Gelişen teknoloji ve tüketicilerin tekstilde farklı özellikleri bir arada istemeleri, yeni tekniklerin geliştirilmesine etken olmuştur.
Tekstilde, klasik kaplama tekniklerinin yanı sıra son yıllarda kullanımı giderek artan Sol-Jel teknolojisi büyük ilgi görmektedir.
SOL-JEL NEDİR?
Sol-jel sürecinde, sistem sıvı fazdan (sol) katı-sıvı ara faza (jel) dönüşmektedir.
Sol, başlatıcı madde (prekürsör) olarak bir metal alkoksitin, bir çözücü (su ve/veya alkol) ve asidik ya da bazik katalizör ile oda sıcaklığında karıştırılmasından oluşmaktadır. –OR grubu sayesinde reaksiyon verilmekte ve lif yüzeyine hidrojen üzerinden kovalent bağlarla bağlanabilmektedir.
Sol çözeltisi tekstil yüzeyine uygulandıktan sonra, çözücü içeren ıslak jel (lyojel) katmanını oluşturur. En son katmanı oluşturmak için bu yüzey kurutularak lyojel kaplamadan çözücü uzaklaştırılır ve böylelikle kuru jel (kserojel) formu oluşur.
Tekstil kaplamalarında hidroliz ve kurutma şartları, kaplanan filmin yoğunluk, gözeneklilik ve mekanik özelliklerini önemli ölçüde etkilemektedir.
Sol-jel teknolojisinin bir çok avantajı bulanmaktadır.
Sol-jel yöntemi ile değişik geometrilere sahip cisimler homojen olarak kaplanabilmektedir. Ayrıca bu yöntem ile çok katlı kaplama yapmak mümkün olduğu gibi düşük sıcaklıklarda saf ve homojen ince filmler de hazırlanabilmektedir.
Kaplamada kullanılan kimyasallar farklılık göstermektedir. Kimyasallarla ilgili bir problem yoksa sol-jel yöntemi tehlikesizdir ve kirliliğe sebep olmamaktadır. Fakat kullanılan kimyasallara göre sağlığa zararlı olabilmektedir. Aynı zamanda kullanılan kimyasalların maliyeti yüksek olabilmektedir.
Fonksiyonel Özellik Kazandırılırken En Çok Tercih Edilen Bileşikler
- Su, yağ ve kir iticilik: TiO2, MgO, ZrO, ZnO
- UV koruması: TiO2, ZnO, SiO2, Al2O3
- Antimikrobiyallik: Ag iyonları, TiO2, ZnO
- Antistatiklik ve iletkenlik: Cu, Polianilin
- Kendi kendini temizleme özelliği: SiO2, TiO2
- Güç tutuşurluk: Formik asit, Guandin fosfat
Sol-Jel Kaplama Yöntemleri
Sol-jel yöntemi ile birçok kaplama şekli vardır. Bu kaplama yöntemleri daldırarak, döndürerek, püskürtme, elektroforez, termoforez, karışık ve yerleştirme kaplama yöntemleridir.
Daldırma, döndürme ve püskürtme kaplama yöntemleri yaygın olarak kullanılan sol-jel kaplama prosesleridir.
Daldırma Yöntemi
Sol-jel kaplamanın en önemli yöntemlerinden biridir. Altlığın hazırlanan sole belirli bir hızla daldırılması ve aynı hızla çıkarılması esasına dayanmaktadır.
Daldırma ile kaplama yöntemi beş aşamada gerçekleşir: daldırma, yukarı çekme, kaplama, süzülme ve buharlaşma.
Döndürme Yöntemi
Bu yöntem, taşıyıcının yatay olarak bir eksen etrafında döndürülürken üzerine sol damlatılması ve solün merkezkaç kuvvetinin etkisiyle taşıyıcı yüzeyine yayılması esasına dayanmaktadır.
Püskürtme Yöntemi
Bir püskürtme tabancası yardımı ile malzemenin altlık üzerine püskürtülmesi esasına dayanır. Püskürtme tabancasının ucundaki deliklerin sayısı, deliklerin çapları, çözeltiyi püskürtme hızı, püskürtme uzaklığı, kaplamanın niteliğini belirleyen önemli etkenlerdir. Seri imalat için uygundur.
REFERANS
Özler, F. B., Titanyum ve Alaşımlarının Sol-Jel Daldırma Yöntemiyle Yüzey Modifikasyonu, Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, İstanbul, 2007
Eryaman, Y., Korkmaz, Y., Süperhidrofob Tekstil Yüzeylerin Florsuz Bileşikler Kullanılarak Sol-Jel Yöntemi ile Modifikasyonu, Derleme Makale, Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi, Kahramanmaraş, 2016