Poli̇ester Kumaşin Ekoloji̇k Boyama İşlemi̇ Opti̇mi̇zasyonu İçi̇n Yanit Yüzey Metodoloji̇si̇ Yaklaşimi

Abstract

Poliester liflerinin hidrofobik yapısı, yüksek kristalinitesi, lifleri oluşturan makromoleküller arasındaki yüksek çekim kuvveti gibi özellikleri boyanmasında önemli kısıtlar oluşturur. Ayrıca, poliesterin boyanmasında kullanılan yöntem ve kimyasallar çevre için zararlıdır. Bu çalışmada, bu sınırlamaları ortadan kaldırmak ve daha çevre dostu boyama prosesi geliştirmek amacıyla, poliesterin doğal boya ile boyanabilirliği ve yanıt yüzey metodoloji ile işlem parametrelerinin optimizasyonu araştırılmıştır. Bu kapsamda öncelikle pH, sıcaklık ve süreden oluşan üç faktör için Box-Behnken deneysel tasarımından baz alınan üç seviye belirlenerek bunlara yönelik deneysel çalışmalar gerçekleştirilmiştir. Gerçekleştirilen deney sonuçlarına bağlı olarak L*, a*, b*, C* gibi farklı çıktıları tahmin etmek için kullanılabilecek bir meta model oluşturmak amacıyla yapılan incelemelerde, literatürde de genel olarak kullanılmakta olan ikinci dereceden bir modelin ilgili sonuçlarını tahmin etmede başarılı olduğu (𝑅2 ≥ 0,9) ve bazı tasarımlarda ilgili 𝑅2 değerlerinin 0,99 seviyelerine yaklaşmakta olduğu gözlenmiştir. Benzer şekilde bazı çıktılar için 0,1720 ortalama mutlak hatayla deney sonuçlarını tahmin edebildiği görülmektedir. Buna ek olarak, oluşturulan model denklemlerinden teorik optimal boyama koşulları tespit edilmiştir. Sonuçlar poliesterin boyanmasında pH-sıcaklık ve pH-süre ikililerinin, sıcaklık ve süreye göre çok daha etkili olduğunu ve ayrıca alınan yüksek yıkama haslıkları bu boyama prosesinin açık-orta tonlarda sürdürülebilir boyamalar için kullanılabileceğini göstermiştir. Ayrıca bu çalışmanın maliyet ve zaman tasarrufu sağlama potansiyeli de vardır.