Nanjiba Nur
Bu makale, bağlayıcıların kimyasını ve bunların pamuklu tekstillerin pigment baskısındaki etkilerini açıklamaktadır. Tekstil malzemelerinin basılması muhtemelen en iyi, uzun bir geçmişe ve emin bir geleceğe sahip olan endüstriyel bir sanat olarak tanımlanır. Tekstil baskı, tekstil kumaşlarına renk ve tasarım kazandırmada kullanılan yöntemlerin en çok yönlü ve önemli olanıdır. Pigment baskıda, liflere afinitesi olmayan çözünmeyen pigmentler, bağlayıcı maddeler veya bağlayıcılar ile lifler üzerine sabitlenir. Tekstil baskısında, boyalar veya pigmentler, baskı patları ile tekstil kumaşına aktarılır. Bağlayıcılar, tekstil baskısında pigmentler kullanılırken rengi kumaş üzerinde tutmak için kullanılan mekanizmalardır. Bağlayıcı seçimi her zaman nihai haslık gerekliliklerine ve ayrıca prosesin maliyet gerekliliklerine bağlı olacaktır. Bu makale incelemesi, pigment baskıda bağlayıcının gerekliliğine ve işlevlerine ve ayrıca bağlayıcıların kimyasına ve pigmentin tekstil substratı üzerine sabitlenmesindeki etkisine daha fazla vurgu yapmaktadır.
Bağlayıcı nedir?
Bağlayıcılar, tekstil pigment baskısında pigmentleri selülozik liflerle bağlayan kimyasal ürünlerdir. Tekstil pigment baskısında kullanılan bağlayıcıların neredeyse tamamı ilave polimerizasyon ürünleridir. Pigmentle birlikte tekstile uygulandığında üç boyutlu bir ağ oluşturan uzun zincirli makromoleküllerden oluşan film oluşturucu bir maddedir. Bu amaç için farklı bağlayıcılar da geliştirildi ve sonuç olarak yağ içinde su ve su içinde yağ emülsiyonları kullanıldı. Bu, pigmentlerin tekstil baskısında kullanımını büyük ölçüde hızlandırdı ve ardından pigmentler, baskılarda kullanılan başlıca renklendirici maddeler haline geldi.
Pigment Baskı
Şu anda, pigment baskı, tekstil baskısında belki de en yaygın ve yaygın olarak kullanılan tekniktir. Pigment baskıda, çözünmeyen, elyafa afinitesi olmayan ve bağlayıcı maddelerle tekstil üzerine desende sabitlenen pigmentler gereklidir. Bu açıklama belki fazla basitleştirilmiştir, ancak pigmentleri, boyaya özgü reaksiyonların bir sonucu olarak lif tarafından emilen ve orada sabitlenen boyalardan açıkça ayırmaktadır. Baskı patı, önceden tanımlanmış desenlerin oluşumunu sağlayan baskının ana bileşenidir. Pigment baskı için baskı patı genellikle pigmentler, emülgatörler, bağlayıcılar, yumuşatıcılar, koyulaştırıcılar, köpük önleyici maddeler ve çapraz bağlama maddesi içerir.
Bununla birlikte, pigment baskının birkaç sorunu vardır - nispeten yüksek sıcaklıkta sertleşme, sert tutum ve basılı ürünlerin düşük sürtme haslığı. Bu dezavantajlar kullanılan bağlayıcı ile ilgilidir. Bu nedenle, pigment ürünlerinin kalitesini iyileştirmek için bağlayıcıların genel özelliklerinin iyileştirilmesi gerekmektedir. Kürleme sıcaklığını düşürme yöntemleri en çok dikkati çekmiştir çünkü yüksek sıcaklıkta kürleme işlemi yalnızca enerjiyi boşa harcamakla kalmaz, aynı zamanda yüksek sıcaklık işlemlerine dayanamayan alt tabakaları yok etme riskini de taşır.
Bağlayıcı Sınıflandırması ve İşlevi
Genel olarak tekstil baskısında kullanılan binderler reaktif ve reaktif olmayan olarak ikiye ayrılır. Reaktif olmayan bağlayıcılar reaktif gruplar içermez. Reaktif grupların yokluğundan dolayı, fiksasyon veya sertleşme sırasında kendi kendine çapraz bağlanmazlar. Bu nedenle, substratlar üzerinde stabil bir bağlayıcı film oluşturmak için sabitleme maddesinin eklenmesi gerekir. Reaktif bağlayıcılar, genellikle N-metil akrilamid veya benzer bileşikler gibi monomerlerle kopolimerizasyondan reaktif gruplar içerir. Bu bağlayıcılar, fiksasyon sırasında kendi kendine çapraz bağlanma ve kararlı film oluşturma yeteneğine sahiptir.
Bağlayıcılar tipik olarak aşağıdaki amaçlarla baskı patına eklenir:
Pigmenti kaplayın ve çok ince dispersiyonların basılmasına izin verin,
Pigmenti mekanik aşınmalardan korur,
Pigmenti liflere sabitleyin ve
Bağlayıcıların temel nitelikleri
Pigment baskıda kullanılan binderin belirli özelliklere sahip olması gerekir. Baskı sırasında oluşan kesme kuvvetleri nedeniyle bağlayıcı pıhtılaşmamalıdır. Pıhtılaşma meydana gelirse, gerçek baskı sırasında ekranın tıkanması ve baskı silindirlerinin gravürlerinin bloke edilmesi gerçekleşir. Bağlayıcı film şeffaf, eşit kalınlıkta, pürüzsüz ve ne çok sert ne de yumuşak olmalıdır. Doğası gereği elastik olmalı, yapışkan olmadan yüzeye iyi yapışmalıdır. Kimyasal ve mekanik baskılara karşı iyi bir dirence sahip olmalı ve baskı silindirleri, elekler, arka griler ve battaniyelerin gravürlerinden kolayca çıkarılmalıdır. Bu özelliklerden biri, diğerlerinin pahasına geliştirilebilir. İyi bağlayıcılar, viskoziteyi olumsuz etkilemeden baskı patlarında kolayca ve düzgün bir şekilde dağılan ve şablonlar ve merdaneler gibi baskı ekipmanlarından kolayca çıkarılabilen renksiz, kokusuz bileşikler olmalıdır. Bağlayıcılar, pigment parçacıklarını içine alan ve yıkama ve kuru temizleme sırasında şişmeden kumaşlara yapışan esnek filmler oluşturmalıdır.
Tekstil bağlayıcıları, pigment partikülünü hapsedecek bir matris oluşturmak için gereklidir ve yıkama veya ovma gibi pigmenti tekstil substratından ayırma eğiliminde olabilecek dış kuvvetlere karşı kararlı olmalıdır. Bir bağlayıcı, uygulamaya uygun olmalı ve pigmentin renklendirme etkisini artıracak başka özelliklere sahip olmalıdır. Pigment renklendirmesi, alt tabakaya ilave bir etki olduğundan, bu ilavenin bileşenleri, kumaşın alt tabakasının hissini değiştirme eğiliminde olacaktır.
Pigment Baskı Bağlayıcıları Gerçekler
Piyasadaki çoğu pigment baskı bağlayıcısı, vinil bazlı monomerlerden emülsiyon polimerizasyon işlemleriyle oluşturulan makromolekül kopolimerleridir. Baskı patı formülasyonlarında ve bazıları çapraz bağlanma reaksiyonları ile film oluşturabilen yan zincir fonksiyonel gruplarda dağılabilir hale getiren hidrofilik bölümler içerirler. Çapraz bağlama, kapsülleyen bağlayıcı filmlere yapı kazandıran ve burada pigmentleri kumaşlara veren "tutkaldır". Genellikle çapraz bağ oluşturmayan fonksiyonel gruplar metil, etil ve bütil akrilatlar, akrilonitril, stiren ve etil grupları iken, çapraz bağ oluşturmak için reaksiyona giren gruplar akrilamid, metilolakrilamid, hidroksil etil akrilat, akrilik asit, meth akrilik asit ve Fumarik asit. Bu grupların çoğu hidrofobiktir ve baskı patının suda şişmesini önlemeye yardımcı olur.
Tekstiller için pigment baskı patlarında bağlayıcı olarak kimyasal olarak modifiye edilmiş buğday glüteninin kullanımı, giyim ve iç mekan uygulamaları için tekstil pigment baskı bağlayıcılarında ihtiyaç duyulan performans özelliklerinin ekonomik kimyasal modifikasyon yöntemleriyle elde edilebileceği araştırıldı. Bu çalışma, kağıt bağlayıcılar için glütenin kimyasal modifikasyonundan kaynaklanan alkali çözeltilerdeki çözünürlüğü ve teknik özellikleri iyileştirmiştir. Buğday gluteni, buğday ununda bulunan suda çözünmeyen iki proteinden, glutenin ve gliadinden oluşur. Glutenin molekülleri doğrusal konfigürasyonlara ve disülfit ve diğer çapraz bağlar oluşturma potansiyeline sahiptir. Gliadin küçük küresel moleküllerden oluşur, yumuşaktır ve iyi yapışma özelliklerine sahiptir.
Pigment baskılı kumaşın sürtme haslığı özellikleri, pigmentlerin çözünmezliği nedeniyle reaktif baskılı kumaşın sürtme haslığı değerinden daha düşüktür. Bununla birlikte, çatlama haslığı uygun bağlayıcı seçilerek geliştirilebilir. sıfır uçucu organik bileşiğe sahip polietilen glikol veya gliserol etoksilat-ko-propoksilat bazlı poliüretan akrilatın bazı yeni hazırlanmış sulu oligomerlerinin (bağlayıcı), pigment boyaları kullanan her tür tekstil kumaşının serigrafi baskı patını hazırlamak için güvenle kullanılabileceğini araştırdı. . En yüksek renk kuvveti (K/S) elde edilir ve haslık özellikleri, gliserol etoksilat kopropoksilat bazlı poliüretan akrilat kullanılarak basılan numuneler için iyi ile mükemmel arasında değişir; bu, basılan kumaşın türünden bağımsız olarak doğrudur. En düşük K/S, Ebecryl 2002'nin ticari bağlayıcı olarak kullanılması durumunda elde edilir. PEG2000 tabanlı PUA bağlayıcısı, baskılı yün durumunda tersi doğru olmadıkça, tüm baskılı kumaş türleri için PEG1000 artı 2000 tabanlı PUA bağlayıcısından daha iyi K/S verir.
Yine polyester kumaşın sürtünme haslığı, bağlayıcının esnekliğine, tekstil malzemelerine yapışmasına ve pigmentin baskı patında eşit olmayan şekilde dağılmasına bağlıdır. Bağlayıcı iyi dağılmıştır ve aynı esnekliğe sahiptir; bu sonuçlar, plazma işleminin kumaşın baskı patına ve ayrıca bağlayıcıya yapışmasını iyileştirdiğini gösterdi. Sürtünme haslığı sonuçları, plazma ile muamele edilmiş kumaşların, muamele edilmemiş kumaşlara göre daha iyi bağlayıcı film mukavemetine bağlanabilir. Plazma işleminden sonra, artan polar gruplar nedeniyle bağlayıcı ile lifler arasındaki bağlantı miktarı ve kimyasal bağların direnci artmıştır.
Bağlayıcılar kullanılarak pigmentlerin tekstillere fiksasyonunda; Düşük enerji tüketimi, kısa devreye alma süresi, hızlı ve güvenilir kürlenme, düşük çevre kirliliği, oda sıcaklığında kürleme, yerden tasarruf vb. nedenlerle UV ve radyasyonla kürleme teknolojileri tekstil endüstrisinde kullanılmaktadır.
Bağlayıcının pigment fiksasyonundaki etkisi
Boyama işlemleri ile pigmentasyon arasındaki fark, pigment renkli tekstillerin bir kürleme işlemi gerektirmesidir. Çünkü pigmentlerin tekstillere afinitesi yoktur. Tekstiller üzerindeki pigment fiksasyonu, pigmentleri bir tekstil üzerinde tutmak için bir sertleştirme işlemi gerektiren bağlayıcılara dayanır. Konvansiyonel sertleştirme, pigment renkli tekstillerin kurutulması ve ardından yumuşak organik bazın (monomer ve/veya oligomer) sert bir polimere dönüştürülmesi için ısıyla kürlenmesi gereken bir termal işlemdir. UV kürleme, termal işleme bir alternatiftir. UV ile kürlenen reçine formülasyonları, oligomerler, monomerler ve foto başlatıcılar içerir. Bu bileşenler, bir foto başlatıcı kullanılarak serbest radikal mekanizması tarafından polimerleştirilebilir (sertleştirilebilir), UV ışığına maruz kaldığında neredeyse anında bir sertleşme reaksiyonunu tetikler. Böylece UV kürleme, saniyeler içinde tamamen polimerize bir ağ oluşturur ve termal kürlemeden daha hızlıdır. Pigment baskı için UV ile kürleme incelenmiştir. Prosesle ilgili problemler arasında düşük sürtme haslığı, sert kumaş tutuşu ve pigmentler söz konusu olduğunda reçinenin düşük kürleme etkinliği yer alır. Radyasyonla kürlenebilen sıvı bileşimlerde dağılmış pigmentle baskı ve ultraviyole ile kürleme, kurutma adımını ortadan kaldırır ve kürleme için gereken enerjiyi büyük ölçüde azaltır. Yüksek kürleme hızları, yüksek çapraz bağlanma yoğunlukları ve organik çözücülerin olmaması, UV kürlemeyi her tür kaplama ve mürekkep uygulaması için köklü bir teknoloji haline getirmiştir.
Günümüzde polieter, polyester, epoksi, poliakrilat ve üretan akrilatlar gibi çok sayıda UV ile kürlenebilen monomerler ve oligomerler mevcuttur. Bağlayıcı olarak oligomerler ve eşlik eden monomerler ve foto başlatıcılar gibi hammaddelerin seçimi ile sertlik, esneklik, direnç ve yapışma gibi film özellikleri çok esnek bir şekilde kontrol edilebilir. Baskıların haslık özellikleri seçilen tekstil kumaşının cinsine olduğu kadar kullanılan binder cinsine de bağlıdır. Bağlayıcıların hem konsantrasyonu hem de türü, UV kürlemeli baskıların renk gücünü etkiler.
Başlıca Referanslar:
Tekstil Pigment Baskısında Bağlayıcıların Rolü ve Kimyası, Journal of Textile Science & Engineering
Tekstil Renklendirme Teorisi." Boyacılar ve Renkçiler Derneği
Son 50 yılda pigment baskının gelişimi". Renklendirme ve ilgili konulardaki ilerlemenin gözden geçirilmesi
