NONWOVEN (TÜLBENT ESASLI) TEKSTİL YÜZEYLERİNİN

Nonwoven tekstilleri oluşturma fikri tekstil, kağıt, suni deri ve deri endüstrilerinden esinlenerek ortaya çıkmıştır. Bunun sonuç olarak yenilikçi, çok yönlü ve değişik kullanım alanlarına hitap eden bir endüstri dalı gelişmiştir.

Nonwoven tekstil yüzeylerinin üretiminde prensip olarak üç ana üretim adımı bulunmaktadır. Bunlar:

1. Tülbent üretimi

2. Tülbent tabakalarının sabitleştirilmesi (fiksaj)

3. Terbiye ve bitim işlemleri

2.2.1. Tülbent Üretimi

Tülbent üretimi liflerin ince düz veya hacimli bir tabaka halinde oryantasyonu ile başlar. Tülbent üretiminde kullanılan lifler çok kısa, kesikli veya sonsuz halinde olabilir. Tülbent üretimi için prensip olarak dört ana yöntem vardır.

· Kuru yolla tülbent eldesi

· Filamentlerden direk tülbent eldesi

· Yaş yolla tülbent eldesi

· Diğer yöntemler


2.2.1.1.Kuru Yolla Tülbent Üretimi

Kuru yolla tülbent eldesinde taraklarda tarama ile ve aerodinamik (hava akımı) yolla olmak üzere iki yol bulunmaktadır.

Taraklarda tülbent eldesi mekaniki bir yol olup, balyalardan alınan ştapel lifler önce açma ve harmanlama işlemlerini görür. Üretim sırasında liflerin sevki borular içerisinden hava akımı yardımıyla olmaktadır. Lifler açıldıktan ve iyi bir şekilde harmanlandıktan sonra bir yünlü veya pamuk tarağı ile taranır ve taraklardan tülbent halinde alınarak tülbent serme (katlama) sistemlerine sevk edilir.

Aerodinamik yolla tülbent (vatka) üretiminde, hava akımı yardımıyla sevk edilen çok kısa boylu lifler delikli emme tamburla üzerine tabakalar halinde tutunurlar ve liflerin karışık gelişigüzel bir vaziyette oryante edildiği ince vatka veya tülbent tabakaları halinde bir hasır üzerine alınırlar. Bu şekil elde edilen tülbentler, taraklarda üretilenlere göre daha az sık daha yumuşak ve izotrop (tabakalar halinde ayrılmayan bir yapıdır)

Kuru yolla tülbent üretim yöntemleri sırasında lifler tülbent içerisinde paralel, çapraz ve karışık formda oryante edilebilirler. Paralel lif oryantasyonlu tülbentlerin boyuna mukavemetleri ise düşüktür. Karışık ve çapraz lif oryantasyonlu tülbentlerde ise genellikle enine ve boyuna mukavemetler daha iyidir.






























2.2.1.2.Yaş (ıslak) Yolla Tülbent Eldesi


Yaş yolla tülbent üretiminde prensip olarak; çok seyreltik durumdaki “lif/su” süspansiyonu içerisindeki lifler bir kanal veya hazne içerisindeki suda yüzdürülerek paralel konuma getirilir ve çıkışta kanallara boşaltılarak uzaklaştırılan sudan çok küçük gözenekli sonsuz transport bantları üzerine tülbent halinde alınırlar. Daha sonra bu tülbent tabakalar silindirler arasında sıkıldıktan sonra ön sabitleştirme amacıyla üzerlerine binder püskürtülür ve daha sonra kurutularak rulo halinde sarılırlar. Ön fiksaj işlemi görmüş tülbentle daha sonra uygun bir işlem adımında binder emdirme veya püskürtme yoluyla esas sabitleştirme işlemine tabi tutulurlar.


Yaş yolla tülbent üretim yöntemi liflerin tülbent içerisindeki oryantasyon durumları açısından daha esnektir. Burada karışıktan hemen hemen paralel konuma kadar lif oryantasyonunu sağlamak mümkündür. Karışık lif oryantasyonu yaş tülbentlerde mukavemet her yönden iyi olmaktadır. Bu yöntem ile doğal, sentetik ve mineral esaslı lifleri çalışma mümkündür.
































2.2.1.3.Filamentlerden Direk Tülbent Üretimi


Bu yöntemde prensip olarak bir polimer granulatı extruderde eritilmekte ve düzelerden sonsuz (filament) lif halinde çekildikten sonra soğutulmakta ve sonsuz bir taşıma bandı üzerine düzgün bir tülbent tabaka halinde serilmektedir. Daha sonra bir ısıl işlem veya binder aplikasyonu ile filamentler birbirine yapışmaktadır.

Bu yönteme göre üretilen Nonwoven tekstil yüzeylerinin avantajı yüksek mukavemete sahip olmalarıdır.



2.2.1.4.Diğer Yöntemler ve Tülbent Üretimi

Burada prensip olarak lif eldesi, tülbent üretimi ve sabitleştirme işlemlerinin aynı yerde gerçekleştirildiği özel teknolojiler yer almaktadır.

Meltblown yönteminde düşük viskoziteli bir polimer madde düzelerden çok hızlı bir hava akımı ile ekstrukte edilmektedir. Bu durumda eriyik aynı anda lif parçaları şeklinde sabitleşmekte ve çok ince liflerden oluşmuş bir tülbent tabaka halini almaktadır.

Buharlaştırma (flash spinning) yönteminde ise polimer önce uygun bir çözücü içerisinde çözülür ve ardından alçak basınçlı bir kamaraya püskürtülür. Bu esnada çözücü madde uzaklaştırılır.geriye lif tutamları kalır. Bu lifler bir yüzey halinde biraraya getirilir ve sabitleştirilir.














2.2.2. Sabitleştirme – Fiksaj Yöntemleri


Daha önce belirtilen tülbent üretim yöntemlerinden biri ile oluşturulan tülbent tabakaları (veya vatka) henüz çok az bir mukavemete sahiptir. Mekaniki etkilere karşı dayanıklı değildir. O nedenle bu tülbentlerin herhangi bir şekilde sabitleştirilerek bir tekstil yüzeyi haline getirilmeleri gerekmektedir. O nedenle sabitleştirme adımı nonwoven tekstillerin üretiminde önemli adımlardan biridir. Hangi fiksaj yönteminin uygulanacağı mamulden kullanım sırasında istenen özelliklere bakılarak belirlenir. Bu konuda başlıca üç ana fiksaj yöntemi bulunmaktadır.

1. Kimyasal Fiksaj

2. Termik Fiksaj

3. Mekaniki Fiksaj



2.2.2.1.Kimyasal Fiksaj

Kimyasal yolla fiksajda ilk planda sıvı haldeki binder (yapıştırıcı) maddesinin tülbente emdirilmesi, püskürtülmesi veya basma yolu ile aplikasyonu anlaşılmaktadır. Bu iş için başlıca üç binder madde grubu bulunmaktadır. Bunlar:

- Akril polimeri ve kopolimerler

- Styrol-Butadien kopolimerleri

- Vinilasetat/Etilon kopolimeri’dir.

Su ile disperge edilebilen binder sistemleri en yaygın kullanıma sahip olup, toz halindeki ve köpük oluşturabilen binder maddeleri ve bazı durumlarda da organik çözeltiler kullanılabilmektedir.

Binder (yapıştırıcı) maddesinin tülbent malzemeye aplikasyonu çeşitli şekillerde olabilmektedir. Örneğin: Emdirme (empregnasyon), Püskürtme, Sürme (kaplama) veya binder maddelerinin tülbent tabaka üzerine noktalar halinde basılmasında olduğu gibi, diskontinü yöntemlerle de mümkündür. Basma yolu ile aplikasyon, eğer belli bir motif veya desen oluşturma söz konusu ise veya fonksiyonel nedenlerden dolayı liflerin bir kısmının bindersiz kalması isteniyor ise gündeme gelmektedir.



















2.2.2.2. Termik Fiksaj (Kohezyon Yolu ile Fiksaj)


Bu yöntemde kontrol altında tutulabilen bir sıcaklıkta, bir bağlanma (yapıştırma) etkisini sağlayabilmek için termoplastik özellikteki belirli bağlayıcı sentetik lifler kullanılmaktadır.

Bazı durumlarda tülbent oluşturulmasında kullanılan liflerin kendisi yapıştırma görevini de yerine getirmektedir. Genellikle düşük erime sıcaklığına sahip olan ve bikomponent lifler tülbent üretimi sırasında belli oranlarda harmana karıştırılmaktadır. Bunlar üretimin ileriki aşamalarında binder görevi görmektedirler. Termik fiksaj için çeşitli yöntemler kullanılmaktadır.

Kalandırlama Yöntemi: Burada sıcaklık ve basıncın etkisi ile termoplastik özellikteki lifler veya binder maddesi plastikleşmekte ve böylece lifleri bağlama görevini yerine getirmektedir.

Sıcak hava ile fiksaj: Bu yöntemde fikse olmamış tülbentler üzerine sıcak hava püskürtülmekte ve bu esnada tülbent içerisinde bulunan, düşük erime sıcaklığına sahip bağlayıcı lifler eriyerek yanındaki komşu liflere bağlanmaktadır. Bu yöntem ile daha hacimli nonwoven tekstil yüzeyleri elde edilmektedir.

Tambur ile fiksaj yönteminde ise basınç ve sıcaklığın etkisi ile orta kalınlıkta nonwoven yüzeyler elde edilmektedir.

Ultraschall yöntemi: Bu yöntemde lif molekülleri desenlendirilmiş bir silindir altında ultraschall enerjisi etkisi altında tutulmaktadır. Bu durumda lifler temas noktalarında ısıtılmakta ve sonuçta eriyerek diğer lifleri yapıştırmaktadır.




















2.2.2.3. Mekaniki Yol (sürtünme yolu) ile fiksaj

Mekaniki yolla fiksaj, fiziksel bir yüzey oluşturma şekli olup, liflerin birbirine sürtünmesi sonucunda mekaniksel bir bağlanma meydana gelmektedir. Mekaniki yolla sürtünme ile lifleri sabitleştirmek için iki yol vardır. Bunlar:


- İğneleme

- su jeti ile fiksaj

İğneleme yöntemi hemen hemen bütün lif türleri için uygundur. Burada kullanılan ucu tırtıklı özel iğneler, tülbent tabakaların içerisinden çok yoğun bir şekilde batıp, çıkarak sürtünme ve liflerin yer değiştirmeleri sonucunda birbirlerine dolaşmalarını , yani bir anlamda keçeleşmelerini ve stabil bir yüzey haline gelmelerini sağlamaktadır. Bu yöntem ile fiksajda, diğer yöntemlerden farklı olarak, mamulden beklenen özelliklere göre arzu edilen sayıda tülbent tabakası üst üste serilerek sabitleştirilebilmektedir.

Su jeti ile fiksajda; taraklardan veya aerodinamik yolla veya yaş yolla üretilen tülbent (veya vatka) tabakaları sabitleştirilebilmektedir. Bu yöntemde su düzelerinden yaklaşık 300 bar basınçla püskürtülen su iğneleri tülbent içerisindeki liflerin birbirlerine dolaşmasını sağlamaktadır. Üretilen nonwoven tekstilin kalınlığı ve fiksaj derecesi su basıncının ayarlanması ile sağlanmaktadır.
















2.2.3. Nonwoven Yüzeylerin Terbiyesi


Müşterinin arzusu ve taleplerine göre nonwoven tekstillerin özelliklerini modifiye etmek ve geliştirmek mümkündür. Bu amaçla sabitleştirme işlemenin önünden veya ardından yapılabilecek işlemlerde kullanılabilecek bir çok kimyasal madde bulunmaktadır. Bunların dışında nonwoven tekstil yüzeyinin fiksaj işleminden sonra görünümünü değiştirebilecek bir çok mekaniki işlem de vardır.

Terbiye işlemleri sonucunda nonwoven tekstil yüzeylerine güç tutuşur, su geçirmez, su itici, antistatik, hava geçirgen ve absorbe edici v.b. gibi birçok özellikler kazandırmak mümkündür. Ayrıca bu yüzeyleri boyamak, baskı yoluyla renklendirmek, kaplamak ve flok işlemlerine tabi tutmak ve diğer malzemeler ile lamine ederek birleştirmek mümkündür.

Nonwoven tekstil yüzeyleri üretiminin son aşaması olan terbiye (bitim) işlemlerinden geçtikten sonra hazır hale gelmiş olurlar. Bunlar rulo halinde sarılarak sevk edilirler. Bunları daha sonra üretilmek istenen ürünlerin tip ve özelliklerine göre keserek, kıvırarak, dikerek, yararak veya ısıl işlemlere tabi tutarak işlemek mümkündür.