DOKUSUZ YZEYLERE GENEL BAKI PROF DR DLEK KUT

DOKUSUZ YÜZEYLERE GENEL BAKIŞ PROF. DR. DİLEK KUT 30. 03. 2012 İSTANBUL

TANIM Dokusuz Yüzeyler; liflerden yüzey oluşturma teknolojisidir. İplik - dokuma hazırlık - dokuma gibi işlemler atlandığı için maliyet açısından efektif aynı zamanda konvansiyonel dokuma işlemi ile karşılaştırıldığında yüksek hızda ve verimlilikte bir yüzey oluşturma tekniğidir.

DOKUSUZ YÜZEY VE TEKNİK TEKSTİL İLİŞKİSİ ? ? ? Dokusuz Yüzeyler Teknik Tekstil olarak nitelendirilen alanlarda kullanılan ürünlerin ya bir bileşenini ya da tamamını oluşturan en önemli kumaş yapısıdır. ‘Tüm dokusuz yüzeyler teknik tekstildir ancak tüm teknik tekstiller dokusuz yüzey değildir. ’

TEKNİK TEKSTİL UYGULAMA ALANLARI üOtomotiv Tekstilleri (Mobiltech) üAmbalaj Tekstilleri (Packtech) üEv Tekstili (Hometech) üEndüstriyel Tekstiller (Indutech) üİnşaat Tekstilleri(Buildtech) üTıbbi Tekstiller (Medtech) üZirai Tekstiller (Agrotech) üKonfeksiyon Amaçlı Kullanılan Tekstiller (Clothtech) üSpor alanında Kullanılan Tekstiller (Sporttech) üJeotekstiller (Geotech) üKoruyucu Tekstiller (Protech) üEkolojik Tekstiller (Oekotech)

Bu Alanlar İçerisinde Dokusuz Yüzeylerin En Yaygın Kullanıldığı Uygulamalar; q. Hastane Kumaşları, Yara örtüleri, Yüz maskeleri q. Hijyenik pedler q. Jeotekstiller q. Temizlik bezleri(tüketici odaklı veya endüstriyel uygulamalara yönelik) q. Döşemelik Padler q. Koruyucu kumaşlarda iç astarlar q Otomobil tekstillerinin bir kısmı q. Akustik ve termal izolasyon

Bölgelere Göre Dünya Genelindeki Dokusuz Yüzey Üretimi(Milyon Ton) Kaynak: Nonwoven Technical Textiles: Opportunities, Utkarsh Sata&Co. , 2008

Bölgesel Bazda Dokusuz Yüzeylerdeki Büyüme (%) Kaynak: Nonwoven Technical Textiles: Opportunities, Utkarsh Sata&Co. , 2008

INDA’nın 2007 yılı verilerine göre bazı seçilmiş ülkelerdeki Dokusuz Yüzey Üretimi (000, ton) Japonya 338 Kore 213 Tayvan 160 Brezilya 135 Türkiye 93

Kişi Başına Düşen Dokusuz Yüzey Tüketimi(Kilogram) Kaynak: Nonwoven Technical Textiles: Opportunities, Utkarsh Sata&Co. , 2008

Dokusuz Yüzeylerin Tüketim Oranlarında Gözlenen Artışın Nedenleri Ø Asya, Latin Amerika, Ortadoğu bölgelerinde yaşanan büyüme Ø Nüfus artışı Ø Bir kez kullanılıp atılan ürünlerin kullanımındaki artış Ø Doğal liflerin yerine kullanılan sentetik liflerin kullanımındaki artış, sentetik lif üretiminde yaşanan ticari gelişmeler Ø AB, NAFTA, ASEAN vb. ticari oluşumların sonucu ticarette yaşanan artış Ø Dokusuz yüzeylerin diğer tekstillerin yerine kullanılabilmesi Ø Yeni ve daha etkili, daha ekonomik işlem teknolojilerinin geliştirilmesi.

DOKUSUZ YÜZEY OLUŞTURMA YÖNTEMLERİ

Üretim yöntemleri açısından bakıldığında Kuzey Amerika ve Avrupa’da filament serim yöntemleri, diğer dokusuz yüzey üretimi yapan ülkelerde ise kesikli liflerden dokusuz yüzey üretimi yaygın kullanılan teknolojilerdir. Üretim Yöntemlerine göre dağılım Filament serim %41 Tarama, ısıl fiksaj/reçine %16 İğneleme %21 Hava ile serim/su jeti %10 Hava ile serim, pulp %8 Yaş serim %4

DOKUSUZ YÜZEY ÜRETİMİNDE KULLANILABİLECEK LİFLER

DOĞAL VE YENİLENEBİLİR LİFLER Daha çevreci ve sürdürülebilir ürünler ve işlemlere yönelik artan talep göz önünde bulundurulduğunda, doğal ve biyo esaslı lifler belirli alanlarda kullanılacak dokusuz yüzeyler için iyi bir seçim olmaktadır. Bu liflerin yenilenebilir kaynaklardan elde biyobozunur olması ediliyor en olmasının önemli yanı sıra avantajlarıdır.

PAMUK LİFİ Pamuk lifinin fiziksel ve kimyasal özellikleri, ağartılmış pamuk lifinin üretilmesi, bu lifin hijyenik pedlerde, tıbbi alanda ve sağlık sektöründe kullanılmasını yaygınlaştırmıştır. Özellikle hijyenik ped üretiminde (çocuk bezi, yetişkinler için pedler) yaklaşık %60 oranında pamuk kullanılmaktadır. ve/veya pamuk linterleri

POLİLAKTİT BİYOPOLİMERLERİ (PLA) : Petrokimya esaslı liflere bir alternatif olarak, biyobozunur özellikte bir liftir. Su jeti ile fikse edilen temizlik bezleri ve hijyenik ürünler, pamuk veya viskon lifi ile karışım halde zirai amaçlı ürünlerde, iğneleme ile fikse edilerek halı ve otomobil tekstillerinde, spunbond yöntemine göre çay poşeti, jeotekstillerde yöntemine ve göre filtrasyon yine filtre ve meltblown ürünlerinin eldesinde yararlanılmaktadır. Çay poşeti

ODUN HAMURU (WOOD PULP) Tekstil işlemleri için uygun bir lif olmamasına karşın, dokusuz yüzey üretiminde oldukça önemli bir liftir. Lif boyu normal tarama vb işlemle çalışılmasını engellediğinden çoğunlukla hava dinamiği veya yaş yönteme göre çalışmalar yapılmaktadır. Bu lif çoğunlukla PET, PP gibi liflerle karışım halde kullanılmaktadır.

KENAF LİFİ Tropikal bir bitkiden elde edilmektedir. Oldukça kısa lif yapısı ve tozuma yapması nedeni ile çoğunlukla poli propilenden yapılan iki iğnelenmiş tabaka arasına sandoviç formda kullanılmaktadır. Kenaf lifi kenevir lifi ile birlikte ses geçirmeyen sistemler için akustik ve termal izolasyonda, otomotivin yanı sıra inşaat alanında da kullanım olanağı bulmuştur. Zeminde ses sönümleyici

POLİPROPİLEN VE BİKOMPONENT LİFLER Polipropilen lifleri, dokusuz yüzeylerde en fazla kullanılan lif grubudur. Güçlü ve oldukça hafif gramajlı kumaşlar yapılabilmektedir. Aynı zamanda kumaş rahat ve yumuşaktır. Yaygın kullanım alanı cerrahi maskeler ve önlüklerdir.

POLİESTER LİFİ Gerek konvansiyonel tekstil üretimi gerekse dokusuz yüzey üretimi için en önemli lif gruplarından bir tanesidir. Yaylanma özelliği ve hızlı kuruma performansı, lifin özellikle dolgu lifi olarak uygun bir lif olmasını sağlar. Bu ürünler yatak takımları, diğer ev döşemeliklerinde geniş bir aralıkta kullanılmaktadır. Bunlar aynı zamanda filtrasyonda ve koltuk kaplamalarında kullanılmaktadır. da

GERİ DÖNÜŞTÜRÜLMÜŞ LİFLER Dokusuz yüzey endüstrisinde tekstil atıkları çeşitli amaçlara yönelik olarak kullanılmaktadır. FR aramid lifi atıkları, iğneleme yolu ile dokusuz yüzeylerde ve hava ile serim yöntemine göre üretilen döşemeliklerde, otomobil tekstillerinde güç tutuşur özelliğinden yararlanmak amacı ile kullanılmaktadır. Denim kumaşlar parçalandıktan sonra halı pedleri veya izolasyon malzemesi olarak kullanılabilir. Pamuk, rayon, asetat, PP, akrilik ve diğer tekstil atıkları aynı şekilde farklı alanlara yönelik olarak tekrar dokusuz yüzey üretiminde kullanılabilmektedir.

MEKANİK YOLLA TÜLBENT YÜZEY ELDESİ 1. TARAMA YOLU İLE 2. HAVA AKIMI İLE SERİM

1. TARAMA YOLU İLE TÜLBENT YÜZEY ELDESİ

Tarama işleminde temel amaç, her bir lifi daha küçük havlara ayırmak, paralelleştirmeye başlamak ve tülbenti oluşturacak lifleri taşımaktır. Tarak makinesinde yapılacak paralelleştirme işlemi ne kadar düzgün olursa, elde edilecek tülbent yüzeyin kalitesi o kadar artar.

Bunun için işlemde; üBirim alanda ne kadar çok sayıda tarama elementi işleme dahil olursa, ükarşılıklı yüzeylerin hızları arasındaki farklılık ne kadar fazla olursa ve ü karşılıklı yüzeyler arasındaki mesafe ne kadar küçük olursa tarama işlemi o kadar yüksek oranda gerçekleşir.

Bunun dışında tarama işlemindeki diğer önemli girdiler kullanılan liflerin uzunluğu, lineer yoğunluğu ve yüzey özellikleridir.

Tarak makinası besleme tertibatı Brizör aparatı Lifli flokları ana silindire besler, ince açıcı olarak, ön-tarak makinesi gibi görev yapar. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Açma silindiri Toplayıcı silindir Çalışma silindiri Sıyırıcı silindir Toplayıcı silindir İletim silindiri Destek silindiri Silindir besleyici (brizör aparatı ile) 50 mm ile 100 mm lifler için

Tarama Makinası Kısımları Tek silindirli tarak sistemi Yüksek üretim ve yüksek kalite tülbent oluşumu için çift silindirli tarak sistemi

2. HAVA İLE SERİM YÖNTEMİNE GÖRE YÜZEY ELDESİ

Hava akımı içerisinde lifler yönlendirilmeden önce iyi bir açma işlemi uygulanmalıdır. Bu amaç için besleme hazneleri, çeşitli vurucu tamburlar, bir veya daha fazla dişli sistemler ve kontrol mekanizmaları kullanılmaktadır. Bazı durumlarda tek liflerin açılması gerektiğinde tülbent eldesinden önce ilave bir tarak yerleştirilebilir.

Hava akımı içerisinde yönlendirilerek oluşturulan tülbent yüzeylerin tarama yöntemi ile elde edilen yüzeylerden farklılığı : • Lifler kumaş yüzeyi içerisinde isotropik yapıdagelişigüzel oryantasyon sergilemektedir. • Hacimli tülbentler üretilebilir. • Elde edilen tülbent gramaj aralığı geniştir. (15 – 250 g/m 2) Ancak düşük gramajlı tülbentlerde üniformite sorunu olabilmektedir. • Çok sayıda lifle çalışma yapılabilmektedir.

Hava ile serim yöntemine göre dokusuz yüzey eldesinde karşılabilecek sorunlar: • Liflerin açılma derecesinin düşük olması nedeni ile ön açma işleminden geçmiş liflerin kullanılması ya da tarak makinası ile kombine kullanılması uygun olmaktadır. • Hava akımındaki farklılıklardan kaynaklanan tabaka genişliği boyunca düzgünsüzlükler. Bu sorun yüksek kalitede hava iletim kanallarının kullanımı ile çözülebilmektedir.

• Hava akımı içerisinde liflerin olası karışması Bu problem hava/lif oranının arttırılması ile azaltılabilmektedir. Hava akışı ve performans arasındaki ilişkide lifin uzunluğu ve lif çapı önem taşımaktadır. QA : hava akışı, K : sabit, P : makine performansı(kg/saat), L : kesikli lif uzunluğu(m) D : lif inceliğidir(dtex). Bağıntıya göre bu teknolojide kısa liflerin kullanımı her zaman daha uygundur.

Liflerin yönlenmesini etkileyen faktörler: §Havanın hızı §Hava akımı içerisinde oluşan turbulans §Çevrim Hava akımı olmadığında sabit tülbent genişliği ve kalınlığında farklılıklar meydana gelmektedir. Açma silindirlerinden toplanma yüzeyine geliş yolu, liflerin silindirlerin üzerine geliş açısını etkilediğinden dolayı önemlidir.

HAVA AKIMI İLE SERİM VE TARAMA KOMBİNASYONU Hafif gramajlı kumaşlarda ve yüksek üretim hızında yapılacak çalışmalarda tarama ve hava ile serim sistemi kombine kullanılabilir. Girişe konan tarak makinası lifleri açar ve mümkün olduğunca tek lif formuna getirir ikinci kısımda ise hava ile yatırma sistemi santrifujyal kuvvet kullanarak lifleri ilerletir ve bant üzerine kontrollu bir şekilde düşürülmesini sağlar.

1. 7 -2000 dtex incelikte, en fazla 120 mm stapel uzunlukta lifler Kombine çalışmada kullanılabilecek lifler, sentetik lifler, viskoz, pamuk ve karışımları, keten, kenevir, sisal gibi lifler, atık lifler

Tarama ve hava ile serim kombinasyonu ile üretilebilecek ürünler; §Giysi ve döşemelik endüstrisine yönelik tela, ayakkabı astarı, yüksek hacimlilikte ürünler(high loft) §Kaplama materyali ve sentetik deri için ana materyal §Jeotekstiller §Filtre materyalleri §İğne blanketleri §Halılar ve duvar kaplamaları §Teknik kullanıma yönelik izolasyon keçeleri §Otomotiv endüstrisi için dolgu malzemeleri

YAŞ SERİM YÖNTEMİ

YAŞ SERİM YÖNTEMİ Yaş serim yöntemine göre dokusuz yüzey üretiminde üç temel işlem adımı vardır. -Lif-su süspansiyonunun hazırlanması ve kesiksiz çalışan taşıma bandı üzerine aktarılması -Banta uygulanan filtrasyonun sonucu olarak tülbent oluşumu -Kurutma ve tülbentin fiksaj adımı

Lifin işlemde kullanıma uygun olup olmadığı, sulu ortamda dispers hale getirilebilirliğine bağlıdır. Lifin dispersiyon davranışı ise; Ø Lifin uzunluğu ve kalınlığından hesaplanan incelik derecesi: Kısa lif uzunluğu veya lif uzunluğu ve çapı arasındaki oranın düşük olması (2 -50 mm uzunlukta lifler çalışılabilir) Ø Sulu ortamda lifin sağlamlığı Ø Kıvrım : Çalışma açısından liflerin düz yüzeyli olması tercih edilmektedir. Ø Islanabilirlik Ø Lifin kesim kalitesi.

Yaş Serim Yöntemine Göre Üretilen Ürünlerin Özel Kağıtlar Toz filtreleri Sıvı filtreleri Şablon kağıdı Çay poşeti Kullanım Alanları Endüstriyel amaçlı Tekstil benzeri kullanılan dokusuz yüzeyler Çatılar için su geçirmez Tıbbi giysiler tabakalar Yatak takımları Seperatörler Masa örtüleri Filtreler Peçete Taban(altlık) materyali Havlular Dekorasyon Çocuk bezleri Astarlar Sıhhi bandaj Conta materyali malzemeleri İzolasyon

FİLAMENTLERDEN DOKUSUZ YÜZEY ELDESİ

Temelde İki farklı çalışma yöntemi uygulanmaktadır. 1. Spunbond (Eğirmeli Bağlantı Yöntemi) 2. Melt-Blown(Eriyik Üfleme Yöntemi) Spunbond - Meltblown

Melt-Blown Tekniği ve Spun-Bond Tekniğinin Karşılaştırılması Bu iki işlem arasındaki en belirgin iki farklılık, Ø Filamentlerin inceltilmesinde kullanılan havanın sıcaklığı ve hızı Ø Filamentlerin çekildiği uygulandığı yerdir. ve inceltme kuvvetinin

Sıcaklık; q. Melt Blown tekniğinde filamentleri inceltmek için büyük miktarlarda, yüksek sıcaklıkta hava kullanır. Hava sıcaklığı, genellikle polimerin sıcaklığı kadar yüksek veya daha yüksek olur. q. Eğirmeli bağlantı tekniğinde genellikle ortam sıcaklığına yakın, daha az hacimde hava kullanır.

Çekimin Uygulandığı Yer; q. Melt Blown tekniğinde çekim veya inceltme kuvveti, polimer hala eriyik halindeyken düzenin ucunda uygulanır. Bu noktada kuvvet uygulanması mikro lif oluşumu için idealdir, ancak iyi fiziksel özellikler oluşturmak için gerekli polimer oryantasyonunu sağlamaz.

q. Spun Bond tekniğinde bu kuvvet, polimer soğutulduktan ve sertleştikten sonra düzeden belirli bir mesafede uygulanır. Bu noktada kuvvet uygulanması polimer oryantasyonu ve fiziksel özelliklerin iyileştirilmesi için gerekli koşulları sağlar, ancak mikrolif oluşturmak için uygun değildir.

Maliyet; q. Melt-Blown tekniği ile işlemde lifin inceltilmesinde sıkıştırılmış sıcak hava kullanılması nedeniyle daha enerji yoğun bir işlemdir. Sıcak hava için toplam enerjinin yaklaşık % 70’i kullanılmaktadır. Bu yüksek üretim maliyeti sonucunu doğurur. q. Melt-Blown hattının başlangıç yatırım maliyeti, eğirmeli bağlantı tekniğinden çok daha düşüktür. Daha sonrasında ise 3 -4 kat daha yüksek bir maliyet oluşmaktadır. Spun. Bond tekniğinin üretim hızı, eriyik üfleme tekniğinden doğal olarak daha hızlıdır.

SMMMS KOMPOZİT YAPILAR Bariyer korumasını arttırmak için geliştirilen polipropilen izolasyon malzemesi SMS KOMPOZİT YAPI Sıvılardan, partiküllerden koruma, nefes alabilirlik, Yüz maskesi, izolasyon materyali, çocuk bezi vb.

Flash Spinning İşlemi İşlem Du Pont tarafından geliştirilmiştir. Tyvek Spunbond dokusuz yüzeyler bu yönteme göre üretilmektedir. İşlemde 0. 5 -10 μm aralığında çok ince lifler elde edilmektedir.

Yüksek yoğunluklu polietilen, 200⁰C’den daha yüksek sıcaklıkta, bir çözelti elde etmek için otoklavda ısıtılmaktadır. Çözücü olarak triklorflor metan veya freon kullanılmaktadır. Çözünme yüksek basınçta (4, 0007, 000 k. Pa) gerçekleştirilmektedir. Çözgen buharlaştırıldıktan sonra çok ince liflerden oluşan bir ağsı yapı oluşmaktadır. Bu tülbent yapı daha sonra izleyen işlemlere iletilmektedir.

Elektrostatik spunbonding Elektrostatik spunbond işlemi bir polimer çözeltisi veya polimer eriyiğinin çok yüksek voltajda bir elektrik alana maruz bırakılması sonucu çok ince liflere bölünmesi ve ardından tülbent oluşturulması için kullanılan bir yöntemdir.

Karşı elektrot ve püskürtme elektrotu arasında yüksek voltajda ve elektrik alanda, eriyik veya çözelti bir lif oluşturmak için destek materyali üzerine püskürtülür. 5 -20 k. V arasında yüksek voltajda elde edilen liflerin çapı 40 – 500 nm aralığındadır, küçük çap geniş bir yüzey alanı yaratır. İşlem henüz endüstride kullanılamayan ancak oldukça ilgi çeken bir yöntemdir. Bu konudaki görüşler özellikle koruyucu giysi üretiminde kullanıma uygun olabaileceği yönündedir. Bunun yanı sıra özellikle üç boyutlu dokular üzerine püskürtme yöntemine göre çalışmaya uygun olduğu düşünülmektedir.

Tülbent Katlama Sistemleri Üretilen lif tülbenti, genellikle birkaç tabaka olacak şekilde katlanır. İşlemde tülbentin düzgünlüğü çok önemlidir. Tülbentteki düzgünsüzlükler, sonraki işlemlerde düzeltilemez ve bitmiş ürünün kalitesini olumsuz etkiler. Çapraz serim tertibatı

Çapraz katlama uygulanmış ve fikse edilmiş dokusuz yüzeyde enine kesit 1. Tarak tülbentindeki gerilimin, tülbent tabakasının genişliği boyunca çekmeye yol açması 2. Taşıyıcının dönüşü sırasında tülbent kenarlarında liflerin aşırı beslenmesi. Bu aşamada tarak tülbent hızı sabit kalırken, yatırma hızı sıfırdır. 3. Fiksaj işlemi sırasında dokusuz yüzeyin genişliği boyunca çekmesi.

Hyperlayer-Çapraz Katlama Sistemi-DILO Yüksek hızda çalışma yapılan bu çapraz katlayıcı sistemde taranmış tülbent, katlayıcı girişinden çıkışına kadar çift konveyor arasında ilerletilmektedir. İki bant arasında ilerleyen tülbentte katlama sırasında bir hava turbulansı oluşmaz, ayrıca makinanın çalışma yönünde(MD) ve enine yönde (CD) kısalmalar azaltılarak banyo küveti oluşumu engellenmektedir. Katlayıcıda kullanılan delikli bant ve bu banttan hava emişi sayesinde tülbent banda yapışarak hareket etmekte ve tülbent yüzeyindeki sürtünme ve sürtünmenin neden kaldırılmaktadır. olduğu hatalar ortadan

Katlayıcıdan çıkan tülbent ileri hareketli bant üzerine yatırılırken dönen silindirler ile tülbent yüzeyi arasındaki mesafe çok azaltılmakta, hava akımının ve aradaki geniş boşluktan gelen kontrolsüz liflerin negatif etkisi ortadan kaldırılmaktadır.

Dönen silindirlerin birçoğu karbondan yapılmış olup, son derece hafif ve güçlü yapıdalar. Bant yüzeyi özellikte ise PVC antistatik kaplanmış kumaşlardan oluşmaktadır. Gerilim ayarlaması ayrı yapılabilmektedir. Katlayıcıda maksimum hız ise lif inceliğine, istenen gramaja, tülbent kat sayısına ve yatırma genişliğine bağlı olarak değişmekle birlikte 200 m/dakika hızlara çıkılabilmektedir.

İĞNELEME İLE FİKSAJ

İğneleme İşlemi; çentikli iğnelerin aşağı yukarı, eliptik ya da dairesel hareketi ile tülbent yüzeyin mekanik fiksaj işlemidir. İğneleme işlemine etki eden değişkenler; Liften kaynaklanan değişkenler Tülbentten kaynaklanan değişkenler İğneleme makinası değişkenleri olarak sınıflandırılabilir.

Liften Kaynaklanan Değişkenler §Geometrik özellikler: incelik, uzunluk, enine kesit, kıvrımlılık §Mekanik özellikler: mukavemet, uzama(elastisite), relaksasyon, periyodik basınca karşı dayanım vb. §Yüzey özellikleri: pürüzlülük vb.

Tülbentten kaynaklanan değişkenler §Lif oryantasyonu: Tülbent anisotropisine bağlı boyut değişimi §Tülbent yoğunluğu : Yeterli sayıda lifin iğneleme işlemine dahil olması gereklidir. §Tülbent kalınlığı: İğneleme işleminin etkinliği açısından önemlidir. § Tülbent homojenitesi

İğneleme Makinasından Kaynaklanan Değişkenler • Penetrasyon derinliği -Çalışan çentik sayısı değişir. -Mukavemeti arttırır(bir dereceye kadar) ve tülbent kalınlığı azalır. -Penetrasyon derinliği çok fazla olursa lifler tekstil yüzeyi içerisinden çekilerek, üniformitesini kaybeder.

• Dalış Yoğunluğu Birim alandaki dalış sayısı aşağıdaki bağıntı ile verilmektedir. Np: dalış sayısı / kumaş metrekaresi (m-2) a : toplam iğne sayısı/bir metre çalışma genişliği(m-1) f : iğne plakasının vuruş frekansı(s-1), p : iğne tezgahı sayısı v : tülbent hızı(m. s-1). Dalış yoğunluğu fazlalaştığında; daha yüksek kumaş mukavemeti, daha yüksek boyut değişimi, yoğunluk çok fazla olduğunda daha yüksek lif hasarı, daha düşük kalınlık, daha düşük geçirgenlik söz konusu olmaktadır.

İğneleme işlem değişkenleri: İğne parametreleri: • Oranlar(Uzunluk, çap, çentik yoğunluğu çentik derinliği. . . ) • İğne şekli(Çentik şekli, . . ) • İğne tipi (keçeleştirme, desenlendirme) • İğne plakası üzerine yerleşimi İğne Tipleri: Keçeleştirme iğneleri Mekanik olarak lifleri iç içe geçirir. Desenlendirme iğneleri Velur ya da rib efekti elde etmek için kullanılmaktadır.

Bir iğneleme makinasının bölümleri;

İğneleme makinası üzerindeki varyasyonlar 1. Kalınlık azaltmaya yönelik;

2. İğne plakası üzerine yerleştirilen ve atık ya da doğal lifler (Jüt, kenevir, keten gibi) çalışılırken kullanılabilecek hava temizleyici

3. İğne plakası yerleşimi

4. İğneleme makinasındaki değişiklikler Penetrasyon kavisli iğneleme bölgesi ve düz yerleşimli iğnelerin hareketi ile gerçekleştirilir. Tülbent içerisinde iğnelerin dalış yolu daha uzun olduğu oryantasyonu için daha gerçekleşebilmektedir. liflerin iyi Materyal mukavemeti de daha iyi olmaktadır.

5. İğne Plakasının Hareketi İğne plakasının eş zamanlı olarak dikey ve yatay hareket etmesi sonucu eliptik iğneleme gerçekleşir. Elde edilen yüzeyde üniformite gerçekleşir. yüksek oranda

İğnelenmiş Dokusuz Yüzeylerin Kullanım Alanları: Jeotekstiller: Drenej keçeleri, çatı kaplama malzemeleri vb. Otomotiv Kumaşları: Halılar, izolasyon keçeleri, kapı yan panelleri vb. Ev Tekstilleri : Halılar, dekoratif keçeler vb, battaniyeler vb. Sentetik deri: Ayakkabı, valiz, çanta, spor malzmelerivb. Filtreler: Gaz ve Sıvı filtrasyonuna yönelik Diğer Teknik Kullanıma Yönelik Keçeler: Parlatma keçeleri, aşındırıcı keçeler, izolasyon için mineral liften yapılan keçeler

SU JETİ İLE FİKSAJ

Su ile karıştırma tekniğinde, yüksek hızda su jetlerinden gönderilen su hüzmelerinin tülbente vuruşu ile lifler birbirine karışarak düğümlenir. Bunun sonucu olarak bu yöntemle elde edilen dokusuz yüzeyler, yumuşak tutum ve dökümlülük gibi özelliklere sahip olurlar.

Oluşturulan tülbent ilk olarak sıkıştırılır ve hava boşluklarını ortadan kaldırmak için bir ön ıslatma adımından geçirilir, daha sonra ise su ile iğnelenir. Suyun basıncı genellikle ilk enjektörden enjektöre arttırılmaktadır. son doğru

Kullanılan su, bütünü ile geri kazanılmış sudur, o nedenle suyun saflığı, p. H derecesi ve sıcaklığı kontrol edilmelidir. Su jeti ile fiksaj işleminin kimyasal ve ısıl fiksaj ile karşılaştırılması Dezavantajları Su jeti sisteminin avantajları Kimyasal Hijyenik materyallerde Binder gerektirmez. Fiksaj binder kullanımı kabul edilmemektedir. Isıl Fiksaj Eriyebilen liflerin yüksek Lif karışımı gerekli değildir. maliyeti %100 doğal ürüne Doğal liflerle karışım uygulanabilir. halinde kullanılamaması

Su jeti ile Fikse Edilen Dokusuz Yüzeylerin Kullanım Alanları Hijyenik malzemeler, Koruyucu giysiler, Temizlik bezleri, havlular, Endüstriyel, tıbbi uygulamalara yönelik malzemelerin yapımıdır. Özellikle tıbbi uygulamalarda yaygın kullanımının nedeni yüksek absorbsiyon yetenekleri, yapısında binder bulunmaması ve sterilizasyonun yüksek sıcaklıklarda sağlanmasıdır.

Buhar jeti (Fleissner) Fleissner Steam. Jet, en yeni geliştirilen sistemlerden biridir. Su Jeti donanımında olduğu gibi düzenin içerisinde oluşturulan buhar jetleri yardımıyla fiksaj işlemi gerçekleşir. Buhar, üründeki kondenzasyonu önlemek için çok ısıtılır. Steam. Jet işlemi sonrası kurutma gerekli değildir.

Buhar jeti ile; Ø Eş zamanlı olarak hidrolik ve termal fiksaj yapılabilir. Ø Tambur üzerinde tek yüzey veya her iki yüzeyin fiksajı yapılabilir. Ø Doğal lif karışımları ve sentetik liflerin tüm çeşitleri için çalışılabilme Ø Çok katlı ürünler için 15 g/m² den 100 g/m² ye kadar tülbent ağırlıkları Ø Süper absorbant lifler ve PVA gibi suya hassas liflerden tülbent yüzey üretimine uygun Ø Öncelikle termal fiksaj ve ardından buhar jeti fiksajı için kombine uygulamalar yapılabilmekte.

ISIL FİKSAJ

a)Sıcak hava fiksajı(Termofüzyon) Termoplastik liflerin varlığında uygulanan kuru fiksaj işlemidir. Bu fiksaj yöntemi ile 20 -4000 g/m 2 gramaj aralığında ve 200 mm kalınlıkta dokusuz yüzeylerde fiksaj işlemi gerçekleştirilmektedir.

Kimyasal fiksaj yöntemleri ile karşılaştırıldığında, binder kullanılmaması, yumuşak tekstil benzeri dokusuz yüzey eldesi, tülbent kalınlığı boyunca üniform bir bağlanma gerçekleştirilmesi, aynı polimer tipine sahip termoplastik lifler kullanıldığında, bütünüyle geri dönüşüm olanağının olması ve yüksek ekonomik etkinlik sağlaması yöntemin avantajlarıdır.

Isıl yolla fikse edilen dokusuz yüzeyin özellikleri büyük ölçüde tülbent içerisindeki bağlayıcı liflerin oranına bağlıdır. Aynı zamanda lif inceliği, tülbent içerisinde lifin düzenleniş şekli de, dokusuz yüzeyin hacimliliğini, kalınlığını ve mukavemet/deformasyon davranışını tanımlar. Dokusuz yüzeylerin ısıl fiksajı için gerekli olan binder lifleri, homolifler veya çeşitli enine kesitlerde bikomponent lifler olabilir. Erime sıcaklığını daha aşağıya çekmek ve çekmeyi en aza indirgemek için polimer karışımları veya polimer modifikasyonları kullanılabilir.

b) Termofiksaj, termoplastik liflerden yapılan dokusuz yüzeylere, yüksek boyutsal stabilite sağlamak için uygulanan bir işlemdir. İşlemde, liflerde ısıl yolla meydana gelen moleküler hareketlilikten yararlanılmaktadır. Termofiksaj işlemi sıcak hava, doymuş buhar veya sıcak su ile yapılabilir. Termofiksaj etkisi sadece sıcaklığa bağlı değildir, aynı zamanda uygulanan gerilim ve soğutma hızı da termofiksaj işleminin etkinliğini belirler.

c)Kalandırlama işleminde ısıtılmış silindir ve bir çalışma silindiri arasında sıkıştırılarak geçirilen dokusuz yüzeyde, silindirlerin temas noktasında, çok kısa sürede erime gerçekleşir. Tülbentin fiksaj derecesini etkileyen faktörler; lif özellikleri, fikse edilecek tülbent gramajı, kalandır silindir çapı, silindirler arasındaki basınç, sıcaklık, tülbent hızı, silindir yüzeyi üzerindeki gravür tipi sayılabilir.

d)Ultrasonik Fiksaj Ultrasonik fiksaj yöntemi ile dokusuz yüzeyin her noktasına fiksaj yapmak mümkündür. Bu yöntemin esası mekanik titreşim enerjisine dönüştürülen elektrik enerjisidir. Liflere uygulanan titreşim noktalarında yumuşama ve erime başlar, tülbent içerisindeki liflerin kesişim noktalarında yapışma meydana gelir. Metal ultrasonik başlık 20. 000 Hz’lik mekanik vibrasyon sağlayacak bir jeneratör ile bağlantılıdır.

Mekanik enerji ile liflerin sıcaklığındaki artış, lifin iç kısmında ısı değişimine neden olur. Sıcaklık artışı, sadece desenlendirilmiş silindirin yüksek noktalarında meydana gelir. Termoplastik materyal erir ve bağlar oluşur. En önemli işlem parametreleri; Ø Ultrasonik titreşim frekansı ve şiddeti Ø Vibrasyon başlığı ve silindir arasındaki uzaklık Ø Tülbent gramajı Ø Tülbent hızı

KİMYASAL FİKSAJ

İşlem Adımları 1. Dokusuz yüzey üzerine binder aplikasyonu 2. Suyun veya çözgenin uzaklaştırılması 3. Binder ve dokusuz yüzey arasında güçlü bağ oluşumu

Binderlerden Beklenen Özellikler • Mukavemet: Dokusuz yüzeyin mukavemeti ile uygulanan binderin mukavemeti birbirine yakın olmalıdır. • Life Adhezyonu: Life iyi bir şekilde tutunabilmelidir. • Esneklik/tutum: Lifin esnekliğini ve tutumunu olumsuz etkilememeli. • Elastik geri dönüş: Gerilim altında iyi bir elastik geri dönüş özelliği sergilemeli, kumaşta kalıcı deformasyona yol açmamalı. • Yıkamaya/Kuru temizlemeye dayanım: Son kullanım yerine uygun olacak şekilde özellik sergilemeli.

• Yaşlanma dayanımı: Binder stabil olmalı, depolama ve kullanım sırasında bozunmamalı. • Renk dayanımı: Renk haslığı ve sararma sorunları yaratmamalı. • Ekonomiklik: Düşük maliyet gereksinimi olmalı. • Diğer gereksinimler: Güç tutuşurluk, kimyasallara, hava koşullarına, oksidasyona, ışık, ısı vb. koşullara dayanım.

Kimyasal fiksaj işleminde bağlanmayı gerçekleştirecek polimerin yanı sıra reçete içerisinde; Yüzey aktif madde Katalizatörler Köpük kesici Asitler ve bazlar Su ve yağ itici maddeler Tuzlar Çapraz bağ oluşturucu madde Kalınlaştırıcılar Boyalar ve pigmentler Dolgu maddeleri Optik beyazlatıcılar Dikiş yardımcıları

Bağlayıcı Maddeler Ve Kullanım Yerleri Özellikler Bir kez kullanılıp atılan Filtreler Otomobil Giysilik Deri Mukavemet Yaylanma elasti. Buruşma dayanımı Yıkama dayanımı Kuru Temiz. Day. Işık Haslığı Yaşlanma stabi. Dermotolojik Öz. Gözeneklilik Aleve Dayanım Tutum Akrilatlar SBR PVC VE SBR NBR PVC Akrilatlar V VE PVC VE SBR PÜ NBR: Nitril Bütadien Kopolimerleri SBR: Stirol Bütadien Kopolimerleri PVC: Polivinil klorit kopolimerleri PÜ: Poliüretan V: Vinil asetat kopolimerleri VE: Vinil Asetat/Etilen Kopolimerleri Akrilatlar VE

KİMYASAL FİKSAJ İŞLEMİNİN UYGULAMA ŞEKİLLERİ Uygulanacak bağlayıcı maddenin sıvı, toz ya da pasta formunda olmasına göre; 1. Empregnasyon Yöntemi 2. Köpük Aplikasyonu 3. Baskı Metodu 4. Kaplama Metodu 5. Püskürtme Metodu 6. Toz saçılma metodu gibi pek çok metot uygulamada kullanılabilmektedir.

DİKME-ÖRME TEKNİĞİ İLE FİKSAJ Malivlies Kunit Maliwatt Multiknit

DOKUSUZ YÜZEYLERE YÖNELİK UYGULANABİLECEK TEST LER • Absorbanslık testleri • Aşınma dayanımı • Mukavemet Testleri(patlama-kopma-yırtılma vb. ) • Elektrostatik özellikler • Geçirgenlik (hava geçirgenliği, su buharı geçirgenliği vb. ) • Optik özellikler • Gramaj • Binder uygulaması/görünüm/kuru temizleme • Bakteriyal testler • Formaldehit testi INDA: (Association of the Nonwoven Fabrics Industry) EDANA : (European Disposables and Nonwovens Association)

Kaynaklar: W. Albrecht, H. Fuchs, W. Kittelmann, Nonwoven Fabrics, ISBN 3 -527 -30406 -1, 2003. D. Kut, Dokusuz Yüzeyler, Yayınlanmamış Ders Notları, 2012. Utkarsh Sata@Co, Nonwoven Technical Textiles: Opportunities, Nonwovens And Advanced Materials Laboratory, , FICCI Agrotextiles Conference, 1 st Oct 2008. ITKIB Genel sekreterliği, AR&GE Mevzuat Şubesi, Tekstil Sektörünün 2012 Yılı Ocak Ayı İhracat Performansı Üzerine Kısa Değerlendirme, 09. 02. 2012. ALOK NATH Roy and Prabir Ray, Optimization of Jute Needle. Punched Nonwoven Fabric Properties: Part II—Some Mechanical and Functional Properties, Journal of Natural Fibers, 6: 303– 318, 2009 Copyright © Taylor & Francis Group, LLC ISSN: 1544 -0478 print/1544 -046 X online , DOI: 10. 1080/15440470903339514

Kou-Cheng Tai &Co, Evaluation on the Sound Absorption and Mechanical Property of the Multi-layer Needle-punching Nonwoven, Advanced Materials Research Vols. 123 -125 (2010) pp 475 -478 © (2010) Trans Tech Publications, Switzerland doi: 10. 4028/www. scientific. net/AMR. 123 -125. 475 Vijaya K. Rangari &Co, Reinforcement of Si 3 N 4 Nanoparticles in Polypropylene Single Fibers Through Melt Extrusion Process and Their Properties Materials Science and Engineering, Center for Advanced materials, DOI 10. 1002/app. 33683, Published online 3 March 2011 in Wiley Online Library (wileyonlinelibrary. com). Nazire Deniz Yilmaz &Co, Effects of Porosity, Fiber Size, and Layering Sequence on Sound Absorption Performance of Needle-Punched Nonwovens, DOI 10. 1002/app. 33312, Published online 31 March 2011 in Wiley Online Library (wileyonlinelibrary. com). Y. Chen &Co, Natural Fibers for Automotive Nonwoven Composites, Journal of Industrial Textiles, 2005 35: 47 DOI: 10. 1177/1528083705053392

Yan Chen &Co, Spunlaced Flax/Polypropylene Nonwoven as Auto Interior Material: Mechanical Performance, Journal of Industrial Textiles 2008 38: 69 DOI: 10. 1177/1528083707087832 Val Yachmenev &Co, Thermal Insulation Properties of Cellulosic-based Nonwoven Composites, Journal of Industrial Textiles 2006 36: 73, DOI: 10. 1177/1528083706066439 Ioan I. Negulescu&Co , Thermal Analysıs Of Fıre Retarded Bıobased Composıte Nonwovens: Thermal Analysıs Of Nonwovens And Components, 2010 Beltwide Cotton Conferences, New Orleans, Louisiana, January 4 -7, 2010. http: //www. engr. utk. edu www. ft. tul. cz/depart/knt http: //www. truetzschler-nonwovens. de/product-range-nonwovens/ http: //www. dilo. de/ http: //www. edana. org

İLGİNİZE TEŞEKKÜRLER