Teknik Bİlgiler
POLYESTERİN TARİHÇESİ
Kimyasal adı polietilentereftalat olan PET polyesteri, Whinfield ve Dickson tarafından keşfedilmiş olup, ilk defa 1941 yılında ticari ölçüde üretilmiştir. Hoechst, Du Pont ve Eastmann polyester üreten dünyanın en büyük firmalarıdırlar. polyester elyafın üretimindeki büyüme çok yakın gelecekte Asya’da da görülecektir. Petrol sanayinin bir türevi olan polietilenteraftalattan, eriyikten lif çekme işlemi ile üretilir. 1995’ten bu yana polyester, nonwowen endüstrisinde yaygın olarak kullanılan polimerdir. İkincisi ise polipropilendir. Fakat 1996 yılında poliolefinler ve polipropilen oranı % 46, polyester oranı ise %45 iken 1998 sonunda oranlar şöyle olmuştur: olefin elyafları %49, polyester ise %42. Polyester elyaf dünyada çok önemli elyaftır. İlk önceleri pek kullanılmasa da zamanla kullanımı yaygınlaşmış ve daha da geliştirilmiştir. Elyafın kendisinin geliştirildiği gibi, elyafın boyanabilirlik özellikleri ve yeni boyama metotları geliştirilmiştir. Polyester lifleri tek başına kullanıldığı gibi doğal ve yapay diğer liflerle de kullanılabilirler. Polyester lifleri diğer doğal ve yapay liflere göre daha zor boyanırlar. Bununda sebebi polyester liflerinin yüksek kristalinite göstermesidir. Bu özelliğinden dolayı polyester lifleri açık aparatlarda boyanırken carrier denilen organik maddelerden yararlanılır. Hatta çoğu zaman işletmelerde kapalı sistem boyamalarında da daha verimli boyamalar içinde kullanılmaktadır.
POLYESTER LİFLERİNİN ÖNEMİ
İkinci dünya savaşından sonra İngiltere’de İCİ firması, ABD’de du Pont firması polyester lif üretim yöntemlerini geliştirmişlerdir. Özellikle 1950 den bu yana polyester lif üretiminde hızlı bir artış görülmektedir. Sentetik lifler arasında en çok üretilen ve tüketilen liflerden biridir. Ayrıca belirtmek gerekir ki, polyester liflerinin kuru ve ıslak mukavemetleri oldukça iyidir. Kimyasalların çoğuna dayanıklıdır. Sıcak fiksaj işlemlerine de yatkındır. Deriyi tahriş etmeyen niteliğinin de bunlara katılması genel olarak polyester liflerine, sentetik lifler arasında ayrı bir önem kazandırmıştır. POLYESTER LİFİNİN ADLANDIRILMASI Bugün polyester lifi birçok ülkede üretilmektedir. Bunlar önce İngiltere’de “Terylene”, sonra ABD’de “Dacron” diye adlandırılmıştır. Diğer ülkelerde üretime geçen firmalar da bu lifleri ayrı ayrı ticari adlarla piyasaya sürmüşlerdir. Türkiye’de “perilen” gibi adların piyasada bulunan polyester liflerine verilmiş olduğu bilinmektedir. Bununla beraber bu adlardan herhangi birinin ne üreticilerin tümü, ne de tüketicilerin tümü tarafından benimsenmiş olduğu ileri sürülemez. Yukarıda belirtilen polyester adları daha çok belli üretim bölgelerinde, belli merkezlerce tanınmışlardır. Bu durum polyester grubunda yer alan liflerin geniş anlamlı olarak adlandırılmasını gerektirmiştir. Bunun üzerine ABD Federal Ticaret Komisyonunun önerisi benimsenerek bunların “Polyester Lifleri” diye adlandırılması uygun görülmüştür.
POLYESTER POLiMER ÜRETİMİ
Bugün dünyada polietilen tereftalat (polyester) iki ayrı yoldan elde edilmektedir. DMT + MEG – PET + Metanol TPA + MEG PET + Su DMT (dimetiltereftalat) ve etilen glikolden PET üretimi bu alandaki en eski yöntemdir. Burada DMT ve MEG sarj usulü veya sürekli olarak polimerize edilir. a) Esterlesme Reaksiyonu : b) Polikondenzasyon Reaksiyonu : Sürekli prosesin şarj usulü prosesine göre teknolojik ve ekonomik üstünlükleri vardır. Bilindiği gibi polikondensasyon esnasında birçok yabancı maddeler de istenmeyen yan ürün olarak oluşmaktadır. Bunların basında dietilenglikol (DEG) gelir. DEG’in teşekkülünde baslıca etkenler sıcaklık, bilesenlerin reaktördeki kalıs süreleri, glikol konsantrasyonu ve katalizörlerdir. Sürekli proseste isletme koşullarını en uygun şekilde seçmekle söz konusu yan ürünlerin miktarı asgariye indirilebilir. Bunun yanı sıra sürekli proseste elde edilen polimerin homojenliği sarj usulü prosese göre daha iyidir. Şarj usulü prosesinde iki şarj arasındaki farklılık daha belirgindir. Bir başka önemli husus da sürekli prosesteki standart kapasiteler sarj usulü prosese göre daha yüksektir. Şarj usulü prosesde polimer önce cips olarak izole edilir. Daha sonra elyaf üretimi için eritilerek üretim manifoldlarına basılır. Sürekli proseste ise cips haline getirme safhası olmaksızın polimer direkt olarak üretme manifoldlarına basılır. Bugün özellikle kesikli elyaf üreten tesislerde tercih edilen yol budur. Ülkemizde ilk kurulan PET tesisleri şarj usulü prosesini uygulamışlardır. Ancak yeni kurulmakta olan bazı tesislerde sürekli polimerizasyon prosesi uygulanarak daha ekonomik işletme koşulları sağlanmıştır. Saf tereftalik asitten PET üretimine gelince ; TPA’nın saf olarak üretilmesinde çıkan zorluklar nedeniyle ilk zamanlar üretimde DMT kullanılmıştır. Ancak TPA’nın molekül ağırlığının DMT’ye nazaran küçüklüğü ve bu nedenle birim hammadde girdisine tekabül eden polyester ürünün daha fazla olması, ayrıca reaksiyonda yan ürün olarak metanol yerine daha az problem yaratan suyun teşekkül etmesi, TPA’nın yeterli saflıkta elde edilmesine yönelik çalışmaları teşvik etmiştir. Bugün için PET üretiminde TPA kullanımının artış hızı DMT’ye nazaran daha yüksektir. PET üretiminde, DMT’de olduğu gibi, saf TPA ve MEG şarj usulü veya sürekli olarak polimerize edilir. Yine DMT kullanan proseslerde olduğu gibi sürekli polimerizasyon prosesi şarj usulü prosesinden daha ekonomik ve teknolojik açıdan daha üstündür.
ELYAF ÜRETME
Kesikli elyaf üretmede iki yol kullanılır. Bunlar ; Cips’ten Üretim ( İndirekt Üretme) Bu eski üretim yöntemi genellikle şarj usulü polimerizasyon yöntemi uygulayan tesislerde kullanılmaktadır. Sürekli çalışan proseslerde ise kesikli elyaf üretimi için daha modern olarak kabul edilen direkt üretme yöntemi tercih edilmektedir. Cips besleme kazanından kurutucuya oradan da ekstrudere gelir. Ekstruderde azot atmosferi altında eritilen polimer bir spiral yardımı ile üretme manifoldlarına basılır. Buradan sonra polimer 1200 delikli düzelerden püskürtülerek sabit sıcaklık ve hızdaki hava akımı ile soğutulur. Katılaşan lifler bir anti statik malzemeyle bir araya getirilerek kablolar oluşturulur. Kablolar gater dairesinde cağlıklara dizilir. Dizilen elyaflar çekim için sıcak yağ banyolarından geçirilir. Daha sonra tabii elyaftaki kıvrım özelliğini alabilmesi için kıvırcıklandırma ünitesinden geçirilir. Fikse ünitesinden sonra çeşitli boylarda kesilerek balyalanır. İşlem sırasında elyaf tekstilde kullanılabilecek sabit kesit ve iç bünyeye sahip olur. Bundan sonraki işlem elyafın terbiyesinden ibarettir. Ürün TOPS veya TOW halinde değerlendirmeye tabi tutulur. Doğrudan Üretim Polikondenasyon kazanından çıkan eriyik polimer filtre edilerek doğrudan üretim manifoldlarına basılır. Bundan sonraki işlemler cipsten elyaf üretme teknolojisinde olduğu gibidir.
POLYESTER İPLİK ÜRETME
Cipsten Üretim Polyester cips kurutucuya oradan da ekstrudere gelir. Buradan eriyen polimer üretme manifoldlarına basılır. Düzelerden püskürtülerek soğuk hava ile dondurulur ve özel preparatlarla yağlanarak bobinlere sarılır. Üretme hızı 3200-4000 m/dk.dır. Yeni geliştirilen yüksek hızda üretme makinalarında üretme hızı 4000-6000 m/dk.yı bulmaktadır. Bobinlere sarılan iplikler (POY-Preoriented Yarn) denye kontrolü ve ön kontrol işlemine tabi tutulur. POY iplikler tekstüre veya düz iplik olarak üretilmek üzere tekstil makinelerine verilirler. Doğrudan Üretim Burada son polikondensasyon kazanından çıkan eriyik polimer filtre edilerek doğrudan üretme manifoldlarına basılır. Bundan sonraki işlemler cipsten iplik üretme teknolojisinde olduğu gibidir.
POLYESTER LİFİNDE HAM MADDE ELDESİ
Polyester liflerinin esas maddesini oluşturan polietilen teraftalat; teraftalik asidin veya dimetil teraftalat gibi bir türevinin etilen alkol ile kondenzasyona uğratılması sonucunda elde edilir. Bunlar için gerekli olan ham maddeler ise taş kömürü katranından veya petrolden üretilir. Son zamanlarda bu amaçla petrol ürünlerinden yararlanılması daha yaygınlaşmıştır. Polyester lif üretiminde kullanılan iki ham maddeden biri olan etil glikol etilenden, teraftalaik asit ise p.ksilenden elde edilmektedir.
Abraj: Kumaşın en veya boy yönünde gözükebilen çizgi ya da bant şeklinde ortaya çıkan düzgünsüzlük. Kumaş oluşturulurken tansiyon farklılıkları, iplikteki kalite bozuklukları ve boya-apre prosesleri sırasındaki problemlerden kaynaklanabilir.
Atkılı Örme Kumaş: İlmeklerin kumaş eninde oluştuğu bir örgü kumaş yapısıdır. En yaygın örnekleri yuvarlak örgüler ve düz örgülerdir.
Aşınma Direnci: Kumaşın başka bir yüzeye sürtünmesinden kaynaklanan aşınmaya dayanıklılık kabiliyeti. Bu aşınmaya bağlı olarak tüylenme olabilir ve kumaşın bu tüylenmeye karşı direnci kumaş yapısına ve kullanılan iplik türüne bağlıdır.
Boya Haslığı: Boyalı kumaşın yıkama, güneş ışığına maruz kalma ve çevre koşulları sebebiyle solma ve boya akıtmaya karşı dayanım kabiliyeti. İplik cinsine, boya tipine ve boyayı fikselemek için yapılan işlemlere bağlıdır.
Büküm: İpliğe üretim sırasında yapılan döndürmenin döngü sayısını ve yönünü belirten terimdir. Büküm elyafları birbirine yaklaştırarak ipliğin daha kompakt hale gelmesini sağlar. Elyaflar birbirine daha sıkı tutunduklarından ipliğin mukavemeti artar. Büküm yönü hem ipliğin hem de yapılan kumaşın görüntü, performans ve dayanıklılığını da etkiler. Sağa yapılan büküm ‘S’, sola yapılan büküm ise ‘Z’ olarak adlandırılır ve büküm sayısı metre başına düşen döngü sayısı (tpm) olarak belirtilir.
Cipsten Boyalı: Prosesin en başında, üretim sırasında renklendirilen iplikler
Denye: Özellikle Birleşik Amerika’da kullanılan ölçme sistemi. Sayısal olarak denye, 9000 metre ipliğin ağırlığına eşittir. İpliğin denyesi ne kadar düşükse, iplik o kadar incedir
Dpf: İplikteki her filamanın ağırlığı. Filaman denyesi olarak belirtilir.
Dtex: İpliğin kalınlığını belirtmek için kullanılan, 10,000 metresinin ağırlığının ölçülmesi ile oluşturulan sistem. Dtex yükseldikçe, ipliğin kalınlığı artar.
Filaman: Üretim prosesi esnasında düvenin her bir deliğinden çıkan, bir araya geldiğinde iplik oluşturan , tanımsız uzunluklarda işlenmiş elyaf.
FT: Yalancı büküm tekstüre yöntemi ile üretilmiş ve tekstüresi fikse edilmemiş hacimli muss iplik.
FTF: Yalancı büküm tekstüre yöntemi ile üretilebilen ve ipliğin tekstüresinin işlem sırasında fikse edildiği set iplik.
IMG/ INT: İpliğin çalışmasını kolaylaştırmak için filamanları bir arada tutan kapalı noktalar oluşturulabilir. Genelde dokumada çözgüde kullanılan, atkıda ve örgüde de kullanılan IMG iplikler yüksek sayıda ve güçlü puntalı tekstüre ipliklerdir. INT iplikler ise daha çok örgüde ve dokumada atkıda kullanılan düşük sayıda ve yumuşak puntalı tekstüre ipliklerdir.
İplik Numarası: İpliğin uzunluğu ile ağırlığı arasındaki korelasyondan yola çıkarak hesaplanan kalınlığını belirtilen rakamlar. Hesaplama, ipliğin belli bir standart ağırlığının uzunluğu ya da standart bir uzunluğun ağırlığı olarak yapılır.
Kaynama Çekme: Elyafın, ipliğin ya da kumaşın ıslanıp kuruduktan sonra veya yüksek sıcaklığa maruz kaldığında en veya boy yönünde çekmesi.
Kopma Gücü: Kopma testinde kumaşın yırtılana kadar taşıyabildiği maksimum güç.
Mukavemet: İpliğin kopmaya karşı direnimini belirtir ve direkt olarak kumaşın yırtılmaya karşı dayanımını etkiler.
Polyester: 1950lerin başlarında üretimi başlayan sentetik elyaftır. Sentetik ipliklerin içinde, polyester en yaygın kullanılanıdır ve dünya çapında pamuktan sonra ikinci sırada yer almaktadır. Polyester, yüksek mukavemete (naylondan daha düşük), mükemmel dayanıma ve yüksek aşınma dayanımına sahiptir. Düşük emiciliği, elyafın daha hızlı kurumasını sağlar
Polyesterin özellikleri özetle şunlardır:
• Dayanıklı
•Tuşesi soğuk ve yumuşak
• Esneme ve çekme dayanımı
• Makinede yıkanabilir ve kuru temizleme yapılabilir.
• Hızlı kuruma
• Dayanıklı, buruşma dayanımı, sıcaklık ayarlandığında mükemmel kırışık düzeltilebilmesi
• Aşınma dayanımı
• Birçok kimyasala dayanımlı
Tekstüre: Sentetik ipliklere ısıl ve/ veya mekanik işlemler yoluyla doğal iplik görüntüsü ve özellikleri kazandırma tekniğidir. Bu teknikle kontinü sentetik iplikler kullanım alanlarını genişletecek çok daha hacimli bir yapıya kavuşur.
Trilobe: Filamanlara ışık geçirgenliği ve yansıtma özelliği vermek için gerçekleştirilen üçgen kesit.
Yalancı büküm tekstüre: Kısmi çekim almış ipliğin (POY), önce bir yöne, sonra diğer yöne tur verilerek, ısıl ve mekanik işlemlerin katkısıyla, yüksek hacimli, esnek bir yapı kazandırıldığı tekstüre yöntemidir.