Tuba TOPRAK-ÇAVDUR, Pervin ANİS, Naime ÇALIŞKAN

Reaktif boyarmadde fonksiyonelliğinin kumaşların boyanma davranışlarına ve çevreye etkilerinin incelenmesi

Dünyada en çok tercih edilen doğal lif olan pamuğun boyanmasında en yaygın olarak reaktif boyarmaddeler kullanılır. Bu boyaların geniş renk gamı, parlak renkler ve farklı şekillerde uygulanabilme gibi birçok avantajı olmasına rağmen hidrolize olarak boyarmadde özelliğini kaybetmesi, hidrolizatın flottede ve lif yüzeyinde kalması ve bunların uzaklaştırılması için uzun zaman ve maliyet gerektiren yıkama işlemleri yapılmasını gerektirmesi gibi dezavantajları vardır. Reaktif boyamada çevreci üretim yapılması gerekliliği farkındalığı ile çözüm yollarından biri boyarmadde modifikasyonları ile çevresel etkilerinin azaltılması olmuştur. Bu çalışmada bu amaçla geliştirilen farklı fonksiyonel grup sayısına sahip boyarmaddelerin pamuklu kumaşları boyama davranışları ve yıkama atık su çözeltilerinin özellikleri incelenmiştir. Mono-, bi-ve tri-fonksiyonel grup sayısına sahip reaktif boyarmaddeler ile boyanan kumaşların boyanma davanışları renk koordinatları ve renk kuvvetleri ile incelenmiştir. Reaktif yıkama işlemlerinin tüm banyolarının atık sularının absorbans ve transmitans ölçümleri yapılmıştır. Aynı konsantrasyonda boyarmadde kullanılmasına rağmen tri-fonksiyonel boyarmadde ile yapılan boyamalardan diğerlerine göre daha yüksek renk derinliği alınırken, haslık değerlerinin diğerleri ile benzer olduğu görülmüştür. Tri-fonksiyonel reaktif yıkama banyolarının tümü, birincisi hariç, diğerlerinden daha yüksek geçirgenlik değerlerine sahipti. Bu durumun, söz konusu boyarmaddenin diğerlerine göre daha yüksek oranda life fiksesi ile açıklanabileceği düşünülmüştür. Ayrıca tri-fonksiyonel yıkama atık sularının kademeli olarak artan transmitans değerleri son atık su banyolarının tekrar kullanım kapasitesini arttırarak veya yıkama banyo sayısını azaltarak sürdürülebilirliğe katkı sağlayacağı şeklinde yorumlanmıştır.

Anahtar Kelimeler:

Sürdürülebilirlik, reaktif boyama, mono-/bi-/tri-fonksiyonel, yıkama, atık su

PDF

___

[1] Iovacchini S. G., Pepper L. R., Crossland B., and Bettany, P.. 2025 Sustainable Cotton Challenge - Second Annual Report 2020.https://textileexchange.org/wp-content/uploads/2020/06/2025_Sustainable-Cotton-Challenge-Report_20201.pdf. 2020.
[2] Opperskalski S., Siew S., Tan E. and Truscott L..Preferred Fiber & Materials Market Report 2020. textileexchange.org.2020. https://textileexchange.org/wp-content/uploads/2020/06/Textile-Exchange_Preferred-Fiber-Material-Market-Report_2020.pdf%0Ahttps://textileexchange.org/2020-preferred-fiber-and-materials-market-report-pfmr-released/.2020.
[3] King D., Dyeing Cotton and Cotton Products, Cotton: Science and Technology, Edidtör: Gordon S. and Hsieh Y.-L., Woodhead Publishing, Cambridge, 353–380, 2007.
[4] Fang L., Zhang X., and Sun D., Chemical Modification of Cotton Fabrics for Improving Utilization of Reactive Dyes, Carbohydrate Polymers - Journals (Carbohydr. Polym.), 91(1), 363–369, 2013.
[5] Arivithamani N. and Giri Dev V. R., Salt-Free Reactive Dyeing of Cotton Hosiery Fabrics by Exhaust Application of Cationic Agent, Carbohydrate Polymers - Journals (Carbohydr. Polym.),152,1–11, 2016.
[6] Irfan M., Xie K., and Hou A., Effect of Reactive Dye Structures and Substituents on Cellulose Fabric Dyeing, Fibers and Polymers (Fibers Polym.), 21(9), 2018–2023, 2020.
[7] Khatri A., Peerzada M. H., Mohsin M., and White M., A Review on Developments in Dyeing Cotton Fabrics with Reactive Dyes for Reducing Effluent Pollution, (J. Clean. Prod.), 87(1), 50–57, 2015.
[8] Gregory P., Toxicology of Textile Dyes, Environmental Aspects of Textile Dyeing, Editör: Christie R. M., Woodhead Publishing, Abington, 44–73, 2007.
[9] Chattopadhyay D. P., Chavan R. B., and Sharma J. K., Salt-Free Reactive Dyeing of Cotton, International Journal of Clothing Science and Technology (Int. J. Cloth. Sci. Technol.),19(2), 99–108, 2007.
[10] Dong X., Gu Z., Hang C., Ke G., Jiang L., and He J., Study on the Salt-Free Low-Alkaline Reactive Cotton Dyeing in High Concentration of Ethanol in Volume, Journal of Cleaner Production (J. Clean. Prod.), 226, 316–323, 2019.
[11] Allègre C., Moulin P., Maisseu M., and Charbit F., Treatment and Reuse of Reactive Dyeing Effluents, (J. Memb. Sci.), 269, (1–2), 15–34, 2006.
[12] Toprak T. and Anis P., Textile Industry’s Environmental Effects and Approaching Cleaner Production and Sustainability: an Overview, Journal of Textile Engineering & Fashion Technology ( J. Text. Eng. Fash. Technol.), 2(4),429–442, 2017.
[13] Amin M. N. and Blackburn R. S., Sustainable Chemistry Method to Improve the Wash-off Process of Reactive Dyes on Cotton, ACS Sustainable Chemistry & Engineering ( ACS Sustain. Chem. Eng.), 3 (4), 725–732, 2015.
[14] Khatri A., White M., Padhye R., and Momin N. H.,The Use of Reflectance Measurements in The Determination of Diffusion of Reactive Dyes into Cellulosic Fiber, Color Research & Application (Color Res. Appl.), 39(1), 63–69, 2014.
[15] Broadbent A. D., Reactive Dyes, Basic Principles of Textile Coloration, Society of Dyers and Colourists, Bradford, 332–35, 2001.
[16] Morris K. F., Lewis D. M., and Broadbent P. J., Design and Application of A Multifunctional Reactive Dye Capable of High Fixation Efficiency on Cellulose, Coloration Technology (Color. Technol.), 124(3),186–194, 2008.
[17] Siddiqua U. H., Ali S., Hussain T., Iqbal M., Masood N., and Nazir A., Application of Multifunctional Reactive Dyes on the Cotton Fabric and Conditions Optimization by Response Surface Methodology, Journal of Natural Fibers (J. Nat. Fibers), 1–13, 2020.
[18] Taylor J. A., Recent Developments in Reactive Dyes, Review of Progress in Coloration and Related Topics (Rev. Prog. Color. Relat. Top.),30, 93–108, 2000.
[19] Malik M. T., Barhanpurkar M. S., Rajput M. S., and Bhargava M. A., Developments in Reactive Dyes, Textile Value Chain, 4(1), 25–27, 2016.
[20] Xiao H., Zhao T., Li C. H., and Li M. Y., Eco-friendly Approaches for Dyeing Multiple Type of Fabrics with Cationic Reactive Dyes, Journal of Cleaner Production ( J. Clean. Prod.),165, 1499–1507, 2017.
[21] Javadi M. S. and Mokhtari J., Synthesis and Evaluation of Technical Properties of Novel Cationic Mono-s-chloro Triazinyl (MCT) Reactive Dyes on Cotton, Journal of the Chinese Chemical Society (J. Chinese Chem. Soc.), 59 (6), 793–801, 2012.
[22] Zheng C., Yuan A., Wang, H. and Sun J., Dyeing Properties of Novel Electrolyte-free Reactive Dyes on Cotton Fibre, (Color. Technol.), 128(3), 204–207, 2012.
[23] Toprak T., Anis P., Kutlu E., and Kara A., Effect of Chemical Modification with 4-vinylpyridine on Dyeing of Cotton Fabric with Reactive Dyestuff, Cellulose, 25(11), 6793–6809, 2018.
[24] Burkinshaw S. M., Mignanelli M., Froehling P. E., and Bide M. J., The Use of Dendrimers to Modify the Dyeing Behavior of Reactive Dyes on Cotton, Dyes and Pigments (Dye. Pigment.), 47(3), 259–267, 2000.
[25] Kamel M. M., Zawahry M. M. El, Ahmed N. S. E., and Abdelghaffar F., Ultrasonic Dyeing of Cationized Cotton Fabric with Natural Dye. Part 2: Cationization of Cotton Using Quat 188, Industrial Crops and Products (Ind. Crops Prod.), 34(3), 1410–1417, 2011.
[26] Akgun M., Becerir B., and Alpay H. R., Reflectance Prediction of Colored Polyester Fabrics by A Novel Formula, Fibers and Polymers ( Fibers Polym.), 15(1), 126–137, 2014.
[27] Siddiqua U. H., Ali S., Iqbal M., and Hussain T., Relationship Between Structure and Dyeing Properties of Reactive Dyes for Cotton Dyeing,( J. Mol. Liq.), 241, 839–844, 2017.