanımları, kullanım alanlarına ve özelliklerine göre her geçen gün artmaktadır. Petrol türevi lifler denilince en çok kullanılan ve ilk akla gelen şüphesiz ki PET lifleridir. Bu tez kapsamında iki farklı çalışma gerçekleştirilmiş ve ilk çalışmada üstün kimyasal ve termal dirence sahip PA 6.6 (poliamid 6.6) lifleri kullanılmıştır. İkinci çalışmada ise iyi kopma mukavemeti ve boyutsal stabilite özellikleri sergileyen PET (polietilenteraftalat) lifleri tercih edilmiştir. PA 6.6 ve PET liflerin boyanmasında farklı molekül büyüklüğüne sahip kırmızı ve mavi dispers boyalar kullanılmıştır. Dispers boyarmaddelerle boyanmış ve indirgen yıkama işlemine tabi tutulmuş PET ve PA 6.6 lifli kumaşlara sonrasında genellikle kurutma (yaş işlemden çıkmış kumaşları kurutmak için kullanılır) ve ısıl fiksaj (termofiksaj: genellikle kumaşlarda boyutsal stabilite sağlamak ya da kumaşlara bitim işlem kimyasalının fikse edilmesi için uygunlanır.) gibi ısıl işlemler uygulanmaktadır. Bu tip ısıl işlemlerin uygulanması sırasında lif içine difüz etmiş bazı dispers boyarmaddelerin lif yüzeyine termal migrasyon (termal göç) yoluyla göç etmesi sonucunda renk haslığı değerlerinin düşmesi bilinen bir olaydır. Her ne kadar lif yüzeyindeki gevşek bağlı boyaların, boyama işleminden sonra yapılan indirgen yıkama işlemi yoluyla büyük bir kısmı ya da tamamı uzaklaştırılabilse de, ısıl işlemin uygulanması esnasında boyarmadde moleküllerinin bir kısmı lifin iç kısmından lifin dış yüzeyine doğru hareket etmektedir. Bu amaçla liflerin termal migrasyonun azaltılması ve haslıklarının iyileştirilmesi üzerine gerçekleştirdiğimiz bu tez çalışmasında PET ve PA 6.6 liflerinin kurutma ve termofiksaj işlemlerinde mikrodalga, liyofilizasyon (dondurarak kurutma) ve ultraviyole (UV) gibi inovatif ve sürdürülebilir teknikler kullanılmış ve konvansiyonel metodlar ile karşılaştırılmıştır. PA 6.6 liflerinin kurutma işlemlerinde kullanılan mikrodalga ve liyofilizasyon tekniklerinin konvansiyonel ramöz yöntemin göre renk haslıklarının iyileştirilmesinde belirgin farklılıklar oluşturmadığı yapılan haslık testleri sonucunda elde edilmiştir. Geleneksel yollarla ramözde kurutma ve ısıl fiksaj işlemi görmüş PET lifli kumaşlara farklı sürelerde uygulanan UV işlemlerinde ise, en iyi haslık değerlerinin 12 sa ve 24 sa UV işlem görmüş PET numunelerine ait olduğu görülmüştür.

Today, the usage of petroleum-derived synthetic fibers is increasing day by day according to their usage area and properties. When it comes to petroleum-derived fibers, PET fibers are undoubtedly the most widely used and first fiber option come to mind. Within the scope of this thesis, two different studies were conducted and PA 6.6 (polyamide 6.6) fibers with superior chemical and thermal resistance were used in the first study. In the second study, PET (polyethylenephthalate) fibers, which exhibit good tensile strength and dimensional stability properties, were studied. Red and blue disperse dyes with different molecular sizes were used in the dyeing of PA 6.6 and PET fibers. Dyed and reduction cleared PET and PA 6.6 fiber fabrics are usually heat-treated such as drying (used to dry the wet-processed fabrics) and thermal fixation (thermosetting = heat setting: generally applied for providing dimensional stability in fabrics or fixing the finishing chemical to fabrics). It is a known event that the color fastness levels decrease as a result of the thermal migration of some disperse dyestuffs, which were diffused into the fiber, to the surface of the fiber by thermal migration during the application of such heat treatments. Although all or most of the dyes on the fiber surface after dyeing can be removed through the reduction clearing process after dyeing, some of the dyestuff molecules move from the inner part of the fiber to the outer surface of the fiber during the application of the heat treatment. For this purpose in this thesis, possibility on thermal migration reduction and color fastness improvement were researched with the help of innovative and sustainable techniques such as microwave, lyophilization (freeze drying) and ultraviolet (UV) for dried and heat-setted PET and PA 6.6 fibers and compared with those of conventional methods. Microwave and lyophilization techniques used in drying processes on PA 6.6 fibers did not create any significant differences in the case of color fastness improvement when compared to the conventional stenter method. The best color fastness values were obtained on dried and heat-setted PET samples treated with UV rays at 12 hours and 24 hours.