TARIFNAME BIR OZONLU YIKAMA PROSESI TEKNIK ALAN Bulus, örme kumaslarda agartma yapmak ve efekt vermek üzere bir ozonlu yikama prosesi ile ilgilidir. ÖNCEKI TEKNIK Tekstil yikama teknolojisi, giysilerin boyutunu, giysilerin görünümünü, rahatligini ve modasini degistirmek için uygulanan teknolojiye denilmektedir. Giysi yikama, hazir giyim endüstrisinin önemli bir parçasidir ve esas olarak denim giysiler ile dokuma kumaslara uygulanmaktadir. Yikama proseslerinin örme kumaslar üzerine uygulanabilirliginin bazi zorluklari olmaktadir. Özellikle örme kumaslarin yikama proseslerinde mekanik etkilerden kaynakli mukavemet kaybi, tüylenme ve tutum özelliklerinde bazi problemler meydana gelmektedir. Ayrica kumaslarin dayanimi sürtünmeden kaynakli fire kayiplarina neden olmaktadir. Mevcut teknikteki tekstil yikama islemlerinden olan kumas agartma ve kumasa efekt verme prosesleri bulunmaktadir. Özellikle örme kumaslar için yapilan agartma ve efekt verme islemlerinde beyazlatici madde olarak hidrojen peroksit (H202) yaygin bir sekilde kullanilmaktadir. Peroksit beyazlatmasi yapilirken ortamda bulunabilecek katalitik maddelere dikkat edilmektedir. Bilhassa metal iyonlari içeren banyolarda selüloz Iifleri zarar görmektedir. Bu etkiyi önlemek için banyoda mutlaka metal iyonlarini baglayan yapilarin bulunmasi gerekmektedir. Teknigin bilinen durumunda örme kumaslarin agartilmasinda ve örme kumaslara efekt verme uygulanmasinda sodyum hipoklorit (NaOCl), yani çamasir suyu ile agartma yaygin olarak kullanilan beyazlatma yöntemlerinden biridir. Bu yöntem, selüloz Iiflerinde beyazlik dereceleri çok yüksek olmadigindan, açik renk ve renkli kullanilacak Iiflerde tercih edilmektedir. Proseste beyazlatmayi saglayan madde hipokloritin içinde bulunan aktif klor olmaktadir. Beyazlatma bittikten sonra mamuldeki klor artiklarinin iyi bir sekilde uzaklastirilmasi gerekmektedir. Aksi takdirde kurutma ve depolama sirasinda mamulde sararmalar ve mukavemet kaybi görülmektedir. Sodyum hipoklorit (NaOCI) beyazlatmasi 18 ile 20°C arasi sicaklikta uygulanabilmektedir. Sicaklik arttikça reaksiyon hizlanacagindan selülozun hidrolize ugramasi hatta parçalanmasi mümkün olabilmektedir. Teknigin bilinen bir diger durumunda örme kumaslarda efekt verme ve agartma islemlerinde Sodyum Klorit (NaCIOz) kullanilmaktadir. Asidik ortamda uygulanan bir beyazlatma yöntemidir olmaktadir. Kumas yapisindaki selülozda bulunan yagli ve mumlu maddeler üzerinde çok etki göstermemektedir. Bu nedenle iyi bir temizleme söz konusu olmamakta, lifler daha dolgun ve yumusak kalmaktadir. Klorit beyazlatmasi sirasinda klor dioksit gazi açiga çikmaktadir. Söz konusu gaz isçi sagligi açisindan sakincali olmaktadir. Ayrica makinenin korozyona ugramasi açisindan da sakincalar yaratan bir beyazlatma yöntemidir. Mevcut teknikte örme kumaslarin yikanmasi için kullanilan proseslerde yikama islemi agirlikli olarak kimyasal madde ve su kullanilarak yapilmaktadir. Söz konusu yikamalarda kimyasal kullanilmasina ragmen istenilen yikama kalitesi ve renk hasligi elde edilememektedir. Ayrica bu islemlerde yüksek miktarlar su tüketimi olmaktadir ve dogal kaynaklarimizin kisitli oldugu düsünülürse çevreye verilen zarar zaman içerisinde oldukça fazla olmaktadir. Ayrica mevcut sistemlerde geri dönüsüm mantiginin kullanilmasi ve entegrasyonu da kisitli olmaktadir. Literatürde bilinen CN106498700 basvuru numarali bulus, lifli bir kumas üzerinde sivi fazda agartma yapmak için ozonun kullanilmasina yönelik bir yöntemi açiklamaktadir. Bulusa konu yönteme göre, yüksek oksidasyon-redüksiyon özelligi olan ozon, sak lifli kumas üzerinde sivi fazda agartma yapmak için kullanilmakta, agartma ve renk giderme amaçlarina ulasmak için bir pigmentteki kromoforik bir ksilojen ve benzeri grubu yok edilmektedir. Bulusa konu yöntem ile su tedarik hacmi azalmakta ve istenilen düzeydeki agartma saglanmaktadir. Ayrica yönteme göre, ozon ile islemden geçirilen kumasa, kumas üzerinde kalan hidroksil radikali, reaktif oksijen atomu ve benzerlerini uzaklastirmak için serbest radikal tutucu ile çözelti deterjan yikama islemi gerçeklestirilmekte ve böylece performans dengesi saglanmaktadir. Bir sonraki yerlestirme isleminde kumasin beyazlik degeri, polimerizasyon derecesi ve benzeri gibi indeksler garanti edilmektedir. Sonuç olarak, yukarida bahsedilen tüm sorunlar, ilgili teknik alanda bir yenilik yapmayi zorunlu hale getirmistir. BULUSUN KISA AÇIKLAMASI Mevcut bulus yukarida bahsedilen dezavantajlari ortadan kaldirmak ve ilgili teknik alana yeni avantajlar getirmek üzere, bir ozonlu yikama prosesi ile ilgilidir. Bulusun bir amaci, örme kumaslarin hasligini ve kalitesini kaybetmeden, en iyi ozon degerlerinde yikanmasini ve agartilmasini hedefleyen bir ozonlu yikama prosesi ortaya koymaktir. Bulusun bir amaci çevreye önem veren, sürdürülebilir üretimi destekleyen ve enerji tasarrufu saglayan bir ozonlu yikama prosesi ortaya koymaktir. Yukarida bahsedilen ve asagidaki detayli anlatimdan ortaya çikacak tüm amaçlari gerçeklestirmek üzere mevcut bulus, Bulus, örme kumaslarda agartma yapmak ve efekt vermek üzere, örme kumaslarin bulundugu bir yikama makinesine su alinmasi, yikama makinesine ait bir yikama tamburunun disindan geçen su çevriminin içerisine bir ozon jeneratöründe üretilen ozonun aktarilmasi ve sulu ozonun örme kumas üzerine verilerek yikama isleminin gerçeklestirilmesi, sulu ozonun pompa ile yikama makinesinden tahliye edilmesi, islem adimlarina sahip bir ozonlu yikama prosesidir. Buna göre yeniligi, sözü edilen ozon jeneratöründe üretilmesi ve örme kumas üzerine kumasin agirlikça %0,06 ile %10'u arasinda bir degerde verilmesi ile karakterize edilmesidir. Böylece, örme kumaslarin ozonlu yikama prosesinde ozon jeneratörü tarafindan en iyi ozon degerlerinin saglanmakta ve de optimum ozon miktari kumas üzerine verilmektedir. Bulusun mümkün bir yapilanmasinin özelligi, yikama makinesine ait bir yikama tamburunun disindan geçen su çevriminin içerisine bir ozon jeneratöründe üretilen ozonun aktarilmasi ve sulu ozonun örme kumas üzerine verilerek yikama isleminin gerçeklestirilmesi islem adiminda sözü edilen ozonun örme kumas üzerine kumasin agirlikça %0,06 ile %0,66'si arasinda bir degerde verilmesidir. Böylece, örme kumas için yeterli miktarda ozonun temin edilmesi saglanarak sürdürülebilir bir üretim desteklemektir. Bulusun mümkün bir diger yapilanmasinin özelligi, yikama makinesine ait bir yikama tamburunun disindan geçen su çevriminin içerisine bir ozon jeneratöründe üretilen ozonun aktarilmasi ve sulu ozonun örme kumas üzerine verilerek yikama isleminin gerçeklestirilmesi islem adiminda sözü edilen ozonun, 19 g/sa ile 375 g/sa araliginda bir degerde veriliyor olmasidir. Böylece, örme kumaslarin hasligini ve kalitesini kaybetmeden yikama prosesini sürdürülebilmesini saglamaktir. Bulusun mümkün bir diger yapilanmasinin özelligi, yikama makinesine ait bir yikama tamburunun disindan geçen su çevriminin içerisine bir ozon jeneratöründe üretilen ozonun aktarilmasi ve sulu ozonun örme kumas üzerine verilerek yikama isleminin gerçeklestirilmesi islem adiminda sözü edilen ozonun, 50 g/sa ile 375 g/sa araliginda bir degerde veriliyor olmasidir. Böylece, örme kumaslarin hasligini ve kalitesini kaybetmeden uygun ozon araliginin seçilmesine imkan veren bir yikama prosesi gerçeklestirilmesini saglamaktir. Bulusun mümkün bir diger yapilanmasinin özelligi, sözü edilen kumasin %100 pamuk olmasi durumunda ozonun, 199/sa ile 285 g/sa araliginda bir degerde verilmesidir. Böylece, %100 pamuk içeren örme kumaslarin hasligini ve kalitesini kaybetmeden yikama prosesini tamamlamasini saglamaktir. Bulusun mümkün bir diger yapilanmasinin özelligi, Bulusun mümkün bir diger yapilanmasinin özelligi, sözü edilen kumasin %100 pamuk olmasi durumunda ozonun, 50 g/sa ile 285 g/sa araliginda bir degerde veriliyor olmasidir. Böylece, prosesini tamamlamasini saglamaktir. Bulusun mümkün bir diger yapilanmasinin özelligi, sözü edilen kumasin %60 pamuk-%40 polyester olmasi durumunda ozonun 19 g/sa ile 325 g/sa araliginda bir degerde veriliyor olmasidir. Böylece. %60 pamuk-%40 polyester içeren örme kumaslarin hasligini ve kalitesini kaybetmeden en uygun ozon araliginin seçilmesi ve yikama prosesini tamamlamasini saglamaktir. Bulusun mümkün bir diger yapilanmasinin özelligi, sözü edilen kumasin %60 degerde veriliyor olmasidir. Böylece, %60 pamuk-%40 polyester içeren örme kumaslarin hasligini ve kalitesini kaybetmeden yikama prosesi tamamlamasini saglamaktir. Bulusun mümkün bir diger yapilanmasinin özelligi, yikama makinesine ait bir yikama tamburunun disindan geçen su çevriminin içerisine bir ozon jeneratöründe üretilen ozonun aktarilmasi ve sulu ozonun örme kumas üzerine verilerek yikama isleminin gerçeklestirilmesi islem adiminda yikama islem süresinin, 3 dakika ile 60 dakika arasinda olmasidir. Böylece, örme kumasin çesidine göre, zarar görmeden ve renk hasliginin korunmasi saglanarak en iyi süre içerisinde yikanmasini hedeflemektir. Bulusun mümkün bir diger yapilanmasinin özelligi, yikama makinesine ait bir yikama tamburunun disindan geçen su çevriminin içerisine bir ozon jeneratöründe üretilen ozonun aktarilmasi ve sulu ozonun örme kumas üzerine verilerek yikama isleminin gerçeklestirilmesi islem adiminda yikama islem süresinin, 15 dakika ile 25 dakika arasinda olmasidir. Böylece, ozonun en aktif çalisacagi sicakligin tercih edilebilmesini, örme kumasin zarar görmemesi ve renk hasliginin korunmasini saglanmaktadir. Bulusun mümkün bir diger yapilanmasinin özelligi, yikama makinesine ait bir yikama tamburunun disindan geçen su çevriminin içerisine bir ozon jeneratöründe üretilen ozonun aktarilmasi ve sulu ozonun örme kumas üzerine verilerek yikama isleminin gerçeklestirilmesi islem adiminda yikama islem sicakliginin en fazla 25 0C olmasidir. Böylece, ozonun en aktif çalisacagi son sicakligin belirlenmis olmasi ve örme kumasin zarar görmeden ve renk hasliginin korunmasini saglayarak yikanmasini hedeflemektir. Bulusun mümkün bir diger yapilanmasinin özelligi, isleminden sonra tahliye edilen ozonun, bir pompa ile bir isiticiya gönderilmesi ve oksijene döndürülmesi islem adimini içermesidir. Böylece, enerji tasarrufunu, çevreci ve sürdürülebilir üretimi destekleyen bir proses saglamaktir. Sulu ozonun pompa ile yikama makinesinden tahliye edilmesi, isleminden sonra asagidaki, örme kumasin, yikama makinesine alinan su ile durulanmasi, akabinde suyun yikama makinesinden bosaltilmasi, durulama islemi sonrasi yikama makinesine tekrar su eklenmesi ve örme kumaslarin deterjan ile 50 0C ile 60 0C arasinda bir sicaklikta nötralizasyon isleminin gerçeklestirilmesi, akabinde suyun yikama makinesinden bosaltilmasi, örme kumasin, yikama makinesine alinan su ile durulanmasi, akabinde suyun yikama makinesinden bosaltilmasi, durulama islemi uygulanan örme kumaslarin sikma islemine tabii tutulmasi islem adimlarini içermesidir. Böylece, BU LUSUN DETAYLI AÇIKLAMASI Bu detayli açiklamada bulus konusu sadece konunun daha iyi anlasilmasina yönelik hiçbir sinirlayici etki olusturmayacak örneklerle açiklanmaktadir. Ozon, kuwetli bir oksidan olmasi yönüyle birçok kimyasaldan daha fazla potansiyele sahip olmaktadir. Ayrica hammaddesi olan oksijene dönüsümünde de geriye hiçbir kalinti birakmamaktadir. Ozon, hipoklorik asit'ten (HOCl) 25 kat, hipokloritten (OCI) 5000 kat daha etkili olmasina karsin, onlar gibi atik ve zararli maddeler ortaya çikarmamaktadir. Ozon, kullanimindan kisa bir süre sonra tekrar oksijene dönüstügü için dogal olmakta ve yan etki içermemektedir. Havadaki oksijen (02) molekülü, yüksek enerji ile iki adet oksijen atomuna parçalandiktan sonra, bir diger 02 molekülü ile tepkimeye girerek kararsiz bir molekül olusturmaktadir. Olusan bu molekül ozon gazi olmaktadir. Ozonun kararsiz yapisi ona üstün bir oksidasyon gücü vermektedir. Etkilerinden biri de renk açici bir özellige sahip olmasidir. Kumaslarin agartilmasi sirasinda boyama kalitesinin düsmesi ve baskida canli renkler elde edilememesi gibi problemler yasanmaktadir. Ozon kullanimiyla tüm bu olumsuzluklari ortadan kaldirilabilmekte ve dolayisiyla agartma isleminin dogru bir sekilde yapilmasi, boyamanin canliligi ve parlakligini kaybetmemesi saglanmaktadir. Ozonla yikama prosesi kullanilarak kumaslarin renklerinin agartilmasi ve kumaslarda efekt elde edilmesi islemi temel olarak su adimlari içermektedir; i. Örme kumaslarin bulundugu bir yikama makinesine su alinmasi, ii. Yikama makinesine ait bir yikama tamburunun disindan geçen su çevriminin içerisine bir ozon jeneratöründe üretilen ozonun aktarilmasi ve sulu ozonun örme kumas üzerine verilerek yikama isleminin gerçeklestirilmesi, iii. Sulu ozonun pompa ile yikama makinesinden tahliye edilmesi, Ozon ile örme kumaslarin yikanmasi prosesinde, sulu ozonun pompa ile yikama makinesinden tahliye edilmesi, islem adimindan sonra - Örme kumasin, yikama makinesine alinan su ile durulanmasi, akabinde suyun yikama makinesinden bosaltilmasi, - Durulama islemi sonrasi yikama makinesine tekrar su eklenmesi ve örme kumaslarin deterjan ile 50 0C ile 60 0C arasinda bir sicaklikta nötralizasyon isleminin gerçeklestirilmesi, akabinde suyun yikama makinesinden bosaltilmasi, - Örme kumasin, yikama makinesine alinan su ile durulanmasi, akabinde suyun yikama makinesinden bosaltilmasi - Durulama islemi uygulanan örme kumaslarin sikma islemine tabii tutulmasi Bulus konusu ozon ile bir yikama yöntemi islem basamaklari daha detayli olarak su sekilde açiklanmaktadir; Öncelikle örme kumaslar yikama tamburuna koyulmakta ve yikama tamburuna su girisi saglanmaktadir. Tambur içine alinan suyun sicakligi 20 ile 25°C araliginda bir deger uygun olmaktadir. Bunun nedeni, ozonun çözünürlügünün sicaklik artikça düsmesidir. Yikama makinesi çalistirilarak su içindeki örme kumas ürünlerin islatilmasi amaciyla kumaslar ön yikama asamasindan geçmektedir. Ön yikamadan sonra ise yikama makinesi içerisindeki su tahliye edilmektedir. Ön yikama asamasindan sonra yikama makinesine tekrar su alinmaktadir. Ardindan, ozon jeneratöründe üretilen ozonun %10 ile %100'ü arasindaki miktari, yikama makinesinin disindan geçen bir su çevrimine, bir venturi yardimiyla, verilmektedir. Söz konusu ozon jeneratörü yardimiyla yikama tamburuna gönderilen ozon miktarinin ve debisinin kumasin cinsine göre ayarlanmasi saglanmaktadir. Makinede kullanilan ozon jeneratöründe ozonun, 4800 Hz ile 5500 Hz frekans araliginda, en fazla %50 puls genisliginde üretilmesi ve örme kumas üzerine kumasin agirlikça %0,06 ile %10'u arasinda bir degerde verilmesi saglanmaktadir. Tercih edilen uygulamada ozon örme kumas üzerine kumasin agirlikça %0,06 ile 375 g/sa araliginda bir degerde olmaktadir. Tercih edilen uygulamada yikama tamburuna verilen ozon miktari 50 g/sa ile 375 g/sa arasindadir. Söz konusu araliklar yardimiyla, tambur içerisine gönderilecek ozon miktarinin, örme kumasin cinsine göre ayarlanmasi hedeflenmektedir. Yikama islemi 3 dakika ile 60 dakika arasinda bir zaman diliminde gerçeklestirilmektedir. Tercih edilen uygulamada yikama islemi 15-25 dakika araliginda sürmektedir. Yikama islem sicakliginin en fazla 25 0C olmasi renk hasligi ve kumas kalitesi adina mühim olmaktadir. Yikama islemi bittikten sonra tambur içerisinde bulunan sulu ozonun yikama makinesinden tahliye edilmesi saglanmaktadir. Sulu ozonun makine içerisinden tahliye edilmesi gerçeklestirildikten sonra, makine içerisinde bulunan ozon gazi da bir pompa yardimiyla tahliye sistemine gönderilmektedir. Ardindan yikama makinesi tamburuna tekrar su alinmakta ve ürünlerin ozon olmadan sadece su ile durulanmasi saglanmaktadir. Bu islem bittikten sonra da su tekrar tahliye edilmekte ve yikama makinesi tamburundan uzaklastirilmaktadir. Ek olarak, söz konusu ozon gazi tahliye sistemi; pompalar, bacalar ve isitici rezistanslardan olusmaktadir. Burada ozon gazi, sicakligin etkisi ile oksijene dönüstürülmekte ve bacadan çevreye salinimi gerçeklesmektedir. Yukarida bahsedilen proseslerin ardindan ozon ve su ile yikanmis ve nemli bir sekilde yikama makinesi tamburunda bulunan örme kumaslara, tekrardan su verilmektedir. Bu asamada kullanilan suyun sicakligi için 50°C ile 60°C araliginda bir deger uygun olmaktadir. Ardindan kumaslar üzerine deterjan verilmekte ve bu sekilde nötralizasyon islemi yapilmaktadir. Nötralizasyon islemi bittikten sonra tambur içerisindeki deterjanli suyun tahliyesi gerçeklestirilmektedir. Tekrardan tambur içerisine temiz su alinmakta ve örme kumaslarin durulanmasi saglanmaktadir. Makine tamburu içerisindeki durulama suyunun da bosaltilmasi ile durulanan kumaslarin 300 ile 500 devir araliginda bir degerde (örme kumasin çesidine ve hassasligina göre seçilmektedir) sikilmasi ve suyunun alinmasi islemi gerçeklesmektedir. Proses içerisinde kumasa, tercih olarak tüy enzim ve yumusatma islemleri de uygulanabilmektedir. Ozon ile yikamada örme kumaslarin çesidine göre kullanilan ozon yüzdesi degisiklik göstermektedir. Buna göre; kumasin %100 pamuk olmasi durumunda ozonun, 19 g/sa ile 285 g/sa araliginda verilmesi saglanmaktadir. Tercih edilen uygulamada kumasin %100 pamuk olmasi durumunda ozon yikama tamburuna 50 g/sa ile 285 g/sa araliginda aktarilmaktadir. Kumasin %60 pamuk-%40 polyester olmasi durumunda ozonun 19 9 /sa ile 325 g/sa araliginda bir degerde verilmesi tercih edilmektedir. Kumasin %60 pamuk-%40 polyester olmasi durumunda Her kumas çesidi için ayri oranlarda ozon verilmesi ile hem renk hasliginin hem de kumas kalitesinin korunmasi saglanmaktadir. Her örme kumas çesidine ayri ozon yüzdesi uygulanmasi ile hem efekt kalitesi arttirilmis olmakta hem de kumasin yüksek dayanimda üretilebilmesi amaçlanmaktadir. Böylece, örme kumaslardaki yikama prosesinin sürdürülebilirligi saglanmakta ve kumaslarda minimum mukavemet kaybi yasanmaktadir. Ek olarak ozon ile yikama prosesinde konvansiyonel yikamaya göre daha az su harcanmasi saglanmakta ve böylece çevreci bir yaklasim elde edilmektedir. Asagidaki tabloda ozon ile yikama prosesi sonrasi kumaslar için yapilmis olan renk hasligi ölçümü gösterilmektedir. Test sonuçlarindan görülecegi üzere asagidaki her bir örme kumas türü için renk hasligi 5 üzerinden 4 olmaktadir. Bu test neticesiyle bulus konusu yöntemin örme kumaslarda renk hasligi açisindan verimli bir sonuç verdigi söylenebilmektedir. Söz konusu degerlerin okundugu test EN ISO105- E01 test standardina göre yapilmis olup 40°C'de normal yikama ve sererek kurutma uygulamasi ile gerçeklesmis olmaktadir. Asetat-Skonder Pamuk Naylon Polyester Akrilik Yün Selüloz Asetat Ozonlu yikama prosesi sonrasinda örme kumaslarin pH'inin 4 ile 7,5 arasinda olmasi beklenmektedir. Asagidaki tabloda ozonlu yikama prosesinden geçmis bir kumasin pH ölçüm degerleri verilmistir. Kumasa ait pH degerlerinin uygun aralikta oldugu görülmektedir. Söz konusu degerlerin okundugu test ISO 3071-1980 test standardina göre yapilmis olmaktadir. Örgü kumas 6.75 6.78 6.81 Bulusun koruma kapsami ekte verilen istemlerde belirtilmis olup kesinlikle bu detayli anlatimda örnekleme amaciyla anlatilanlarla sinirli tutulamaz. Zira teknikte uzman bir kisinin, bulusun ana temasindan ayrilmadan yukarida anlatilanlar isiginda benzer yapilanmalar ortaya koyabilecegi açiktir. TR TR