ÖZET
Kullan-at bebek bezleri, tüm dünyada bebek ve çocuk sağlığı açısından önemli bir hijyen ürünüdür.
Farklı asidik derecede ve yüksek ısıda gelen idrarın, bebeğin cildinde tahriş oluşturmaması, hassas
bebek cildinin sağlığı açısından kritik öneme sahiptir. Bu noktada bebek bezini oluşturan
komponentlerden performansı belirleyici olanların optimizasyonu ve bir arada uyum içinde çalışıyor
olması önemlidir.
1. 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.
2. PERFORMANSI ETKİLEYEN KRİTİK BİLEŞENLER
Bebek bezi esas olarak 3 ana kısımdan oluşmaktadır:
a) Yapısı hidrofilik fiberlerden oluşan, cilde değen ve yüzeydeki sıvıyı geçiren bir üst yüzey,
b) Sıvıyı kıyafetten uzak tutan ve geçirgen özelliği olmayan bir dış yüzey,
c) İç-dış yüzey arasında bulunan ve içerisinde sıvının absorplanması konusunda yararlanılan sıvı
emici malzemelerin (SAP, ADL, selüloz) kullanıldığı emici bir tabaka.
İdrarı bebeğin cildinden hızla uzaklaştırıp daha alt katmanda hapseden ve bebeğin oturduğu, uyuduğu,
oynadığı hareket durumları göz önünde bulundurularak, bu esnada bebek bezine uyguladığı basınç
altında cilde geri verilen ıslaklık hissinin ve buna bağlı sızma ve pişik oluşumunun minimize edildiği
bebek bezleri için ADL, SAP ve selüloz bileşenlerinin optimizasyonu ve tasarım çalışmaları önemli
kilometre taşlarını oluşturmaktadır. Bu hammaddelere ilişkin detaylar aşağıda paylaşılmıştır:
2.1. Süper Absorban Polimer (SAP)
Süper absorban polimerler (SAP) 1980’lerden itibaren artan bir başarı ile piyasada pazarlanmaktadır
[2]. Üreticiler tarafından SAM (süper emici malzeme), AGM (emici jel malzeme, absobing gel
material) gibi çeşitli isimlerle adlandırılabilmektedir. Bu duroplastik sentetik malzemeler, suda kendi
ağırlıklarının pek çok fazlası sıvıyı absorplayabilir, hidrojel adı verilen bir form alır ve bu suyu baskı
altında dahi sıkıca tutabilirler. Hidrojel formundaki bu polimerler, üretim prosesi sırasında maruz
kaldıkları kurutma ve pülverizasyon işlemleri neticesinde toz bir formda pazara sunulurlar.
Çoğunlukla 150µ-850µ partikül boyutuna sahip polimerler seçilerek yüzey çapraz bağlama işlemine
tabi tutulduktan sonra ticarileştirilirler [3]. Nihai son kullanım alanı bebek bezleri, yetişkin bezleri ve
kadın pedi gibi hijyenik ürünlerdir [2,3,4,5].
Yüksek performanslı SAP malzemesi, farklı hammaddelerinin olmasının yanı sıra çoğunlukla sulu bir
çözeltide radikal zincir polimerizasyonu ile akrilik asidin çapraz bağlı sodyum tuzu olarak sentezlenir
[2,4,5]. Çeşitli modifikasyonlar yapılarak uygulamaya özel polimerler üretilebilir. Çapraz bağlayıcı
cinsi, miktarı, partikül büyüklüğü kontrolü, çeşitli katkı maddeleri ve reaksiyon koşullarının dikkatli
kontrolü ile günümüz piyasasında yüksek absorpsiyon ve tutma özelliğinin yanı sıra geçirgenlik,
stabilite ve farklı reolojik özelliklere sahip SAP’lar üretilebilmektedir [2].
Teknik olarak SAP malzemesinin geçirgenliği, şişmiş partiküller boyunca sıvının ne kadar
ilerleyebildiğinin bir ölçüsüdür. Düşük geçirgenlik, sıvının SAP tanecikleri arasında yeterince hareket
edemediğine ve jel blokajına işaret eder. Jel blokajı durumunda, bebek bezindeki gibi uygulamalarda
sıvı yani idrar ilerlemek için yeni ve alternatif bir yol arar. Bu da, istenmeyen bir durum olan sızmaya
sebep olmaktadır [5]. Bu sebeple, yeni nesil SAP geliştirme çalışmalarında diğer fiziksel özelliklerden
feragat etmeden geçirgenlik özelliğinin korunduğu ya da iyileştirildiği konular üzerine
yoğunlaşılmaktadır. SAP taneciklerinin kontrolsüz şişme ile jel blokajı oluşturdurduğu durum Şekil
2’de verilmiştir.
SAP performansını artıran, absorplanan idrarın baskı altında tutulabilmesine olanak tanıyan proses
işlemlerinin en önemlilerinden biri yüzey çapraz bağlama adımıdır. Polimerleşebilen en az iki çift bağı
bulunan (bir polimerleşebilen çift bağ ve monomer ile reaksiyona girme yeteneğine sahip fonksiyonel
bir grup ya da 2 monomer reaktif grup) tüm bileşikler çapraz bağlayıcı olarak reaksiyon gösterebilirler
[2]. Sıvı difüzyonunu, geçirgenliğini iyileştirmek ve atık monomer miktarını azaltmak amaçlarıyla
SAP’a yüzey çapraz bağlama işlemi uygulanabilir. Yüzey çapraz bağlama işlemi SAP üzerindeki
fonksiyonel grubun ve çapraz bağlayıcı ajanın birbiri ile reaksiyona girmesi ile gerçekleştirilir [6].
SAP üretim prosesi sırasında çapraz bağlanmamış ve suda çözünebilen bileşenler oluşabilmektedir.
Çözünebilen bileşen miktarının fazla olması polimerin sıvıyı absorplama özelliğini artırmaktadır.
Ancak polimer, sıvı ile temas haline geldiğinde yüzeyde ayrışarak polimerin yapışkanlaşmasına
dolayısıyla polimerler arası sıvı geçirgenliğinin azalmasına sebep olabilir. Dolayısıyla, gerçirgenlik
özelliğini kaybetmeden yüksek sıvı absorpsiyonuna sahip SAP geliştirilmesine çalışılmaktadır [6,3].
Bloklama ajanı olarak kullanılan SAP malzemesinin sahip olması gereken en önemli özelliklerden biri
absorpsiyon hızıdır. Absorpsiyon hızı, polimerin yapısının ve SAP ile sıvı arasındaki temas yüzey
alanının bir fonksiyonudur [2]. Partikül boyutunun küçüldükçe, SAP’ın sıvıyı daha hızlı absorbe ettiği
bilinmektedir. Partikül boyut ve şekilleri, polimerin üretim prosesine göre toz, granül, fiber, kübik,
küresel, ya da irregüler olacak şekillerde çeşitlilik gösterebilmektedir [4,5]. SAP’ın partikül boyutu,
morfolojisi ve şeklinin şişme kinetiği üzerine önemli etkileri vardır. Daha büyük ya da daha pürüzsüz
SAP tanecik yüzeylerinde absorpsiyonun gerçekleştiği yüzey alanı pürüzlü yüzeye göre daha küçük
olduğundan absorpsiyon prosesinde dengeye ulaşmak için gereken süre artmaktadır [7].
SAP hammaddesinin bebek bezi performansını iyileştirmek için iyi optimize edilmiş kritik özellikleri
aşağıdaki gibidir:
Yeterli jel dayanımı sağlamak üzere yüzeydeki çapraz bağ yoğunluğu partikül içerisindeki
çapraz bağ yoğunluğundan daha yüksek olmalıdır.
Jel dayanımı, idrar ile şişen SAP malzemesinin, bebeğin ağırlığı etkisiyle tanecikler üzerine
uyguladığı baskı altında deformasyona karşı direncini sağlamak üzere gereklidir.
Partikül yüzeyinde çapraz bağ yoğunluğu yüksek olduğunda, şişme sırasında daha rijit bir
yüzey tabakası elde edilmesini sağlar, bu da jelin sıvı transferini engellemesini (gel blocking)
önler.
SAP’ın şişme kapasitesi çapraz bağlanma derecesi arttıkça azalır.
Dış kabuk üzerindeki çapraz bağ derecesinin optimizasyonu, SAP malzemesinin basınç altında
kırılmaması fakat şişme kapasitesinin de önemli ölçüde kısıtlanmaması için son derece
kritiktir.
Dış kabuğun esnekliği, yüksek basınçlara karşı dayanıklı elastomerik kaplama malzemesi ile
sağlanmaktadır.
2.2. Emme ve Dağıtma Tabakası (ADL; Acquisition and Distribution Layer)
Bebek bezi performansını arttırmak için üzerine çalışılan bir başka kiritik hammadde de ADL’dir.
ADL hammaddesi kısaca NW (nonwoven) olarak belirtilen dokumasız kumaş çeşididir. Farklı üretim
teknikleri kullanılarak farklı özelliklerde NW hammadde üretmek mümkündür. ADL hammaddesi için
yaygın olarak kullanılan yöntem “dry bonded fabric” üretim tekniğidir. Bu teknikte mekanik, kimyasal
ya da termal bağlama yöntemi kullanılabilir. Yaygın olarak kullanılan ve bizim ADL
hammaddelerimizin üretiminde de kullanılan üretim yöntemi termal bağlanma yönteminin bir çeşidi
olan “through-air bonding” yöntemidir. Bu yöntem ile ADL üretim aşamaları kabaca aşağıdaki şekilde
özetlenebilir [8];
1- Fiberlerin hazırlanması
2- Açma, temizleme, karıştırma ve harmanlama
3- Taraklama/hallaçlama
4- Kumaş serme
Bir çalışmada, ADL nin yapısındaki yüksek boşluk hacmi ile idrarın emici core tabakaya
absorpsiyonunun sağlanması üzerine çalışılmıştır (Şekil 3). Çalışma kapsamında topsheet yüzeyinden
sıvıyı çok hızlı şekilde uzaklaştırarak ciltte ıslaklık oluşmasının önlenmesi hedeflenmiştir ve sıvının
emici core tabakaya emiliminin hızlı bir şekilde gerçekleşmesi ile sızma probleminin önlenebilmesi
savunulmuştur. Buna göre, sıvının emici core tabakaya hızlı bir şekilde penetre olmadan önce topsheet
yüzeyinde yayılması yerine, sıvının topsheet yüzeyine çok hızlı bir şekilde penetre olduktan sonra
emici core tabakaya hapsedilmesi ile daha az sızma olacağı iddia edilmiştir [9].
Bir başka çalışmada, ADL’nin yapısında yine boşluk hacmi oluşturmak suretiyle emici core
tabakasında kullanılan SAP ve selüloz malzeme hammadde miktarından ödün vermeden daha iyi
emme zamanı ve rewet performansı elde edildiği belirtilmiştir. Yine aynı çalışmada, ADL’nin mevcut
tasarımı korunarak daha az veya daha ucuz emici core tabakası malzemesi kullanılarak mevcut
performans değerlerinin korunduğu tespit edilmiştir [10].
Bir başka çalışmada, negatif bağlayıcı gradyan yaratılmak suretiyle sıvının daha hızlı absorplanması
sağlanmıştır. Bu amaçla üst katmanda yüksek bağlayıcı yoğunluğu yaratılmış, orta katmana doğru
bağlayıcı yoğunluğu minimum düzeye indirilmiştir. Orta katmandan alt katmana doğru bağlayıcı
konsantrasyonu tekrar artırılarak negatif bağlayıcı gradyan yaratılmıştır. Bu negatif bağlayıcı gradyan
sayesinde orta katmanda sıvının Şekil 4’te gösterildiği gibi dikey ve boylamsal düzlemde (x-y
düzlemi) yayılmasını kolaylaştıracak sıvı geçiş yolu yaratılmıştır. Dolayısıyla sıvı hızlı bir sekilde
absorplanarak ADL katmanının orta kısmında yavaşlamış ve x düzleminde bez boyunca dağıtılmıştır.
Yaratılan ikinci bir negatif gradyan sayesinde tekrar hızlanıp altındaki emici katmana transferi
sağlanmıştır. Binder (bağlayıcı) konsantrasyonu alt ve üst katmanda aynıdır. Binder
konsantrasyonunun en yüksek olduğu yerde sıvı penetrasyonu da en yüksektir [11].
Bir başka çalışmada, sıvının hızlı bir şekilde emilip etkin bir şekilde dağıtılabilmesi için, içinde hiç
selüloz kullanılmayan emici tabaka ve farklı tanecik büyüklüğüne sahip SAP tanecikleri içeren
dokumasız kumaşta emici tabaka boyunca yaratılan spesifik boşluklarla kapiler gradyanın
indüklendiği iddia edilmiştir (Şekil 5). Yine aynı çalışmada Şekil 6’da gösterildiği gibi SAP
tanecikleri belli bir profil ve konsantrasyonda ön ve orta bölgede toplanarak bebek bezi boyunca
kapasitenin daha iyi kullanılabildiği ifade edilmiştir [12].
Son yıllarda daha ince bebek bezine talebin artması ile beraber trend de bu yönde değişmeye
başlamıştır. Emici core tabaka içerisinde kullanılan SAP miktarının artırılması ve selüloz (pulp)
hammaddesinin miktarının azaltılması ile daha ince bebek bezine yönelme olmuştur. İnce bezlerde
(fluffless) daha yoğun yapıda emici tabaka elde edilmiştir. Ancak SAP miktarı fazla olan yüksek
yoğunluklu emici core tabakaları, SAP miktarı düşük olan düşük yoğunluklu emici core tabakaları
kadar sıvıyı hızlı şekilde absorplayamamaktadır. Çünkü emici tabakasının yoğunluğunun artması
küçük gözenek boyutu etkisi gibi sonuçlanır (Şekil 6) [13]. Emici tabaka içinde artan baskı ve SAP
miktarının kombine etkisi sonucu ince bebek bezlerinin sıvıyı absorplama hızı, miktarı ve sıvının bez
boyunca yayılımı düşük olur. Bu durum da kullanılan SAP’ın özelliğinden bağımsız olarak sızma
problemininin yaşanmasını mümkün kılmaktadır [12]. Bu nedenle bebek bezinde hızlı absorpsiyonu
sağlamak için yüksek yoğunluklu emici tabaka üzerine daha büyük gözenek boyutuna sahip düşük
yoğunluklu bir tabaka sağlamak gerekmektedir. Düşük yoğunluklu tabaka olarak belirtilen ADL
tabakasıdır. Bu nedenle ADL, topsheet ve emici core tabakası arasındaki yüzey gerilimi eşitlenene
kadar sıvı rezervuarı ve çok kritik bir fonksiyon olan sıvı iletim kanalı rolünü üstlenir [13].
ADL üretiminde kullanılan fiberler büyük çoğunlukla hidrofobik özelliğe sahiptir. Bu fiberler daha
sonra spin finish ile hidrofilik yüzey kaplama işlemine tabi tutularak hidrofilik özellik kazandırılır.
Ancak hidrofilik spin finish’ler su ile karşılaştığında yüzeyden yıkanarak uzaklaşabilirler ve NW
kumaş tekrar hidrofobik hale dönebilir. Dolayısıyla bebek her idrar yapışında NW kumaşın
hidrofilisite derecesinde azalma olur. Spin finish’in yüzeyden yıkanıp gitmesi NW yüzey ile temas
halde olan sıvının yüzey geriliminin düşmesine sebep olur. Bu durum da bebek bezinde sızma
problemine sebep olabileceği için istenmeyen bir durumdur [14].
Hidrofobik yüzeyi hidrofilik hale getirmenin bir yolu literatürde belirtilen korona/plazma
uygulamasıdır. Plazma gaz ya da sıvının iyonlaşması ile elde edilen formdur. Plazma uygulaması
organik ya da inorganik malzemelerin çeşitli malzemelere tutunmasını sağlayacak şekilde adhezyon
yaratmayı sağlar. Düşük yüzey enerjisine sahip inert polimerlerin birbirine yapışması zordur. Bu
nedenle bu yüzeylerin diğer yüzeyle yapışmasını, bağlanmasını artırmak için yüzey işlemi görmüş
olmaları gerekmektedir. Korona ve plazma uygulaması ile kaplamayı kolaylaştırmaya ek olarak
yüksek yüzey enerjisi de uygulanmış olur. Bu da yüzeyin kendiliğinden hidrofilik hale gelmesini
sağlar. Ancak, korona ve plazma uygulaması ile kazandırılan hidrofilik özelliğin kalıcılığı uygulanan
malzemenin saklanma koşullarına bağlı olarak zamanla azalabilir [14].
Sıvının bez boyunca etkin bir şekilde yayılması, emici core tabakasında sıvıyı absorplayan yüzey
alanının artmasını sağlar ve sıvının emici core tabakasının tek bir noktasında (idrarın bebek bezine
verildiği nokta) aşırı doygunluğa ulaşmasını önler. Böylelikle emici core tabakasına sıvıyı
absorplaması için daha fazla zaman kazandırır. Sıvının bebek bezinde iyi yayılmış olması emici core
tabakada aşırı doygunluğa ulaşmış tek bir yerel bölgede sıvı havuzları oluşmasını önleyeceği için
bezin sıvıyı daha etkin absorplamasını da sağlar. Bu mekanizma, böylelikle emme zamanını
iyileştirmenin yanında baskı altında rewet (cilde geri verilen ıslaklık) karakteristiğinin de gelişmesine
katkı sağlar. ADL’nin fonksiyonu emici core tabakasının aynı bölgesinin arka arkaya sıvıya maruz
kalması durumunda daha önemli hal kazanır. Çünkü bu bölge hali hazırda daha önce gelen sıvı ile
kapasitesini doldurmuş olabilir. Bu durumda etkin bir ADL’nin olmaması sıvının emilim ve yayılım
verimini düşürür ve yeni sıvı maruziyetlerinde başarısız performansa sebep olur [15].
2.3. Selüloz
Emici tabaka içerisinde SAP ile birlikte yer alan selüloz hammaddesi, üzerine çalışma yapılan bir
diğer önemli bebek bezi komponentidir. Parçalanmış selüloz, ilk olarak hijyenik pedlerde kullanılmak
üzere geliştirilmiştir. Kotex firması tarafından parçalanmış selüloz içeren ilk ürünler 1921 yılında
piyasaya sürülmüştür. Düşük maliyet ve yüksek emicilik performansı ile kullan-at bebek bezi
sektöründe de emici bölgede kağıt kullanımı yerine kısa zamanda parçalanmış selüloz kullanımına
geçiş yapılmıştır [16]. 1980 öncesinde, bebek bezinin emici bölgesinde kullanılan parçalanmış selüloz
miktarı 50-55gram kadar iken, 1980’lerden itibaren parçalanmış selüloz üretimi için air-laid olarak
tabir edilen kağıt mukavva kullanımı ile gramajlarda düşüş gerçekleşmiştir. Air-laid kullanımı, kağıt
kullanımı ile kıyaslandığında daha iyi tokluk, gözeneklilik, dayanım gücü, yumuşaklık ve sıvı
absorpsiyonu performansı sağlanmıştır. 1980lerde emici bölgede süper emici polimer (SAP) kullanımı
ile parçalanmış selüloz ihtiyacı düşmüş ve 50-55 gram ile başlayan selüloz kullanımı 15 gram ve altına
inmiştir. Günümüzde bebek bezinde parçalanmış selüloz kullanımı emicilik performansından öte
ürüne kuru ve ıslak dayanım özelliği vermek içindir [17].
Bebek bezinde kullanılan selülozların %90’ından fazlası tamamen ağartılmış yumuşak ağaçlardan
oluşmaktadır. Parçalanmış selüloz üretmek için kullanılan başlıca kaynak bataklık çamlarıdır.
Parçalanmış selülozun kalınlığını ve hacmini arttırmak için daha kalın fiberler tercih edilmektedir.
Kullanılan ağaçların kalın selüloz fiberlerine sahip olması önemlidir. Sıvılar, selüloz fiberlerinin
arasında oluşan kapiler kuvvetler ve sıvı ile fiberler arasındaki yüzey gerilim açısı aracılığı ile
emilmektedir [18].
Bir çalışmada, parçalanmış selüloz, bebek bezi emici bölgesinin bütünlüğünü ve sıvı yayılımını
sağlamak amacıyla kullanılmaktadır. Selüloz fiber morfolojisinin yanında, fiber uzunluğu, fiber çapı
ve fiber duvar kalınlığı da önemlidir. Uzun fiberler, bez boyunca daha geniş kapilerlere sahip
olduklarından, kısa fiberlere göre daha büyük yapısal kuvvet göstermektedir. Geniş ve kalın fiber
duvarlarına sahip olan selülozik yapıların daha iyi sıvı tutma kapasitesine sahip olduğu gözlenmiştir.
Ağaçların reçine ve özüt içerikleri de önemli bir faktör olmakla beraber, iyi bir ıslatma elde edebilmek
için, selüloz reçine ve diğer safsızlıklardan arındırılır. Sıvı yayılımı karşısında bariyer görevi gören bu
safsızlıklar ne kadar azsa, sıvının selülozik yapı içerisindeki transferi o ölçüde kolaylaşır.
Bebek bezinin emici bölgesinde kullanılan parçalanmış selüloz, emici bölgeye bir bütünlük verir ve
emme kapasitesine katkısı olur [19]. Normal bir selülozun kapasitesi, bebek bezi serbest şişme
konumundayken 10cc su/1gram selüloz olarak bulunmaktadır. Bu değer, bebek bezine 5kPa’lık bir
basınç uygulandığında selülozun, emici polimerler gibi bir tutma kapasitesi olmadığından 2cc
su/1gram selüloz olmaktadır [20].
Bebek bezinde kullanılan selüloz, kurutucu bir makineden çıkan kesintisiz ve kalın bir selüloz
kağıdının sarılarak dev rulolar haline getirilmesi ile hazırlanmaktadır. Kurutma ve kağıt haline getirme
işleminin amacı üretilen kağıdın yoğunluğu, nemi ve gücü bakımından eşit olmasını sağlamaktır.
Defiberizasyonu kolaylaştırmak için, selüloz hammaddesi kurutma işlemi öncesinde Kaolin kili gibi
bağlayıcılar ile doygunlaştırılabilir. Defiberizasyon işleminde, selüloz kağıt rulo haline gelmeden önce
fiberleri birbirinden ayırıp serbest bırakma işlemi uygulanmaktadır [21,22]. Kuru defiberizasyonda
önemli parametreler, selülozun parçalanma enerjisi ve ilmik (knot) miktarıdır.
Tüm bunların yanında, selülozun SAP tanecikleri ile beraber emici bölge içerisinde oluşturduğu
yapıda lokalize halde sert bölgeler oluşturmaması gerekmektedir. Gofreleme (baskı) işleminin proses
optimizasyonu oldukça kritiktir. Selüloza uygulanan gofrelemenin uzun süreli dayanımı ile yoğunluk
gradyanları yaratarak idrarın geldiği bölgelerden sıvının kanallar halinde iletilmesi mümkün olabilir
[23].
3. SONUÇ
Tek kullanımlık hijyen ürünlerinden biri olan bebek bezleri, farklı dokumasız kumaş tabakaları ve bu
tabakalar arasında kullanılan SAP ve selüloz hammaddelerinden oluşmaktadır. Bebek bezini oluşturan
tüm komponentler hotmelt tipi tutkal ile bir araya getirilmektedir. Bu ürünler için en önemli
performans parametresi, asidik özelliğe sahip idrarın ciltten hızlıca uzaklaştırılması ve absorplanması
ile cilt ile olan temasının kesilmesidir. Bebeğin cildinden idrarın hızlı bir şekilde uzaklaştırılması ile,
idrarın etkisiyle oluşabilecek pişik, alerji gibi cilt rahatsızlıkları minimize edilebilmektedir. ADL,
SAP, Selüloz gibi bebek bezi üzerinde kritik performans özelliklerine sahip hammaddelerin bir arada
uyum içinde çalışmalarını sağlayacak özel tasarımlarının belirlenmesi sızma problemlerinin minimize
edilmesş için de kritiktir. Bu çalışma ile kritik performans hammaddelerinin özellikleri hakkında
detaylı bilgi verilmiştir.
KAYNAKLAR
[1] Dyer, D., “Seven Decades of Disposible Diapers: A record of Continuous Innovation and
Expanding Benefit”, 2005, Edana.
[2] Tennie, M., “Superabsorbent Polymers as Water-Blocking Components in Cables”, 2012, ICC
Meeting, St.Petersburg, Florida, USA.
[3] Ryu, C. H., Lee, H., “Super Absorbent Polymer and Preparation Method Thereof”, US
2016/0030921 A1.
[4] Sun, F., Messner, B.A., “Superabsorbent Polymers Having Delayed Water Absorption
Characteristics”, US 2003/6514615 B1.
[5] Azad, M., Wieand, R.M., Gilmer, R., Blake, G., Wiedbusch, R.W., Bergman, D.L., Lang, A.J.,
“Superabsorbent Polymer Having Fast Absorption”, US 2015/0283284 A1.
[6] Shibata, H., Torii, K., “Method for Manufacturing Particulate Water-Absorbing Agent and
Particulate Water-Absorbing Agent”, US 2011/7919564 B2.
[7] Liedtke, C., “Prediction of consumers’ Urine Leakage Experience Based on Raw Material
Properties of the Dipaer Core”, 2007, Universitat ULM.
[8] “NW Technology for Unconventional Fabrics”, Milin Patel & Dhruvkumar Bhrambhatt, DTT, BE
In Textile Technology, M.S. University, Vadodara.
[9] Thomas, P.E., Marsh, T.P., “Acquisition Distribution Layer Having Void Volumes for an
Absorbent Article”, US 2008/7378568 B2.
[10] Robert, K., “Acquisition Distribution Layer Having Void Volumes for an Absorbent Article”,
WO 2004/017884 A1.
[11] Boulanger, R., “Highly Absorbent Transfer Layer Structure”, US 1997/005665082 A.
[12] Michiels, D., Degrande, T., “Unitary Absorbent Structures Comprising an Absorbent Core and/or
an Acquisition and Dispersion Layer for Absorbent Articles”, WO 2013/152809 A1.
[13] Boehmer, B.E., Hurley, J.S., Chamness K.L., Crews, J.D., Roberts, J.H., “Absorbent Structures
Having Fluid Distribution and Strorage Layers”, WO 99/63922.
[14] Catalan, K.V., Spitzmueller, C.A., Buhiru, J.K., Cheng, C.H.W., Tally, A.L., “Nonwoven Having
Durable Hydrophilic Coating”, US 2011/0268932 A1.
[15] Cohen, R.R., Rippey, P., “Acquisition/Distribution Layer”, WO 2005/115294 A2.
[16] Nanko, H., Button, A., Hillman, D., “The World of Market Pulp. Appleton, WI, USA: WOMP,
LLC”, 2005.
[17] Moore, D., "Fibre Fundamentals - Fluff Pulp", 2013.
[18] Jian, W., Hugh, W., Terry, M. G., “Readily Defibered Pulp Products”, US6074524 A.
[19] Murji, Z., Brisebois, H., “Highly Absorbent and Flexible Cellulosic Pulp Fluff Sheet”, US
5242435 A.
[20] Richer, C., “What are the components of a typical disposable diaper?”,
http://disposablediaper.net/, 2014.
[21] Owens, J.W., Erspamer, J.P., Bost, C.E., Ryan, J.J., “Method for Treating Pulp to Reduce
Disintegration Energy” US 6159335 A.
[22] Laursen, B.L, “Method of Producing Fluffed Pulp”, US 4303471 A.
[23] Jiang, F., Han, S., Hsieh, Y.L., “Controlled Defibrillation of Rice Straw and Self-assembly of
Cellulose Nanofibrils into Highly Crystalline Fibrous Materials”, 2013, 3, 12366-12375, RSC Adv.
MAKALE SAHİBİ
Çağla BEKTAŞ
Kıdemli Ar-Ge Mühendisi – Kimya Mühendisi
Evyap Sabun Yağ Gliserin San. ve Tic. A.Ş.
