Viskoz İpeği

Viskoz ipeği, Cross ve Bevan tarafından selülozun genel özelliklerini kapsayan bir araştırma sırasında 1892’de keşfedildi. Bu işlem, selülozun ksantat asidi tuzu üzerinden yapılır. Viskoz ipeği üretimi için daha çok pamuk linterleri veya ladin ağacından elde edilmiş odun hamuru kullanılır. Üretime geçmeden çnce, selüloz NaClO sodyum hipoklorit ile ağartılır.

Kağıt hamurundan viskoz ipeği üretimi aşağıdaki aşamalardan geçerek yapılır.

1- Kağıt hamuru %17,5-18’lik NaOH çözeltisi ile 19-20 ˚C de ısıtılır. 1-4 saat bekletilir. Bu sürede polimerleşme derecesi en yüksek olan α-selüloz dışında kalan ß-ve γ-selüloz ile hemiselüloz çözünerek ayrılır. α-selüloz ise NaOH ile reaksiyon vererek sud selülozunu oluşturur.

Sel-OH + NaOH à sel-O¯ Na+

Islatma süresi tamamlandıktan sonra selüloz üzerinde %300 çözelti kalacak şekilde bir sıkma verilir.

2- Elde edilen hamur kıvamındaki madde parçalanma makinelerine verilir. Parçalanma, bundan sonraki işlemlerin homojen olması için çok ince kırpıntılara ayrılıncaya kadar yapılır.

3- Kırpıntılar çelik kazanlara alınarak 21-23 ˚C de 3-4 gün hava temasında bekletilir. Ön olgunlaştırma denilen bu işlem sırasında selüloz, oksijen ile bazik ortamda zincir parçalanmasına uğrar. Burada amaç polimerleşme derecesini belli bir ölçüye kadar düşürmektir. P.D. 350-800 arasında olduğunda beklemeye son verilir. P.D.’si yüksek olursa, elde edilecek selüloz çözeltisinin viskozitesi yüksek olur ve spinneret deliklerinden geçemez.

4- Sud selülozu kırpıntıları hava geçirmeyen kazanlara alınır ve CS2 eklenir. CS2 miktarı selülozun %10’u kadar olmalıdır.

S¯ Na+/Sel – ONa + CS2 à C ═ S Selüloz sodyum ksantat\ O — Sel

Karbon sülfür ve sud selülozu arasında meydana gelen reaksiyon eksotermiktir. Bu nedenle dıştan soğutarak 30 ˚C de muhafaza edilir. Reaksiyon tamamlandıkça meydana gelen selüloz sodyum ksantat, ortamda çözünür. Bu çözelti turuncu ve viskoz bir sıvıdır. Bu nedenle çözeltiye viskoz çözeltisi denir.

5- Turuncu renkli çözeltiden reaksiyona girmemiş karbon sülfürün fazlası vakumla uzaklaştırılır. Üzerine karışımda %6,5 NaOH ve %7,5 selüloz bulunacak şekilde seyreltik NaOh çözeltisi eklenir.

6- Hazırlanan viskoz çözeltisine mat iplik elde edilmek isteniyorsa matlaştırıcı pigment olarak TiO2 titan dioksit eklenir. Pigment miktarı istenen matlık derecesine göre ayarlanır. Bu aşamada istenirse ayrıca pigmentler eklenerek renkli viskoz iplikleri elde edilebilir. Kütle boyama denilen bu işlemde renklendirme için çeşitli pigmentler kullanılır. Bu yöntemle boyama, uniform tonlar ve yüksek yaş hastalıkları sağlar. Ayrıca işlemlerinin azaltılması gibi üstünlükleri de vardır.

7- Viskoz çözelti, eğirme işlemine geçmeden önce bir süre dinlendirilir. Bu süre 4-5 gündür. Bu işleme ikinci olgunlaştırma denir.

8- Dinlendirme işleminden sonra viskoz çözelti filtre edilir ve vakumlanır. Bu işlemin nedeni çözeltide kalabilecek küçük parçacıkların başlıkları tıkanmasını ve kalabilecek hava kabarcıklarının lif üretiminde kopukluklar yapmasını engellemek içindir. Yaş-eğirme yöntemi ile filament haline getirilecek viskoz ipeği için koagülasyon banyosu olarak, %1-5 ZnSO4 çinko sülfat ve %15-22 Na2SO4 sodyum sülfat içeren seyreltik %7-10’luk sülfirik asit çözeltileri kullanılır. Koagülasyon banyosuna glikoz gibi bazı şekerlerle magnezyum sülfat MgSO4 da katılabilir.

Koagülasyon banyosundan çıkan filamentler, önce yıkanır; koagülasyon sırasında çöken kükürtlü kompleks bileşik artıklarından arıtmak üzere sodyum sülfür çözeltisine batırılır, çalkalanır, gerekirse sodyum hipoklorit NaClO ile ağartılır. Bunu izleyen işlem HCl ile asitlendirme işlemidir. Daha sonra germe-çekme işlemine yollanarak dayanıklılıkta artma sağlanır.

Viskoz ipeğinin özellikleri

Viskoz ipeği kullanılan düze başlığına bağlı olarak farklı inceliklerde elde edilebilir. Enine kesiti dairesel değil, kıvrımlıdır.

Viskoz rayonunu pamuk ile karşılaştırdığımızda her ikisi de % 100 selüloz olmasına rağmen, P.D.leri farklıdır. Bu değerler, pamukta 2000-10000 arası, viskoz ipeğinde ise 200-250 arasındadır. Ayrıca pamukta %70 olan kristalin bölgelerin oranı, viskoz ipeğinde %40’dır. Bu farklar onların fiziksel ve kimyasal özelliklerinde de farklılıklar yaratır. Bu nedenle pamuktan daha mukavemetsiz, kimyasal reaktiflere karşı direnci daha azdır. Islandığında dayanıklılığı daha da azalır. Mukavemeti kuru iken 2,0-2,6 g/denier; ıslakken 0,95-1,5 g/denierdir. Kopmadan %17-25 uzama gösterebilir.

Viskoz ipeği suda ve bazik çözeltilerde pamuktan daha fazla şişer. Benzeri pamuklu kumaşlardan daha fazla boyca ve ence kısalma gösterir. %60 bağıl nemde %11-13 kadar nem çeker. Ağartma gerektiğinde sodyum hipoklorit veya hidrojen peroksit kullanılır. Ağartma, daha çok lif haline getirilmeden önce kağıt hamuru halindeyken yapılır. 150 ˚C nin üzerindeki sıcaklıklarda dayanıklılık azalır. 185-205 ˚C deki sıcaklıklarda yanar. Yandığında yanık kağıt kokusu duyulur.

Viskoz rayonu filament halinde elde edildiğinde ipeğe çok benzer. Çok fazla parlaktır. Üretimde matlaştırıcı pigmentlerin ilavesi ile bile merserize pamuk parlaklığına erişilebilir. Parlaklığı nedeniyle, dayanıklılık gerektirmeyen yerlerde ipek yerine kullanılır. Ayrıca ince çekilmiş sentetik filamentlere de karıştırılır. Bunun dışında viskoz ipeğine kıvrımlar vererek ve 6-20 cm boyuna keserek kesikli elyaf şeklinde de kullanılır. Pamuk ve yünlü karıştırılarak kullanılan kesilmiş viskoz liflerine viskon adı verilir.

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir