ĐSTANBUL TEKNĐK ÜNĐVERSĐTESĐ FEN BĐLĐMLERĐ ENSTĐTÜSÜ
THPC ĐLE WET WHĐTE TABAKLANMIŞ DERĐLERDE KULLANILAN YAĞLARIN DERĐ KALĐTESĐNE ETKĐLERĐ
YÜKSEK LĐSANS TEZĐ Kimya Müh. Ali Kaya URAK
Anabilim Dalı: Kimya Mühendisliği Programı: Kimya Mühendisliği
ĐSTANBUL TEKNĐK ÜNĐVERSĐTESĐ FEN BĐLĐMLERĐ ENSTĐTÜSÜ
THPC ĐLE WET WHĐTE TABAKLANMIŞ DERĐLERDE KULLANILAN YAĞLARIN DERĐ KALĐTESĐNE ETKĐLERĐ
YÜKSEK LĐSANS TEZĐ Kim. Mühendisi Ali Kaya URAK
( 506921040 )
Tezin Enstitüye Verildiği Tarih: 25 Aralık 2009 Tezin Sunulduğu Tarih: 29 Ocak 2010
Tez danışmanı: Prof. Dr. Dursun Ali ŞAŞMAZ Diğer Jüri üyeleri: Prof. Dr. Nuran DEVECĐ AKSOY Prof. Dr. Ülker BEKER
ÖNSÖZ
Yapmış olduğum bu çalışmada öncelikle benden yardımlarını esirgemeyen sayın hocam Prof. Dr. Dursun Ali ŞAŞMAZ ’a deneysel çalışmaların yapılmasında maddi desteğini esirgemeyen Karakoç Kimya Ltd. Şti. ‘ne ve yardımlarından dolayı tüm iş arkadaşlarıma teşekkürü bir borç bilirim.
ĐÇĐNDEKĐLER
Sayfa
KISALTMALAR v
TABLO LĐSTESĐ vi
ŞEKĐL LĐSTESĐ vii
ÖZET viii
SUMMARY ix
1. GĐRĐŞ 1
2-DERĐ ĐŞLEME HAKKINDA GENEL BĐLGĐLER 3
2.1. Ham Deri 5
2.2. Salamura 6
2.3. Islatma 6
2.4. Kireçlik 6
2.5. Kireç Giderme ve Sama (Enzimatik Yumuşatma) 7
2.6. Piklaj (Salamura ) 7
2.7. Sepileme (Tabaklama) 8
2.7.1. Bitkisel tabaklama 8
2.7.2. Mineral tabaklama 10
2.7.3. Yağ ile tabaklama 11
2.7.5. Aldehit tabaklama 12
2.8. Retanaj (Son Bitirme Đşlemleri) 13
2.9. Mekanik Đşlemler 13
2.10. Finisaj (Bitirme Đşlemleri) 13
3-THPC’ NĐN ÖZELLĐKLERĐ VE TABAKLAMA MEKANĐZMASI 15
3.1. Neden Thpc? 15
3.2. Thpc Kimyasal ve Fiziksel Özellikleri 16
3.3. Thpc’nin Deriye Bağlanma Mekanizması 17
3.4. Thpc ile Tabaklamada Đzlenen Proses 19
4 -DERĐ YAĞLAMA YAĞLARI 21
4.1. Anyonik Yağlama Maddeleri 22
4.1.1. Sülfate yağlar 22
4.1.2. Sülfone anyonik yağlar 22
4.1.3. Sülfite anyonik yağlar 22
4.1.4. Sülfoklorürlenmiş anyonik yağlar 23
4.1.5. Fosforlu anyonik yağlar 23
4.2. Katyonik Yağlama Maddeleri 23
4.3. Amfoter Yağlama Maddeleri 23
4.4. Noniyonik Yağlama Maddeleri 24
5-KULLANILAN ULUSLARARASI TEST YÖNTEMLERĐ 25 5.1. Fiziksel Testler Đçin Numune Kondisyonlama 25 5.2. Fiziksel Testler Đçin Numune Alma Yerleri 25
5.3. Yırtılma Dayanıklılığı Testi 26
6 - DENEYSEL SONUÇLAR VE ELDE EDĐLEN VERĐLER 29 6.1. Tabaklanmış Derilerin Yağlama Metodu 29
6.2. Yağlanan derilerin test sonuçları 30
7-DEĞERLENDĐRME VE YORUMLAR 33
KAYNAKLAR 40
EKLER 42
KISALTMALAR
BOD : Biyolojik Oksijen ihtiyacı BS : Sülfone Sentetik Yağ COD : Kimyasal Oksijen ihtiyacı
ISO : International Organisation for Standardization
IUP : Internationalen Union der Leatherchemiker-Und techniker Verband, test standartları
DIN : Deutsches Institüt fur Normung e.V. SFO : Sülfite Balık yağı
SY : Fosforik Ester yağ
THPC : Tetra Hidroksimetil Fosfonyum Klorür TOLA : Sepilemeye hazır deri
TrHPO : Tri Hidroksimetil Fosfonyum Oksit TrHP : Tri Hidroksimetil Fosfonyum
TrHPOH : Tri Hidroksimetil Fosfonyum Hidroksit TS : Türk Standartları
TABLO LĐSTESĐ
Sayfa
Tablo 1.1: 1000 kg ham deri işlenmesi sonucu oluşan atık miktarı………..1
Tablo 3.1: Thpc maddesinin bazı fiziksel ve kimyasal özellikleri……….…….17
Tablo 3-2: Bazı tabaklama maddelerinin Büzüşme sıcaklığı değerleri………...18
Tablo 4.1: Kullanılan yağların özellikleri………...24
Tablo 6.1: BS ile yağlanan koyun derisinden elde edilen test değerleri……….30
Tablo 6.2: BS ile yağlanan sığır derisinden elde edilen test değerleri………30
Tablo 6.3: SY ile yağlanan koyun derisinden elde edilen test değerleri……….30
Tablo 6.4: SY ile yağlanan sığır derisinden elde edilen test değerleri………....31
Tablo 6.5: SFO ile yağlanan koyun derisinden elde edilen test değerleri…………...31
Tablo 6.6: SFO ile yağlanan sığır derisinden elde edilen test değerleri…………...31
Tablo 6.7: Koyun derisi için alan ve ağırlık değişimleri……….31
Tablo 6.8: Sığır derisi için alan ve ağırlık değişimleri………32
Tablo A.1: Ham derinin tabaklamaya hazırlama işlemleri………...42
Tablo A.2: Tola’nın deri’ye dönüştürülmesi aşamaları………...43
Tablo A.3: Bazı derilerin büzüşme sıcaklık değerleri……….44
ŞEKĐL LĐSTESĐ
Sayfa
Şekil 2.1: Derinin biyolojik bileşimi…..………3
Şekil 2.2: Derinin kesit görüntüsü………..…4
Şekil 2.3: Derinin kısımları………....5
Şekil 2.4: Bitkisellerin polifenolleri ile kollogen arasındaki hidrojen bağları………...9
Şekil 2.5: Mirobolam’ın kimyasal yapısı……….10
Şekil 2.6: Mimoza’nın kimyasal yapısı………….………...10
Şekil 3.1: Thpc kimyasal yapısı……….………..16
Şekil 3.2: Büzüşme sıcaklığına pH etkisi……….………18
Şekil 5.1: Test için numune alma yeri……….……….25
Şekil 5.2: Yırtılma testi parçasının kesiliş şekli……….………..26
Şekil 5.3: Kopma ve yırtılma test makinesinin yandan ve üstten görüntüsü………...27
Şekil 5.4: Kopma testi için test parçası……….…...27
Şekil 7.1: Koyun derisi için kopma değerleri karşılaştırma grafiği………….………33
Şekil 7.2: Sığır derisi için kopma değerleri karşılaştırma grafiği……….…...34
Şekil 7.3: Koyun derisi için % uzama karşılaştırma grafiği………....35
Şekil 7.4: Sığır derisi için % uzama karşılaştırma grafiği……….……..35
Şekil 7.5: Koyun derisi için yırtılma dayanımı karşılaştırma grafiği……….….36
Şekil 7.6: Sığır derisi için yırtılma dayanımı karşılaştırma grafiği……….……36
Şekil 7.7: Koyun derisi için yağların yüzey/ağırlık değişim grafiği…….…………..37
Şekil 7.8: Sığır derisi için yağların yüzey/ağırlık değişim grafiği…….…….………37
Şekil A.1: Deri tabaklama dolapları………....45
Şekil A.2: Deri tıraş makinesi……….…45
THPC ĐLE WET WHĐTE TABAKLANMIŞ DERĐLERDE KULLANILAN YAĞLARIN DERĐ KALĐTESĐNE ETKĐLERĐ
ÖZET
Dericilik üretim açısından oldukça yüksek kirliliği olan bir sektördür. Üretim sırasında oluşan atıklar içinde önemli olanlarından biri de krom atıklarıdır. Kromlu derinin sahip olduğu önemli özellikler nedeniyle, krom kullanımı yıllar içinde giderek artmıştır. Bu artışın neden olduğu yüksek çevresel kirlilik, arıtma maliyetlerinin giderek artması ve diğer birçok sektör içinde önemli olan krom kaynaklarının giderek azalması sonucu, dericilik sektöründe kullanılacak ve kromun yerine geçecek yeni tabaklama yöntemleri yıllardır aranmakta ve aranmaya devam edecektir.
Son birkaç yıldır, daha önceleri tekstil sektöründe alevlenmeyi geciktirici olarak kullanılan Tetra hidroksimetil fosfonyum klorür, dericilik sektöründe yeni tabaklayıcı malzeme olarak kullanılmaya başlanmıştır. Yeni kullanılmaya başlanması nedeniyle, bu malzeme hakkında çok az araştırma yapılmıştır.
Bu çalışma sırasında Tetra hidroksimetil fosfonyum klorür’ün dericilikte kullanılan önemli yağlar olan SFO, BS ve SY ile denemeler yapıldı, deri kalitesindeki değişimler incelendi. Bunu yaparken, dericilikte önemli fiziksel testler IUP 8 ve IUP 6 kullanıldı. Bu testler yapılırken her test 2 defa tekrarlanarak test sonuçlarının aritmetik ortalaması alındı. Bu şekilde yapılan çalışmaların daha güvenli ve gerçek olması amaçlandı. Elde edilen değerler tablo ve grafiklere dönüştürülerek, kullanılan yağların Tetra hidroksimetil fosfonyum klorür ile tabaklanmış deriler üzerindeki etkileri incelendi ve yorumlandı. Bu çalışma sayesinde yeni kullanılmaya başlanan bu malzemenin biraz daha iyi anlaşılması ve dericilikte kullanılan önemli yağların bu malzemeyle tabaklanmış derilerin fiziksel özelliklerini, nasıl değiştirdiğinin daha iyi anlaşılacağı tahmin edilmektedir.
EFFECTS OF THE OILS ON THE LEATHER QUALITY OF WET WHITE TANNED BY THPC
SUMMARY
Leather processing is a high polluting sector. Chrome waste is one of the most important which occurs during the processing. Because of the important properties the chromed leather has, chrome usage has been increasing during the past years.
Environmental pollution caused by this increase, increasing cost of refinement and the decrease on the source of chrome which is important for other sectors as well has resulted in search for alternatives of chrome usage during tanning in leather industry. Search is still going on.
During the last few years, Tetra-hydroxymetyl phosphonium chloride, which was used as flame retardant in Textile Industry, has begun to be used as tanning agent in Leather Industry. There has not been enough research done on this product due to its new usage. During these researches Tetra-hydroxymetyl phosphonium was experimented with SFO, BS and SY, which are important oils used in leather industry, and changes in the leather quality was studied carefully. Doing this, IUP 8 and IUP 6 tests were used which are important physical tests used in Leather Ind. Each test was done twice and the approx. figure was taken in to account. This gave a more correct and trustworthy result. These figures were then transformed in to tables and graphics, results of the oils used on Thpc tanned leathers were inspected and interpreted. Thanks to this research, this new product and how the important oils of the leather industry has changed the physical properties of the Thpc tanned leathers will be better understood.
1. GĐRĐŞ
Dericilik Osmanlı Đmparatorluğunun yükseliş döneminde hızla gelişmiş ve Türk derileri dış ülkelerde aranır olmuştur. XVI ve XVII. yüzyıllarda dericilik en parlak devrini yaşamıştır. Osmanlı döneminde savaş gereçlerinin büyük kısmının özellikle deriden yapılması dericiliğin önemini artırmıştır. Ayrıca Đstanbul ve Ankara müzelerinde bulunan XVIII. yüzyıla ait savaş elbiseleri, deri hurçlar, çok sayıda kitap ciltleri dericilik sanatının ne derece önemli olduğunu göstermektedir [1].
Deri, doğal bir malzemeden yapılan önemli bir üründür. Deri üretimi sırasında oldukça farklı çeşitte deri ve farklı kimyasal maddeler kullanılır. Bu üretim sırasında oldukça yüksek oranda su harcanır. Bu nedenle deri endüstrisi yıllardır kirli ve çevreye zararlı bir endüstri dalı imajına sahip olmuştur [2]. Deri işlentisinin genellikle pek temiz olmayan işlenti aşamaları, bu dalın karakteristik özelliği olan yüksek atık su miktarı ve işlenti sırasında oluşan kötü kokular çevresel açıdan negatif bir izlenim bırakmıştır. Deri üretimi sırasında kireç, zırnık, amonyum tuzları, sülfürik asit, krom tuzları, bitkisel atıkları gibi atıklar çevreye salınır. Bilindiği gibi 1000 kg konserve edilmiş ham derinin işlenmesi sonucu 200 kg bitmiş deri elde edilir. Buna karşılık işlenti aşamaları sırasında 600 kg deri atığı ortaya çıkar. Ayrıca tabaklama için 50 ton su kullanılır. Bu su, 50 m3 yüksek kirlilik oranına sahip atık su olarak işletmeyi terk eder [3]. Söylenenler Tablo 1.1’de ayrıntılı olarak görülmektedir.
Tablo 1.1:1000 kg ham deri işlenmesi sonucu oluşan atık miktarı
ATIK SU 50 m3 COD 250 Kg BOD 150 Kg DERĐ ATIĞI 150 Kg KROM TUZU 5 Kg SÜLFÜR 10 Kg
Uzun bir süredir çok yüksek atık su miktarı, çevreye zararlı sayılan maddelerin atık suya verilmesi, atmosfere ve su kaynaklarına verilen zarar, bu atıklardan çevreye zarar vermeyecek şekilde kurtulma yolları gibi konular üzerinde düşünülmeye ve çalışılmaya başlanmıştır. Tüm dünyada insan sağlığı, ham deri işleme malzemeleri arasındaki krom’un çevreye verdiği zararlar ve atık su arıtma maliyetlerinin çok yüksek oluşunun yanında gelecekte, derinin şu anda olduğundan çok daha sıkı kalite şartlarına uymak zorunda kalacağı tahmin ediliyor olması nedeniyle alternatif tabaklama malzemeleri denenmiştir. Pazarlama alanında ise daha önemli olan, yalnızca derinin kalitesi ve çevreye zararsız olması değil, bunun yanı sıra çevre korumaya yönelik en yeni teknoloji ile üretilmiş olmasıdır. Mağazaların ekolojik işaretli deri ürünlerine yönelik arzuları bunu göstermektedir.
Deriye iyi bağlanan ve biyolojik olarak parçalanabilen çevreye uygun yeni ürünler, arıtma tesisi, kimyasallar için yeniden kullanım olanağına sahip modern deri fabrikaları ve işlenti çeşitleri bu başlık altında toplanabilir. Hazırlamış olduğum bu tezde, deri sanayi’nde kullanımı yeni olan Thpc maddesi ile tabaklanmış derilerin farklı kimyasal yapıdaki deri yağları ile yağlanması, elde edilen bu derilerin tüm dünyada kabul edilen fiziksel test yöntemleri uygulanarak incelenmesi yapılmıştır. Bu şekilde deri yağlamada yararlanılan yağların Thpc ile tabaklanmış deriyi nasıl etkilediği anlaşılmaya ve yorumlanmaya çalışılmıştır.
2. DERĐ ĐŞLEME HAKKINDA GENEL BĐLGĐLER
Deri kimyasal olarak % 55 karbon, % 6- 8 hidrojen, %19- 25 oksijen, % 14- 20 azot, % 0,5- 1,5 kükürt, fosfor, demir, iyot ve klor elementlerini ihtiva eder.
Ham deri biyolojik olarak da aşağıda Şekil 2.1’de görüldüğü üzere % 65 su, % 0,2 mineral maddeler, % 33 proteinler, % 1,8 yağlar’dan oluşmaktadır.
Şekil 2.1: Derinin biyolojik bileşimi
Deri kesiti incelendiğinde yapı, gelişim, fizyolojik görev ve kimyasal yapısı farklı olan Şekil 2.2’ de gösterildiği gibi 3 ayrı tabakadan oluşur. Epidermis veya üst deri olarak adlandırılan en dıştaki tabaka kıl, yün ve tırnakları ihtiva eder.
Deri üretiminde esas olan koryum tabakası yani orta tabakadır.
Koryum tabakası esas itibariyle kollogen lif dokusundan oluşur. En alttaki tabaka alt deri olarak adlandırılır ve toplam deri kalınlığının % 85’ini teşkil eder.
Şekil 2.2: Derinin kesit görüntüsü
Deri üretiminde genel olarak, Ek Tablo A.1 ve A.2’de gösterilen üretim süreçlerinin her aşamasında suya ihtiyaç duyulur ve bu işlem basamaklarına yaş işlenti denir. Derinin kuru maddesinin büyük bir kısmı proteinlerden oluşur. Proteinlerin en küçük birimi olan aminoasitlerin, prolin ve oksiprolin dışındakilerin genel formülü
H2N-CH-R-COOH şeklindedir. Bu aminoasitlerin birleşmesiyle polipeptit zincirleri
oluşur [4]. Bu polipeptit yan zincirlerinin uçlarında negatif ve pozitif yüklenebilen reaktif grupları vardır.
2.1 Ham Deri
Et üretimi sırasında elde edilen bir yan üründür. Miktarı et üretimine bağlı olarak değişir. Ham derinin bölümleri aşağıda Şekil 2.3 de gösterilmiştir. Derinin farklı bölgelerinde liflerin doku sıklığı ve düşey bağlanma sıklığı farklılık gösterir. Eklemler civarındaki deri bölgelerinde düşey bağlanma sıklığı azalır, deri bu bölgelerde esneklik kazanır ve harekete engel olmaz. Derinin kasıklar ve karın
bölgelerinde lif dokusu sıkı değildir, düşey bağlanmalar azdır. Bu bölgeler esnek ve gevşek bir yapıya sahiptir. Derinin sırt kısmında lif doku sıklığı ve düşey bağlanmalar en fazladır ve bu bölgede mukavemet en yüksektir. Liflerin fazlaca yöneldikleri doğrultularda kopma mukavemeti, bu doğrultuya dik olan yönden daha fazladır. Đğne ile yırtılma mukavemeti ve esneme bu yönde daha azdır. Liflerin fazlaca yöneldikleri bölgeler öncelikle kılların uzama yönündedir. Derini kafa – kuyruk yönünde sırt çizgisine paralel olan doğrultuda kopma mukavemeti en yüksek, iğne ile yırtılma mukavemeti ve esneme en azdır. Ortalama olarak derinin % 55 sırt ve sağrı yani kropon, % 23’ü boyun, % 22’si eteklerden oluşur.
Şekil 2.3: Derinin kısımları 2.2 Salamura
Yüzülen deri kısa bir soğuma süresinden sonra mikroorganizmaların deri proteinine zarar vermesini önlemek için tuzla yapılan işlemdir.
2.3 Islatma
Ham deriye uygulanan ilk işlemdir. Islatma işleminde süre, kullanılan kimyasal miktarı derinin salamura şekline bağlı olarak değişir. Dericinin yapacağı ilk iş,
deriden tuzu uzaklaştırarak ham deriye yüzüldüğü andaki su miktarı geri kazandırmaktır. Islatma işlemi ile deriler ayrıca suda çözünebilir proteinler ve kirlerden temizlenir. Islatma işlemi ham derinin salamura şekline göre ayarlanır. Bu ayarlama ıslatma süresi, su sıcaklığı ve mekanik işlemlerin değişik şekillerde uygulanması ile yapılır.
2.4 Kireçlik
Üst deri ve alt derinin uzaklaştırılarak deri tabakasının ortaya çıkarıldığı ve deri lif dokusunun, daha sonra uygulanacak olan sepileme işlemine hazırlandığı bir aşamadır. Uygulanan kireçlik metodu elde edilmek istenilen derinin özelliklerine uygun olmalıdır. Çoğu kireçlik metotlarında kıl giderme ile birlikte tola da yeterli derecede geliştirilir. Derinin (tola’nın) geliştirilmesindeki amaç; suya geçen proteinlerin uzaklaştırılması, polipeptit yan zincirleri arasındaki bağlanmaların kısmen ayrılmasının sağlanarak sepi maddesi ve diğer kimyasalların bağlanabileceği ilave aktif grupların oluşturulması, lifçiklerde kısmi parçalanma ile kollogen lif dokusunun gevşetilmesiyle gerekli yumuşaklık ve esnekliğin sağlanması ve sırça tabakasının epidermis artıkları ve kıl diplerinden temizlenmesidir. Enzimlerle terletme, badana yöntemi gibi değişik şekillerde yapılır. Kalsiyum hidroksit, sodyum sülfür, sodyum hidrosülfit ve diğer yardımcı maddeler kullanılır.
Genellikle 16 ile 18 saat arasında sürer. Pratik’te; Kıl gevşetme,
Kıl eritme,
Olarak iki tür kıl giderme yöntemi vardır. Kollogen kireçlikte kullanılan kimyasal maddelerden az ya da çok etkilenir.
Bu etkilenme, polipeptit zincirlerinde çok sayıda yeni reaktif grup oluşumunu sağlar ki bu son (bitmiş) ürünün kalitesini çok yakından etkiler.
2.5 Kireç Giderme ve Sama ( Enzimatik Yumuşatma )
Kireçlik işlemi sonunda deriler yıkanarak kıl parçacıkları uzaklaştırılır. Bu esnada derinin pH’ı yaklaşık 12,5 civarındadır. Kireç giderme ve sama işlemleri ile kireçlikte ki derilerin nötralizasyonu yapılır böylece tola gelişimi devam ettirilir. Kireçlik yapılmış tolaların nötralizasyonu; kireç giderme maddesine ve kireçlik kimyevi maddelerine göre, tolada şişme ve sertliğin azaltılması yönünde etki eder.
Nötralizasyon yerine kireç giderme ifadesinin kullanılması, bu işlemde birinci derecede önemli olan, tola’dan kirecin uzaklaştırılması olduğu içindir. Genellikle amonyum tuzları ve zayıf asitler kullanılarak derilerin pH’ı enzimlerin en iyi çalışacağı 8 civarına getirilir. Kireç giderme işleminden sonra etkin bir sama;
· Liflerin birbirleri ile izole edilmesini (liflerin hareketliliğini sağlamak), · Sırça yüzünün kıl, epidermis ve pigment artıklarından temizlenmesini, · Derinin sırça yüzünde daha ince ve güzel bir görünüm kazanmasını sağlar.
Derinin ne kadar yumuşak olması isteniyor ise sama işleminin de o derece yoğun olması gerekmektedir. Sağlam, sert köselelik derilerde sama işlemi uygulanmaz. Yumuşak köseleliklere az sama uygulanırken, yumuşak ve çok dayanıklı olması istenen eldivenlik derilerde çok yoğun sama uygulanır. Sama işleminde kullanılan enzimlerin çoğunluğu pankreastan, bakteriden ve mantarlardan elde edilen ve protein parçalayan enzimlerdir [5].
2.6 Piklaj ( Salamura )
Kireç giderme ve sama işleminden sonra tabaklamaya hazır tola’nın pH’ı, formik asit, sülfürik asit gibi asitler yardımıyla 3’ün altına düşürülerek tabaklamaya hazırlanır. Bu işlem sırasında asidik şişmeyi önlemek için sodyum klorür (tuz) kullanılır. Pikle işlemi deri kalınlığına göre 2 saat’ten az olmaz. Piklaj işleminde, derinin bazik amino grupları amonyum tuzu haline dönüştürülür [6]. Günümüzde genellikle % 40- 70 gibi düşük su oranında piklaj yapılmaktadır. Böylece tola’nın asit bağlaması hızlandırılır, tola kesitinde homojen pH dağılımı için gerekli süre kısalır ve tuz miktarı azaltılmış olur. Bu şekilde sepi maddelerinin bağlanma oranı da arttırılır.
2.7 Sepileme ( Tabaklama )
Deri protein yapısındadır, rutubetli ortamda mikroorganizmaların etkisiyle kokuşur. Tola kurutulursa lifler birbirine yapışır, sert, kırılgan ve şeffaf bir yapıya dönüşür. Yüksek sıcaklıktaki suyla işlem görecek olursa tutkallaşır. Đşte bu yüzden yeterli miktardaki tabaklayıcı maddeler ile derinin uygun koşullarda işlem görmesine sepileme veya tabaklama denir. Sepilemenin görevi lifleri birbirinden ayırıp, lif demetlerini karşılıklı birbiriye dayanıklılık kazandırmaktır. Sepilenmiş deri mikroorganizmalardan ve sıcaklıktan etkilenmez hale gelir. Bazı tabaklama
maddeleri ile elde edilen derilerin büzüşme sıcaklıkları Ek Tablo A.3’te verilmiştir. Başlıca sepileme yöntemleri;
• Bitkisel tabaklama
• Mineral (Krom, Alüminyum, Zirkonyum, gibi) tabaklama • Yağ tabaklama
• Aldehit tabaklama olarak sınıflandırılır. 2.
2. 2.
2.7777.1.1.1.1 Bitkisel tabaklama
Tabaklama maddeleri çoğunlukla bitkilerin kabuklarında, yapraklarında bazen de meyvelerinde ve tohumlarında bulunurlar. Bazılarında % 20 oranında tabaklayıcı kısım mevcuttur [7]. Etkili tabaklama için molekül kütlesi 500- 3000 arasında olması gerekir. Düşük kütleli olan moleküllerin tabaklama etkisi yoktur. Bu rakamın üst değerlerindeki moleküller oluşturduğu tür sakızlardır [8]. Bitkisel tabaklayıcılarda bulunan tabaklama maddeleri ancak suda çözüldükten sonra deri tarafından alınabilirler. Burada tabaklayıcı maddeler deriye nüfuz ederek deri tarafından yavaşça emilir ve bağlanır. Bu işlem derinin kollogen lifleri ile tabaklama lifleri arasında bir denge oluşana kadar devam eder. Kullanılan çözeltinin (şerbetin) türüne göre tola’ların tabaklamasından sonra farklı özelliklere sahip deriler elde edilir. Genellikle ayakkabılık, kösele, çantalık, kemerlik gibi derilerin üretiminde kullanılırken son yıllarda dünyada ve Türkiye’de giysilik deri üretiminde de kullanılmaya başlanmıştır. Özellikle köselelik derilerin tabaklanmasında, bitkisel tabaklama işlemi kuyularda yapıldığından, tabaklama çözeltisi hareket ettirilerek deriye daha homojen bağlanması sağlanarak uygulanır. Bitkisel tabaklayıcılar polifenolik bileşiklerdir ve deriye Şekil 2.4’te gösterildiği biçimde hidrojen bağıyla bağlanırlar.
Hidroliz olabilen ve kondense sepi maddeleri olarak iki farklı grupta toplanırlar. Hidroliz olabilenler pirogallol türevleridir [9]. Hidroliz olabilenler asit etkisi ile küçük moleküllere ayrılırlar ve tabakladıkları derilerine büzüşme sıcaklıkları 75º C ile 80º C arasındadır.
En önemlileri Kestane ve Mirobalam’dır (Şekil 2.5). Kondense sepi maddeleri ise asitler etkisiyle büyük moleküllü ve zor çözünen moleküller meydana getirirler ve büzüşme sıcaklığı 80º C ile 85º C arasında olan deri elde edilir. En önemlileri Mimoza (Şekil 2.6) ve Kebrako’dur. Kondense sepi maddelerinin, hidroliz olabilen
sepi maddelerine göre daha kuvvetli bağlandığı araştırmalar sonucu anlaşılmıştır. Mirobolam (hidroliz olabilen sepi maddesi) ile sepilenen deri derişik üre ile muamele edildiğinde; Tabaklama özelliğinin % 80 azaldığı ve büzüşme sıcaklığının 10ºC ile 20º C arasında düştüğü saptanmıştır.
Buna karşılık Mimoza (kondense sepi maddesi) ile sepilenen derilerin yine aynı şekilde üre ile muameleye görmesi sonucu % 50 oranında tabaklama gücünün azaldığı ve büzüşme sıcaklığının 5 ºC ile 10 º C arasında düştüğü görülmüştür [8].
Şekil 2.4: Bitkisellerin polifenolleri ile kollogen arasındaki hidrojen bağları
Şekil 2.5: Mirobolam’ın kimyasal yapısı
Şekil 2.6: Mimoza’nın kimyasal yapısı 2.7
2.7 2.7
2.7.2.2.2.2 Mineral tabaklama
Mineral tabaklama maddeleri doğada çözülmemiş halde olan mineral maddelerdir. Bu mineraller çeşitli kimyasal yöntemlerle suda çözülebilen tuzlara dönüştürülmektedirler. Mineral tabaklama maddeleri Krom, Alüminyum, Zirkonyum, gibileri örnek olarak verilebilir. Mineral maddelerle tabaklama yöntemleri arasında krom tabaklama çok büyük öneme sahiptir. Krom sepi maddeleri ilk önce 1880 yıllarında A.B.D.’de uygulanmaya başlanmıştır. Bu tür tabaklamanın esası, Sülfat ile maskelenmiş toz formundaki krom tabaklama maddelerine veya yüksek derişimde krom şerbetlerine dayanır. Derinin krom tuzlarıyla tabaklanması iki şekilde olur.
Tola’ya tabaklama yeteneği olan tuzlarla etki edilir (tek banyo yöntemi) veya tola önce kromik asit ile muamele edilerek daha sonra kromik asit, tabaklama yeteneğine sahip krom tuzlarına indirgenir. Bu yönteme de çift banyo yöntemi denir. Krom ile çalışıldığında ince ve düzgün bir cilt elde edilir ve farklı partilerdeki deri özellikleri ile tutum ve yumuşaklığı iyileştirirler.
Krom sepileme diğer sepi metotlarına göre oldukça basit, kolay yönlendirilebilir, hızlı cereyan eden, rasyonel bir sepi metodudur. Krom sepilenmiş deri kuru ve rutubetli halde sıcaklığa dayanıklılık, liflerin birbirinden ayrılarak derinin gözenekli bir yapıya kavuşup havayı ve su buharını geçirmesi, yumuşaklık ve esneklik, uygun yırtılma ve uzun kullanım dayanıklılığı ve anyonik boyalarla iyi boyanabilme özelliği kazanır. Krom sepilenmiş deriye son sepileme, yağlama, boyama ve finisaj işlemleri ile yumuşaklık, dolgunluk, su geçirmezlik, renk, sertlik, gibi özellikler verilir. Bazik krom ve alüminyum sepi maddeleri derinin karboksil gruplarına bağlanarak sepileme etkisi meydana getirir. 100 gram kuru kollogen 5.85 gram krom oksit ihtiva eder. Krom yanında sülfat ve diğer anyonlarda bağlı olduğu için, krom deri % 5 krom oksit ihtiva eder. Krom deriye sıkı ağ yapısı şeklinde bağlandığı için krom sepilenmiş deri yüksek ısılara dayanıklı bir yapı arz eder. Kromun tola’ya bağlanmasını arttırabilmek için; sepileme sıcaklığının arttırılması (sepi sonu 40 oC), sepi sonu pH değerinin yükseltilmesi (pH 4.0), su oranının düşürülmesi (Asit, yağ gibi su ile çözülerek ilave edilen maddelerle % 60–80), sepileme süresinin uzatılması (8 saatlik bir sepilemeden sonra derilerin dolapta tutulması) ve kullanılan Cr2O3
miktarının azaltılması (% 1.5–2.0 Cr2O3 ) gibi tedbirler alınır. Krom tabaklama ucuz
olması, her türlü deri tabaklamasında kullanılması ve deriye iyi özellikler kazandırması nedeniyle çok tercih edilen yöntemdir. Krom-Ш-sülfat’ın (Cr2(SO4)3)
sepileme etkisi çok azdır. Bazik krom-Ш-tuzlarının, yani (OH)- iyonunun bulunması halinde (Cr(OH)SO4) sepileme etkisi vardır.
Kullanılan Krom (Ш) yüksek pH, yüksek sıcaklık, UV ışığı gibi nedenlerle Krom (VІ)’ya dönüştüğü tespit edilmiştir [10]. Krom (VІ) ise kanserojendir ve tabaklama işleminde kullanılmaz. Ayrıca krom yüksek hacimde tüketilmemiş tabaklama banyo atığı ve katı atık oluşturması nedeniyle kirlilik kaynağı olarak düşünülmüş ve alternatif yöntemler aranır olmuştur.
2.7 2.7 2.7
2.7.3.3.3.3 Yağ ile tabaklama
Kullanılan en eski tabaklama yöntemlerinden biriside hayvansal yağlarla derilerin işlenmesidir. Esas tabaklama maddesi olarak balina yağı kullanılır. Genellikle yumuşak ve sağlam derilerin elde edilmesinde bu yöntem uygulanır. Yağ ile tabaklama öncelikle koyun ve bazı av hayvanlarının derilerinin sepilenmesinde ve güderi üretiminde uygulanmaktadır. Bu sistemde doymamış yağlar kullanılır. Kullanılan balık yağı hava oksijeni ile oksitlenerek sepileme özelliği gösterir.
Meydana gelen peroksit peptit gruplarına, aldehitler ise amino gruplarına bağlanır. Yağların doymamışlık oranı kritik bir öneme sahiptir. Eğer düşük doymamışlık oranına sahip yağlar kullanılırsa, oksidasyon iyi olmayacak ve tabaklama etkisi iyi olmadığı için sadece yağ olarak görev yapacaktır. Eğer yüksek doymamışlık oranına sahipse, yağ kendisiyle çapraz bağ yapacak ve oksidasyonla çok sertleşecektir. Bu tabaklama ile elde edilen derinin en dikkate değer özelliği, derinin suyu çok sevmesidir. Kendi kuru ağırlığının % 600 oranında suyu çeker ve el ile sıkmayla bu oran % 180 civarına kadar düşer. Elde edilen deriler yağ lekesi oluşturmaz. Yağ tabaklamanın sentetik çeşidi sülfoklorür yağlarla yapılır [8]. Derinin amino grubuyla bağ yapar (2.1).
Kollogen-NH2 + C16H33SO2Cl → Kollogen-NH-SO2.C16H33 + HCl (2.1)
Bu çapraz bağ anlamına gelmediği için büzüşme sıcaklığının artmasını sağlamaz fakat normal yağ ile tabaklamanın gösterdiği tüm özellikleri gösterir.
2.7 2.7 2.7
2.7....444 4Aldehit tabaklama
Formaldehit (HCHO) ve Glutaraldehit ( OHC-(CH2)3-CHO) olmak üzere 2 çeşit
aldehit kullanılır.
Formaldehit ile tabaklamada ilk önce kollogen ile reaksiyona girer (2.2).
Kollogen - NH2 + HCHO → Kollogen – NH - CH2OH (2.2)
Oluşan bu N-hidroksimetil grup çok reaktif olduğu için 2.amino grubuyla reaksiyona Girer ve aşağıdaki reaksiyon oluşur (2.3). Büzüşme sıcaklığı 80- 85 º C ‘dir.
Kollogen–NH-CH2OH + Kollogen–NH-CH2OH→ Kollogen-NH-CH2-NH-Kollogen (2.3)
Beyaz eldivenlik ve açık renk istenen deriler dışında, tek başlarına pek kullanılmazlar. Glutaraldehit’in çapraz bağlanma seçenekleri basit aldehitlerinkinden daha fazladır (2.4).
Kollogen –N=CH(CH2)3CH=N-Kollogen (2.4)
↑
Kollogen – N=CH(CH2)3CHO
↑
Kollogen-NH2+OHC(CH2)3CHO→ Kollogen-NH-CHOH-(CH2)3-CHO
↓
Kollogen-NH-CH-NH- Kollogen |
Glutaraldehit önce polimerleşir ve sonrasında polimerin hidroksi ucu kollogenin amino grubuyla reaksiyona girer. Deri süngerimsi ve su sever hale gelir. Büzüşme sıcaklığı formaldehitinki ile aynıdır. Đki aldehit arasında ki bariz farklardan ilki, formaldehitin yaptığı çapraz bağ kolayca bozulurken, glutaraldehit’in yaptığı çapraz bağ çok kuvvetli asitlere karşı bile oldukça güçlüdür [7]. Diğer fark ise formaldehit ile yapılan tabaklamada daha beyaz deri elde edilmiştir. Glutaraldehit’in yaptığı tabaklama ile oluşan deri ise istenmeyen şekilde sarı renklidir.
2.8 Retanaj ( Son Bitirme Đşlemleri )
Retenaj, deri özelliklerinin önemli derecede etkilenerek bunların değiştirilmesi işlemidir ve üretim basamaklarında önemli rol oynar. Tabaklama işlemi biten derilere istenen özellikleri vermek için yapılır. Retanaj işleminde derinin rengi, ısıl dayanımı, su dayanımı, ateş dayanımı yumuşaklığı, sertliği gibi özellikleri değiştirilir. Bu işlemler yapılırken krom, krom içerikli sintanlar, bitkisel tabaklayıcılar, sentetik sintanlar, aldehitler, boyalar, farklı özellikte yağlar ve özel maddeler kullanılır. Retenaj’ı kullanma sırası, sıcaklık, su miktarı, pH, kullanılan retenaj maddesi, derinin tıraş kalınlığı gibi faktörler etkiler.
Sintanlar, kullanımı bu yüzyılın başlarından itibaren başlamış olan sentetik tabaklama maddeleridir. Yer değiştirme, yardımcı ve retenaj sintanları olarak üç ana grupta toplanabilirler.
2.9 Mekanik Đşlemler
Deri tüm işlemler sonunda değişik mekanik işlemler uygulanarak deri son bitirme işlemi olan finisaj’a hazırlanır. Bilinen en eski ve halende devam eden mekanik işlem derileri asarak kurutmadır [7]. Açkı sıkma, vakum kurutma, kuru dolap, gergi en önemlilerindendir.
2.10 Finisaj ( Bitirme Đşlemleri )
Finisaj işlemine kadar getirilen deriler, deri yüzeyinin dış etkilere karşı korunması, farklı parlaklık derecelerinde, düzgün bir yüzey görünümü ve moda özelliklerinin deriye kazandırılarak değerini yükseltmek için uygulanan son işlem olan finisaj’a tabi tutulur ki bu işlem sırasında oluşan tabaka esnek olmalı, bükülme katlanma
sırasında yırtılma olmamalıdır. Yapıştırıcı maddelere ve organik çözücülere karşı dayanıklı olmalı, renk değişimi ve sertleşme olmamalıdır. Derinin hava ve su buharı geçirgenliği yeterli olmalı, sıcak ve rutubet ile meydana gelen yüzey genişlemesi geri dönüşlü olmalı, kalıcı şekil değişikliği meydana gelmemelidir. Finisaj işlemleri ile homojen olmayan deri boyası homojenleştirilir, aynı renk ve özellikte sürekli üretime imkân sağlanır. Beyaz ve açık renklerde ışık haslığı sağlanır, açık ve koyu renkler aynı üründe kullanıldığında birbirlerini boyamaları önlenir. Finisaj yapılacak derinin kullanım amacı ayrıntılı bilinirse, finisaj tekniği seçimi kolaylaşır. Finisaj işlemleri deri yüzey özelliklerine, lif yapısına, sepileme ve yağlama şekline göre düzenlenir. Günümüzde finisaj, derinin pazarlanması ve satışında çok önemli bir yer tutmaktadır. Deri düz veya desenli olabilir ama önemli olan bütün yüzeyin aynı görünümde olmasıdır. Böylece deri yüzeyinin büyük kısmı kullanılabileceği için kullanım verimi artar. Poliüretan polimerler, akrilik polimerler, kazein çözeltileri, vaks’lar, nitroselülozik cilalar, organik ve anorganik boya dispersiyonları en önemlilerindendirler.
3. THPC ‘NĐN ÖZELLĐKLERĐ VE TABAKLAMA MEKANĐZMASI
3.1 Neden Thpc?
Günümüzde, ilk mineral tabaklayıcı alüminyum olmasına rağmen, günümüzde tabaklama maddesi olarak en çok bazik krom sülfat tuzu kullanılmaktadır. Kullanılan bu sistem diğer tabaklama sistemlerine göre daha hızlı ve pahalıdır. Elde edilen derinin rengi mavi ve büzüşme sıcaklığı değeri oldukça yüksektir. Diğer önemli tabaklayıcılardan olan sintanlar’ın çevresel sorunları daha azdır fakat soluk renkli deri vermesi ve düşük büzüşme sıcaklığı gibi olumsuz özellikleri vardır. Aldehitler ise sağlığa zararlı, renk verimi düşük hoş olmayan bir deri tutumu verirler. Yüzyıllardır deri üretiminde kullanılan tabaklayıcılardan olan vejetal tabaklayıcılar ise kahverengimsi bir deri vermesinin yanında vejetal tabaklama, usandırıcı derecede çok adımdan oluşması, birkaç hafta sürmesi ve büzüşme sıcaklığının da oldukça düşük olması gibi özelliklere sahiptirler [11]. Tabaklamada kromun yerini alması için titanyum (ІV), alüminyum (Ш) ve zirkonyum (ІV) gibi metal katyonlarının karışımları kullanılarak çalışmalar yapılmıştır. Bu derilerde fiziksel özellikler, karakter ve özelliklede ısıl dayanım açısından kromun verdiği sonuçlar elde edilememiştir. Bu nedenle bu tür tabaklama maddeleri çoğu deri tipi için tatmin edici değildir. Önerilen diğer seçeneklerin; hidrolize bitkisel tabaklama maddelerinin tek başlarına veya metal tuzları ile birleşimi (semi metal tabaklama ), kondense bitkisel tabaklama maddelerinin tek başlarına veya aldehit çapraz bağlayıcıları ile birleşimi şeklinde olduğu söylenebilir. Bu geleneksel veya yeni tabaklama yöntemleri bazı deriler için kullanılabilse de hiçbiri krom gibi tüm deriler için uygun değildir. Doğal ve yenilebilir bir kaynaktan türetildiği için bitkisel tabaklama maddeleri görünüşte ekolojik olarak daha uygunmuş gibi görünse de, yüksek kirlilik yüküne sahip olması ve geleneksel sistemlerle arıtılmasının zor olması nedeniyle kromdan daha çevreci olduğu düşünülemez. Ayrıca bitkisel tabaklanmış derilerin farklı fiziksel özellikleri vardır ve modern uygulamaları sınırlıdır. Bitkisel tabaklanmış deriler, kromla tabaklanmış derilerden biyolojik olarak daha zor parçalandıkları da bir gerçektir [12].
100 kg deri için bitkisel tabaklamada 3 ile 6 m3 su kullanılırken, kromla tabaklamada 7 ile 12 m3 su kullanıldığı ve bunun çevreye oldukça büyük yük oluşturduğu da bir gerçektir.
Buraya kadar kullanılan tabaklama sistemlerinin kısaca avantaj ve dezavantajlarını açıklamaya çalıştık. En başta da söylediğimiz gibi dünyada her geçen gün çevresel kirlenmenin neden olduğu sorunlar artmakta ve insanlar sağlığını ve çevresel kirlenmeyi etkileyen her şeye daha duyarlı hale gelmektedir. Bu nedenle tüm dünyada alternatif yeni tabaklama sistemleri aranmaktadır. Son yıllarda yaygınlaşan Thpc ile tabaklama sisteminin düşük toksin atığı, çevrede hızla bozunması ve biyolojik birikiminin olmaması gibi avantajları vardır [13]. Bununla beraber kombine sistemlerde büzüşme sıcaklığı 92º C’ye kadar çıkarılmıştır. Ayrıca tüm tabaklama sistemlerinde; önce deriyi tabaklamaya hazırlamak için kullanılan kirecin deriden tamamen uzaklaştırılması ve nötralizasyonu gerekir. Geleneksel tabaklayıcılar asidik ortama ihtiyaç duyarken, Thpc ile tabaklama yüksek veya düşük pH’ta yapılabilir [14]. Thpc ile tabaklama hızlıdır, elde edilen deriler temiz, homojen ve açık renklere boyanabilirler. Sintanlarla beraber kullanıldığında tabaklama etkinliği daha da artmaktadır. Tatmin edici tabaklamalar için yalnızca küçük miktarlarda Thpc kullanımı yeterlidir. Bu nedenlerle, gelecekte Thpc kullanımı veya kullanım alanının artması beklenmektedir.
3.2 Thpc’nin Kimyasal ve Fiziksel Özellikleri
Thpc ile tabaklamayı anlatmadan önce bu maddenin kimyasal ve fiziksel özellikleri hakkındaki bilgiler aşağıda Şekil 3.1’de ve Tablo 3.1’de verilmiştir.
Tablo 3.1: Thpc Maddesinin Bazı Fiziksel ve Kimyasal Özellikleri.
3.3 Thpc
‘nin
Deriye Bağlanma Mekanizması
Thpc, hidroklorik asit, fosfayn ve formaldehit’in sentezlenmesiyle elde edilir [15]. Aşağıda verilen reaksiyon oluşur (3.1).
PH3 + 4 H2C=O + HCl → [P(CH2OH)4]Cl (3.1)
Yapılan araştırmalar sonucu Thpc ile tabaklanan derinin büzüşme sıcaklığı 80 oC civarındadır. Bir başka çalışmada Thpc ve Alüminyum silikat ile tabaklanan derinin büzüşme sıcaklığı 86 ºC olarak belirlenmiştir [16]. Diğer yapılan başka çalışmalar da glutaraldehit -Thpc kombine tabaklamasıyla elde edilen derinin büzüşme sıcaklığı da 86 ºC, Demir oksit-Thpc tabaklamasının büzüşme sıcaklığı 95 ºC [17], Thps ve alüminyum sülfat tabaklamasının büzüşme değeri 92 ºC olarak bulunmuştur [18] . Thpc ile tabaklamada pH‘ın büzüşme sıcaklığına etkisi araştırılırken koyun derisi sodyum karbonat ile pH =9’a kadar nötralize edildiğinde pH 6 ‘da en iyi büzüşme sıcaklığının elde edildiği ve Şekil 3.2 deki gibi Ph 6’dan sonra azaldığı
Görülmüştür [19]. Thpc’nin en iyi tabaklama değeri, derinin izoelektirik noktası olan pH 4 ile 6 arasıdır. Tablo 3.2 ‘de bazı maddelerle yapılan tabaklama sonucunda elde edilen derilerin büzüşme sıcaklıkları verilmiştir [20].
Fiziksel görünüm Açık sarı renkli sıvı
Moleküler Formülü (HOCH2)4PCl
PH 3–4
Melting pointErime
noktası 154 ºC 154 º C
Water solubilitySu
da çözünürlük > = 10 g/100 mL 20 º C
Molekül ağırlığı 190.56 g/mol
Molecular
WeightyYoğunluk 1335- 1350 g/cm
3
Şekil 3.2: Büzüşme sıcaklığına pH etkisi
Tablo 3.2: Bazı Tabaklama Maddelerinin Büzüşme Sıcaklığı Değerleri Kullanılan Madde Çıkış pH değeri Kaynama Sıcaklığı ( ºC )
Parafin - 68
Thpc 6,6 77
Glutaraldehit 6,5 82
Thpc çoğunlukla derinin amino gruplarıyla bağ kurarken, karboksil ve hidroksil grubuyla daha az bağ kurduğu bir gerçek olmasının dışında, halen Thpc maddesi ile tabaklamanın kesin mekanizması bilinmemektedir. Tabaklama sırasında pH 6’ya getirildiğinde Thpc’nin yerini serbest formaldehit ve TrHP alırken, TrHP okside olarak TrHPO’ya dönüştüğü belirlenmiştir. THPC tabaklama sisteminde aktiflik sırası TrHPO > Thpc > TrHP şeklindedir.
Thpc tabaklama mekanizması 3 adımdan oluşur;
Bu reaksiyon sırasında pH =4’ ten pH = 6 ‘ya çıkarıldığında serbest formaldehit ortaya çıktığı görülmektedir (3.2).
P(CH2OH)4 Cl <=====> P(CH2OH)3 + HCHO + HCl (3.2)
Yapılan araştırmalarda bu Ph değişimi esnasında teorik ile deneme sonuçlarının farklı olması, ortaya çıkan formaldehitin derinin amino gruplarıyla reaksiyona girmesiyle açıklanabilir [21]. Oluşan bu serbest formaldehit, tabaklama çıkış miktarlarına göre değişir ve istenirse H2O2 ile okside edilerek yok edilebilir [21] .
TrHP okside olarak TrHPO ‘ya dönüşür ki bu en reaktif olan bileşendir (3.3).
3. yani Son adımda da bu reaktif bileşen derinin amino grubuyla reaksiyona girer ve sırasıyla aşağıdaki reaksiyonlar oluşur (3.4).
(3.4)
Burada ki simge, derinin kollogen halkasını simgelemektedir.
Düşük pH’larda tabaklama hızı, yüksek pH’larda bir miktar Thpc’nin alkali malzemelerle reaksiyona girerek kaybolmasına rağmen daha yavaştır.
Tabaklamaya sıcaklığın etkisi incelendiğinde, yüksek sıcaklıklarda daha hızlı tabaklama elde edilirken oda sıcaklığında yapılan tabaklamalarla karşılaştırıldığında, aralarında çok az fark olduğu anlaşılıyor.15- 20 ºC de yapılan tabaklama süresi 1 veya 2 saat daha uzun sürmektedir. Deri ağırlığı üzerinden %1 ile 5 oranında Thpc kullanımı yeterlidir [14].
3.4 Thpc ile Tabaklamada Đzlenen Proses
Ek Şekil A.1’de görülen dolaplarda piklaj aşamasına kadar işlenmiş koyun derileri, aşağıdaki şekilde tabaklanır. Deriler dolaplarda önce 7 baume’li suda formik asit ile pH’ı ayarlanarak tabaklamaya hazır hale getirilir. Daha sonra tabaklama ve nötralizasyon işlemi yapılarak tabaklama işlemi sonlandırılır. Tez için tabaklama sistemi aşağıdaki gibi açıklanmaktadır.
Yüzdeler tola ağırlığından hesaplanır.
Dolap dönme süresi Piklaj % 80 Su 20 ºC
% 8 NaCl 10 dak. baume=7
% 0,7 Formik Asit 30 dak.
% 0,8 Formik Asit 30 dak. pH =3–3.2 Tabaklama % 2 Thpc 60 dak.
% 2 Thpc 60 dak.
% 6 Likersol GLH 60 dak. % 5 Biotan 3LX 30 dak. Bazifikasyon % 0,5 Na COOH 15 dak.
% 0,5 Na COOH 15 dak. % 0,5 NaHCO3 30 dak. % 0,5 NaHCO3 30 dak. % 0,5 NaHCO3 30 dak. % 0,5 NaHCO3 30 dak. % 0,5 Na2CO3 30 dak. % 0,5 Na2CO3 60 dak.
Bir gece bekletilir, sonra pH kontrol edilir. pH = 6- 6.5 ise deriler dolaptan çıkarılır ve diğer mekanik işlemler olan sıkma ve Ek Şekil A.2’deki gibi makinelerle tıraşlanarak kalınlık ayarlaması yapılıp yağlamaya hazır hale getirilir. Proseste kullanılan Likersol GLH, Biotan 3LX’in kısa açıklamaları Ek Tablo A.4’te verilmiştir.
4 - DERĐ YAĞLAMA YAĞLARI
Deri tabaklaması yapıldıktan sonra, dolgunluk, yumuşaklık ve su geçirmezlik gibi değişik özellikler istenir. Yağlama maddeleri kullanılarak deriye istenen yumuşaklık, dolgunluk veya diğer istenen özellikler verilir. Yağlama ile liflerin yüzeyi yağ filmi ile kaplanarak lifler birbirinden ayrılır ve kurutma sırasında birbirine yapışmaz, derinin yumuşak ve esnek kalması sağlanır. Kromlu derinin esas yağlaması nötralizasyon, retenaj ve boyama işlemlerinden sonra yapılır. Esas yağlamanın dışında deride bazı özel tutumların sağlanması için ön ve son yağlamalar yapılır. Yağlama maddelerinin bir kısmı krom tabaklama, nötralizasyon ve retenaj gibi işlem aşamalarında kullanılabilir. Đki aşamalı yağlama yapıldığında ön ve esas yağlama, üç aşamalı yağlama ön yağlama, ara yağlama ve esas yağlama veya son yağlama olarak adlandırılır. Son yağlama deride özel tutumlar istendiği hallerde, yağlama işleminden sonra yüzey yağlaması şeklinde uygulanır. Yağlama maddeleri; tabii (bitkisel ve hayvansal yağlar gibi) ve sentetik yağlama (parafinler, mineral yağlar gibi) maddeleri olarak gruplanabilir. Kullanım tekniği yönünden ise emülsiye edilebilen ve emülsiye edilemeyen yağlama maddeleri olarak ayrılırlar. Yağlama maddeleri iyon yapılarına göre anyonik, katyonik, noniyonik ve amfoter şeklinde sınıflanırlar. Pratik için önemli özellikler yönünden yağlar; ışık haslığı, emülsiyon stabilitesi, yağlama etkisi, kesit yağlama, yüzey yağlama, yağ dağılımı ve ekstrakte edilebilirlik gibi özelliklerine göre ayrıma tabi tutulur. Diğer bir gruplama emülgatör ihtiva eden (anyonik, katyonik, noniyonik, amfoter) ve etmeyen (nötral) yağlama maddeleri şeklindedir. Emülgatör ihtiva etmeyen yağlar kimyasal metotlar ile değişikliğe uğratılarak yağlama maddelerinin ham maddelerini oluştururlar. Ayrıca ham paça yağı gibi hiç değişikliğe uğratılmadan yağ emülsiyonlarına katkı olarak kullanılırlar. Esterler, yağ alkolleri, oksidasyon ürünleri, klorlanmış ürünler ve hidrokarbonlar yağlama özelliğini iyileştirmek için yağlama maddelerinde nötral yağ katkısı olarak kullanılırlar. Klorlanmış ürünlerin yağ kusmasını önlediği tespit edilmiştir. Emülgatör ihtiva eden yağlama maddeleri suda çözünebilen veya emülsiye edilebilen ticari olarak hazırlanmış yağlardır.
Bir yağlama maddesinde tek emülgatör cinsi kullanılabileceği gibi uygun emülgatör karışımları da kullanılabilir. Emülgatörün iyon yapısı yağın iyon yapısını belirler.
4.1 Anyonik Yağlama Maddeleri
Yağlama maddelerinin en önemli grubunu oluşturur. Sülfate, sülfite, sülfone, sülfo klorürlü yağların uygun anyonik emülgatörler ile karışımı ile hazırlanır. 4.1.1 Sülfate yağlar
Bu yağlarda sülfo grubu oksijen köprüsü ile karbona bağlıdır (-C-O-S-). Yağ molekülünün sülfürik asit ile reaksiyonundan elde edilir (4.1). Bu yağların emülsiyonlarının elektrolit stabiliteleri iyi değildir ve deriye yüzeysel bağlanırlar. Balık yağı esaslı olanlarının işik haslıkları iyi değildir. Deriye dolgunluk ve iyi bir tutum verirler, ışık haslıkları genelde düşük olduğu için az veya çok oranda sararmaya meyillidirler. Sülfate yağlar kullanılırken ortamda elektrolit bulunmamasına dikkat edilmelidir. Yüksek ısılarda ve uzun kurutmalarda sülfate yağlar az veya yüksek oranda bozulurlar. Benzer etki yüksek basınç ve ısılarda ütülemede de meydana gelmektedir. Deriye yüzeysel bağlanırlar.
Yağ molekülü + H2SO4 → R-O-SO3H (4.1)
4.1.2 Sülfone anyonik yağlar
Sülfone yağlarda, sülfo grubu doğrudan karbona bağlıdır (-C-S-). Emülsiyon stabilitesi sülfate yağlara göre daha iyidir. Đyi bir dolgunluk ve tutum verir, boyamayı iyileştirir. Paça yağı, lesitin benzeri bileşikler sülfolanmaktadır. Önce klorlama ve sonra sülfolama ile yağ kusmasına yatkın olmayan yağlama maddeleri üretilebilmektedir. 1875 yılında sülfone edilmiş Hint yağının ( Türk kırmızısı yağı ) ilk defa bir tekstil yardımcı maddesi olarak kullanılmasından sonra bu maddenin üretimi devamlı olarak artmıştır.
4.1.3 Sülfite anyonik yağlar
Sülfite yağların emülsiyon dayanımı çok yüksektir. Piklaj ve krom sepide kullanılabilir. Çok iyi bir kesit yağlama yapar. Fazla kullanıldıklarında sırça boşluğuna neden olurlar. Balık yağı esaslı olanlar önce hava oksijeni ile oksitlenir ve daha sonra sülfite hale getirilir (4.2).
Yağ molekülü + O2 + NaHSO3 → R-SO3Na (4.2)
Balık yağı esaslı olanlar yağlama maddeleri içinde en önemli grubu oluşturur. Sülfite yağlar ve klorlanmış yağlar iyi bir iç yağlama yaptıklarından fiziksel mukavemet değerlerini arttırırlar. Ancak sülfite yağların kullanım oranı sırça boşluğu oluşturmayacak şekilde tespit edilmelidir
4.1.4 Sülfoklorürlenmiş anyonik yağlar
Đyi bir yağlama yaparlar fakat deriye kuru bir tutum verirler ve organik çözücüler ile yapılan ekstraksiyona dirençlidirler. Aşağıdaki reaksiyonla elde edilirler (4.3).
Yağ molekülü +SO2 +Cl2+ hv → R-CH-SO3H (4.3)
| Cl 4.1.5 Fosforlu anyonik yağlar
Amonyumoleat, yumurta albümini ve biyokimyasal yolla elde edilen fosforlu yağlar deriye bağlandıklarından organik çözücü maddelere karşı dayanıklıdırlar (4.4).
Yağ alkolü + xH2C-CH2 + H3PO4 → R-O-(CH2-CH2-O)x-PO3H (4.4)
\ / O
4.2 Katyonik Yağlama Maddeleri
Anyonik maddeler ile çöktüğü için kullanımı özel haller ile sınırlıdır. Genellikle boyama, yağlamadan sonra yüzey yağlamak için kullanılır. Bu uygulama ile renk koyulaşır, deriye yağlı bir tutum verir, derinin su almasını azaltılır. Nubuk ve süette parlaklık vermek için son yağlamada kullanılır.
4.3 Amfoter Yağlama Maddeleri
Anyonik maddelere dayanıklıdır, asidik ortamda katyonik yağlama maddeleri gibi iyi bir yağlama yaparlar. Yumurta sarısı, soya lesitini, amfoter yağlama maddeleridir. Deriye dolgunluk ve yumuşaklık verirler. Tek başlarına, diğer yağlama maddeleri ile birlikte kullanılabilirler veya yüzey yağlamasında uygulanırlar.
Bu grupta yer alan N-alkilaminokarboksilat yumuşatıcı ve yağlayıcı etki gösterir, kimyasal temizlemeye karşı dayanıklıdır. Yıkanabilir deri üretiminde amfoter yağlama maddeleri glutardialdehit’le birlikte kullanılmaktadır.
4.4 Noniyonik Yağlama Maddeleri
Nötral yağlar ile noniyonik emülgatörlerin karışımı ile hazırlanır. Kromlu deriye affinitesi zayıftır, bitkisel sepilenmiş deriye affinitesi vardır. Bu nedenle kullanımı sınırlı olup diğer yağlama maddelerini iyon stabilitelerini dengelemek için kullanılır. Çalışmaları yaparken, yukarıda değinilen yağlardan deri sanayinde kullanımı ve tüketimi fazla olan yağlar seçildi. Tablo 4.1 ‘de seçilen yağların denemeler açısından önemli bazı özellikleri verilmiştir.
Tablo 4.1: Deneylerde Kullanılan Yağların Özellikleri
SFO BS SY
Konsantrasyon %85 %70 %60
Ph 5-7 6-7 5,5
Bu yağlar Thpc ile tabaklanmış derilerde kullanılırken yüzde değerleri de dikkate alınarak %11,%14,%17 ve %20 oranlarında su ile 1/3 oranında seyreltilerek kullanıldı. Bu yağları kullanıldıktan sonra elde edilen deriler uluslararası standartlara uygun olarak test edildi. Yapılan bazı testler hakkında aşağıda 5. Bölümde kısaca bilgi verilmektedir.
5- KULLANILAN ULUSLARARASI TEST YÖNTEMLERĐ
5.1 Fiziksel Testler için Numune Hazırlama
Numune alınacak deriler ilk önce TS 4115 (IUP 3) yöntemi ile kondisyonlanmalıdır. Deriler özel odalarda veya desikatör gibi kapalı bir kapta, hava akımı olmadan % 65 nemli bir ortamda 20º C’ de 48 saat tutularak kondisyonlama yapılır [22].
5.2 Fiziksel Testler için Numune Alma Yerleri
Derilerin kondisyonlanmaları yapıldıktan sonra TS 4114’e göre (DIN 53302, IUP 2) aşağıda Şekil 5.1 ‘de verildiği biçimde deri parçaları alınarak testlere tabi tutulur. Buradaki BC çizgisi derinin sırt çizgisidir. Şekil 5.1’de derinin sağ yarısı gösterilmiştir. Numuneler BC çizgisinin sağ veya solundan alınabilir. Numune alınırken derinin sağlam bölgesine denk gelmesi önemlidir [23]. Numune alınacak bölge HLNM ile gösterilmiştir.
5.3 Yırtılma Dayanıklılığı Testi
Yırtılma dayanıklılığın belirlenmesi yüzeyi kullanılan deri tiplerinin büyük bir grubunda en önemli dayanıklılık testi olmuştur. Test yapılırken ilk önce deriler kondisyonlandıktan sonra uluslar arası standartlara uygun olarak (TS 4114, IUP 2, DIN 53302 ) uzun kenarı sırt çizgisine paralel olarak test parçaları kesilmektedir. Kesilen numunenin ortasında 20 mm uzunluğunda şablonla Şekil 5.2. deki gibi basit bir kesik açılır. Test parçası Şekil 5.3 deki makinenin uçlarına geçirilir. Kesilmiş olan yarığın iki ucu düşünülen hayali çizgi üzerinde bulunmalıdır. Aygıtın çekme hızı 100 (+/-10) mm/dak. olmalıdır. Test parçasının yırtılmasında ulaşılan en yüksek kuvvet Newton ( N ) ve test parçasının kalınlığına bölünmesiyle elde edilen değerdir [24]. Her ne kadar yırtılma dayanıklılığı en önemli dayanıklılık değeri olarak görülse de, yapılan birçok çalışmalar kopma ve yırtılma dayanıklılığının birbirini tamamlayan özellikler olduğunu doğrulamaktadır. Testte kullanılan makine Ek Şekil A.3‘te gösterilmiştir.
Şekil 5.3: Kopma ve yırtılma test makinesinin yandan ve üstten görüntüsü 5.4 Kopma Dayanımı Testi
Kondüsyonlanmıs bir deri örneğinin kopma dayanımı ölçüm aygıtında kopuncaya kadar çekilmesi ve bu esnada oluşan uzamanın tayin edilmesidir (TS 4119, DIN 53328, IUP 6, ISO 3376 1976). TS 4114 (1984)’de belirtilen şekilde bitmiş deriden alınan deri örnekleri Şekil 5.4 ’de gösterildiği gibi TS 4119 (1984)’de belirtilen ölçülerde bir pres bıçak kullanılmak suretiyle kesilerek TS 4115 (1984)’e göre kondisyonlanmıstır.
Şekil 5.4: Kopma testi için test parçası (uzunluklar mm. cinsindendir)
Şekilde gösterildiği gibi kesilen deri örneğinin genişliği, test örneğinin orta noktasında E ve E ile AB ve E ile CD’nin orta noktasında hem cilt hem de et tarafından üç noktadan olmak üzere 0.1 mm hassasiyetle ölçülerek elde edilen değerlerin ortalaması alınarak hesaplanır. Deri örneğinin kalınlığı E orta noktasında, E ile AB ve E ile CD’nin yaklaşık orta noktalarında olmak üzere üç yerden ölçülerek yine ortalaması alınır. Genişlik ve kalınlık değerleri çarpılarak deri parçasının kesit
alanı bulunur. Deri örneği, dayanım ölçme aletinin 50 mm. ayarlanmış, alt ve üst çenelerine AB ve CD kenarlarından tam oturacak şekilde tutturulur.
Aletin çenelerinin birbirlerinden ayrılma hızı 100 ±10 mm/dakika olacak şekilde ayarladıktan sonra alet çalıştırılır ve kopma işlemine deri örneği tamamen kopuncaya kadar devam edilir. Deri örneğinin kopma sırasındaki kuvvet ile çeneler arasındaki mesafe uzama miktarı olarak okunur.
Kopma denemesinde ölçülen, Newton (N) boyutundaki en yüksek kuvvetin, numune parçasının başlangıç kesit alanına bölünmesiyle, derinin Kopma Dayanıklılığı (N/mm2) elde edilir. Test parçasının kopma anındaki uzunluğuyla başlangıçtaki uzunluğu arasındaki farkın, başlangıç uzunluğuna olan oranı da Kopma Uzaması olarak adlandırılır [25].
En yüksek kuvvet (N) Kopma dayanıklılığı (N/mm2) = --- Başlangıç kesiti (mm2)
Kopmada uzunluk-başlangıç uzunluğu
Kopma anında uzama (%) = --- x 100 Başlangıç uzunluğu (mm)
6. DENEYSEL SONUÇLAR VE ELDE EDĐLEN VERĐLER
6.1 Thpc ile Tabaklanmış Derilerin Yağlama Metodu
Daha önceden tabaklama reçetesi verilerek hazırlanan koyun derileri, sıkıldıktan sonra inceltme işlemi için Ek Şekil A.2’ deki gibi tıraş makinesi yardımı ile 0.7- 0.75 mm kalınlığına getirilerek, aşağıda gösterilen şekilde dolaplarda yağlaması yapılır. Traş kalınlığı : 0,7- 0,75 mm
Yüzdeler : Tıraşlı deri ağırlığından
Dolap dönme süresi
Yıkama % 300 Su 20 ºc
% 0.2 Biokal RM 30 dk
Süz-yıka
Retenaj % 3 Biotan G- 50 90 dk Gece bekler, Sabah süzülür
Boyama %100 Su 50 ºc
% 2 Biotan CD 10 dk
% 4 Boya 30 dk Yağlama % X Yağlama maddesi
% 0,5 Biokal LA 90 dk
Fiksasyon % 2 Formik Asit 60 dk Ph=3,8 Süz-yıka
Dolaptan çıkarılan deriler bir gece bekletildikten sonra, ertesi gün asılarak kurutuldu. Daha sonra kuruyan deriler, diğer mekanik işlemler ile deneysel çalışmaya hazır hale getirildi.
X ifadesi kullanılan %11, %14, %17, %20 yağ oranlarını, Yağlama maddesi ifadesi ise; SY, SFO, BS’nin yerine kullanılmıştır. Proseste kullanılan kimyasallar olan Biokal G–50, Biotan CD Biotan CD, Biotan G-50’nin kısa açıklamalarını içeren bilgiler Ek Tablo A.4’te verilmiştir
6.2 Yağlanan Derilerin Test Sonuçları
Deriler sanayide en çok kullanılan yağ çeşitleri olan SY, BS ve SFO olmak üzere üç çeşit yağ ile değişik yağ yüzdelerinde yağlandılar. Derilerin yağlama öncesi tıraşlı ağırlıkları ölçüldü. Yağlama sonrası deriler kurutularak diğer mekanik işlemler olan; kuru dolap, gergi yapılarak test’e hazır hale getirildi. Deriler kurutulup tüm mekanik işlemleri yapıldıktan sonra yüzey alanları ölçüldü. Bu derilerden test metotlarına uygun olarak test parçaları hazırlandı. Tüm testler yapılırken, çıkan değerlerin daha sağlıklı olması için her test için 2 deneme yapıldı. Tüm değerler elde edildikten sonra bu değerlerin aritmetik ortalamaları hesaplandı ve çıkan değerler kullanılarak
Tablo 6.1, 6.2, 6.3, 6.4, 6.5 ve 6.6 hazırlandı. Yapılan denemelerde ülkemizin koyun ve sığır derileri kullanıldı.
Tablo 6.1: BS ile yağlanan koyun derisinden elde edilen test değerleri
Kopma Dayanımı, N/mm2 % Uzama Yırtılma dayanımı, N
BS -11 6.35 67.40 24.10
BS -14 7.15 49.25 15.90
BS -17 8.90 60.65 29.75
BS -20 5.60 44.30 30.90
Tablo 6.2: BS ile yağlanan sığır derisinden elde edilen test değerleri
Kopma Dayanımı, N/mm2 % Uzama Yırtılma dayanımı, N
BS -11 25.4 39.9 73.6
BS -17 21.0 41.1 65.7
BS -20 19.9 38.7 54.9
Tablo 6.3: SY ile yağlanan koyun derisinden elde edilen test değerleri
Kopma Dayanımı, N/mm2 % Uzama Yırtılma dayanımı, N
SY -11 6.05 47.85 5.05
SY -14 6.20 50.35 16.45
SY -17 14.85 50.70 31.55
Tablo 6.4: SY ile yağlanan sığır derisinden elde edilen test değerleri
Kopma Dayanımı, N/mm2 % Uzama Yırtılma dayanımı, N
SY -11 20.8 40.8 51.0
SY -17 18.2 36.2 46.1
SY -20 19.8 34.8 58.9
Tablo 6.5: SFO ile yağlanan koyun derisinden elde edilen test değerleri
Kopma Dayanımı, N/mm2 % Uzama Yırtılma dayanımı, N
SFO -11 9.05 64.35 29.75
SFO -14 8.70 72.65 31.20
SFO -17 11.25 60.95 33.50
SFO -20 15.65 62.65 54.45
Tablo 6.6: SFO ile yağlanan sığır derisinden elde edilen test değerleri
Kopma Dayanımı, N/mm2 % Uzama Yırtılma dayanımı, N
SFO -11 25.5 42.0 66.4
SFO -17 26.8 41.3 70.4
SFO -20 27.9 41.8 74.2
Yırtılma, kopma dayanımı ve % uzamanın yanında yeni sistemi ekonomik olarak da iyi anlamamıza yardımcı olması için tüm denemelerde kullanılan koyun ve sığır derilerinin ağırlık ve yüzey alanı değişimleri için Tablo 6.7 ve 6.8 oluşturuldu.
Tablo 6.7: Koyun derisi için yağların alan ve ağırlık değişimleri
11% 14% 17% 20%
SY Deri traş ağırlığı, g. 880 880 820 900
Çıkış alan değeri, dm2 102 108 86 102
Alan,dm2/ ağırlık, g. 0.116 0.123 0.105 0.113 SFO Deri traş ağırlığı, g. 1200 1100 1100 1100
Çıkış alan değeri, dm2 124 124 122 136
Alan,dm2/ ağırlık, g. 0.103 0.113 0.111 0.124
BS Deri traş ağırlığı, g. 1300 940 1000 960
Çıkış alan değeri, dm2 130 98 120 140
Tablo 6.8: Sığır derisi için alan ve ağırlık değişimleri
11% 17% 20%
SY Deri traş ağırlığı, g. 2150 1430 2100
Çıkış alan değeri, dm2 114 90 122
Alan, dm2/ ağırlık, g. 0.053 0.063 0.058
SFO Deri traş ağırlığı, g. 1400 1430 1500
Çıkış alan değeri, dm2 126 126 130
Alan, dm2/ ağırlık, g. 0.09 0.088 0.087
BS Deri traş ağırlığı, g. 2050 1820 1500
Çıkış alan değeri, dm2 124 124 122
7. DEĞERLENDĐRME VE YORUMLAR
Uluslar arası standartlara göre kromla tabaklanmış giysilik derilerde aşağıda ki değerler istenmektedir [26].
Kopma mukavemeti; 100 N/cm2 (minimum) % uzama ; %60 (maksimum)
Yırtılma mukavemeti 15 N (minimum)
6.Bölümde elde edilen sonuçları daha iyi anlayabilmek için tüm değerler deri ağırlığından yararlanılarak hesaplanan % yağ oranlarına bağlı olarak grafikleştirildi ve Şekil 7.1, 7.2, 7.3, 7.4, 7.5, 7.6, 7.7 ve 7.8 oluşturuldu.
Đlk olarak derilerin kopma dayanımı değerlerinden elde edilen verilerden yararlanılarak koyun için Şekil 7.1 ve sığır içinse Şekil 7.2 oluşturuldu.
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 11 14 17 20 % YAĞ N /m m 2 BS SY SFO
0 5 10 15 20 25 30 11 17 20 % YAĞ N /m m 2 BS SY SFO
Şekil 7.2: Sığır derisi için kopma değerleri karşılaştırma grafiği
Elde edilen bu grafikleri incelediğimizde; koyun ve sığır derilerinin elde edilen tüm değerler, aynı yağla yağlanmalarına rağmen oldukça farklı çıkmıştır. Đlk önce koyun için başlangıç kopma değerlerini inceleyerek başlayalım. BS, 6,35 N/mm2’den başlarken, SY 6,05 N/mm2 ve SFO ‘nun 9,05 N/mm2 ‘den başladığı görülüyor. Başlangıç değerlerine bakıldığında, en az yağ oranı ile en yüksek kopma haslığı değerini SFO‘nun verdiği ve yükselerek devam etmekte olduğu görülmektedir. SY ile BS’nin kopma değerleri başlangıçta birbirlerine yakınken artan yağ oranları ile birlikte SY artan bir grafik eğrisi gösterirken, buna karşılık BS azalan bir grafik eğrisi göstermiştir. Son değerlere bakıldığında ise; sadece BS’nin başlangıç değerinin altında kalan tek yağ çeşidi olduğu görülmektedir. Sığır derisi ile elde edilen kopma değerleri incelediğimizde ise, BS 25,4 N/mm2 ile başlarken, SY 20,8 N/mm2 ve SFO 25,5 N/mm2’ den başladığı görülmüştür. Bitiş değerlerini incelersek; BS 19,9 N/mm2 ile biterken, SY 19,8 N/mm2 ve SFO 27,9 N/mm2 olduğu görülmüştür. Şekil 7.1 ve Şekil 7.2 ile beraber dikkatlice incelediğimizde SFO ve BS ‘nin her iki deri çeşidinde de ortak özellik gösterdiği, SY’nin ise koyun derisi denemesinde artarak bitirdiği, sığır derisinde ise başladığı değere yakın değerde bitirdiği görülmüştür.
Đncelediğim ikinci değer olan , % uzama değerlerini artan yağ oranlarında verdikleri değişimleri Şekil 7.3 ve Şekil 7.4’e bakarak karşılaştırmalı olarak değerlendirirsek;
0 10 20 30 40 50 60 70 80 11 14 17 20 % YAĞ % U Z A M A BS SY SFO
Şekil 7.3: Koyun derisi için % uzama karşılaştırma grafiği
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 11 17 20 % YAĞ % U Z A M A BS SY SFO
Şekil 7.4: Sığır derisi için % uzama karşılaştırma grafiği
Koyun derisi verileri içinde en az yağ kullanım oranında en yüksek % uzama değerini BS’nin 67,4 ile verirken en düşük değeri 47.85 ile SY vermiştir. Şekil 7.3‘e bakıldığında; BS en iyi değerle başlamasına rağmen en kötü değer olan 44,3 değerine azalarak bitirmiştir. SFO’da BS gibi başlangıç değerinin altında 62,65 ile bitirmiştir. En kötü veri ile başlamasına rağmen, artan yağ oranı ile tek yükselen grafiği SY vermiş ve 53,55 ile bitmiştir. Sığır derisi için ise Şekil 7.4’de baktığımızda en az yağ kullanım oranında en iyi sonucu SFO 25,5 ile verirken BS 25,4 ile bu değere çok yakın bir değer vererek koyun derisi değerlerinde olduğu gibi davranış göstermiştir. Artan yağ oranlarıyla beraber tüm yağların azalarak bitirdikleri görülmüştür.
Üçüncü test metodu olarak da yırtılma değerlerini Şekil 7.5 ve Şekil 7.6 ile karşılaştırmalı olarak inceledik.
0 10 20 30 40 50 60 11 14 17 20 % YAĞ Y IR T IL M A , N BS SY SFO
Şekil 7.5: Koyun derisi için Yırtılma dayanımı karşılaştırma grafiği
0 10 20 30 40 50 60 70 80 11 17 20 % YAĞ Y IR T IL M A , N BS SY SFO
Şekil 7.6: Sığır derisi için yırtılma dayanımı karşılaştırma grafiği
Koyun derileri için elde edilen yırtılma değerlerinden SY, en kötü değer olan 5,05 N’dan başladığı, BS 24,10 N ile SFO 29,75 N gibi birbirlerine daha yakın olan değerlerle başladıkları görülmektedir. Artan yağ oranlarıyla beraber en yüksek değerle başlayan SFO, yine en yüksek değer olan 54,45 N ile bitirdiği görülmektedir.
BS ise diğer aşamalarda olduğu gibi yine iyi bir performans gösterememiş ve SY’nin çok üstünde başlamasına rağmen, onun altında bir performansla 30,9 N ile bitirdiği görülmüştür. Sığır derilerinin yırtılma dayanımı değerlerini incelersek; başlangıçta en iyi değeri 73,6 N ile BS verirken, SFO 66,4 N ve SY 51 N olmuştur. Artan yağ ile beraber SFO ve SY artarak devam ederken BS azalarak bitirdiği gözlemlenmiştir. Bu testlerin yanında deri sanayinde aranan diğer bir özellikte, derilerin hafif olması veya alan veriminin yüksek olmasıdır. Tablo 6.7 ve 6.8 ‘de elde edilen değerler grafiksel olarak Şekil 7.7 ve Şekil 7.8 de gösterilmiştir.
0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 0,14 0,16 11 14 17 20 % YAĞ D m 2 / g r BS SY SFO
Şekil 7.7: Koyun derisi için yağların yüzey / ağırlık değişim grafiği
0 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09 0,1 11 17 20 % YAĞ D m 2 / g r BS SY SFO
