Author : Cihan YAVAŞ - Leyla KUBAT
Type : Özgün Makale
Printing Year : Temmuz 2024
Doi Number : http://dx.doi.org/10.29228/ijiia.222
Number : 18
Term : 9. Cilt Haziran/Temmuz Yaz Dönemi
Date : 2024-05-11 14:37:55
ABSTRACT
Dijital baskı teknolojilerinin seramik sektöründe yaygınlaşmasıyla birlikte, solvent bazlı inkjet boyalar daha fazla tercih edilmektedir. Solvent bazlı inkjet boyalar, hızlı kuruma özellikleri nedeniyle avantaj sağlamaktadır ancak içerisindeki zararlı maddelerin insan sağlığını tehdit etmesi ve atık kontrolünün işletmenin maliyetini arttırması dezavantajını taşımaktadır. Bu çalışmada, seramik karo üretiminde kullanılan solvent bazlı kahverengi inkjet boyanın üretim süreçlerinde biriken atıkların pigmente dönüştürülmesi ile tekrar kullanılabilirliği araştırılmıştır. Solvent bazlı kahverengi inkjet boya pigmentlerinin ileri dönüşüme katkıda bulanacak biçimde geri kazanılması ve seramik sektöründe özel üretimde veya sanatsal çalışmalarda kullanılabilirliği araştırmanın parçasıdır. Fabrikaların mevcut atıkları değerlendirmesi, hammadde maliyetlerini düşürebilir ve atık yönetimi maliyetlerinde tasarruf sağlayabilir. Bu çalışma, seramik sektöründe sürdürülebilir üretim ve atık yönetimi konusunda yeni öneriler sunmaktadır. Seramik karo sektöründe kullanılan kahverengi inkjet boya pigmentleri farklı çözücülerle işlenmiş ve çeşitli testlere tabi tutulmuştur. Deneylerde kullanılan çözücüler arasında selülozik tiner, sentetik tiner, su, benzin ve dizel yakıt yer almaktadır. Kahverengi inkjet boya depolama kabının dibinde kalan solvent bazlı atıklar, ince çelik bir tepsi üzerinde ısı işlemine tabi tutulmuş ve ardından spatula yardımıyla kazınarak kahverengi toz boya pigmentleri elde edilmiştir. Bu pigmentlerin, tane boyutlarını eşitlemek için değirmen içinde kuru öğütme işlemine tabi tutulmuş ve 125 mikron kalınlığında bir elekten geçirilmiştir. Elekten geçirilen kahverengi toz pigmentlerinin uygulanabilmesi için pres yöntemiyle deneme plakaları oluşturulmuştur. Oluşturulan deneme plaklarına kahverengi toz pigmentler ile uygulama yapılmış ve 1200°C sıcaklıkta pişirilerek test edilmiştir. Deney sonuçları, benzin ve selülozik tiner ile işlenen pigmentlerin daha homojen bir dağılım ve daha az topaklanma gösterdiğini ortaya koymuştur. Diğer çözücülerle yapılan deneylerde ise renk dağılımının daha dengesiz ve topaklanmanın daha fazla olduğu gözlemlenmiştir. Bu, farklı çözücülerin pigmentlerin yapısal bütünlüğünü koruma yeteneğinde önemli farklar olduğunu göstermektedir. Ayrıca ileri dönüştürülmüş pigmentlerin yüksek ısıl işlem koşullarında renk stabilitesi ve dayanıklılık açısından olumlu sonuçlar alınmıştır. Ek olarak, yapılan deneysel çalışmalar çeşitli çözücülerin kahverengi boya pigmentleri üzerindeki etkilerinin incelenmesine, seramik sektöründe kullanılan boyaların özelliklerinin anlaşılmasına ve daha etkili kullanımına yönelik öneriler sunmaktadır. Bu çalışma, seramik endüstrisinde malzeme kullanımının optimize edilmesine ve çevreye zararlı etkilerinin azaltılmasına, atık yönetimi maliyetinin düşürülmesine katkıda bulunmakta, sektördeki sürdürülebilirlik politikası yönündeki çabaları desteklemektedir.
Keywords
Kahverengi solvent bazlı inkjet boya, Pigment, Seramik karo sektörü, Masse, Çözücüler, İleri dönüşüm.
ABSTRACT
With the diverse application of digital printing technologies in the ceramic industry, solvent-based inks have become highly preferred. Solvent-based inkjet dyes offer advantages due to their rapid drying characteristics; however, they also raise some environmental concerns. The use of recycled solvent-based brown inkjet dye pigments in ceramic tile production was examined. The objective is to investigate the recyclability of the residual pigments accumulated during the manufacturing processes. Recycling solvent-based brown inkjet dye pigments and incorporating them into ceramic tile production hold significant potential for reducing environmental pollution and achieving economic savings. Utilizing factory waste can reduce raw material costs and provide savings in waste management expenses. Consequently, this study presents new opportunities for sustainable production and waste management in the ceramic industry. During the experimental studies, brown inkjet dye pigments used in ceramic tile production were processed using different solvents and subjected to various tests. The solvents used include synthetic thinner, cellulosic thinner, water, gasoline and diesel fuel. The solvent-based pigment residue remaining in the brown inkjet paint barrels was subjected to heat treatment on a thin steel tray, and the resulting layer was scraped off using a spatula. Thus, brown pigment powders were obtained. To homogenize the grain sizes, these pigments were subjected to a dry-rotation process in the mill for three minutes and were then sieved through a 125-micron mesh. To use the sieved brown pigment powders, masse granules used in the ceramic tile industry were pressed into 10x5 cm dimensions to form test plates. The brown pigment powders were applied on these test plates and tested at 1200°C. The experiments revealed that pigments processed with gasoline and cellulosic thinner displayed a more homogenous distribution and less agglomeration. On the other hand, tests performed using other solvents resulted in more uneven color distribution and greater agglomeration. These results indicate that different solvents exhibit significant differences in their capacity to preserve the structural integrity of pigments. Furthermore, it was observed that after heat treatment at high temperatures, recycled pigments displayed positive results in terms of color stability and durability. Moreover, the experimental studies offer valuable information for examining the impacts of different solvents on brown dye pigments, understanding the characteristics of dyes used in the ceramic industry and utilizing them more efficiently. This study supports sustainability efforts in the industry by contributing to the optimization of material consumption in the ceramic industry and reducing environmental impacts.
Keywords
Brown solvent-based inkjet paint, Pigment, Ceramic tile industry, Mass, Solvents, Upcycling.