Telefon: 0224 220 84 24

Çağla BEKTAŞ

Kıdemli Ar-Ge Mühendisi – Kimya Mühendisi

Evyap Sabun Yağ Gliserin San. ve Tic. A.Ş.

 

ÖZET

Kullan-at bebek bezlerinin nefes alabilme özellikleri, farklı asidik derecede ve yüksek ısıda beze gelen idrarın, bebeğin cildinde tahriş oluşturmaması açısından kritik öneme sahiptir. Bebek bezlerinde nefes alabilen özelliğin verildiği katman, idrarın bebeğin çamaşırına bulaşmasını engelleyen en dış katmanıdır. Bu katman hijyen sektöründe “backsheet” olarak tanımlanmakta olup dokumasız kumaş ve film laminasyonundan oluşmaktadır.

 

GİRİŞ

20.yüzyılın en önemli tüketici ürünlerinden biri gün geçtikçe daha küçük, daha ucuz, daha kullanışlı ve daha çevre dostu olarak üretilmeye başlayan tek kullanımlık bebek bezleridir [1]. 1930’lu yıllarda sadece selüloz tabakası olarak başlayan geliştirme ve ticarileşme süreci sonunda günümüzde temel olarak en dış yüzeydeki backsheet, cilde değen en üst yüzeydeki topsheet, sıvının hızla emilip emici tabaka boyunca dağıtılmasına yardım eden ADL (emme ve dağıtma tabakası, acquisition distribution layer), emici tabakayı oluşturan selüloz ve SAP (süper emici polimer) karışımı ile ön-arka kulakçıklar, bariyerler, yan bantlar, lastikler, tutkal, losyon gibi yardımcı diğer malzemelerin bir araya getirilmesi ile bebek bezleri üretilmektedir. Bebek bezi katmanlarını oluşturan dokumasız kumaşlar (nonwoven) hassas bebek cildi için hijyen sektörüne özel olarak üretilmektedir.

Tipik bir bebek bezi Şekil 1 de belirtildiği gibidir, temel olarak 12 farklı bileşenin  hotmelt tipi tutkal ile yapıştırılıp bir araya getirilmesi ile oluşmaktadır.

  1. Backsheet: Bezin dış tabakasını oluşturan ve idrarın bebeğin kıyafetlerine bulaşmasını engelleyen tercihe göre nefes alabilen/nefes alamayan özelliğe sahip bir dış katmandır. Şekil 1’de “nefes alan özel pamuksu doku” ile gösterilmiştir. Bu katmanın dış tarafı dokumasız kumaş tabakası ile çevrilidir.
  2. Topsheet: Bezin bebeğin cildine temas eden içteki en üst tabakası olan dokumasız kumaş katmandır. Şekil 1’de “boydan boya emici bölge” ile gösterilmiştir.
  3. Side tape: Bezi bebeğe giydirirken üstüne tutturmak amacı ile kullanılan yapışkan yan bantlardır. Şekil 1’de “tekrar yapışabilen akıllı yan bantlar” ile gösterilmiştir.
  4. Frontal tape: Bezin bebeğe giydirilirken side tape’lerin yapıştırıldığı ön bant noktasıdır.  Şekil 1’de “pamuksu ön bant” şeklinde belirtilmiştir.
  5. Back ear: Bir ucunun side tape’e diğer ucunun backsheet malzemesine tutturulduğu, esnek arka kulaklardır. Bezin anatomik olarak bebeğin üstüne oturmasını kolaylaştırmak amacıyla esnek malzeme kullanımı tercih edilmektedir. Şekil 1’de “ultra esnek ve yumuşak yan kulaklar” ifadesi ile gösterilmiştir.
  6. ADL (Acquisition & Distribution Layer): Topsheet’in altında yer alan emme ve dağıtma tabakası, üst taraftan yoğun bir şekilde gelen idrarın alt tabakaya emici bölge boyunca öne ve arka doğru dağıtarak alt katmana iletilmesinden sorumludur. Böylece bez kapasitesinin etkin bir şekilde kullanımına olanak sağlar. Şekil 1’de “4 katlı dağıtıcı yüzey” ifadesi ile belirtilmiştir.
  7. Leg cuff (Bariyer): İdrarın bacak kısımlarından taşmasını engellemek için kullanılan hidrofobik özellikte dokumasız kumaş malzemedir.
  8. Elastics: Bacak & bariyer kısımlarında kullanılan lastik malzemedir. Şekil 1’de “ikili sızdırmazlık kalkanı” ifadesi ile gösterilmiştir.
  9. SAP (Süper Absorban Polimerler) : Bezin sıvıyı emen ve bünyesinde hapseden, emici core tabakasında kullanılan, çapraz bağlı sodyum poliakrilat malzemedir. Şekil 1’de “süper emici kristaller” ifadesi ile gösterilmiştir.
  10. Selüloz (Pulp/Kağıt hamuru): Emici core tabakada SAP taneciklerinin emici core tabakası boyunca homojen dağılımını sağlar. Şekil 1’de süper emici kristaller arasında bulunur.
  11. Nonwoven core cover: SAP ve selülozu bir arada tutan dokumasız kumaş sargı tabakasıdır.  Şekil 1’de süper emici kristallerin dışındaki beyaz katmandır.
  12. Front ear: Bezi bebeğe giydirirken annenin tutmasını kolaylaştıran ön kulaklardır. Şekil 1’de pamuksu ön bantın sağ ve sol tarafında backsheet hammaddesine yapışık olan kulaç şeklindeki kısımdır.
  13. Losyon: Bezin kullanım sonrası kötü kokmasını engellemek ve bebeğin cildini yatıştırıcı etkiye sahip özel geliştirilmiş losyon bulunmaktadır. Şekil 1’de “özel losyon” şeklinde ifade edilmiştir. Bebek bezinde losyon kullanımı opsiyoneldir.
  14. Hotmelt: Yukarıdaki tüm bu komponentlerin birbirine yapışmasını sağlar, tüm katmanlar arasında bulunmaktadır. [1-3]

 

 

 

NEFES ALABİLEN MİKRO GÖZENEKLİ FİLM

Backsheet malzemesi LDPE, HDPE, LLDPE, PP, Metalosan PE-PP ve bunların kopolimerleri gibi poliolefin malzemelerden oluşan polimer matriksinin ekstrüzyon prosesinden geçirilmesi ile elde edilir. Ekstrüzyon prosesindeki bu poliolefinlere nefes alabilen gözenekli yapıyı kazandırmak amacıyla inorganik dolgu maddeleri eklenmektedir. İnorganik dolgu maddelerine örnek olarak kil, TiO2, CaCO3, Ba2SO4, zeolit, polistiren, silika örnek verilebilir. Sektörde yaygın olarak CaCO3 kullanılmaktadır. İnorganik dolgu malzemeleri yaklaşık olarak 0,1-5 micron büyüklüğündedir. Ekstrüzyon prosesinden elde edilen film çeşitli gerdirme işlemlerine tabi tutulur. Gerdirme işlemiyle, polimer katı taneciklerden sıyrılır ve katı taneciğin etrafında mikro gözenekler oluşur. Bu işlem oda sıcaklıkğında kolaylıkla gerçekleşir. Eğer film matriksinde yeterli dolgu maddesi varsa ve yeterli gerdirme işlemi uygulanıyorsa, mikro gözenekler birbirleriyle birleşerek filmin kesiti boyunca düzensiz yolların açılmasına sebep olur. Böylelikle filme nefes alabilme özelliği kazandırılır. Elde edilen nefes alabilir film, üretimin bundan sonraki adımında baskı işlemine tabi tutulur. Baskıdan çıkan ürüne son aşamada dokumasız kumaş tabakası lamine edilerek yumuşak dokunuş hissiyatı kazandırılır ve malzeme son ürün halini almış olur.

Bitmiş ürünün nefes alabilme performansını etkileyen önemli parametreler aşağıdaki gibidir:

  • Dolgu malzemesi tipi, boyutu, miktarı
  • Polimer matriks
  • Çekim tipi ve derecesi

Backsheet üretiminde hedef, her alanda yeterli miktarda inorganik dolgu malzemesi içeren uygun kalınlıktaki filmin, mikro gözenekli ve nefes alabilen hale gelecek şekilde gerdirilmesidir. Gerdirme işlemi, makine yönünde (MD), makinanın çapraz yönünde (CD) veya enine-boyuna yönlendirme (MD+CD) şeklinde olmak üzere 3 yolla yapılabilir.

Backsheet malzemesinin içerdiği dolgu malzemesi miktarı arttıkça, hava ve su buharı geçirgenliği de artmaktadır. Hava ve su buharı geçirgenliğinin dolgu malzemesi miktarına göre değişimi Şekil 2’de gösterilmiştir.

 

Malzemenin nefes alma özelliğinin optimum seviyede tutulması çok önemlidir. Mikro çatlakları oluşturan gözenek boyutunun normalden çok büyük olması su buharı geçirgenliğini artıracağından, bu durum bezde kullanım sonrası idrar ve dışkı varlığında oluşan kötü kokunun rahatsızlık verecek kadar hissedilmesine ve backsheet yüzeyinin nemlenmesine sebep olabilmektedir. Bu nedenle gözenek boyutu ne nefes almayı (hava geçirgenliği) olumsuz etkileyecek kadar küçük ne de su buharını normalden fazla geçirecek kadar büyük olmalıdır. [3]

Backsheet malzemesinin nefes almasını sağlayan mikrogözenekli film yapısının SEM ile çekilmiş görüntüsü Şekil 3’te verilmiştir.

 

KAYNAKLAR

  1. Dyer, D., “Seven Decades of Disposible Diapers: A record of Continuous Innovation and Expanding Benefit”, 2005, Edana.
  2. https://www.edana.org/ (Son Erişim Tarihi: 15.06.2019)
  3. Dokusuz Yüzeyler Eğitim Notları, Hassan Grup, 2014, İstanbul, Türkiye