Merhaba çok değerli Hakkı Şenkeser "Benim Dikey Dünyam okurları. Tekstil Kariyer ve İş Bloğumda tekstil sektörüne yönelik yazılarıma devam ediyorum. Tekstil Nedir? Başlıklı yazımda da paylaştığım gibi bir yandan sektöre ait gündemi takip ederken bir yandan da mesleki tecrübelerimi burada paylaşmayı hedeflediğimden bahsetmiştim.
Bugünkü yazımda, özellikle pamuk iplikçiliğinin önemli proseslerinden biri olan merserize, merserizasyon prosesi hakkında detaylı bir yazı yazmak istiyorum.
Öncelikle prosesin Ulusal Meslek Standardı (UMS) ve Ulusal Yeterliliklerde ki (UY) karşılığından bahsederek giriş yapayım. Merserize prosesi ve dolayısıyla bu proseste yapılan işçiliğin karşılığı Mesleki Yeterlilik Kurumunda (MYK) 13UY0139-3 Ön Terbiye Operatörlüğü mesleği olarak yer bulmaktadır. Uluslar arası ISCO kodunda da karşılığı ISCO 08: 8154 (Ağartma, boyama, kumaş temizleme makineleri operatörleri) olarak geçmektedir. Konuyu çok fazla dağıtmamak adına yukarıda bahsettiğim tanımlar ile ilgili ayrı bir bilgilendirme yazısını da konuyu daha kapsamlı takip etmek isteyenler için bu blog da paylaşıp duyuracağım.
Ham pamuk, içerdiği yağ nedeniyle boya çözeltisi tarafından zor ıslatılır ve bunun neticesi olarak düzgün olmayan ve içerilere iyice nüfuz etmemiş bir boyama elde edilir. Bu nedenle, bazı özel durumlar dışında, pamuğun boyanmadan önce bir ön işleme tabi tutulması gerekir. Bu ön işlem, pamuk ipliğinin kostikle doyurulması işlemidir ve pamuk ipliğinin ilk önce kostik, ardından da yıkama işlemleriyle terbiye edilmesinden oluşur. Genel adıyla buna, merserize ya da merserizasyon işlemi denir. Böylece pamuklu materyalin, hem mukavemeti artar hem de ve boya alma özellikleri artar.
Pamuklu mamulün (iplik veya kumaş) kuvvetli bazik çözeltiyle muamele edilmesi sırasında pamuk lifi fiziksel olarak şişer. Bu şişme nedeniyle yüzey düzgünlüğü arttığı için lif daha parlak görünür. Gergin ortamda kuvvetli bazik çözeltiyle karşılaşan selüloz molekülleri arasında daha düzgün bir yapılanma oluşur. Meydana gelen bu yeni yapılanma mukavemetin artmasına ayrıca boya alma kabiliyetinin yükselmesine sebep olur. Gergin ortamda ve 15-18 °C’de yapılan bu işleme merserizasyon denir.
 |
| Soldaki resimde lifin merserize öncesi, sağdaki resimde merserize sonrası lifin şişmiş halini görüyorsunuz. |
Yüksek sıcaklıklarda (80 °C) serbest hâlde daha seyreltik sodyum hidroksit ile (3-5 g/lt) yapılan işlem sonucu boya alma kabiliyeti yükselir. Bu işleme de kostikleme denir. Merserizasyon parlaklığın, mukavemetin ve boya alma kabiliyetinin artması için yapılır. Merserizasyon, terbiye dairelerinde ön terbiyenin her aşamasında yapılabildiği gibi boyalı mamule de yapılabilir.
Merserizasyon’un Amacı Nedir?
Lifleri düzgünleştirmek, lif kesitini dairesel hale sokmak, şişirmek,
Elyafa parlaklık kazandırmak,
Elyafın mukavemetini arttırmak,
İpliğin çekmesini azaltmak.
Elyafın boya alma kapasitesini arttırmak
Merserizasyon Makineleri ve Kısımları
Günümüzde merserizasyon iplik, dokuma kumaş ve örme kumaşlara uygulanır. Bu nedenle mamulün formuna göre farklı bir merserize makinesi kullanılır. İplik ve çile hâlinde merserize olacak mamul için iplik merserize makineleri, Kumaş hâlinde merserize olacak mamul için kumaş merserize makineleri, Tüp hâlinde merserize olacak örme kumaş için tüp merserize makineleri kullanılır. Merserize işlemini yaparken sık sık sodyum hidroksit (NaOH, sudkostik) yoğunluğunu kontrol etmek gerekir. Makinelerde bunu sağlayan, yoğunluk değiştiğinde su veya sodyum hidroksit (NaOH, sudkostik) ilave ederek yoğunluğu sabit hâle getiren bir kontrol sistemi mevcuttur.
İplik Merserize Makineleri
Bu makinelerde iplikler yatay veya dikey konumda bulunan iki silindire takılır. Bu esnada ipliklere sodyum hidroksit çözeltisi emdirilmektedir. Silindirlerin yukarı aşağı ya da sağa sola hareketleri ile iplikler gerilerek merserize işleminin gerçekleşmesi sağlanır. Ardından sıcak ve soğuk su püskürtülerek durulama yapılır. Nötralize işleminden sonra durulanarak işlem tamamlanır.
Merserizasyon Prosesi Şu Adımlardan Oluşur;
Yükleme-Gerdirme
Kostikle Muamele (31 Be-20°C-5dk)
Kostikli Sıcak Su İle Muamele (1.5 Be-80°C-20sn)
Sıcak Su İle Durulama (80°C-20sn)
Soğuk Su İle Durulama (22sn)
Prosesin Detayları;
Gerdirme
İşçi merserize yapacağı ipliği makineye aktarmadan önce gerginlik cetveline bakarak çalışacağı ipliğin gerginlik derecesini öğrenmeli ve makinesinde bu mesafeyi ayarlamalı ve kontrol etmelidir. Gerginlik ayarı merserize makinesi üzerindeki direksiyon simidine benzer bir parça yardımıyla yapılacaktır. Bu simidi saat dönüş yönünde çevirmek iki silindir arasındaki mesafeyi azaltacak, aksi yön ise mesafeyi arttıracaktır.
Mesafeleri cm ve inç bazında makinelerde görmek mümkündür. İplik merserizasyonunda, gerilim derecesi parlaklık açısından çok önemlidir. Merserizasyon esnasında liflerin yüzeyindeki düzgünsüzlükler azaldığından liflerin ışığı yansıtma yeteneği artar. Bunun sonucu olarak da iplik %15 daha parlak bir görünüşe sahip olur. Merserizasyon işlemi sırasında ipliğin büzülmesine izin verilirse elde edilen parlaklık düşük olur. Bu yüzden her iplik cinsi için gerginlik limitlerine dikkat edilmelidir.
Yükleme
Merserize makinesi karşısındaki çile açma sehpasına boşaltılmış olan çileler çözülerek, merserize makinesinin her iki tarafına toplam 6 kg olacak şekilde yüklenir.
Merserize makinesinde sistem, merserizasyon (emdirme), stabilizasyon ve yıkama işlemlerinden oluşur. Merdaneler arasında gerdirilmiş pamuk çilesi bir seri tavada muamele görmektedir. Bu esnada kostik emdirilmiş lifler şişmeye başlamakta, ikinci kısımda da üzerine sıcak su püskürtülerek kostik fazlasının uzaklaştırılmasına başlanmaktadır. Stabilizasyon kısmı denilen bu kısımda çile hala gergin durumdadır.
Hazırlanan çileler, silindirler arasındaki mesafe minimuma düşürülerek, maşa yardımıyla makineden çıkartılır ve yaş çile arabalarına aktarılır.
Merserizasyon Sonrası İşlemler
Santrifüj (sıkma)
İpliklerin çift merserize olacağı durumlarda kullanılır. Sıkılacak çilelere el hareketiyle boylamasına bir burgu verilir ve çileler santrifüje istiflenir (istifleme dengeli bir şekilde yapılmalıdır). Kapak kapatılır, zaman rölesi 20dk’ya ayarlanır. Sıkma işlemi bitince kapak açılır, çileler çile arabasına aktarılır. Bu aşamada dikkat edilmesi gereken unsurlardan biri de karışıklık yaşanmaması için her partinin diğer partiden bağımsız olarak işlem görmesidir.
Sıkma işleminin hemen ardından makinenin 2.gergileri direksiyon yardımıyla ayarlanır. Sıkılmış ıslak çileler çile takma çengeline takılır ve merserizasyon işlemi yinelenir. Ve ardından, merserizasyondan çıkan ve çile olarak boyanacak ipliklerin nötralize işlemi için asit yıkama yapılır.
Batma Testi
Kostiğin ipliğe işlemesini sağlamak amacıyla birtakım ıslatıcı kimyasallar kullanılır. İpliğin optimum şişmesini sağlayan bu ıslatıcılar; “Mersitol, Natron ve Floronit” kimyasallarıdır. Kostiğe verilen bu kimyasalların yeterli olup olmadığının anlaşılması için ipliğe zaman zaman “batma testi” uygulanır.
Sürekli devir daim olan kostik tankından alınan ıslatıcı eklenmiş kostiğin içine, 90cm uzunluğunda pamuk ipliği atılarak batıp batmadığı gözlemlenir ve ıslatıcının ölçüsünün uygun olup olmadığına karar verilir. İplik, en geç 5sn içinde batıyorsa, uygundur, merserizasyon işlemine başlanabilir, şayet batmıyorsa kostiğe ıslatıcı ilavesi yapılır.
Kumaş Merserize Makineleri
Kumaş merserize makineleri zincirli ve zincirsiz olmak üzere 2 tiptir. Her iki makinede de bulunan kısımlar şunlardır:
Merserizasyon kısmı
Bu kısımda mamul gergin bir şekilde bir seri tamburun üzerinden geçer. Bu esnada mamule emdirilen sodyum hidroksitin etkisiyle lifler şişmeye başlar ve mamul enine ve boyuna çekmek ister.
Stabilizasyon kısmı
Bu kısımda mamulün üzerine sıcak su püskürtülür. Bu sayede mamulün üzerindeki sodyum hidroksit miktarı azalır. Bu kısımda da mamul gergin olarak işlem görür.
Yıkama kısmı
Yıkama kısmında mamul gergin değildir. Mamul bu kısımda önce soğuk suyla yıkanır. Ardından asitle nötralize yapılarak baz artıklarının giderilmesi sağlanır. Son kez durulama yapılarak işlem bitirilir. Şayet merserize işlemi sonrası bazik işlem ya da ağartma yapılacaksa kostikten tasarruf etmek amacıyla bu kısımda nötralize işlemi yapılmaz.
Zincirli Merserize Makineleri
Sodyum hidroksit (NaOH) çözeltisi fulard da emdirildikten sonra enine ve boyuna çektirilen kumaş, merserizenin gerektirdiği gerginliğe ulaşır. Çözgü yönünde germe besleme ve sarma silindirlerinin arasındaki hız farkıyla, atkı yönünde germe ise gergef yardımıyla olur.
Sodyum hidroksit (NaOH) flottesi emdirilmiş ve gerilmiş olan kumaşın ikinci kısımda üzerine sıcak su püskürtülerek sodyum hidroksitin fazlası uzaklaştırılır. Stabilizasyon denilen bu kısımda kumaş hâlâ gergindir. Bundan sonra baz artıklarının uzaklaştırılması için nötrleştirme yapılarak kumaş makineden çıkar.
Tüp Merserize Makineleri
Bu makinelerde tüp hâlinde örme kumaşların merserizasyonu yapılır. Tüp merserize makinelerinde altlı üstlü silindirlerin arasından geçerken boyuna gerilmiş hâlde sodyum hidroksit emdirilen tüp kumaş, daha sonra enine gerginliğin sağlanması için ayarlanabilir tüpten geçirilir.
Burada kumaşın enine göre ayarlama yapılarak kumaşın enden gerilmesi sağlanır. Daha sonra sıcak su püskürtülerek kumaş üzerindeki sodyum hidroksit (NaOH) miktarı azaltıldıktan sonra yıkama ve nötrleştirme yapılır. Bu işlem makinenin devamında yer alan teknelerde gerçekleşir. Tüp merserize makinesi merserize işlemini kontinü gerçekleştiren bir makinedir.
Merserize Sonucu Mamulün Kazandığı Özellikler
Merserize işlemi, selüloz lifinin kimyasal ve fiziksel yapısını değiştiren bir işlemdir. Bu değişikliğin büyük çoğunluğu olumlu yöndeyken esneklik kaybı gibi olumsuzluklar da görülür. Merserizasyon işlemi en fazla boyanma kabiliyetinin artması, rengin derinlik kazanması, lif parlaklığının artması gibi nedenlerle tercih edilen bir işlemdir. Merserize işleminin selüloz esaslı mamule kazandırdığı olumlu özellikler şunlardır: Parlaklık artar. Mukavemet artar. Boyar madde alımı artar. Düşük sıcaklıklarda reaksiyon kabiliyeti artar. Kumaşın ve ipliğin fiziksel sıklığı artar. Oksijenle reaksiyonu artar.
Merserize İşlemini Etkileyen Faktörler
Çözelti konsantrasyonu
Merserize çözeltisinin konsantrasyonu 26-32 °Be arasındadır. Bu konsantrasyonun dışına çıkıldığında merserize işlemi gerçekleşmez. Düşük konsantrasyonlarda ve yüksek sıcaklıklarda yapılan, elyafın boya alma kabiliyetini artırıcı işleme kostikleme denir.
Sıcaklık
Sıcaklık 15-18 °C olmalıdır. Sıcaklık yükseldikçe reaksiyon hızlanacağı için selüloz parçalanmaya başlar.
Gerilim
Liflerin fiziksel olarak düzgünleşebilmesi için çözelti içindeyken gergin olması gerekir. Aksi takdirde molekül dizilişi karmaşık olacağından boya alma kabiliyeti düşer, parlaklık azalır.
Süre
Yüksek konsantrasyonda yapılan merserize işleminin lif üzerinde tesiri fazladır. İşlem süresi 60-90 saniyeden fazla olursa lifler zarar görmeye başlar.
Merserize Hataları
Islatıcı seçiminde dikkat edilmesi gereken en önemli husus, kullanılan ıslatıcının hızlı ve düzgün ıslanmayı sağlayan, yüksek konsantrasyonlu alkaliye dayanıklı olmasıdır. Aksi takdirde düzgün olmayan merserize işlemi yapılmış olur. Merserize işlemi esnasında gerginlik, gerekenden daha az olursa parlaklık ve mukavemet istenilen ölçüden daha az olacaktır.
Merserize koşullarına uygun olmayan sıcaklık ve sürenin artması sonucunda lifler çürümeye başlar ve mukavemet düşer. Merserize işlemi renkli mamule uygulandığında boyama sırasında kullanılan fiksatöre zarar verebilir. Bu nedenle mamulün boyasındaki haslıklar düşer. Bunu engellemek için öncelikle merserize olacak kumaşların boyanması sırasında kullanılacak fiksatörler, merserizeye dayanıklı olanlarından seçilmelidir.
Yazının giriş kısmında da bahsettiğim gibi prosesin özellikle istihdam kısmını yani çalışanları ilgilendiren kısmıyla ilgili olarak da ayrı bir yazı yazarak sizler ile paylaşacağım.
Bir sonraki yazımda görüşmek üzere hoşça kalın.
Yorumlar
Yorum Gönder