Teknik Tekstil için Laminasyon Poliüretanları

16 Temmuz 2018


İbrahim Kecin

Yüksek Kimyager
Genel Müdür
PURİN Poliüretan

 

Tekstil sektöründe en önemli uygulamalarından biri olan laminasyon işlemleri, son ürünün en kritik kalite unsurudur. Bu kalite için
laminasyon işlemlerinde üstün yapışma mukavemeti ve yıkama dayanımı istenilen öncelikli iki parametredir.

PURİN Poliüretan olarak bizler bu yazımızda tekstil sektöründeki laminasyon işlemlerinde kullanılan iki ürünümüzü tanıtmak
istiyoruz. Bu ürünlerimizden biri solvent bazlı reaktif poliüretan tutkal diğeri ise PUD (Su Bazlı Poliüretan Dispersiyon) teknoloji ile
üretilmiş su bazlı tutkalımızdır.

Solvent Bazlı Poliüretan Reaktif Tutkal Laminasyonu
Tekstil sektöründeki laminasyonları çeşitlerine bakıldığında aşağıdaki uygulamalarla karşılaşırız:
1.Alevli Laminasyonu
2.PVA Laminasyonu
3.Lateks Laminasyonu
4.Hot Melt Laminasyonu
5.Tutkal Laminasyonu

Bu uygulamalardan ilk üçü performans olarak yeterli ürün kalitesi vermemektedir. Özellikle PVA ve Lateks tipi uygulamalar ile tek
kullanımlık terlik vb. ürünler yapılmaktadır. Bu ürünlerin hem yapışma hem de yıkama dayanımları çok iyi değildir. Bu nedenle tek
kullanımlık ürünlerde maliyeti açısından tercih edilmektedir. Tutkal laminasyonu ve Hot Melt Laminasyonu polimer yapısı açısından
aynı yapıdır, her ikisi de reaktif poliüretandır. Aralarındaki fark ise Hot Melt ürünü solvent içermemesi dolayısıyla normal şartlarda
katı formda olmasıdır. Laminasyon işlemi 110-160°C gibi sıcaklıklarda eritilerek yapılmaktadır. Tutkal laminasyon ürünü ise yine
reaktif poliüretandır ancak içerdiği solvent nedeniyle normal şartlarda sıvı formdadır ve laminasyon işlemi hiçbir ısıtma işlemi
olmadan yapılmaktadır.

Dolayısıyla Hot Melt ve Tutkal laminasyon ürünleri aynı yapıda oldukları (her ikisi de reaktif poliüretan tutkaldır) için aşağıdaki
açıklamalarımız her ikisi için de geçerlidir.

Teknik Tekstil

Reaktif poliüretan tutkalların yapısı basit bir gösterim ile şekildeki gibidir.

Bu yapılardaki reaktif gruplar havadaki nem ile birlikte reaksiyona girerek polimer yapısını tamamlar bu da ürünün kuruduğunu
belirtir. Hot Melt ürünlerdeki anlık tutma/yapışma, ürünün kurumasından değil yapısı gereği katı forma geçmesindendir. Sıcaklık
nedeniyle eriyik halde olan ürün sıcaklık uygulanmadığında çevresel şartlara doğru soğur, bu da ürünün sıvı formdan katı forma
geçmesini sağlar. Hot Melt tutkallarda, solvent bazlı tutkallarda ortam sıcaklığına bağlı olarak nem ile reaksiyonları belirli bir sürede
gerçekleştirir.

Uygulama esnasındaki temel farklılık ön tutma özellikleridir. Hot Melt tutkallar yukarıda da belirtiğimiz gibi fiziksel form değişikliği
ile bunu sağlarken solvent bazlı ürünlerde formülasyon gereği yüksek molekül ağırlığı ile bu özelliği sağlarız.

Reaktif tutkallar tekstillere iki türlü bağlanırlar. Bu bağlanmalar kovalent bağ ve hidrojen bağı şeklindedir. Aslında tekstil -OH
fonksiyonları olan bir yapıdır ve bu yapı reaktif poliüretan dediğimiz ürün grupları ile reaksiyon verir. Tekstil üzerindeki OH grupları
ile poliüretan üzerindeki NCO gruplarının birbirine bağlanmasıyla kovalent bağı oluştururken, tekstildeki OH grupları ile poliüretan
bağı arasında da hidrojen bağları oluşmaktadır. Bu durumu şematik olarak aşağıda görebilirsiniz:

Teknik Tekstil

Solvent bazlı poliüretan reaktif tutkalımızın uygulaması hem PVA/Lateks tutkallarının uygulandığı silindir yöntemi ile hem de Hot
Melt makina parkurunda yapılabilmektedir. Dolayısıyla uygulama için  ciddi bir yatırım maliyeti yaratmamaktadır.

Teknik Tekstil

Ürünümüz soğuk uygulanan bir ürün olmasından dolayı ısıtıcı sistemlerin açılmasına bile gerek yoktur. Bu şekilde uygulama, enerji
maliyetleriniz sadece makina parkurunun çalışması için harcanan motor enerjisine eş değerdir.

Ürünümüzün sarfiyatı ise 10-15g/m² şeklindedir. Bu miktarlarda ürün kullanımı ile üstün yapışma performansı ve yıkama dayanımı
ortaya çıkmaktadır.

Ürünümüz ile elde edilen laminasyonlu kumaşın yıkama dayanımı kumaşın cinsine göre 30-50 yıkamayı geçmektedir ve üstün
yapışma performansına sahiptir.

Laminasyon işlemi sırasında ürünümüz solvent içerdiği için bu solventi ortamdan alacak bir sistemin olması gerekmektedir. Bu
ürün ile çalışılabilmesi için yapılması gereken tek yatırım bu olmaktadır.

Uygulama yapılan ürünler Hot Melt laminasyonunda olduğu gibi (yapısal olarak aynı ürün olduğu için) 2-3 gün stoklanması ve
havadaki nem ile reaksiyonunu tamamlaması beklenmelidir. Ya da birçok laminasyon firmasında olan sıcak odalarda (70-80°C)
12-16 saat bekletmek sevkiyat için yeterli olacaktır.

Teknik Tekstil

Laminasyon işlemleri için yukarıdaki özet tabloyu incelediğimizde; en iyi performansın reaktif tutkallardan alındığını görmekteyiz.
Ürünümüzün çalışma ortamı için solventi uzaklaştıracak basit bir sistem yapılarak Hot Melt laminasyon yöntemine göre çok ciddi
maliyet avantajı sağladığını söyleyebiliriz. Bu maliyetleri üç kısımda değerlendirebiliriz:
1) Hot Melt Laminasyon makina yatırımı (300.000- 400.000 €) olmayacak, her türlü silindir ile laminasyon yapılabilmektedir.
2) Uygulama enerji maliyetiniz ortadan kalkmaktadır. Tutkal için 110-160ºC gibi sıcaklıklar yerine ortam sıcaklığında uygulama
yapılabilmektedir.
3) Ürün maliyetiniz daha düşük. Hot Melt makina yatırımı yapmış olsanız bile sürekli bir tutkal alımınız olduğu için tutkal
maliyetlerinizdeki azalma sizlere maliyet avantajı sağlayacaktır. Ürün kalitesinin aynı olduğunu test ettiğinizde bu maliyetleri
düşürmek sizlere sektöre daha avantajlı fiyatlar sunmanıza veya kâr marjınızı arttırmanıza olanak sağlayacaktır. Hot Melt tutkallar
ile maliyet karşılaştırıldığında ortalama 1€/kg gibi ciddi bir avantaj sağlamaktayız.
Sonuç olarak ürünümüzün solvent içermesi bir  dezavantaj gibi gözükebilir. Ancak işletmenizde küçük bir modifikasyon ile
solventin uzaklaştırılması sizlere aynı performans için çok ciddi maliyet avantajı sağladığını söyleyebiliriz.

Su Bazlı Poliüretan Tutkal Laminasyonu
Su bazlı poliüretan tutkal ürünümüz PUD teknolojisi ile üretilen özel bir üründür. Su bazlı lateks ve PVA tutkallar ile
karşılaştırılamayacak seviyede üstün özellikleri vardır.
Bu üstün özelliklerden birkaçı şu şekildedir:
• Çok yüksek yapışma performansı,
• Yüksek sıcaklık dayanımı,
• Yüksek yıkama dayanımı.

PURİN Poliüretan olarak PUD teknoloji ile ürettiğimiz bu ürün grubunun uygulaması yukarıda bahsedilen ürünlerden biraz farklıdır.
Hatta nihai ürün grupları bile farklıdır.

Ürünümüz su içerisinde çözülmüş poliüretan reçine şeklindedir. Dolayısıyla ürününden optimum yapışma performansı için
aşağıdaki adımlarla uygulanması gerekmektedir;
• Su bazlı poliüretan tutkal spey, silindir veya bıçak (doktor blade) yöntemi ile ilgili yüzeye (tekstil veya diğer malzemelere) belirli
miktarda uygulanır.
• Tutkal uygulanmış yüzey bir fırın içerisinden geçirilerek tutkal içindeki suyun uzaklaşması ve su içinde çözülmüş olan poliüretan
reçinenin ortaya çıkması sağlanır.

•Ortaya çıkan poliüretan reçine sıcaklık nedeniyle yumuşak ve yapışma özelliği olan bir formda olacaktır. Lamine edilecek ikinci
malzeme silindir yardımıyla uygulanır.
•Ardından birbirine lamine edilmiş malzemeler soğutma silindirlerinden geçirilerek poliüretan reçinenin soğuyup asıl performansını
gösterecek forma gelmesi sağlanır.

Teknik Tekstil

 

Su bazlı poliüretanlar yeni nesil ürünler olarak nitelendirilirler. Üretim teknolojisi çok farklıdır.

Ürünün en önemli avantajlarını birkaç madde ile açıklayalım:
•Ürün su içerikli olmasından dolayı çevreci ürün olarak sınıflandırılır.
•Söz konusu reçine poliüretan olduğu için yüksek performanslı ürün olması.
•Yüksek yapışma gücü (gerekli modifikasyon ile her türlü yüzeye yapışma sağlanır)
•Yıkama dayanımı
•Yüksek elastikiyet
•Yüksek kimyasal direnç
•Yüksek hidroliz direnci
•Uygulama kolaylığı; yüksek performanslı ürünün çok düşük viskozitede elde edilmesi. Dolayısıyla düşük viskoziteli ürününün
kullanım kolaylığı.
•Her türlü uygulama için ayarlanabilen viskozite imkânı.

Purin, su bazlı poliüretanları kendi bünyesinde ürettiğinden ve uzun yıllardır edindiği tecrübe ile pazarda istenilen her türlü
uygulamaya özgü ürün tasarımlarını yapabilmektedir.

Su bazlı poliüretanların (PUD) üretimine 2018 yılı ile başladık ve sektörde karşılaştığımız ihtiyaçlar doğrultusunda ürünlerimizi
çeşitlendiriyoruz. Mevcuttaki PUD teknolojisini hayata geçiren yerli bir firma olarak her türlü su bazlı poliüretan ürün arayışlarınızda
sizlere yardımcı olmak isteriz.