Flok Tutkalları

Floklama endüstrisinde farklı tutkallar kullanılmaktadır, fakat üç tanesi en yaygın kullanılanlarıdır:
1)Kendiliğinden bağlanabilen akrilikler
2) Poliüretan bazlı tutkallar ve
3) P.V.C plastisoller PVC Plastisoller zemin kaplamaları suni deri ve ayakkabı üst malzemelerinin imalatında kullanılırlar. Bunlar sert ve nispeten ucuz yapışkanlardır, fakat birçok tekstil uygulaması için gerekli yumuşaklıktan yoksundurlar. Ayrıca plastikleştirici migrasyon sorunu vardır. Buna ek olarak , plastikleştirici kuru temizlemeye dayanıklı değildir.

Poliüretan sistemler mükemmel yekpare kumaş özellikleri verir, fakat pahalıdırlar ve solvent bazlı olduklarından yangın tehlikesi arz ederler.

Kendiliğinden bağlanabilen akrilik sulu emülsiyonlar, yıkanabilirlik, kuru temizlemeye dayanıklılık, maliyet, yumuşaklık ve bozulmama özellikleri göz önünde bulundurulduğunda, tekstil benzeri floklu malzemeler için en uyumlu olanıdır.

1.Akrilik Emülsiyonların Özellikleri

Akrilik tutkalların en önemli özelliklerinden bir tanesi sertliktir. Eğer akrilik bağlayıcılar çok yumuşarsa (düşük Tc) bunların bağlama güçleri zayıflar, bu da kötü yıkama ve kuru temizleme direnci yaratır. Eğer akrilik emülsiyon filmi çok sert ise (yüksek Tc) , doku kabul edilemez, kırılgan niteliğe bürünür. ERACRYL HM 201 Binderi ile hazırlanan ERACRYL EMK 320 (Kullanıma hazır flok tutkalı) tekstil malzemelerin floklanmasında özellikle giyimlik ürünlerde tercih edilmekte ve yaygın kullanılmaktadır. ERACRYL HM 201 Binderinden yıkamaya dayanıklı film elde etmek için bir çapraz bağlayıcı katılması gerekmektedir.

Plastik ve benzeri yüzeylerin floklanmasında göreceli olarak sert (Tc =+16) ERACRYL PS MOD gibi tutkallar kullanılabilir. Bu yapışkanın termoplastik niteliği plastik plakaların kalıplanabilmesine olanak vermektedir.

Parça baskı floklamalarında ERKAPRİNT AC 32 gibi su bazlı Pu takviyeli tutkallar rahatlıkla kullanılmakta masa tutkalı olarak da çok yumuşak bir akrilik türü olan ERKAFLEX 90 kullanılmakta.

2.Yardımcı Maddeler

Akrilik emülsiyonlar formüle edildiğinde polimer özelliklerine ek olarak, formülasyonun viskozitesi, reolojisi ve çalışma süresi gibi işlemle ilgili bir takım özelliklerin de göz önünde bulundurulması gerekmektedir. Bu ve diğer özellikler, flok yapışkanlarının formülasyonunda kullanılan yardımcı kimyasal maddelerden etkilenirler.

Köpük kesici bileşimin – oluşturulmasında ilk adım, akrilik emülsiyona ERKASOL DFO 100 gibi bir anti köpükleyicinin katılmasıdır. Emülsiyon ağırlığı üzerinden (%0.5 /0.8)’lik bir konsantrasyonda kullanıldığında, anti-köpükleyici yapışkan içinde ki kıstırılmış havanın bulunmasını en az düzeye indirecek ve dengeli bir tutkal uygulaması sağlayacaktır. Tutkala karışan havadan kaçınılması gerekmektedir, çünkü yapışkan içinde kuruma eğilimi gösterir ve kabartma silindirler, gravür silindirler, döner şablonlar (desen silindirleri) ve sprey ekipmanları tıkayabilecek partikürler oluşturur.

Koyultucu – akrilik bağlayıcılar, binderler düşük viskozitelerde temin edilirler ve a) uygun elyaf flok gömülmesi ve b) zemin dokuda minimum tutkal penetrasyonu sağlanması amacıyla zemin dokuya uygulanmadan önce uygun şekilde koyultulmalıdırlar. Uygun viskoziteyi belirlerken floklama için koyultulmuş akrilik formülasyonlarının tiksotropik olduğu ve makasa verildiklerinde viskozitede bir düşme yaratacağı dikkate alınmalıdır. Bıçak kaplama ya da rotasyon baskı yöntemleriyle yapışkan uygulandığında da bu durum ortaya çıkar ve ayrıca dövücü çubukların hareketi de durumu etkiler.

Genellikle formülasyon, öncelikle tutkal uygulama yöntemine ve zemin dokunun tipine ve hazırlanmasına bağlı olarak başlangıç olarak 30.000 ÷ 100.000 cps (centipoises) viskozite gerektirir.

Koyultucunun seçilmesi genellikle gerekli reolojiye bağlıdır ve ayrıca tutkal uygulama yöntemiyle belirlenir. En fazla kullanılanları bir alkali ile nötrleştirildiğinde son derece şişen ERACRYL ER-42 emülsiyonu gibi asid içeren akrilik emülsiyonlar.

ERACRYL ER-42 tarzı koyultucular, emülsiyona eklenmeden önce eşit ağırlıkta suyla seyreltilmelidir. Emülsiyonun amonyum hidroksid (amonyak) ile nötralize edilmesi tavsiye edilir, çünkü geçicidir ve bu nedenle uygulamadan ve kurumadan sonra formülasyonu etkilemez. Nötralize edilmiş emülsiyonun aklalinliği 8-8.5 arasında bir ph olmalıdır.

Selülozik koyultucular toz halindedirler ve oksalik asid katalizörü kullanıldığında kullanılırlar, çünkü bu katalizör ERACRYL ER-42 koyultucu sistemleriyle uyumlu değildir.

Katalizör – katalizörler, daha az optimum olan kurutma ve iyileştirme koşulları altında maksimum dayanıklılık elde etmek için ve çapraz bağlama oranını arttırmak için eklenirler. En baskın şekilde kullanılanları amonyum klorid, amonyum nitrat ve di-amonyum fosfat gibi gizli asildi katalizörlerdir. Amonyum klorid ve amonyum nitrat en etkili olanlarıdır; amonyum nitrat toksitlilik ve aşındırma bakımından daha az sorun yarattıklarından tavsiye edilmektedir. Katalizörler bir %25 (ya da daha az) sulu çözeltiden eklenmelidirler.

Kurutma ve iyileştirme koşullarının marjinal olduğu durumlarda oksalik asidin kullanılması tavsiye edilir, çünkü bu katalizörle daha düşük sıcaklıklar kullanılabilir. Katalizör bir %10’lik çözeltiden eklenmelidir ve daima nötr selülozik koyultucularla birlikte kullanılmaılıdır.

Tablo 1 akrilik emülsiyonlarla kullanılması gerekli konsantrasyonları ve iyileştirme koşullarını göstermektedir. Bunlar tipik iyileştirme koşullarıdır, ve özel durumlarda ise işlenecek olan kumaşa ve ayrıca kullanılan iyileştirmenin tipine bağlı olacaktır.

TABLO 1 AKRİLİK EMÜLSİYONLAR İÇİN KATALİZÖRLER

Katalizör konsantrasyon iyileştirme süresi ve sıcaklığı (formalasyonun toplam ağırlığı üzerinden ürün)

Oksalik asid % 0,1 1-1,5 dakika 125-135 C

Di-amonyum %1,0 1-3 dakika 135-150 C hidrojen fosfat (DAP)

Amonyum klorid %0,5 1-3 dakika 135-150 C

Amonyum nitrat %0,5 1-3 dakika 135-150 C

Nemlendirici – yapışkanların uzun süre havaya maruz kaldıkları durumlarda, ERKACOAT RD ya da gliserin gibi bir nemlendirici tek başına ya da üreyle harman halinde kullanılabilir. Bir nemlendirici yapışkanın çalışma süresini artıracak ve flok kullanmadan önce kurumasını engelleyerek, düşük flok yoğunluğundan kaçınılmasını sağlayacaktır. Ayrıca baskı silindirinin tıkanmasını engelleyecektir.

Bir nemlendiricinin kuru ve sıcak atmosfer koşullarının var olduğu durumlarda kullanılması tavsiye edilir. Yaklaşık olarak %2-4 oranında nemlendirici – toplam formülasyonun ağırlığı bazında tavsiye edilen konsantrasyondur.

Termofikse reçine – Flok Tutkalları kendiliğinden çapraz bağlamalı akrilik emülsiyonlarla bir termofikse reçinenin kullanılmasına gerek olmamasına karşın, bunun eklenmesi kumaşın özellikle evde yıkanmaya karşı dayanıklılığını artıracaktır. Ayrıca, iyileştirme sıcaklığını yaklaşık 15 C artıracaktır ve buda iyileştirme koşulları minimum olduğunda yararlıdır.

Tavsiye edilen reçine (çapraz bağlayıcı) ERKAFİX 80 (%80 aktif) gibi bir melamin formaldehidtir. Akrilik katı maddeler üzerinden yaklaşık olarak %2-5 reçine kullanılmalıdır; birçok akrilik %45-50 katılı olduğu düşünülür ise bu oran %4-8 dir. Daha yüksek konsantrasyonlar iyileştirme sıcaklığını daha fazla düşürmeyecek ve yapışkanın aşırı derecede sertleşmesine neden olabilecektir. Ayrıca tamamen ekolojik çapraz bağlayıcılar da mevcuttur. ERKAFİX ICN 125 (minimum %3 ilave edilmeli) VE ERKAFİX ZDX (minimum %2 ilave edilmeli) .

Pigmentler – renkli floklarla floklama yapıldığında yapışkanı flokunkiyle aynı renkle pigmentlemek gerekebilir. Su bazlı önceden dağıtılmış pigmentler tavsiye edilir ve bunlar koyultulmadan önce akrilik emülsiyona eklenmelidir.

3.Yapışkan Uygulamada Dikkat Edilecek Hususlar

Flok kaplama uygun flok saplanması ve flok yoğunluğu sağlamak amacıyla tutkallar daha düşük viskozitelerde formüle edilir (normal olarak 30.000 – 60.000 cps, brookfield LVF : #4/6 RPM) . Flok yoğunluğu, bir formülasyon reolojisiyle daha da geliştirilebilir, böylece flok gömüldükten sonra hem elektrostatik alanın hem de dövücü çubukların aksiyonu altında en iyi şekilde oryante olacaktır. (ERACRYL ER-42 bu bakımdan en iyi sonuçları vermiştir) . uygulanan flokların miktarı normalde 80-100 g/m2 arasındadır.

İkili kaplama sisteminin dezavantajı, daha hassas ekipman ayarlaması yapılması ve bu nedenle de operasyonun daha maliyetli olmasıdır. Diğer yandan, tekli kaplama operasyonu daha kaliteli zemin doku ya da daha karmaşık zemin doku hazırlığı gerektirir.

Floğun miktarına gelince, yaklaşık hesapla, flok yoğunluğu (g/m2 olarak) yaklaşık olarak elyaf uzunluğunun (mm olarak) 100 katına karşılık gelmektedir. Bu nedenle, floklu giyecek malzemesi için tipik flok yoğunlukları şöyle olacaktır.

Zemin flok 1mm boy 80-100 g/m2

1 / 2 -1 mm 50-100 g/m2

1-2 mm 150 g/m2′ ye kadar

floklu halılar için, 6 mm uzunluğunda elyaf uygulaması yaklaşık 600-700 g/m2’lik bir flok yoğunluğu gerektirir.