ELYAFLAR VE ANALİZ YÖNTEMLERİ. ELYAF. Elyaf; Tekstilin ilk kademesini oluşturan, eğirilmeye, bükülmeye, dokunmaya, örülmeye ve sonuçta insanlar tarafından çeşitli amaçlarda kullanılmaya uygun temel tekstil hammaddesidir.
Elyaf; Tekstilin ilk kademesini oluşturan, eğirilmeye, bükülmeye, dokunmaya, örülmeye ve sonuçta insanlar tarafından çeşitli amaçlarda kullanılmaya uygun temel tekstil hammaddesidir.
Örneğin; pamuk kütlesinden çekilen bir tel,koyun yününün bir teki,tavşandan elde edilen tek bir kıl elyaftır.
Elyaflar; doğal olarak sentetik maddelerden elde edilir. İpek dışındaki doğal elyaflar ştapel(kesikli) halde, yapay elyaflar flament (kesiksiz) halde bulunurlar.Yapay elyaflar istenirse ştapel hale getirilerek de kullanılabilir.
Elyafın Kelime Anlamı: Teknik olarak ‘’lif’’ tek bir lifi, elyaf lifleri(lif topluluğunu) anlatan terimlerdir. Bu fark ‘’elyaf sözcüğünün Arapça olması ve çoğul anlam taşımasından kaynaklanmaktadır. Fakat piyasadaki tek bir lif ve lif çeşidi için ‘’elyaf’’, birden çok lif ve lif grupları için ‘’elyaflar’’ tanımı kullanılmaktadır. Elyaf ve lif eş anlamlı sözcüklerdir. Ancak piyasada hemen hemen herkes tarafından ‘’elyaf’’ sözcüğü kullanılmaktadır.
Elyaflar; Çeşitli işlem kademelerinden geçtikten sonra,elyaflardan iplik elde edilir. Daha sonra iplik dokunur, örülür veya non-woven (dokusuz) yüzeye dönüştürülür.Bu kumaşlar çeşitli şekillerde kullanım ürünleri haline getirilir.
ELYAFLAR
YAPAY ELYAFLAR
DOĞAL ELYAFLAR
YARI YAPAY
ELYAFLAR
YAPAY
ELYAFLAR
BİTKİSEL
ELYAFLAR
HAYVANSAL
ELYAFLAR
-Yün (Koyun yünü)
-İpek
-MoherTiftik Keçisi Yünü)
-Angora(Tavşan yünü)
-Kaşmir(Kaşmir Keçisi yünü)
-Alpaka Yünü
-Lama Yünü
-Deve Yünü
-Tibet yünü
-Keçi Kılları
-At Kılları
-Viskon
-Floş
-Tencel(Lyocell)
-Bamboo
-Asetat
-Modal
-Cupro
-Pamuk
-Keten
-Kenevir
-Jüt
-Rami
-Poliester
-Naylon,Perlon
-Akrilik
-Likra
-Mikrofiber
-Polipropilen
-Aramid
-Kevlar
-Polietilen
Tekstil boyahanelerinde kullanılan pamuk ve viskon birbirine çok benzeyen organik bileşiklerdir.
PAMUK: Pamuk ülkemizde çok büyük ölçüde üretilen doğal elyaftır.Ülkemizde ihracata dayalı hazır giyim imalatıyla birlikte hem daha fazla alanda ekim,hem de daha bilinçli ekim gerçekleşmektedir.GAP’ın tam devreye girmesiyle birlikte Türkiye dünyada hatırı sayılır ve belirleyici bir ülke konumuna gelecektir.
Tarladan toplanmış,işlenmemiş pamuğun bileşimi takriben aşağıdaki gibidir:
Selüloz : %85,5 - Yağlar,Vakslar : %0.5- Pektatlar : %5
Anorganik Tuzlar : %1 - Nem : %8
Selüloz:Asıl boyanacak madde budur.Selüloz (C6H10O5)n kapalı formulundedir.Saf selüloz beyaz bir maddedir.
Lümen
SeconderÇeper
PrimerÇeper
Merserizesiz Pamuk
Merserizeli Pamuk
Selüloza Asit Etkisi: Selüloz,organik asitlere dayanıklıdır.Yanlız Derişik Sülfürük Asit(H2SO4),
Hidroklorik Asit(HCl), ve nitrik Asit(HNO3) de çözünür.Yani pamukta pH düşürülecekse bunu
Asetik Asit (CH3COOH) ya da Formik Asitle (HCOOH) yapmak gerekir.
Selüloze Alkali Etkisi: Soda (Na2CO3) gibi zayıf ve Kostik gibi kuvvetli alkalilerle işlem
yapıldığında, sonradan nötralize etmek koşuluyla bir problem olmaz.Nötralize edilmezse
Oksiselüloza yol açıp pamuğun bozunmasına yol açar. Eğer kostik çözeltisi %13 konsantrasyona ulaşırsa, merserize işlemi başlar. %19 konsantrasyonda merserizasyon sağlanmıştır.
Notrleme yapılsa da bu yeni düzen korunur.Burada pamuğun amorf bölgeleri kostikle dolmuştur.
Bu artık yeni bir yapıdır.Merserize pamuk boyayı %25 civarında daha koyu gösterir.
Selüloza Isı Etkisi: Kuru pamuk 150’C ye kadar ısıtılabilir.Yaş pamukta bu sıcaklık biraz daha artabilir.Isıtma süresi eğer uzatılırsa pamukta kahverengileşme olabilir.
Selüloza Su Etkisi:Su pamuğun şişmesine yol açar.Şişmeyle pamuğun doğal görünümü kaybolur,fakat kurumayla tekrar ortaya çıkar.Pamuğun nemi %9’un altında ise pamuk küflenmez,üstündeki değerlerde mikroorganizmaların çoğalma hızı yüksek olduğundan küflenme yüksektir.
Yağ ve Vakslar:
Yağlar: Genel olarak Gliserid diyebileceğimiz oleik,palmitik,stearik asitlerin gliserinle oluşturduğu triesterlerdir.Erime noktaları düşüktür.Sulu kostikle kaynatılmakla kolayca hidroliz olurlar.
Vakslar:28,30 ve 32 karbonlu monohidroksilli alkollerin yağ asitleri ile oluşturdukları oldukca yüksek erime noktalı,serbest bileşiklerdir.Kolay kolay hidroliz olmazlar,ancak uzun zaman kostik çözeltisiyle kaynatılarak hidroliz olurlar.
Pektatlar:Doğal pamuk pektik asit türevleri içerir.Pektik asit ya kalsiyum-mağnezyum tuzu ya da serbest asit veya metil esteri şeklinde bulunur.Pektik asit metil esteri suda çözünür,serbest asit ve kalsiyum ve mağnezyum tuzları suda çözünmezler.Fakat kostik ya da sodayla suda çözünebilen ürünlere parçalanırlar.
VİSKON:
Viskonun molekül yapısı Selüloz-OH şeklindedir.Pamuktaki safsızlıkları içermez.Viskon,odun selülozu ve pamuk linsterlerinden yola çıkarak,çeşitli kimyasal işlemlerle elde edilir.Elde edilmesinin son aşamasında Karbon Sülfür (CS2) kullanılır.Bunun boyamaya zararı vardır.Uzaklaştırılması gerekir.
Viskona Asit Etkisi: Organik asitlere dayanıklıdır.Aynı pamuk gibi anorganik asitlerle muamele edilmemelidir.
Viskona Alkali Etkisi: Alkalilere pamuk kadar dayanıklı değildir.Onun için kasar işleminde pamuktaki gibi kostik değil soda kullanılmalıdır.
Viskona Isı Etkisi: Uzun süre yüksek sıcaklıkta kalırsa depolimerleşme oluşur.Bu da mukavemitini azaltır.
Viskona Su Etkisi: Viskonda yaş haldeki sağlamlık oldukça düşüktür.Su molekülleri amorf bölgelere giderek elyafın genişlemesine şişmesine neden olur.Selülozun hidroksil grupları ile hidrojen köprüsü oluşturmak suretiyle elyafa bağlanır.
Filtre
Selüloz
Viskozun Eritimesi
Kostik Soda ile Muamele
Islatıcı ile muamele
Islatıcı ile muamele
Eğirme Pompası
Elde Edilmiş
Elyaf
İplik, Filament
(bitiş)
Kesme
Bükme,kıvırma
Elyafın ayrılması
Karbon Disülfit
Kostik Soda/Su
Selüloz Xanthate
Bükme,eğirme
ANALİZ
YÖNTEMLERİ
Elyafların yanma sırasında gösterdiği şekil değişikliği ve kokusu elyafın
tanımlanmasında yardımcı olabilir.
Pamuk: Hemen alev alır ve çabuk yanar.Yanmış kağıt kokusu verir,erimez. Siyah ve grimsi kül bırakır.
Yün: Hemen alev alır,yavaş yavaş yanar.Kendi kendine söner.Yanmış saç kokusu verir.Geride şekilsiz,siyah geyrek bir madde kalır.
İpek: Boncuklanmadan hafif bir cızırtıyla yanar.
Viskoz: Hemen alev alır ve hafif bir cızırtıyla yanar.Kendi kendine sönmez,kağıt kokusu verir.Geriye koyu siyah ve grimsi bir kül bırakır.
Selüloz Asetat: Hemen alev alır ve büzülür.Siyah,sert ve kolay kırılır bir cisim meydana getirir.Asetik asit kokusu verir.
Selüloz Triasetat: Selüloz asetata benzer hemen alev alır ve büzülür.Siyah,sert ve kolay kırılır bir cisim meydana getirir.
Poliamid: değişikliği ve kokusu elyafın Alev karşısında büzülür,yavaş yavaş eriyerek yanar ve kolay kırılmayan yuvarlak sert bir cisim haline gelir.Dumanı genellikle beyazdır.
Polyester: Polyamide benzer,fakat dumanı siyah ve islidir.
Akrilik: Kolay alev alır,kendi kendine sönmez.Eriyerek yanar ve sert siyah yanık et kokusunda bir cisim meydana getirir.Dumanı siyah ve islidir.
Cam: Yanmaz fakat erir ve büzülerek yuvarlak boncuk haline gelir.
Asbest: Eritilmez.
Rejenere Protein: Boncuklanmadan yanar.Yanmış tüy kokusu verir.
ELYAF ANALİZİNDE değişikliği ve kokusu elyafın
KİMYASAL ANALİZ YÖNTEMLERİ
Sülfürük Asit Yöntemi değişikliği ve kokusu elyafın
Prensibi: Numuneyi 50’C temperatürde %75 lik H2SO4 (Süfürik asit) ile ısıtmaya dayanmaktadır.Bu işlem sırasında pamuk,viskon,asetat lifleri çözülür.Yün ve polyester lifleri çözülmez.
Uygulama:1 gr numune alınıp erlenmayare konulur.Üzerine 50 ml %75 lik H2SO4 ilave edilir,50’C ye ısıtılır.Ara sıra karıştırılarak 20-30 dakika bekletilir.Bu süre sonunda çözülmeyen kısım durulanır.%3.5 lik NH3 (Amonyak) çözeltisinden geçirilip bol su ile durulanır, kurutulur ve tartılır.
Not: Sülfürik asit ile elyaf analizinde doğru sonuçlar elde edilir.Ancak bu yöntem elyaf karışımında renk görmek için kullanıldığında ise bazı boyaların sülfürik asite hassasiyeti nedeni ile kullanılmamalıdır!Bu durumda fosforik asit yöntemi uygulanır.
Uygulama:
Karışım Kumaş, %80 fosforik asit çözeltisinde 65-70 ‘C de 15 dakika bekletilir. (Sıcaklık 70’C nin üzerine çıkmamalıdır,kumaş yanabilir.)
Daha sonra çözeltiden çıkarılarak durulanır.%50 kostik çözeltisinde 5 dakika bekletilir. Bol su ile durulanan kumaş kurutulur.
Prensibi:
Numuneyi 40’C de Formik Asit/Çinko Klorür çözeltisinde bekletmeye dayanmaktadır.
Uygulama:
1 gr numune alınır,üzerine 100 ml, 40 ‘C ye ısıtılmış Formik asit/çinko klorür çözeltisi dökülür.Ağzı kapatılıp 2.5 saat 40’C de beklemeye bırakılır.30 dakikada bir kuvvetlice çalkalanır.Kalan kısım iki kere 20 ml Formik Asit/Çinko klorür çözeltisi ile ile sonra da bol su ile durulanır.
NOT: Formik Asit/Çinko Klorür çözeltisi 80 kısım (%85 lik) Formik Asit +20 kısım Çinko Klorür’den oluşur.
Formik Asit Yöntemi değişikliği ve kokusu elyafın
Prensibi:
Numuneyi oda sıcaklığında derişik formik asit ile çalışmaya dayanır.Bu koşullarda Poliamid 6, 66 çözülür.Poliamid 11(Rilson tipi) ancak kaynar formik asitte çözülür.
Uygulama:
1 gr numune alınıp erlenmayare konulur.Üzerine 100 ml derişik Formik asit dökülür.Ağzı kapatılıp oda sıcaklığında 15 dakika bekletilir.5 dakikada bir kuvvetli bir şekilde çalkalanır.Formik Asit kısmı dökülür ve bu işlem iki kere daha uygulanır. Çözülmeyip geriye kalan kısım sırasıyla derişik formik asit,su, % 1.5 luk amonyak ve bol su ile çalkalanır.
Prensibi:
Uygulama alanı ve prensibi formik asit yöntemine benzer.
Uygulama:
1 gr numune alınıp üzerine 100 ml %20’lik Hidroklorik Asit dökülür.Ağzı kapatılıp oda sıcaklığında 5 dakika sık sık çalkalanarak bekletilir.Hidroklorik Asit dökülüp tekrar 50 ml Hidroklorik Asit konulur.Bu işlem iki kez daha tekrarlanır.Çözülmeyen kısım bol su ile durulanır.
Prensibi:
Numune oda sıcaklığında aseton ile bekletildiğinde Diasetat lifleri çözülürler,pamuk,rejenere selülöz,yün,ipek,poliamid,poliester lifleri çözülmez.
Uygulama:
1 gr numune alınır erlene konur.100 ml aseton dökülür.Oda sıcaklığında 30 dakika bekletilir ve bu arada 5 dakikada bir kuvvetli şekilde çalkalanır.Aseton kısmı dökülür ve çözülmeyen kısmın üzerine 100 ml aseton ilave edilir.15 dakika bekletilir ve bu işlem bir kere daha tekrarlanır.Kalan numune bol su ile durulanıp,kurutulur.
Prensibi:
Numuneyi oda sıcaklığında metilen klorürde bekletilmektedir. Bu şartlar altında Triasetat lifleri çözülürler.
Uygulama:
1 gr numune alınır erlene konur.100 ml metilen klorür dökülür.Ağzı kapatılıp oda sıcaklığında 10 dakika bekletilir ve bu arada iki dakikada bir kuvvetli şekilde çalkalanır.Metilen klorür kısmı dökülür ve çözülmeyen kalıntının üzerine 50 ml metilenklorür katılır.10 dakika oda sıcaklığında bekletilir ve bu işlem bir kere daha tekrar edilir.Geriye kalan kısım metilenklorürle ve eğer doğal lifse ayrıca metanolle durulanır.
Prensibi:
Numunenin potaskostikle kaynatılmasıdır.Yün ve ipek lifleri bu şartlar altında çözülürler,diğer lifler çözülmezler.
Uygulama:
1 gr numune alınır erlene konur.Üzerine 50 ml %2 lik potasyum hidroksit çözeltisi ilave edilir. 15 dakika kaynatılır.Geriye kalan kısım sıcak su,soğuk su, %1 lik asetik asit ve sıcak su ile sırayla durulanır,kurutulur ve tartılır.
DimetilFormamid Yöntemi değişikliği ve kokusu elyafın
Prensibi:
Numune dimetilformamid ile kaynatıldığında poliakrilnitril lifleri çözülürler.PAC liflerinin Co,CV,Wo,PA,PES lifleri ile karışımlarında kullanılır.
Uygulama:
1 gr numune üzerine 100 ml dimetilformamid konulur.
70-90 ‘C ye kadar ısıtılır ve ağzı kapatılarak 60 dakika kaynar su banyosunda beklemeye bırakılır.Dimetilformamid dökülür,çözülmeyen kısma 50 ml dimetilformamid ilave edilir 30 dakika kaynar su banyosunda beklemeye bırakılır.Çözülmeyip geriye kalan kısım bol su ile durulanır,kurutulur ve tartılır.
Bakır/Gliserin/Sudkostik Yöntemi değişikliği ve kokusu elyafın
Prensibi:
Numuneyi oda sıcaklığında bakırsülfat,gliserin ve sudkostik karışımı ile bekletmeye dayanır.Bu şartlarda ipek lifleri çözülür.
Uygulama:
1 gr numune üzerine 50 ml bakır/gliserin/sudkostik çözeltisi konur.Ağzı kapatılıp 30 dakika bekletilir.5 dakikada bir çalkalanır.Çözünmeyen kısım üzerine 50 ml çözelti ve sonra da bol su ile durulanır.
NOT : Çözelti hazırlanışı: 100 ml suda 10 gr bakırsülfat çözüldükten sonra 50 gr gliserin ilave edilir ve karıştırılır.Damla damla sudkostik ilave edilir,bakırsülfat çökeleği çözülünceye kadar devam edilir.
Triklor Asetik Asit/Kloroform Yöntemi değişikliği ve kokusu elyafın
Prensibi:
Numuneyi oda sıcaklığında Triklor asetik asit/kloroform çözeltisinde bekletmeye dayanmaktadır.Bu şartlarda polyester ve nylon lifleri çözünür.
Uygulama:
Triklor asetik asit ile kloroform birebir oranında karıştırılarak çözülür. 1 gr numune alınır ve 15-20 dakika bu çözelti içinde bekletilir.Kalan kısmına önce diklormetan ile 5 dakika,daha sonra metanol ile 5 dakika durulama yapılır.Ilık su ile durulanıp kurutulur.