Tekstil endüstrisi

Günümüzde tekstilsiz bir dünya hayal etmek zor. Bu durum, özellikle her gün giydiğimiz kıyafetler için geçerli. Giysiler konfor ve koruma sağlar ve geniş bir insan grubu için stillerini ve kişiliklerini ifade etmenin son derece önemli bir yoludur. Tekstil endüstrisi genellikle en uzun ve en karmaşık endüstriyel zincirlerden biri olarak anılır. Hammadde (örneğin sentetik elyaf) üretiminden başlayarak yarı mamul ürünlere (örneğin iplik ve kumaş) ve halı, giyim ve endüstriyel kullanıma yönelik tekstil ürünleri gibi hazır ürünlere kadar tüm üretim döngüsünü kapsayan çok sayıda alt sektörden oluşur.

Tekstil lifleri çok sayıda malzemeden üretilir. Çoğu polimerik yapıya sahiptir. Lif üretiminin temel hammaddeleri şunlardır:

1. doğal lifler – bunlar hayvansal lifler (ayrıca protein lifleri olarak da adlandırılır – örneğin ipek, yün, kıl), bitkisel (selüloz lifleri – örneğin keten, kenevir, pamuk, ısırgan) veya mineral liflerdir, birçok doğal mineralde bulunur,
2. Yapay lifler – insan yapımı lifler. Bunlar selüloz bazlı lifler (örneğin selüloz asetat) veya sentetik polimerler (örneğin naylon, poliakrilonitril (anilana), polyester (elana) ve poliüretan (likra) lifler) olabilir.
3. Geri dönüştürülmüş malzemeler (rPET olarak adlandırılır) – bunlar yenilenebilir doğal kaynaklardan elde edilen malzemelerdir, örneğin esas olarak mısırdan üretilen ve biyolojik olarak parçalanabilen PLA (Polilaktit) veya bakır banyosunda selüloz liflerinin çökelmesi sonucu oluşan bakır lifleri.

Doğal ve yapay liflerin tabi tutulduğu ilk işlem eğirmedir. Gevşek lifler öncelikle bir dizi farklı mekanik işlemden (gevşetme, karıştırma ve tarama) geçer ve ardından uygun eğirme işlemine tabi tutulur. Bu işlem iki temel türe ayrılabilir:

1. yünlü – doğal liflerden (yün) ve yün ve sentetik lifler (örneğin polyester, poliakrilonitril veya poliamid) içeren bileşik ipliklerden iplik elde etmek için kullanılır,
2. pamuk – pamuk lifleri ve polyester, viskon veya poliamid lifleri gibi diğer malzemelerden oluşan pamuk ve karışık ipliklerin üretiminde kullanılır.

Eğirme işleminde, liflere kütlesel maddelerin %2 ila %5’i oranında uygulanan, zor çözünen kimyasallar kullanılır. Bu, iplik üretim sürecinin sonraki aşamalarının işleyişini kolaylaştırır. Mineral ve silikon yağları ile aromatik hidrokarbonlar bu aşamada en sık kullanılanlardır ve son işlem sırasında iplikten tamamen uzaklaştırılırlar. İplik, iki temel düz tekstil ürünü çeşidi olan kumaş ve örgülerin üretiminde kullanılır.

Kumaşlarda ilk işlem çözgülerin bağlanmasıdır. Bu işlem, ipliğe mekanik mukavemetini artıran özel kimyasalların uygulanmasını içerir. Bu işleme haşıllama denir. Tekstil haşıl maddeleri, polisakkaritler (örneğin karboksimetilselüloz) veya poliakrilatlar gibi sentetik polimerler bazlı olabilir. Örgü işleminde ise durum böyle değildir. Örgü kumaş ipliği, özel olarak kayma preparatları uygulanarak hazırlanır. Bu maddeler, örme işleminde iplik ile makinenin kılavuz elemanları arasındaki sürtünmeden kaynaklanan gerilimi azaltmayı amaçlar.

Haşıllama aşamasında kullanılabilecek ürünlerden biri de etkili sentetik haşıllama maddesi olan Rokrysol JW20’dir . İpliğe gereksinimlere uygun özellikler kazandırarak ipliğin kumaşa doğru şekilde işlenmesini sağlar. Rokrysol JW20 suda her oranda çözünür, bu da ipliğin eşit şekilde uygulanmasını ve kaplanmasını sağlar. Rokrysol JW20 uygulandıktan sonra kumaş işleme sürecinin diğer aşamaları (haşıl sökme, ağartma, boyama veya baskı) daha etkili bir şekilde gerçekleşir. İşleme sırasında ipliğin elektriklenmesi durumunda haşıllamaya özel anti-elektrostatik preparat Rostat A eklenmesi önerilir. Bu ürün statik elektriğin oluşumunu neredeyse tamamen ortadan kaldırır ve ayrıca liflere iyi kayma özellikleri kazandırır. Ürün, çözgülerin haşıllanması, boyama sonrası hammaddelerin hazırlanması ve kumaşların ve örme kumaşların son terbiyesine ek olarak tekstil hammaddelerinin hazırlanması süreçlerinde iyi çalışır.

Tekstil hammaddesinin işlenmesinin bir sonraki aşaması, ileri ön işlemdir. Gevşek elyaflar, iplikler, kumaşlar ve örme kumaşlar ağartılır, boyanır ve rafine edilir. Birim operasyonların seçimi ve sırası, hammadde türüne ve ürünün formuna (iplik, kumaş veya örme kumaş) bağlıdır.

Pamuk elyaf ürünlerinin hazırlanması

Pamuk lifleri ve diğer selüloz liflerinin işlenmesi oldukça karmaşıktır. Temel olarak tabaklama, haşıl sökme, merserizasyon ve ağartma gibi işlemler kullanılır.

İlk işlem, ham maddenin gaz brülörünün alevi üzerinde hareket ettirilmesiyle gerçekleşir ve bu sayede temel lifler uzaklaştırılır.

Bir sonraki adım haşıl sökmedir. Sentetik haşıllamada, genellikle ıslatıcı katkı maddeleriyle birlikte sodyum karbonatlı bir su banyosunda yıkanır. PCC Group, tekstil endüstrisinde kullanıma mükemmel şekilde uygun bir dizi ıslatıcı madde sunmaktadır. POLIkol (PEG) serisi, yapısı gereği çözücü, yumuşatıcı, yağlayıcı, antistatik ve nemlendirici özelliklere sahip bir polioksietilen glikol grubudur. Polioksietilen glikoller çok iyi biyolojik olarak parçalanabilirlik özelliğine sahiptir. Bunlar aynı zamanda güvenli ve toksik olmayan maddelerdir, bu nedenle su banyolarının çevreye olan zararlılığını azaltırlar. ROKAnol IT ürün serisi, temizlenen yüzeyin uygun şekilde ıslatılmasını ve kir parçacıklarının dağılmasını sağlayan etoksillenmiş yağ alkolleridir; bu da kumaş/örgü ve sert yüzeylerden kirin çıkarılmasında yüksek performans sağlar. Bu ürünler, profesyonel yıkama ve endüstriyel temizlik için kullanılan alkali ve asidik deterjanların mükemmel bileşenleridir. ROKAnol NL ürünleri ise elyafların ön işleminde kullanılır. Endüstriyel örme ve dokuma prosesleri sırasında kumaş ve örme kumaşlarda oluşan yağ lekelerinin çıkarılmasında kullanılabilirler. ROKAnol NL ürünleri ayrıca ağartma verimliliğini artırarak, boyama proseslerinde boya kılcallığının iyileştirilmesine doğrudan etki eder.

Bir sonraki işlem ise liflerin mukavemetini artırmak ve onlara uygun parlaklığı kazandırmak amacıyla uygulanan merserizasyondur.

Pamuk liflerinin ilk hazırlığının son aşaması ağartmadır. Bu işlem, renkli liflerdeki (örneğin keten) yıkamayla giderilemeyen kirliliklerin neden olduğu doğal rengin soldurulmasıdır. Bu tür kimyasal bileşiklere örnek olarak, keten, kenevir ve pamuklu örme kumaşların ağartılmasında kullanılabilen sodyum hipoklorit verilebilir. Sodyum hipoklorit sayesinde çok yüksek bir beyazlık derecesi elde edilir. Ağartma işleminin verimliliğini artırmak için, işleme başlamadan önce liflerdeki alkali kalıntıları nötralize etmek için kimyasal maddeler (örneğin hidroklorik asit ) kullanılır.

Yün ürünlerinin işlenmesi

Yünlü ürünler, boyama aşamasına geçmeden önce bir dizi ön işlemden geçirilmelidir. Bunları hazırlamak için uygulanan temel işlemler karbonizasyon, ön yıkama ve ağartmadır.

Karbonizasyon, bitkisel kirleticileri tamamen gidermeyi amaçlar. Bu işlem, yün liflerinin sülfürik asit çözeltisiyle işlenmesini ve ardından 100°C’nin üzerindeki bir sıcaklığa ısıtılmasını içerir. Hasarlı lifler mekanik olarak uzaklaştırılır ve tamamı sodyum asetat ile nötralize edilir. Karbonizasyon tamamlandıktan sonra, eğirme sırasında liflere uygulanan maddeleri uzaklaştırmak için bir yıkama adımı gerçekleştirilir. Ön yıkama, ağartıcı maddelerin ve boyaların yüksek oranda ıslanabilirliğini ve emiciliğini sağlar. Son aşama ise yünün ağartılmasıdır. Bu işlemde en yaygın olarak hidrojen peroksit kullanılır.

Kimyasal elyaftan yapılmış ürünler

Sentetik elyaftan üretilen ürünler de bir dizi işlemden geçmek zorundadır; bunların en önemlileri ön yıkama ve termal stabilizasyondur.

Doğal liflerde olduğu gibi, ön yıkamanın görevi, eğirme sırasında uygulanan maddeleri liflerden uzaklaştırmaktır. Termal stabilizasyon ise, sıcak hava ortamında taşınan ürünlerin sonraki ısıtma odalarında ısıtılmasından oluşur. Termal stabilizasyon, kumaşlara üretimin son aşamalarında ve sentetik liflerden üretilen ürünlerin kullanımı sırasında şekil stabilitesi sağlar.

Tekstil ürünlerinin boyanması

Gevşek elyaflar, iplikler, kumaşlar, örme kumaşlar ve hatta bitmiş ürünler gibi birçok tekstil ürünü boyanır. İki temel boyama yöntemi grubu ayırt edilebilir: periyodik ve yarı sürekli yöntemleri de içeren sürekli boyama.

Periyodik yöntemler, bir tekstil malzemesinin belirli bir süre boyunca sulu bir boya çözeltisine daldırılmasından oluşur. Banyoya ayrıca kimyasal yardımcı maddeler de eklenir ve bu da boya moleküllerinin liflerin içine göç etmesini sağlar. Bu işlem tamamlandıktan sonra, banyo atık suya boşaltılır ve tekstil ürünü yıkanarak kimyasallardan arındırılır.

Sürekli ve periyodik yöntemleri birbirinden ayıran temel unsur, boyanın emdirme yoluyla uygulanmasıdır. Ayrıca, sürekli yöntemlerde, sonraki boyama işlemleri sürekli olarak birbiri ardına gerçekleşirken, yarı sürekli yöntemlerde emdirme işleminden sonra işlem kesintiye uğrar ve sonraki aşamalar bağımsız işlemler olarak gerçekleştirilir.

Tekstil endüstrisinde taşıyıcı görevi görebilecek bir ürüne örnek olarak Rokelan OPD verilebilir. Ürün, hem saf hem de karışık hidrofobik ve polyester elyafların boyama işlemlerinde taşıyıcı olarak kullanılabilir. Ton ve yoğunluklarından bağımsız olarak canlı renkler elde edilmesini sağlar. Rokelan OPD ile yapılan boyamalar ışığa karşı iyi direnç gösterir. Ayrıca, bu ürünün kullanımı boyanın yüksek performansını garanti eder.

Boyamada kullanılan kimyasal yardımcı maddeler

Elyaf türüne bağlı olarak, boyama sürecini iyileştirmek için çeşitli katkı maddeleri kullanılır. Banyoların alkali bir ortamda gerçekleştiği selüloz elyaflarında, banyonun uygun pH değerini korumak çok önemlidir. Bu amaçla en yaygın kullanılanı, sodyum hidroksitin ( kostik soda ) sulu çözeltisi olan soda külüdür .

Selüloz elyaf boyama sürecinde kullanılan diğer katkı maddeleri, oksitleyici maddeler (çoğunlukla hidrojen peroksit kullanılır) ve boyama sonrası yıkama işleminin etkili bir şekilde ilerlemesini sağlayan deterjanlardır. Roksol serisi ( PSWN, ICESOLDE PAN / 35L ve AZR ), etkili yıkama ve temizleme maddeleri grubudur. Bu ürünler, tekstil ürünlerinin endüstriyel yıkamasında kullanılabilir. Suda çok iyi çözünürler ve nüfuz edici özellikleri sayesinde boyama etkinliğini artırırlar. Roksol ürünleri, doğal yağlar, yağlayıcılar, sentetik mumlar ve apre gibi birçok maddenin uzaklaştırılmasını sağlar. Düşük köpürme özellikleri sayesinde, çeşitli tipteki cihazlarda birçok teknolojik işlemde, cihazların çalışmasında aksamalara neden olmadan kullanılabilirler.

Boyama işleminin asidik bir ortamda gerçekleştiği yün liflerinde, banyo için uygun bir pH sağlamak amacıyla sülfürik asit veya asetik asit kullanılır. Ayrıca, homojen boyalar elde etmek için çözeltiye indirgeyici maddeler (örneğin sodyum tiyosülfat) ve egalizatör maddeler de eklenir.

Sentetik elyafların boyanmasında çeşitli katkı maddeleri de kullanılır. PES (polyester) elyaflar, kurutma sırasında boyanın geçişini sınırlamak için kıvamlaştırıcılar (örneğin poliakrilatlar) gerektirir. PA (poliamid) elyaflar sıkı bir pH kontrolü gerektirir ve bu amaçla sülfürik veya asetik asit kullanılır. Ayrıca, çeşitli egalizatör ve dispersiyon maddeleri de kullanılır. PCC Grubu, bu işlevi yerine getirebilen bir dizi özel ürün sunmaktadır. NNOC E dispersanı, boyama işlemlerinde dispersiyon ve egalizatör olarak kullanılan bir üründür. Boyama banyolarında az çözünen boyaları homojen bir dağılımda tutar.

Tekstil baskı

Tekstil baskı işlemi, önceden belirlenmiş bir desen elde etmek için bölgesel boyama içerir. Her türlü elyaf, baskıdan önce uygun bir hazırlık gerektirir. Boya veya pigment içeren önceden hazırlanmış bir macun, tekstil alt tabakasına uygulanır. Daha sonra, önceden hazırlanmış elyaflar, çeşitli yöntemlerle (örneğin düz, rotasyonel ve sprey film baskı) gerçekleştirilebilen bir baskı işlemine tabi tutulur. İşlem tamamlandıktan sonra, kurutma olarak da adlandırılan fiksasyon işlemi gerçekleşir. Son aşama olan yıkama sayesinde, fikse olmamış boya parçacıkları ve baskı pastasını hazırlamak için kullanılan çeşitli kimyasallar (dispersanlar veya emülgatörler gibi) elyaflardan uzaklaştırılır. Etoksile nonilfenoller, yani ROKAfenol ürünleri bu uygulamada mükemmel bir şekilde çalışır. Deterjan, emülsifiye edici ve temizleyici özellikleri, yıkama işlemlerini desteklemede etkili olmalarını sağlar. ROKAfenol ürünleri, yün ve pamuk gibi farklı elyafların yanı sıra kimyasal elyafları, kılları ve deriyi temizlemek için kullanılabilir. Yüksek sıcaklığa ve yüksek elektrolit konsantrasyonuna dayanıklı olmaları, tekstil sanayinde örneğin yün yıkama ve pamuk kaynatma işlemlerinde zor koşullarda kullanılmalarını sağlar.

Tekstil terbiyesi

Liflerin tabi tutulduğu son işlem kimyasal işlemdir. Amacı, ürünlere su geçirmezlik veya kırışma eğilimini sınırlama gibi belirli kullanılabilir özellikler kazandırmaktır. Malzemelerin kırışmasını önlemek için uygun çapraz bağlayıcılar ve yumuşatıcı katkı maddeleri kullanılır.

Tekstil terbiye işlemlerinde Roksol AT2 ve Roksol AZR gibi preparatlar kullanılabilir. Bu ürünler, tekstil ürünlerine yumuşak ve hoş bir dokunuş kazandırır. Yumuşatıcı ve antistatik özellikleri sayesinde liflerin elektriklenmesini önler ve sonraki işlemlerini kolaylaştırır. Roksol AZR ayrıca emülsifiye edici özelliği sayesinde yıkama ve leke temizleme işlemlerini destekler. Ürün ayrıca, banyodaki boyaya iyi nüfuz etme özelliğine de sahiptir.

Liflerin yüzeyine uygun polimerler eklenerek su geçirmez bir film oluşturularak hidrofobik (suya dayanıklı) apreler elde edilir. Ayrıca, bu apreleri iyileştirmek için silikon ve florokarbon katkı maddeleri de kullanılır.

Dünya tekstil pazarı

Küresel tekstil pazarının tahmini değeri yaklaşık 830 milyar ABD dolarıdır (Grand View Research 2015 raporundan alınan veriler) ve bu rakamın önümüzdeki yıllarda artması beklenmektedir. İşverenlerin ve çalışanların kişisel koruyucu ekipman temini ve dolayısıyla iş güvenliğinin sağlanması konusunda artan farkındalığı, bu sektörün önemli itici güçlerinden biridir. Ayrıca, kevlar gibi modern elyafların giderek daha fazla kullanılması, giyim pazarında yeni uygulamalar yaratan yenilikçi ürünlerin geliştirilmesine olanak sağlamaktadır. Tekstil sektöründe bir diğer önemli husus ise, özellikle aşırı üretim ve depolardaki yüksek stok seviyeleri nedeniyle bazı pazarlarda (özellikle Hindistan’da) pamuk fiyatlarında sürekli gözlemlenen düşüştür.