Further Su Bazlı Poliüretan (PUD) Ayakkabı Tutkalları

02 Ekim 2018


İbrahim Kecin

Yüksek Kimyager 
Genel Müdür 
PURİN Poliüretan 

 


Ayşenur Dede
Ar-Ge Müdürü 
PURİN Poliüretan

 

 

İlk tutkal (yapıştırıcı) M.Ö. 4000 yıllarda doğal kaynaklardan elde edilen ağaç özleridir ve kil kapların yapımında kullanılmıştır. Doğal yapıştırıcılardan sonra ilk sentetik yapıştırıcı ise 1942’de Dr. Harry Coover tarafından siyanoakrilatı keşfetmesiyle ortaya çıkmıştır.
Bunu zaman içersinde değişik yapıştırıcı sistemleri takip etmiştir.

Günümüzde ise kullanılan tutkalları aşağıdaki gibi gruplandırabiliriz;
•Solvent Bazlı Tutkallar
•Solventsiz İki Bileşenli Tutkallar
•Solventsiz Tek Bileşenli Tutkallar
•Solventsiz Tek Bileşenli Eriyik Tutkallar (Hot Melt)
•Su Bazlı Tutkallar

Ayakkabı sektörü özelinde yapıştırıcı kullanımlarını incelediğimizde solvent bazlı tutkalların ön planda olduğunu görmekteyiz. Polikloropren, Poliüretan, Stiren kopolimer gibi polimerik malzemelerin uygun solventlerde çözülmesiyle elde edilmektedir. Bu ürünler içerdikleri solventin uzaklaşması ile yapışma sağlamaktadırlar.

Ayakkabı sayasını tabana yapıştırmayı örnek alırsak; saya ve tabana ayrı ayrı tutkal uygulanır. Sonrasında 140-180ºC’deki fırından geçirilerek kurutulur. Fırından çıkan saya ve taban üzerindeki tutkal soğumadan hemen birbirine yapıştırılır ve preslenir. Sonrasında soğuyan yapıştırıcı güçlü bir şekilde yapışmış olur.

Bu prosesi teknik olarak incelediğimizde; tüm kaplama ve yapıştırıcı sistemlerde olduğu gibi solventin yüzeyden kademeli olarak uzaklaşmasını sağlamak için en az iki farklı buharlaşma hızına sahip solvent kullanılmaktadır. Ayrıca bu yapıştırma uygulamaları insan iş gücü ile yapılmaktadır. Dolayısıyla işçi sağlığı için ne kadar yatırım yapılırsa yapılsın her zaman ortamda bir risk bulunmaktadır.,

PURİN Poliüretan olarak bizler 2018 yılı itibariyle Türkiye Su Bazlı Poliüretanları (PUD) üretmeye başladık. Her geçen gün PUD ürün gruplarına bir yenisini eklemekteyiz ve bu alandaki üretim hacmimizi artırmaktayız. Bizler PUD teknolojisini Poliüretanın geleceği olarak gördüğümüz için bu alanda Ar-Ge çalışmalarını çok önceden başlatmış olduk ve bu alanda yatırımlarla yerli olarak üretime başladık.

PUD üretim teknolojisini basitçe açıklamak gerekirse;
Poliüretan üretimlerinde sentezdeki en büyük engel hammaddelerdeki su içeriğidir. Örneğin 300-400 ppm üzerindeki nem
değerlerinde sentez devam ettirilmez ve uygun bir kurutucu malzeme ile ortamdaki nemi almak gerekir. Aksi durumda
izosiyanatların su ile olan reaksiyonlarından dolayı polimerin molekül büyütme işlemi devam etmez ve sonlanır. Polimerin molekül büyüklüğünü doğrudan ürün performansı olarak değerlendirebiliriz. Bu nedenle molekülü büyütemezsek ürün atık konumuna geçer.

Diğer taraftan uygun ortamlarda ürünü sentezlediğimizde ise uygulama alanında su ile teması ayrı bir sorundur. Prepolimer bazlı ürünler su ile teması sonucu CO2 gazı nedeniyle üründe kabarmalar ve düşük performans sağlayacaktır. Reaktif olmayan Poliüretan malzemelerde ise su ile temas sonrasında ürünlerde koagülasyon olur, bu nedenle pıhtılaşır. PUD teknolojisi suyun Poliüretan  sentezlerinde ve sonrasında bu kadar olumsuz bir etki yaparken, su içinde nasıl bir sentez yapılır sorusuna cevap vermektedir.

PUD teknolojisi ile 5 farklı adımda ürün sentezlenmektedir;
Prepolimer Sentez Aşaması: Bu aşamada poliol, izosiyanat, zincir uzatıcı ve hidrofilik monomer ve yardımcı solvent (örneğin aseton) ile uygun stokiyemetrik oranlarda ön polimer sentezi yapılmaktadır. Tabi ki kullanılacak hammaddeler tamamen ürünün uygulama yeri, istenilen özelliklere ve performansa bağlıdır.

Örneğin Hidroliz direnci yani sulu ortamlarda parçalanmama gibi gereklilikler olduğunda polyester bazlı poliol yerine polieter bazlı veya polikarbonat bazlı poliollerin kullanılması gerekir. Yüksek elastikiyet istenilen yerlerde daha büyük molekül ağırlığındaki polioller ve uzun zincirli izosiyanatlar kullanılmalıdır.

Nötralizasyon Aşaması: Prepolimer aşamasında kullanılan hidrofilik monomer PUD teknolojisindeki en önemli hammaddedir. Bu monomer su ile poliüretan zincirinin uyumunu sağlamaktadır. Ancak bu monomer asidik bir yapıya sahiptir ve sentezde kullanılması ile doğrudan çalışmayacaktır. Bu monomeri aktif hale getirmek için uygun bir baz ile nötr hale getirmek gerekir.

Dispersiyon Aşaması: Nötralizasyondan sonra artık su ile poliüretan zinciri bir araya gelebilecektir. Karıştırıcı altında prepolimer içerisine su ilave ederek ürün suda çözünmüş bir prepolimer formuna geçirilir. Bu kritik adımdan sonra artık sulu ortamda senteze devam edilecektir.

Zincir Uzatma Aşaması: Bu aşamada su içersindeki poliüretan prepolimere diamin bileşikleri ile molekül büyütme işlemi
yapılmaktadır. Planlanan molekül büyüklüğünden sonra ürün hazır olmuştur ancak sistemden geri alınması gereken bir yardımcı solvent vardır.

Solvent Geri Kazanım Aşaması: Son aşama olarak tamamlanmış ürün içindeki yardımcı solvent (aseton) vakum ve sıcaklık ile ürün içerisinden çekilir. Son ürün bu şekilde ortaya çıkar.

PUD teknolojisi ile bu şekilde su bazlı poliüretan reçine sentezi yapılmaktadır. Reçine sentezi öncesinde uygulama ve performans için uygun hammadde seçimleri tecrübelerimiz ve teknik araştırmalarımız ile yapılmaktadır. Ardından yapılan ürün analizleri ile optimum üretim akışımızı belirliyoruz.

Sentez Ar-Ge biriminin kontrolünde yapılan PUD reçine sentezlerinden sonra uygulama Ar-Ge birimi elde edilen reçineye gerekli modifikasyonları yaparak sektörel uygulamalar için çalışmalar yapmaktadır.

PUD tutkal kullanmanız;
•Kokusuz, temiz ve sağlıklı bir çalışma ortamı sağlayacaktır,
•Daha yüksek yapışma performansı sağlayacaktır,
•Daha düşük viskozite ile çalışma kolaylığı sağlayacaktır,
•Enerji maliyetlerinizin düşmesini sağlayacaktır,
•İş süreçlerinizi azaltacaktır,
•Üretim hızınızı artıracaktır.

PURİN olarak tüm ürün gruplarımızda olduğu gibi PUD ürün gruplarımızda da size sektörün çok üzerinde bir hizmet
sağlayacağız;

•Teknik olarak projeler geliştirmek ve size en uygun ürünü sunmak,
•Tüm süreçlerde, (ürün seçimi, uygulama ve sonrasında) ürününde uzman Ar-Ge kökenli ekibi ile teknik destek sağlamak,
•Kocaeli fabrikamız ile tüm Türkiye’ye ve bölge ülkelere hızlı tedarik,
•Yerli PUD üreticisi olarak en uygun fiyat ile size maliyet avantajı sağlamak.

Tüm bu çalışmaların ışığında ayakkabı sektörü için yapılan iş geliştirmelerle elde edilen tutkallar iş süreçlerinizi azaltmayı ve üretim hızınızı artırmayı sağlayacaktır.