Elastan
Resim kaynağı: www.spandexfabric.cn
Likra, Spandex, Elastan, Dorlastan ve daha pek çok ticari ismiyle bilinen elastan lifi, teknik elyaf kategorisindeki bir tür sentetik liftir. Genellikle elastan ticari ismiyle bilinse de teknik ismi elastomer liftir. Bu elyaf tipinin karakteristik özelliği yüksek elastik toparlanmaya sahip olması (%99’a varan toparlanma) ve ilk boyuna oranla %500’e varan esnekliğidir. Bu özelliklerini kimyasal yapısı ve üretim biçimi etkiler[1].
Tarihi Gelişim
Doğal kauçuğun belirli kaynaklardan sadece belli dönemlerde elde edilmesinden dolayı üretim sürekliliğine elverişsizliği ve yarattığı ekonomik sorunlar doğrultusunda aynı özelliklere sahip bir malzeme sentezi ihtiyacı doğmuştur. Bunun üzerine 1937 senesinde Otto Bayer tarafından poliüretan bazlı elastomer sentezi diizosiyanat-poliadisyon metodu ile geliştirilmiştir. Yapıdaki uzun zincirli makroglikol esnekliği artırırken, kısa zincirli polimerik (poliüretan)-diizosiyanat ise sert ve mukavemeti yüksek bölgeleri oluşturur [3]. Telif sahibi olan IG Farbenfabrik firmasını alan DuPont, endüstriyel olarak ürettiği daha sert yapılı olan poliamit türü Nylon ve poliester türü Dacron ipliklerine esneklik katmayı hedeflemiş ve 1950lerin sonunda kimyagerleri C. L. Sandquist ve Joseph Shivers ticari olarak Lycra® şeklinde adlandırdıkları polieter-poliüretan kopolimerinden kuru çekim yöntemi ile lif üretmişlerdir[2].
Ham Madde
Elastomer lif üretiminde kullanılan 4 çeşit geleneksel termoplastik elastomer vardır. Bunlar poliüretanlar, poliester kopolimerleri, stiren kopolimerleri ve olefinlerdir. Mekanik dayanım açısından bahsi geçen polimerlerden ilk ikisi daha başarılıdır. Bunların dışında iki tip yüksek performans malzeme de elastomer lif üretiminde yerini almıştır: termoplastik poliamid elastomeri ve elastomerik alaşımlar. Alaşım polimerler olefin bazlı reçine ve kauçuktan oluşurken poliamid termoplastikler düşük yoğunluklu, yüksek uzama performansına sahip ve çözücülere ve sürtünmeye karşı iyi bir direnç sergilemektedir[1].
Üretim
Yumuşak ve sert segmentleri oluşturacak monomerler kimyasal reaksiyona girerek öncül polimer yapısını kurar. Polimeri oluşturan monomerlerden biri termal kararlılığı olan sert veya kristalin bölümü oluşturur. Bu segment, çapraz bağlanmış termoset kauçuğun aksine kayma esnasında yumuşar ve akmaya başlar. Diğer monomer ise kauçuk karakteri sağlamak için yumuşak veya amorf segmentin yapıtaşıdır. Bu iki monomerin katkı yüzdesi üzerinde yapılan ayarlamalar ile lif karakteristiği değiştirilebilir. Kopolimer sentezi blok veya graft yöntemleri ile yapılabilir. İlk metot daha uzun zincirli molekülleri oluştururken graft tekniği ile hem ana zinciri hem de dalların özellikleri son ürüne göe ayarlanabilir [1]. Daha sonra öncül polimer (prepolimer) diaminasit ile tepkimeye sokularak polimer zinciri uzatılır. İleriki aşamalarda proses kolaylığı sağlanması için hazırlanan polimer katkı maddeleri ile seyreltilir [2].
Lif Üretimi
Elastomeri meydana getiren monomerin kimyasal ve fiziksel özellikleri göz önünde bulundurularak üretim yöntemi belirlenir. Dört temel üretim tekniği olan kuru lif çekim, yaş lif çekim, reaksiyon lif çekim veya eriyikten lif çekim yöntemleri ile elastan lif eldesi gerçekleştirilebilir. Aralarında en çok tercih edilen lif üretim yöntemi ise kuru lif çekimidir.
Genel Özellikler
Elastan lifinin daha mukavim ve aynı zamanda daha esnek ve hafif olmasını kimyasal yapısı sağlamaktadır. Tanım olarak yapının en az %85’ini poliüretan oluşturacak şekilde yumuşak ve sert bölgelerden oluşan segmente bir yapıya sahiptirler[4]. Elastanların özellikleri arasında üstün oksitlenme dayanımı, kuru temizleme çözücülerine kaşı dayanım, boyar maddeyi iyi tutabilmesi, UV ışığa karşı dayanımı, vücut yağına karşı direnci ve insan vücudu ile uyumu ve kumaş üretimi esnasında oluşan gerginliğe karşı mukavemeti yer alır [1]. Kimyasal kararlılık, boyanabilirlik, yırtılma direnci ve aşınma mukavemeti açısından poliüretan tabanlı elastomer lifin daha üstün olması, doğal kauçuk lifinin yerini almasını sağlamıştır. Aynı ve hatta daha iyi teknik performansa sahip olmasının yanı sıra elastanın daha hafif olması kalıcı esneklik gerektiren iç giyim, spor tekstilleri, mayo, korse, tıbbi içgiyim, dokusuz yüzeyler gibi çeşitli dokuma ve örme ürünlerinde de kullanım alanı oluşturmuştur [2].
Lif Geri Kazanımı
Sirküler ekonominin ve geri dönüşümün öneminin giderek artmasıyla beraber üretim-tüketim döngüsünün kapatılması için tekstil son ürünleri çeşitli yöntemler ile ayrıştırılarak liflerin geri kazanımı gerçekleştirilmektedir. Elastomer lif, doğal ve sentetik elyafa esneklik fonksiyonu kazandırmak için onlarla beraber üretime girip iplik oluşturur. Ancak bu tip karışım elyafın geri dönüşümü yeterince etkili sağlanamamaktadır. Elastan lifin yüksek esneme kabiliyeti ve segmente yapısı ile diğer liflere nazaran daha farklı karakteristikte olması geri dönüşüm verimini düşürmektedir [5]. Ancak hammaddeden tüketim artığı oluncaya kadarki kullanım ömrü incelendiğinde elastan lifi PET ve akrilik elyafı bazlı ürünlerden sonra doğaya en az etkisi olan üçüncü lif türüdür [6].
