Wet-white deri ürün özelliklerinin geliştirilmesi

Abstract

İnsanların ihtiyaçlarını karşılamak için derinin bozulur durumdaki ham halinden, bozulmaz ve sağlam yapılı hale dönüştürülmesi işlemine tabaklama denir. Deri tabaklama işlemi ile asitlere, alkalilere, enzimlere, belli sıcaklıktaki suya ve mikroorganizmal faaliyetlere karşı dayanıklı hale gelir. Günümüzde mineral tabaklama maddelerinin deri üretim teknolojisinde özel bir yeri vardır. Tabaklamada, mineral tabaklama maddelerinin kullanılması deriye bitkisel tabaklanmış bir deriden daha değişik bir karakter ve farklı özellikler kazandırır. Mineral tabaklanmış bir deri bitkisel tabaklanmış bir deriye nazaran daha yumuşak, hafif, esnek ve daha fazla uzama kabiliyetindedir. Bunun yanında ısıya dayanıklı, büzülme sıcaklığı yüksek, boyanma ve yağlanması kolay, finisaj olanakları fazladır. Bu özelliklerinden dolayı mineral tabaklama giderek yayılmış ve günümüz modern deri teknolojisinin ortaya çıkmasına neden olmuştur. Mineral tabaklayıcı maddeler ve bunların içinde özellikle krom tuzları ideal tabaklayıcı maddeler olarak kabul edilir.Deri Sektöründe mineral tabaklayıcı malzeme olarak, yüksek hidrotermal stabilite ve iyi dayanım sağlaması yanında üniversal bir tabaklayıcı özelliği göstermesi ve iyi organoleptik özellikler vermesi sebebiyle yoğun olarak Krom(III) tuzları kullanılmaktadır. Ancak bu olumlu özelliklerin yanında krom tabaklamanın insan sağlığı ve çevre sorunları açısından potansiyel risk taşıması; kullanımını engelleyen önemli dezavantajlarından kabul edilmektedir. Tabaklama maddesi olarak kullanılan Krom(III) tuzları zararlı olmamasına rağmen atık sularda ve ürünlerde dış etkenlere bağlı olarak Krom(VI)' ya yükseltgenme ihtimali bulunmaktadır. Bu nedenle Krom(VI) içeren atık sular ve oluşan katı atıklar çevreye ciddi anlamda zarar vermekte ve nihai ürünlerde Krom(VI) oluşumu insan sağlığını tehdit edebilmektedir. Bu yüzden bazı ülkelerde belirli amaçlar için kullanılan derilerin üretiminde kromla tabaklama yöntemine yasaklamalar veya kısıtlamalar getirilmiştir. Krom yerine kullanılabilecek alternatif tabaklama maddelerinin kaynak sıkıntısının olmaması, kolay ve güvenle uygulanabilmesi, düşük maliyetli olması, çevre dostu özellik göstermesi ve ürün performans özelliklerinin kromla rekabet edebilecek düzeyde olması önem arz etmektedir.Son zamanlarda, Krom(III) tuzları yerine Zirkonyum(IV), Alüminyum(III), Titanyum(IV), Demir(III), tuzları vb. mineral tabaklayıcı maddeler ve Fosfonyum tuzları gibi organik içerikli tabaklama maddeleri kullanılmaya başlanmıştır. Bu maddeler kullanılarak tabaklanmış deriler literatürde Wet-White adıyla yer almaktadır. Bu tabaklama yöntemleri kromun bazı çevresel risklerine karşı alternatif olarak görülürken, çeşitli özellikleri bakımından krom tabaklamanın yerini alabilecek niteliğe sahip değillerdir. Bu alternatiflerden alüminyum tabaklamada düşük kararlılığa sahip, kompleks oluşturabilen bir geçiş metali olması dolayısıyla tabaklama sonrası elde edilen ürünlerin yıkama haslıkları yeterince iyi değildir. Zirkonyum(IV) tuzlarının yüksek asitliğinden dolayı maskeleme maddesi olarak sitrik asit veya sodyum sitrat kullanımıyla tabaklama özelliklerinin iyileştirilebildiği literatürde yer almıştır. Ancak zirkonyum tuzunun yüksek asitliğinin yanında yüksek maliyeti; bu tabaklama maddesinin ticari yönden kabul edilebilirliğini sınırlandırmaktadır. Dolayısıyla; hem alüminyum ve hem de zirkonyumun bu dezavantajlarından dolayı krom tabaklamayla rekabet edebilme ihtimali teknik açıdan oldukça düşüktür. Bunlar haricinde demir tabaklamada ise; hidroksi asitlerin maskeleme maddesi olarak kullanılmasıyla başarı sağlanabilmesine rağmen deri kalitesi beklenenin gerisinde kaldığından pratiğe aktarılmamıştır. Bu tez çalışmasında, sektörel olarak da önemli hedeflerden biri olan çevresel üretim ve giyim ekolojisi açısından iyileştirilmiş ürünlerin üretilmesi amaçlanmaktadır. Bu amaçla deri endüstrisinde yaşanan kromdan kaçış yönündeki genel yönelimlere bağlı olarak alternatif tabaklama yöntemleri üzerinde çalışılmıştır. Tez çalışmasında tabaklama işleminde zirkonyum (IV), alüminyum (III) tuzları ile fosfonyum gibi organik içerikli tabaklama maddeleri, jelatinin parçalanma ürünleri olan doğal polimerler kullanılarak elde edilen mamul derilerin performans özellikleri ortaya konmuştur. Ayrıca kullanılan doğal polimerler ile söz konusu tabaklama yöntemlerinin dezavantajlı yönleri iyileştirilmiş ve deri kalitesi artırılmıştır.Anahtar kelimeler: Deri, tabaklama, Wet-White deri, kromsuz deri

Tanning is the main process for obtaining leather, which is satisfactorily durable and less susceptible to decomposition. Nowadays mineral tanning is of technical importance for leather manufacturing considering the properties and performance. Mineral tannage is the preference in many leather types so that leathers become softer, lighter and more flexible as well as having higher hydrothermal stability as compared to vegetable tannage. Also it is too appropriate for dying and fatliquoring processes and can be finished through different ways. Among the mineral tanning agents, chromium salts have a distinction and it is known as ideal tanning agents considering the characteristics.Although chromium salts are being mostly used due to their high hydrotermal stability and good organoleptical properties, their usage has been restricted because of advers effects on environment and human health. The risks deal with heavy metal accumulation and oxidation to toxic hexavalent form. Due to the risks, recently alternative tannages have been replaced with chromium in order to make use of the mineral tanning advantages lacking with other organic tanning procedures. In today's trends toward chrome-free tanning technology, zirconium, aluminium, titanium and organic phosphoniım salts are principal options alternatively to chromium tannage. Although leathers are mineral tanned having distinct properties such as better durability, superior performance and good dyeability, they are not chemically stable and satisfactorily soft and flexible as well as having appropriate hydrothermal stability. Thus the leathers, namely wet-white, need to be upgraded with some other tanning agents in order to eliminate some economical and technical drawbacks.In this thesis, it has been studied on the leathers having compatible properties to that of chromium by using zirconium, aliminium, phosphonium salts and their combinations along with natural polymers such as gelatine, whey protein. Also an alternative technology has been introduced to the industry for improving the wet-white characteristics using waste proteins such as gelatine by products, thereby helping promote the ecofriendly aspects in leather industry.Keywords: Leather, tanning, Wet-White leather, Chromium free leather.