Su Sızdırmaz Kaplama Malzemesi ve Yüksek Performanslı Ayakkabı Yapıştırıcısı Eldesi
Özet
Su sızdırmaz malzemeler kimyasal ağırlıklı olup, geçici çözümler sunmaktadır. Ayrıca yüksek maliyettedir. Ayakkabı yüzeyine kalıcı deformasyon sorunu da yaratmaktadırlar.
Ayakkabı sektörü için en önemli alanlarından biri de yapıştırıcılardır. Yapıştırıcılar nesneleri
birbirine bağlayan bir ara yüzey malzemesidir. Kimyasallardan oluşan bu yapıştırıcıların ayakkabı ömrü için önemi ciddi manada büyüktür.
Günlük hayatta devamlı olarak hareket halindeyiz ve bu yüzden ayakkabılar sürekli olarak deformasyonlara uğramaktadır.
Ayrıca
ayakkabı ile zorlu temas durumlarında daha ağır deformasyonlar oluşmakta ve yüzeyler ve taban ve üst/yan kısımlar birbirinden ayrılmaktadır. İşte bu tarz problemlere yönelik olarak birçok kuruluş ideal yapıştırıcı üretimi için çeşitli arayışlar içindedir.
İşte bu amaçla, çalışmamızda, ayakkabı ürünlerinde yüksek performanslı yapıştırıcı ve su sızdırmazlık özelliği sağlayacak kaplama malzemesi elde edilmiştir.
1. Giriş
Yapıştırıcı, nesne ve yüzeyleri birbirine yapıştıran doğal ve sentetik maddelerdir. Pek çok yapıştırıcı, sektöre ve birbirine yapıştırılması gereken alt tabakalara bağlı olarak özel amaçlar için üretilir.
Yapıştırıcılar çoğunlukla, sonunda plastik olarak tanınabilecek kimyasal yapılar olan polimerler veya reçinelerden yapılır. Yapıştırıcıların her birinin kendine özgü formülü bulunmaktadır.
İhtiyaç durumlarında yapışkan, malzemeye göre çeşitlilik göstermektedir. Yapıştırıcılar; doğal yapıştırıcılar, yarı sentetik yapıştırıcılar ve sentetik polimerler olmak üzere üç ana bölümde incelenebilir [1,2].
Doğal Yapıştırıcılar: Antik çağda doğal yapıştırıcılar bitkilerden ve hayvanların kemik, deri ve salgı bezleri gibi bölümlerinin işlenmesiyle elde ediliyordu. Kaba işlerde ve güçlü yapıştırma özelliği gereken alanlarda daha çok hayvansal yapıştırıcılar tercih edilirken, kağıt
yapıştırmak gibi daha ince işlerde ise (nişasta vb.) bitkisel yapıştırıcılar kullanılmıştır.
Orta çağda hayvansal doğal yapıştırıcılar inek, boğa, manda gibi büyükbaş hayvanların yağlarından, sinir dokusundan, tendonlarından, kemiklerinden elde edilmiştir. Son yapılan çalışmalarda da daha kuvvetli doğal yapıştırıcılar üretilmektedir.
Bitkisel Yapıştırıcılar: Çoğunlukla nişastalı bitkilerin işlenmesi ile oluşturulmaktadır. Nişasta dışında bazı ağaç türlerinin reçineleri de bitkisel yapıştırıcıdır. Nişasta, molekül ağırlığı yüksek olan polimerik yapıda bir malzemedir.
Buğday ve patates gibi maddelerde oldukça fazla bulunmaktadır. Nişasta, glikozun bir polimeri olup soğuk haldeyken tatbik edilirler ve kokuları yoktur.
Öte yandan nişasta güçlü bir yapıştırıcı değildir ve suya karşı direnci azdır. Direncinin artırılması için işlemlerden geçirilir. Nişastanın ısıtılarak degrasyonu ile elde edilen dekstrin (nişastanın bölünmesinden elde edilen zamklı bir madde), neme karşı nişastadan daha
dayanıklıdır.
Bu nedenle nişasta yerine dekstrin kullanımı tercih edilir. Dekstrinin üç türü bulunmaktadır:
Beyaz dekstrin, sarı ve kanarya dekstrini, İngiliz zamkı. Dekstrine baroks katıldığında yapışkanlığı ve dayanımı artmaktadır.
Osmanlı döneminde Anadolu’da çiriş adı verilen bir yapıştırıcı dericilik ve deri ayakkabı yapımı alanında bugün kullanılan derby ve bally gibi yapıştırıcıların yerine kullanılmıştır.
Bu yapıştırıcı zambakgillerden beyaz çiçekli bir bitki olan çiriş köklerinde bulunan dekstrinden elde edilmektedir.
Proteinli Yapıştırıcılar: Hayvanların kemik, deri, solungaç gibi bölümlerinden üretilen proteinli yapıştırıcılar arasında koruma alanında en çok kullanılanı, günümüzde hayvansal tutkal olarak bilinenidir.
Hayvansal tutkal, hayvanların kemiği ve derisinden yapılan, koyu mor, kahverengi renk tonunda, suda çözdükten sonra kullanılan jelatinsi bir yapıştırıcıdır.
Ayakkabı Yapımında Kullanılan Yapıştırıcılar:
• Hotmelt Yapıştırıcı,
• Solvent Bazlı Polikloropren Yapıştırıcı (Derby),
• Solvent Bazlı Elastomer Esaslı Yapıştırıcı,
• Solvent Bazlı Poliüretan Yapıştırıcı,
• Tek komponentli, polikloropren esaslı, su bazlı yapıştırıcıdır [1,2].
Yapıştırıcıların yanı sıra en önemli durumlarından biride su sızdırmazlık ürünleridir. Kimyasal ağırlıklı bu malzemeler ayakkabı yüzeyine püskürtüldüğünde birkaç saate varan koruma sağlayarak gelen sıvıyı iterek hidrofobik yani suyu sevmeyen özellik göstermektedir.
Ancak doğru bilinen yanlışlar vardır. Su itici teknolojisi ile üretilenler de suya dayanıklıdır ancak ayakkabıyı korumada, su geçirmezlik özelliği kadar iyi değildirler.
Su geçirmez özellikte olan ayakkabıların bir kısmı hava da almamaktadır. Doğa sporlarına uygun olan modelleri vardır. Ayağı kış aylarında sıcak tutar ve ıslaklık hissini yaşatmaz.
Ayakkabı teknolojileri sayesinde farklı özelliklerde üretim gerçekleşir. Ayakkabının
ne tür mevsim ve hava koşullarında kullanılacağı, teknolojisi için seçim yapmada etki sağlayacaktır. En bilinen ayakkabı teknolojileri arasında su geçirmezlik, bir başka bilinen ismiyle waterproof özelliği bulunmaktadır.
[caption id="attachment_143952" align="aligncenter" width="725"]
Şekil 1. Su sızdırmazlık ve ayakkabı yapıştırıcısı[/caption]
Su geçirmez ayakkabılar daha çok kış ve bahar aylarında kullanılırlar. Kış ve sonbahar aylarında su geçirmez botlara ilgi oldukça fazladır. İlkbaharda ise bot yerine ayakkabılar tercih edilir [3]. Su sızdırmazlık ve ayakkabı yapıştırıcısı Şekil 1.’de gösterilmektedir.
[caption id="attachment_143953" align="aligncenter" width="570"]
Şekil 2.1. Su sızdırmazlık kaplama malzememiz ve deneme çalışmaları[/caption]
Bu çalışmada ayakkabı ürünlerinde yüksek performanslı yapıştırıcı ve su sızdırmazlık özelliği sağlayacak kaplama malzemesi elde edilmiştir.
2. Materyal ve Metot
2.1. Materyal
Su sızdırmazlık malzemeleri olarak sitrik asit kaplı kalsit, silika, aerojel ve patentli içerik matris malzememiz ve yüksek performanslı hızlı yapıştırıcı patentli içeriğimiz tercih edilmiştir.
2.2. Metot
Sitrik asit kaplı kalsit %3-7.5, silika %1-5, aerojel % 1-5 ve patentli içerik matris malzememiz kullanılarak bir karışım hazırlandı ve yazlık ve kışlık ayakkabılar üzerine püskürtme tabancası ile belirli bir debide püskürtme işlemi sağlandı.
Yarım saat bekletildikten sonra su yoğun bir yoldan geçiş yapılarak su sızdırmazlık
performansı ölçüldü [4]. Su sızdırmazlık kaplama malzememiz ve deneme çalışmaları Şekil 2.1.’de yer almaktadır.
Ayakkabı tabanı yırtık olan kısmına yüksek performanslı hızlı yapıştırıcı patentli içeriğimiz enjekte edilerek üst malzeme ile hızlıca kaynaması için beklenilmiş olup 15 dakika sürede sertleşme tamamen tamamlanmıştır [5].
Patentli içeriğimiz ile yüksek performanslı ayakkabı yapıştırıcı uygulamamız Şekil 2.2.’de
gösterilmektedir.
[caption id="attachment_143954" align="aligncenter" width="652"]
Şekil 2.2. Patentli içeriğimiz ile yüksek performanslı ayakkabı yapıştırıcı uygulamamız[/caption]
3. Sonuçlar ve Tartışma
Bu çalışmamızda başarılı bir şekilde ayakkabı ürünlerinde yüksek performanslı yapıştırıcı ve su sızdırmazlık özelliği sağlayacak kaplama malzemesi elde edilmiştir.
Su dolu yoldan geçilmesine rağmen, ayakkabı iç yüzeyine işleme durumunun olmaması, ayrıca ayakkabı üzerine toplanmasının meydana gelmemesi, bu malzemenin geleceğe ışık tutacak olmasını kuvvetle muhtemel yapmaktadır.
Çalışmamızın diğer koşullarda da denemeleri yapılacaktır. Yüksek performanslı ayakkabı yapıştırıcımız sürüldükten 15 dakika içinde hızlıca sertleşmiştir. Ayakkabı giyimi sağlandıktan sonra yürüme, sert nesne ile teması sağlanarak performans ölçümü gerçekleşmiştir.
Bu test koşulları 48 saati kapsayan koşullar altında denenmiştir. Yapıştırıcılara yönelik olarak ayakkabı üreticilerine ışık tutacak çalışmamız ideal özellikler sağlamaktadır.
Kaynaklar
[1]https://bilimkultur.com/yapistirici-cesitleri-yapistirici nedir/#Yapistirici_Cesitleri_Nelerdir
[2]https://acikders.ankara.edu.tr/pluginfile.php/74929/mod_resource/content/1/Unite_4.pdf
[3]https://www.sportiveturkiye.com/dogru-giyin/su-gecirmez-ayakkabilarin-ozellikleri/
[4]Cheramie, H. S., & O’Grady, S. E. (2003). Hoof repair and glue-on shoe adhesive technology. Veterinary Clinics: Equine Practice, 19(2), 519-530.
[5]Bulus, G. S., & Bulus, E. (2021). Production of Aerogel-Silica Based Super Hydrophobic Waterproof Material in Smart Surface Coatings. JOURNAL OF MATERIALS AND ELECTRONIC DEVICES, 7(1), 15-18.
Öğr. Gör. Erdi Buluş
Metalurji ve Malzeme Yüksek Mühendisi / Kıdemli Malzeme Teknolojileri Uzmanı
İstanbul Arel Üniversitesi ArelPOTKAM
(Polimer Teknolojiler ve Kompozit Uygulama ve Araştırma Merkezi)
Gülseren Sakarya Buluş
Uzman Hemşire
İstanbul İl Sağlık Müdürlüğü / Sağlık Hizmetleri Başkanlığı
Bahçeşehir Üniversitesi / Mühendislik Yönetimi Tezli Yüksek Lisans Programı
Kübra Gödek
İstanbul Arel Üniversitesi
Biyomedikal Mühendisliği
Dr. Öğr. Üyesi / Prof. Dr. Tayfun Çetin
Hakkari Üniversitesi
Elektrik ve Enerji Bölümü
Doğalgaz ve Tesisatı Teknolojisi
