Pamuk liflerinin renklendirilmesinde boyama verimi ve kinetiğinin araştırılması
Investigation of dyeing yield and kinetics on cotton fiber coloration
Yazar: AGAH OKTAY ÖZDEMİR
Danışman: DOÇ. DR. MUSTAFA TUTAK
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2015
Konu: Tekstil ve Tekstil Mühendisliği = Textile and Textile Engineering

Özet:
Bu çalışmada boyamaya hazır örme pamuklu kumaşın, C.I. Reaktif Siyah 5 ve C.I. Reaktif Kırmızı 194 boyaları ile çektirme yöntemiyle renklendirilmesinde, farklı boyama şartları için adsorpsiyon davranışı, life çekim karakteristikleri, kumaş üzerinde renk/haslık özellikleri araştırılmıştır. 
Seçilen reaktif boyaların adsorpsiyonunun davranışı temas süresi, pH, tuz konsantrasyonu, başlangıç boya konsantrasyonu ve sıcaklık gibi parametreler kullanılarak araştırılmıştır. Deneysel verilere Freundlich, Dubinin-Radushkevich, Langmuir ve Temkin adsorpsiyon izotermleri uygulanmıştır. Freundlich ve Dubinin-Radushkevich izotermlerinin korelasyon katsayılarının (R2) diğer izotermlerinin korelasyon katsayılarından daha büyük olduğu tespit edilmiştir. Kinetik veriler yalancı birinci dereceden ve yalancı ikinci dereceden kinetik modelleri kullanılarak tanımlanmış ve kinetik verilerin yalancı ikinci dereceden kinetik model eşitliğini izlediği belirlenmiştir. Deneysel veriler Gibbs adsorpsiyon enerjisi açısından değerlendirilmiş ve pamuklu kumaş numuneleri üzerine C.I. Reaktif Siyah 5 ve CI Reaktif Kırmızı 194 boyarmaddeleri adsorpsiyonlarının, 30-50 C sıcaklık aralığında endotermik, 50-70 C sıcaklık aralığında ekzotermik olduğu gözlemlenmiştir.
Reaktif boyaların pamuklu kumaşı boyaması esnasında, yüzde boyarmadde çekim karakteristikleri olarak sıcaklık, zaman, boya, soda ve tuz konsantrasyonları farklı boyama şartları için araştırılmıştır. 10 dakikalık periyotlardaboya banyosundan alınan renkli boya çözeltisi numunelerinin ışık geçirgenlikleri, UV-Vis tekniğiyle ölçülmüştür. Sonuçlar ANOVA tablosu kullanılarak istatistiki analizle araştırılmıştır. İstatistiksel grafikler maksimum çekim/minimum boyama süresi açışından yorumlanmıştır. Deney sonuçlarının yarı boya alım zamanları (t1/2) değerlendirilmiştir. 
Boyalı kumaş numunelerinin yıkama öncesi ve sonrası spektrofotometrik renk ölçümleri yapılmıştır. Elde edilen K/S renk verimi değerlerine göre relatif fiksaj ve net fiksaj yüzdeleri hesaplanarak yorumlanmıştır. En son olarak, boyalı kumaş numuneleri yıkama ve sürtme haslık testleri yapılarak değerlendirilmiştir. 
Deney sonuçları, C.I. Reaktif Siyah 5 ve C.I. Reaktif Kırmızı 194 boyarmaddelerinin pamuklu kumaşı ideal boyama sıcaklığının 50 C olduğunu, artan tuz ve soda konsantrasyonuyla boyarmadde çekim ve fiksajının arttığını ve seçilen boyama şartlarına göre boyama sürelerini kısaltılarak zaman ve enerji tasarrufu sağlanabileceğini göstermiştir. 

Anahtar Kelimeler: Adsorpsiyon, Boyama Kinetiği, ANOVA, K/S, Haslık

Abstract:
In this study, it was investigated of C.I. Reactive Black 5 and C.I. Reactive Red 194 dyes on knitted cotton fabrics ready for dyeing by coloration with exhaustion dyeing technique adsorption behavior, characteristics of exhaust on fiber, color/fastness properties for different dyeing conditions. 
The behaviors of the adsorption of the selected reactive dyes were investigated using parameters such as contact time, pH, salt concentration, the initial dye concentration and temperature. Freundlich, Dubinin-Radushkevich, Langmuir and Temkin adsorption isotherms were applied to experimental data. Freundlich and Dubinin-Radushkevich isotherms of the correlation coefficient (R2) have been determined to be greater than the correlation coefficients of other isotherms. The pseudo first order model and pseudo second order kinetic models have been used to describe the kinetic data have been followed pseudo-second-order kinetic model. Experimental data have been evaluated in the terms of the Gibbs adsorption energy and have been observed that on cotton fabric samples C.l. Reactive Black 5 and CI Reactive Red 194 dyestuffs adsorption, range of 30-50 C temperature is endothermic, range of 50-70 C temperature is exothermic. 
During cotton fabric dyeing of reactive dyes, dyeing exhaustion percent of characteristics such as temperature, time, dye, soda and salt concentration have been investigated for different dyeing conditions.  The transmittance of the colored dye solution samples which were taken from dye bath in a 10 minute period have been measured by using a UV-Vis technique. The results were investigated by statistical analysis technique, using ANOVA. Statistical graphs were interpreted in terms of maximum exhaustion/minimum dyeing time. Experimental results' times of half dyeing (t1/2) have been evaluated.
Dyed fabrics samples color were measured by spectrophotometric before and after washing. It have been interpreted by calculating relative fixation and net fixation percent according to the K/S color strength values.Finally dyed fabric samples were evaluated by doing washing and rubbing fastness tests.
The experimental results have been showed that, C.I. Reactive Black 5 and C.I. Reactive Red 194 dyestuffs' cotton fabrics optimum dyeing temperature is 50 C, with increasing concentration of salt and soda, increased dyestuff exhaustion and fixation, time and energy savings by decreasing dyeing time according to chosen dyeing conditions can be achieved.  

Keywords: Adsorption, Dyeing Kinetics, ANOVA, K/S, Fastness,