1. GİRİŞ
Tekstil materyallerinin sıvı transfer davranışları, bir ürünün üretim prosesleri ve son kullanımı sırasındaki
performansı açısından önemlidir. Materyalin üretiminde kullanılan hammaddenin sıvı absorbsiyon
özellikleriyle başlayan, iplik üretim metodu, yüzey oluşturma tekniği ve kumaş yapısal parametreleri ile
kumaşa uygulanan bitim işlemleri tarafından büyük oranda etkilenen sıvı transfer özellikleri giysi konforu
ve bazı teknik tekstil uygulamaları (tıbbi tekstiller, jeotekstiller, agrotekstiller, vb.) için göz önünde
bulundurulması gereken bir özelliktir.
Tekstil teknolojilerindeki gelişmelere paralel olarak insanların yaşam standartları yükselmiş, giysi seçim
kriterleri ve gerek iş yaşamında gerekse boş vakitlerinde kullandıkları giysilerden beklentileri artmıştır.
Bu beklentiler içerisinde ön sıralarda yer alan konforun termal bileşeni, giysileri oluşturan kumaşların sıvı
transfer özellikleriyle direkt ilişkilidir ve özellikle yoğun aktivite sırasında vücutta oluşan terin kısa
sürede uzaklaştırılması talep edilen bir özelliktir. Bundan dolayı son yıllarda özellikle fonksiyonel giysiler
(sportif, askeri, koruyucu, vb.) olmak üzere farklı özelliklerdeki giysilerin üretildikleri kumaşların sıvı
transfer özelliklerini değiştirmeye (sıvı emici hale getirme veya sıvı iticilik kazandırma) yönelik
çalışmalar yapılmaktadır. Son yıllarda gelişimi büyük bir ivmeyle artan birçok teknik tekstil alanı için de
ürünlerin sıvı transfer özellikleri, performanslarını etkileyen önemli bir faktördür. Giysiler dışında tıp
alanında kullanılan bandajlar, ameliyat kit örtüleri, toprakla temas halindeki jeotekstil ve agrotekstil
ürünleri ve ambalaj tekstilleri gibi teknik tekstil ürünlerinin, kullanım alanına göre, sıvı absorblama veya
sıvı iticilik ve nefes alabilirlik özelliklerine sahip olmaları beklenmektedir. Bu özelliklerin kazandırılması
için ise hammaddeden itibaren üretim prosesleri, özellikle de bitim işlemleri aşamasında seçilen üretim
parametreleri ve işlemler ile belirtilen amaçlar gerçekleştirilebilmektedir. Aşağıda, tekstil materyallerinin
sıvıyla iletişiminde belirleyici rol oynayan absorbsiyon teorileri kısaca özetlenmiştir.
1.1.Absorbsiyon Teorileri
Tekstil materyallerinde sıvı transfer olaylarında etkili parametrelerin incelenmesiyle ortaya konulan
absorbsiyon teorileri aşağıda kısaca açıklanmıştır.
1.1.1. Hidrofilik Grupların Etkisi
Absorbsiyon olayında su molekülleri ile lifin yapısındaki moleküller arasında bir etkileşim oluşur, bundan
dolayı suyla etkileşime giren hidrofilik gruplara sahip doğal lifler (doğal kaynaklı rejenere lifler de dahil)
suyla bağ yapabilen moleküllere sahip oldukları için sıvıyı absorbe ederler, sentetik lifler ise çok az
sayıda suyla etkileşime girebilen gruplara sahip oldukları için sıvı absorbsiyon kapasiteleri oldukça
düşüktür [1].
1.1.2. Direkt ve İndirekt Bağlanan Su Molekülleri
Tekstil materyali ve su arasında ilk etkileşim sırasında su öncelikle hidrofil gruplara tutunur. Daha sonra
su molekülleri ya hidrofilik gruplara tutunur ya da daha önceden bağlanmış su molekülleri üzerine
tutunarak yeni bir katman oluştururlar. Direkt hidrofilik gruplara bağlanan su molekülleri sıkıca bağlıdır
ve hareketleri sınırlıdır. Molekül yerleşimleri daha düzensiz olan indirekt bağlanan su mülekülleri ise
daha gevşek bir yapıya sahiptir ve daha kolay hareket ederler [1].
1.1.3. Kristalin ve Amorf Bölgelere Absorpsiyon
Tekstil materyallerinin kristalin bölgelerinde lif molekülleri sıkıca paketlenmiştir ve düzenlidirler. Aktif
gruplar moleküller arasında çapraz bağlar oluşturmuştur. Bu nedenle kristalin bölgeye su moleküllerinin
nüfuzu kolay değildir ve suyun absorbsiyonu için aktif gruplar arasındaki çapraz bağların bir kısmının
Aksoy A., Kaplan S. Teknolojik Araştırmalar: TTED 2011 (2) 51-67
53
kopması gerekmektedir. Bir materyalin rutubet absorbsiyonu, yapının kristalin ve amorf bölge oranları
hakkında fikir verecektir [1].
1.1.4. Histeriz Olayının Moleküler Açıklaması
Kristalin bölgeler, suyun yapıya nüfuzunu mekanik olarak önleme ve bağ yapmaya uygun hidroksil
grupların sayısını azaltma yönünde bir etkiye sahiptir. Absorpsiyon arttıkça, çapraz bağlar koparak
yerlerini su moleküllerine bırakır. Lif yapısının değişime karşı gösterdiği direnç mekanizmasına bağlı
olarak çapraz bağların kopması ve tekrar oluşması olayı bir histerizis şeklinde gerçekleşir ve bu durum
sıvı absorbsiyon/desorpsiyon histerizislerinin oluşumunu sağlar [1].
1.1.5. Limit Şişme
Glikoz ve selüloz kimyasal olarak benzer yapıya sahip olmalarına karşın suyla etkileşimleri birbirinden
çok farklıdır; glikoz suda çözünürken selüloz belirli bir oranda şişme gösterir. Limit şişme, sıvının
yapının amorf kısımlarına veya fibriller arasına nüfuzu ve kristalin bölgelere girememesinden kaynaklanır
[1].
2. SIVI TRANSFER MEKANİZMALARI
Tekstil materyallerinde meydana gelen sıvı transferi iki farklı gereksinime bağlı olarak incelenebilir.
Bunlardan birincisi, boya ve kimyasalı absorbe eden yüksek sıvı emilim kalitesine sahip tekstil
materyallerinin teri veya nemi hızlıca absorbe etmesi için insan derisi ile direk temastaki uygulamalar için
kullanılan, giysilik kumaşların vücutta meydana gelen teri minimum zamanda uzaklaştırarak kullanıcıyı
kuru ve termal açıdan konforlu tutmasıdır [2]. İkinci gereksinim ise, farklı kullanım alanları (bakım ve
hijyen ürünleri, agrotekstiller, jeotekstiller, vb.) için materyalin fonksiyonelliğinin sıvı emicilik yönünde
geliştirilmesi ve sıvı absorbsiyon kapasitesinin artırılmasıyla ilgilidir.
2.1.Islanma ve Kapilar Islanma
Tekstil materyallerinin ıslanması, lif/hava ara yüzeyinin lif/sıvı ara yüzeyiyle yer değiştirmesi olarak
tanımlanır ve ıslanma, kapilar kuvvetlerin etkisiyle sıvının elyaf kütlesi içerisindeki spontane (eş zamanlı)
transferi olarak tanımlanan kapilar ıslanma için bir ön şarttır. Karmaşık kapilar bir sistemde sıvı transferi,
kapilar ıslanma işlemi olarak sayılabilir veya bu olaya „kapilar nüfuz‟ denir [3]. Sıvının katıyla ve aynı
zamanda buharla teması esnasında dengede bulunan kuvvetler arasındaki ilişki (1) numaralı denklemde
(Young-Dupre Denklemi) verilmiştir:
cos KB KS SB (1)
Burada,
: yüzeyler arasındaki gerilimler
: denge halinde katı yüzeyle bu yüzeyle temas halindeki sıvı yüzey arasındaki temas açısıdır (Şekil 1).
K, B ve S indisleri sırasıyla katı, buhar ve sıvıyı temsil eder. SB terimi ve Cosθ „adhezyon gerilimi‟ veya
„özgül ıslanabilirlik‟ olarak tanımlanır. Denklem (1) yalnızca, düz, homojen, su geçirmez ve deforme
olmayan yüzeyler üzerinde dengedeki bir damla için geçerlidir [4]. Sıvının tekstil materyali tarafından
absorblanabilmesi için sıvı materyale nüfuz ettikçe bir enerji kazanımının olması gerekir, yani (1)
numaralı denklemdeki KB ‟nin KS ‟den büyük olması gerekir [5]. Serbest yüzey enerjisi, alan başına bir
enerjinin ölçümü olarak belirlenir. Genellikle „yüzey enerjisi‟ olarak adlandırılır ve uzunluk başına kuvvet
olarak belirlenir, birimi mN/m veya dyn/cm dir [4].
Teknolojik Araştırmalar: TTED 2011 (2) 51-67 Tekstil Materyallerinde Sıvı Transfer Mekanizmaları ve …
54
Şekil 1. Temas açısı [6].
Islanma teorisine göre, bir damlacık sert bir yüzey üzerine bırakıldığında, katı ve sıvı fazın her ikisinin
akışkan dinamikleri, yüzey gerilimi, yoğunluk ve katı-sıvı sıcaklıkları, sıvının viskozitesi, yüzey
pürüzlülüğü ve katının şekli gibi farklı fiziksel ve kimyasal faktörlerden etkilenir [7]. Temas açıları üç
yüzey arasındaki gerilimlere bağlı olarak değişir. Katı-buhar arasındaki gerilim katı-sıvı arasındaki
gerilimden büyükse temas açısı 0-90° arasında, tersi durumda ise açı 90-180° arasında olur. Büyük temas
açısı sıvının yüzeyden akıp uzaklaşacağını gösterirken küçük temas açısında sıvı kumaşı ıslatacaktır [4].
Sıvı nüfuzunun gerçekleşmesini sağlayan esas etken, lifin sıvı tarafından ıslanabilir bir kimyasal yapıya
sahip olması ve kumaş geometrisinin de ıslanmaya izin vermesidir [8]. Lif yüzey pürüzlülüğü de sıvı
absorbsiyon oranını artıran bir etkendir. [9].
Tekstil materyalleri için ıslanma olayları iki genel sınıfa ayrılabilir: Temastaki bir sıvı ve katının artık
dışarıdan müdahale görmediği yerde gerçekleşen denge ıslanma ve sıvı veya katının (veya her ikisinin)
ıslanma süresi boyunca diğer fazlara geçiş halinde olduğu dinamik ıslanmadır. Sistem dengedeyse, statik,
değişken formdaysa dinamik bir temas açısı elde edilir [8].
Kumaşların kuruma özellikleri de absorblanan sıvının en kısa sürede vücuttan uzaklaştırılıp kuruluğun
sağlanması açısından önemlidir. Tam tersi olarak serinliğin istendiği durumda ise rutubet absorbsiyonu
fazla ve yavaş kuruyan kumaşların tercih edilmesi gerekir. Kumaşın içerisinde bulunan sıvı rutubetin
buharlaşarak kumaştan uzaklaşması olarak tanımlanabilecek kuruma davranışı, rutubetin sıvı olarak lif
yüzeyinde veya buhar olarak lifin iç kısmında bulunmasına göre değişir. Gözenekli tekstil yapısı
içerisinde kumaş oluşum şekillerine bağlı olarak lif ve iplikler arasında bulunan düzensiz şekilli boşluklar
yapı içerisindeki sıcaklık dağılımına göre kısmen sıvı veya buhar halindeki rutubet veya hava ile doludur
[10].
Tekstil materyalinin sıvıyla ilk teması sonucu ıslanma gerçekleştikten sonra „kapilar ıslanma veya
ilerleme‟ olarak adlandırılan ikinci transfer mekanizması devreye girer. Kapilar ıslanabilirlik veya
kapilarite, kapilar basınç etkisinde sıvının makroskobik akışı olarak tanımlanır (Ghali ve
arkadaşları,1994) ve ortamda dış kuvvetlerin etkisi yok ise, kapilar kuvvetler kumaş yüzeyinin ıslanması
ile ortaya çıkar (Kissa, 1996) [11]. Kapilar ıslanma olayı Şekil 2 „de görülmektedir.
Şekil 2. Kapilar ıslanmanın şematik gösterimi [11].
Kapilarite, dar tüp, yarık veya boşluklardaki sıvının yüzey gerilimine bağlı olarak hareket etmesi olayını
ifade eder. Eğer sıvı ve tüp duvar arasındaki adhezyon kuvvetleri, sıvının molekülleri arasındaki
kohezyon kuvvetlerinden daha büyük ise, kılcallık hareketi oluşur. Bu akış, hidrolik akışa benzerdir.
Aksoy A., Kaplan S. Teknolojik Araştırmalar: TTED 2011 (2) 51-67
55
Akışın yönü, basınç farkını azaltmaya yöneliktir. Akış, basınç farkı sıfır olduğunda durur. Kapilarite
kurallarına göre, sıvı akışı küçük kapilar yarıçapta, büyük yarıçapa göre daha hızlı olacaktır (Şekil 3).
Kapilar yükselme mekanizmaları nedeniyle, yükseklik arttıkça küçük gözeneklere büyük gözeneklerden
sıvı taşınır. Yüksek kılcal basınç bölgesine düşük kılcal basınç bölgesinden sıvı transfer olur. Genelde,
sıvı tüm boyutlardaki gözeneklerde hareketine başlar, fakat büyük çaplı gözeneklerde sadece belirli bir
düzeye kadar yükselebilir ve daha sonra küçük çaplı gözeneklere transfer olur. Böylece yükseklik arttıkça
bir kumaşın iplikleri içerisinde tutulan rutubet azalır, çünkü tüm gözenekler dolmaz. Eğer gözenekler ve
kılcallar dolmuyorsa, rutubet hareketi gerçekleşmez [11].
Şekil 3. Farklı büyüklükteki gözenekler de kapilar yükselme [12].
3. KUMAŞ HAMMADDE VE YAPISAL PARAMETRELERİNİN SIVI TRANSFER
MEKANİZMALARI ÜZERİNDEKİ ETKİLERİ
Tekstil materyallerinin sıvı transfer davranışları, lif, iplik ve kumaşın yapısal ve kimyasal özelliklerine
göre değişim gösterir. Bundan dolayı, yapının sıvı absorbsiyon ve transfer özelliklerinin incelenmesi için
lif düzeyinden son ürüne kadar tüm hammadde ve üretim prosesi parametrelerinin göz önünde
bulundurulması gerekmektedir. Kumaşın ıslanma özellikleriyle ilgili yapılan çalışmalarda genellikle
sıvının iplik içerisinde lif yüzeyi/sıvı arasındaki arayüzey (interfacial) kuvvetlerinin etkisiyle lifler
arasındaki boşluklarda hareket ettiği kabul edilmiştir. Bu yüzden, ıslanma oranı lifin yüzey enerjisine ve
iplik içerisindeki lifler arasındaki ayrılma eğilimine bağlıdır. Gerçekte, tekstil materyallerinde lifler
arasındaki boşluklar farklılık gösterir ve sıvı akış kanalı doğrusal bir yapıya sahip değildir [13].
3.1 Hammadde Özelliklerinin Sıvı Transfer Mekanizmaları Üzerindeki Etkileri
Tekstil materyallerinin hammaddesi olarak lif özellikleri yapının sıvı transfer davranışları üzerinde
belirleyicidir. Tekstil materyallerinde sıvı suyun hareket oranı, hammadde özelliklerinden de etkilenen,
yapıdaki kapilar gözeneklerin boyutu ve sürekliliğine bağlıdır [14]. Doğal liflerde ıslanma sırasında lifin
şişmesiyle sıvı hareketi ve tutma davranışları gözenek darlığı ve tıkanması nedeniyle olumsuz yönde
etkilenir (Hsieh, 1995) [11]. Doğal liflerden eğrilen iplikler lif pürüzlülüğü, kesit şekli ve uzunluk gibi
çeşitli faktörlerden dolayı sıvı transfer hızında büyük varyasyona sebep olan düzensiz kılcallığa
sahiptirler (Hollies ve ark., 1956) [11]. Örneğin, yün liflerinin doğal kıvrımları ve iplik içerisindeki
rastgele yerleşiminden dolayı, ıslanma sırasındaki temas açısı yüksektir. Diğer taraftan sentetik liflerden
oluşan iplikler, kompakt, iyi hizalanmış ve düzgün oldukları için bu liflerden üretilen iplikler, düşük bir
temas açısına sahiptir (Hollies ve ark., 1956) [11].
Farklı tekstil materyallerinin sıvı transfer davranışlarının genellikle konfor açısından incelendiği çok
sayıda çalışma mevcuttur. Yoon ve Buckley‟in (1984) çalışmasında, poliester, pamuk ve poliester/pamuk
karışımı kumaşların termal ve transfer özelliklerini, yaptıkları objektif ve subjektif ölçümler vasıtasıyla
incelemişlerdir. Sonuçta, poliester ve pamuğun sıvı transfer davranışları arasındaki büyük farkın, bu iki
lifin yüzey enerjilerindeki farktan kaynaklandığını belirtmişlerdir. % 50/50 poliester/pamuk karışımı ile
pamuğun davranışları arasındaki büyük benzerliğin ise iplik içerisindeki lif yerleşiminden kaynaklandığı
düşünülmektedir. İplik içerisinde pamuk ve poliester lif yerleşiminin kübik bir birim kesitte
incelenmesiyle, bir poliester lifini saran dört pamuk lifinin PES‟in ortamdaki etkisini ortadan kaldırdığı
belirtilmiştir [13]. Bir başka çalışmada, bir yüzeyinde Poliester(PES) veya Polipropilen (PP) kullanılan
diğer yüzeyinde ise fonksiyonel lif ve iplikler kullanılan düz örme yapılarının kapilar ıslanma davranışı
Teknolojik Araştırmalar: TTED 2011 (2) 51-67 Tekstil Materyallerinde Sıvı Transfer Mekanizmaları ve …
56
ve kuruma hızı incelenmiştir ve PES kullanılan örme kumaşlarından PP örme kumaşlarının kapilar
ıslanması daha kötü ve kuruma hızının daha iyi olduğu ortaya çıkmıştır [15]. Wallenberger‟e (1982) göre,
konfor açısından en avantajlı lif, sıvıyı hızlıca transfer edip kısa zamanda kuruyandır. Daha yüksek sıvı
absorblama kapasitesine sahip bir lif ise uzun kuruma süresinden dolayı ıslaklık hissine ve konforsuzluğa
neden olur Aswani (1989), lifin nem içeriği arttıkça statik elektriklenmeden dolayı vücuda yapışma
eğiliminin azaldığını belirtmiştir [9]. Tekstil materyallerinin sıvı transfer özelliğini lif tipinin yanı sıra,
kimyasal saflık, molekül oryantasyonu, yüzey kontaminasyonu, yüzey bitimi, kesit görünümü, yüzey
pürüzlülüğü, ön ıslatma, tavlama, corona davranışı, yüzey yapısı, alkali hidrolizi, yıkama, ağartma ve
merserizasyon gibi faktörler etkiler [4]. Bir lifin sıvıyla kaplanması sonucu meydana gelen olayların
incelendiği çalışmada, Pociūtė-Adomavičienė ve ark. (2006), bir gliserol haznesinden farklı açılarda
çekilen bir poliamid 6 lifinin sabit hale geldiğinde üzerindeki gliserol filminin stabilitesini incelemişler ve
sonuçta sıvı alımının belirli dereceye kadar sıvıyla temasındaki sapma açısına bağlı olduğu tespit
edilmiştir [7]. Chen ve arkadaşları (2009), nonwoven kumaşlarda lif çapının absorbsiyon ve difüzyon
mekanizmaları üzerindeki etkilerini inceledikleri çalışmalarında, dikey kapilar ıslanma test sonuçlarına
göre, ince liflerin yüksek kapilar emme yeteneğine izin verdiğini, ancak sıvı absorbsiyon oranında bir
avantaj sağlamadığı gözlemlenmiştir [16].
Pamuğun yüksek sıvı absorbsiyonu konusunda bilinen avantajı günümüzde yerini düşük absorbsiyon
kapasitelerine rağmen lif modifikasyonlarına (kanallı lifler, mikrolifler, nanolifler, vb.) bağlı olarak
yüksek transfer kapasitesine sahip yeni nesil sentetik liflere bırakmıştır [17]. Konvensiyonel lifler nemi
emdiklerinde şişerler ve tekstil yapılarındaki gözenek sayısı azalır. MMT tekstil Ltd.‟nin geliştirdiği yeni
nesil çam kozalak etkili lif ve iplikler ise, nemi emdiklerinde göznek sayısını arttırırlar. Kuru şartlarda ise
yapıları bir çam kozalağı gibi açılır ve havaya geçişi azaltarak, yalıtım özelliklerini arttırırlar [18] .Yünün
sahip olduğu benzersiz absorbsiyon ve tamponlama etkisi ise birçok lif üreticisi için başlangıç noktası ve
karşılaştırmalar için referans olmuştur. Eriyikten çekim, yaş ve kuru lif çekim yöntemlerinde kaydedilen
ilerlemeler ve jel çekim, bikomponent ve mikrolif üretim tekniklerinin geliştirilmesi, çok yüksek
performans özelliklerine sahip lif, iplik ve kumaşların sportif giyim ve spor araç gereçlerinde
kullanılmasını sağlamıştır. Kumaş üretimi ve uygulanan bitim işlemleri ile yüzeye uygulanan farklı
özellikler kazandırmaya yarayan polimerik zar tabakaları ve kaplamalar ile tüketicilerin estetik, tasarım
ve fonksiyonellik konularındaki gereksinimlerinin tümü göz önünde bulundurulmuştur [17].
Sentetik liflerle ilgili kaydedilen gelişmelerin yanı sıra sportif giysi üretiminde kullanılan pamuk ve yün
kumaşlarla ilgili de iyileştirmeler yapılmıştır. Örneğin „Sportwool‟ denilen özel yünlü kumaşa uygulanan
işlemlerin amacı daha kuru ve serin bir mikroklima sağlamaktır. Pamuk, sınırlı terlemenin bulunduğu
günlük giyim koşullarında çok avantajlı bir hammaddedir. Bu durumda pamuk, küçük ter oluşumlarını
tamponlayarak mikroklimayı kuru ve konforlu tutabilir. Fakat yüksek oranda terle karşı karşıya kalan
sportif giysiler için pamuk, çift katlı yapıların sadece dış yüzeyleri için tavsiye edilebilecek bir
hammaddedir; iç yüzeyde sıvıyı daha iyi transfer etme özelliğine sahip sentetik bir lifin kullanımı daha
uygundur. Pamuk ve rejenere lifler kumaş hammaddesi olarak tek başlarına kullanılırlarsa oluşan terle
kumaş çok hızlı bir şekilde ıslanır ve deri yüzeyinde ıslak ve yapışkan bir tabaka şeklinde kalır. Bu
liflerin kuruma sürelerinin uzunluğu da oluşturdukları ıslaklık hissi açısından bir dezavantajdır. Kumaşın
içerdiği pamuk oranı ile terle ıslanmadan sonraki kuruma süresi arasında önemli bir ilişki vardır (r2 =
0.73). Fakat birçok konfor paramatresi için kumaşın konstrüksiyonu hammaddesinden daha etkilidir [17].
Tekstil materyali iplik formuna geldiğinde ise yapısal parametrelerden dolayı transfer davranışlarının
incelenmesi daha karmaşık bir hal almaktadır. Hollies ve ark.‟na göre (1956), iplik yüzey
pürüzlülüğündeki artış kumaşlardaki sıvı taşınım oranını azaltmaktadır [4]. Bu konuda yapılan bir diğer
çalışmada ise Sengupta ve Murthy (1985) farklı iplik tiplerinin transfer davranışlarını incelemişler ve OErotor
ipliklerin kapilar ıslanma zamanının ring iplikten daha az olduğu sonucuna varmışlardır [19].
Chattopadhyay ve Chauhan (2004) ise ring iplikler için gözlenen denge kapilar ıslanma yüksekliğinin,
kompakt ipliklerden daha fazla olduğu sonucuna varmışlardır. Ayrıca kalın ipliklerin kapilar ıslanmasının
da ince ipliklerden daha hızlı olduğu tespit edilmiştir [4]. Su ve arkadaşları (2007), farklı karışım
Aksoy A., Kaplan S. Teknolojik Araştırmalar: TTED 2011 (2) 51-67
57
oranlarında pamuk ve kanallı yapıdaki polyester liflerini kullanarak kompozit iplikler eğirmişlerdir. Üç
bileşenli ipliklerden oluşturulan örme kumaşların su absorbsiyon kapasitesi, difüzyon hızı ve kuruma
hızını incelemişlerdir. Elde edilen sonuçlara göre, pamuk miktarının azalmasıyla difüzyon hızında ve
kuruma hızında daha iyi sonuçlar elde edilmiştir. Ancak tek başına kanallı polyesterden yapılan örme
kumaşlarla pamuk karışımlı kumaşlar karşılaştırıldığında, pamuğun sıvı absorbsiyon kapasitesini olumsuz
yönde etkilediği sonucu ortaya çıkmıştır. Özlü ve sargılı iplikler için kanallı poliester filamentlerin
rutubet absorbsiyonu ve yayılım performanslarını arttırdığı da elde edilen sonuçlar arasındadır [20].
Küçükali Öztürk ve arkadaşları (2010) çalışmalarında, akrilik liflerinin ve iplik miktarının süprem örme
kumaşların kapilar ıslanma performansını arttırdığını gözlemlemişlerdir [21].
3.2.Kumaş Yapısal Parametrelerinin Sıvı Transfer Davranışları Üzerindeki Etkileri
Tekstil materyallerinin sıvı absorbsiyonunu ve sıvının kumaş içerisinde hareketini, kumaşı oluşturan
iplikler ve kumaş yapısal parametreleri büyük oranda belirler. Bir kumaştaki sıvı akışının, sadece
hammaddeden değil, kumaşın ağ yapısından da büyük oranda etkilendiği birçok araştırmacı tarafından
ortaya konmuştur. Bir katı ve bir sıvı arasındaki bağıl harekete neden olan kapilaritenin olduğu yerdeki
herhangi bir sistemde katı yüzeylerin şekli, hızı ve yönü, sıvı akışını yöneten önemli faktörlerdir [11].
Kumaş yapısal parametrelerinin ıslanma ve sıvı transfer davranışları üzerindeki etkilerinin incelendiği çok
sayıda çalışmada, genellikle, optimum transfer kapasitesinin elde edilebilmesi için gerekli yapısal
özelliklerin belirlenmesi üzerinde durulmuştur. Crow ve ark (1989) kumaş sıvı absorbsiyon kapasitesinin
bileşen liflerin özelliklerinden ziyade, kumaş kalınlığına bağlı olduğunu belirtmiş ve kumaşın kalınlığı,
iplik numarası ve kumaş sıklığının absorbsiyon kapasitesi üzerinde etkili olduğunu tespit etmişlerdir [22].
Long ve Hai-Ru (1999) ise sıvı formdaki transferin kumaşın her iki yüzündeki liflerin absorbsiyon
özelliklerine ve bu özellikler arasındaki farka bağlı olduğunu tespit etmişlerdir [23]. Kim ve ark. (2003)
yüksek sıvı emme kapasitesine sahip farklı dokuma ve örme kumaşları incelemişler ve optimum sıvı
emme davranışına sahip kumaşların sıklık ve lif inceliği değerleri minimum, kalınlık ve gözenek
büyüklüklerinin ise maksimum olması gerektiğini tespit etmişlerdir [24]. Karahan ve Eren (2006), farklı
atkı ve çözgü sıklıklarında, farklı iplik özellikleri ve hav yüksekliklerinde ürettikleri havlu kumaşların
statik sıvı absorbsiyon özelliklerini incelemişlerdir. Elde edilen sonuçlara göre, iki katlı ring karde iplik
ile üretilen havlu kumaş aynı özelliklerdeki rotor ipliğinden üretilen kumaşa göre daha yüksek sıvı
absorbsiyon değerleri vermiştir. Aynı zamanda, havlu kumaşların atkı ve çözgü yoğunluklarındaki artışın
sıvı absorbsiyonunda azalışa, hav uzunluğunun artışının ise artışa neden olduğu tespit edilmiştir [25].
Chen, (2003) terlemenin termal yalıtım üzerindeki etkisini incelediği çalışmasında, giyside biriken su
miktarına bağlı olarak yalıtımdaki azalmanın % 2-8 arasında değiştiğini tespit etmiş ve buna bağlı olarak,
ağır aktiviteden sonra kişilerde meydana gelen ürpermenin tek nedeninin kumaş içerisindeki sıvının
desorpsiyon ve buharlaşması sonucu absorblanan ısı olmadığı, yalıtımdaki azalmanın da bu algıya neden
olduğunu belirtmiştir [26]. Sarkar ve arkadaşları (2009), kuru durumuyla karşılaştırıldığında %30 daha
fazla ıslak durumda hava geçirgenliğine sahip olan kanallı bir kumaş geliştirmişlerdir. Bu kumaşta, kumaş
içerisindeki su miktarının artması ile hava geçirgenliğinin azalması olayını en aza indirgemişlerdir. [27].
Chen ve arkadaşları (2011), tekstil materyalinin sıvı absorbsiyon özelliklerinin ve tek yönlü transfer
kapasitelerinin, bitkilerdeki biyomimetik dallanma yapılarının esas alınarak artırılma olasılıklarını, teknik
sırtı iki veya daha fazla hammaddenin kombinasyonundan, teknik yüzü ise dallanmayı elde edebilmek
için bu hammaddelerin ayrı ayrı kullanılmasından elde edilen çift katlı örme yapıları üzerinde
incelemişlerdir. Sonuçta, bahsedilen şekilde elde edilen çok katlı örme yapılarının konvansiyonel yapılara
göre daha hızlı absorbsiyon ve sıvı ayar özellikleri gösterdiği tespit edilmiştir [28].
Tekstil materyallerinde meydana gelen sıvı transfer davranışı ısı ve kütle transferini birlikte ele alan bir
dizi teorik model ve modellerin doğrulanması için gerçekleştirilen deneysel çalışma ile de incelenmiştir.
Barnes ve Holcombe (1996) giyim sırasında oluşan terin vücuttan uzaklaştırılması işlemi üzerinde etkili
parametreleri incelemişlerdir ve bu çalışmada bir teorik model ortaya koyarak, tasarladıkları sistem
vasıtasıyla fiziksel ölçümler yapmışlardır. Ortaya koydukları modelde de ölçüm sisteminde de gerçek
Teknolojik Araştırmalar: TTED 2011 (2) 51-67 Tekstil Materyallerinde Sıvı Transfer Mekanizmaları ve …
58
giyim şartlarını simüle etmeye çalışmışlar ve hidrofob ve hidrofil liflerden üretilmiş kumaşlar üzerinde
metotlarını test etmişlerdir [29]. Li ve Luo (2000), rutubet geçişleri sırasında higroskobik kumaşlara sıvı
difüzyonunun fiziksel mekanizmasını matematiksel olarak simüle etmişler sonuçlar farklı liflerden
üretilen kumaşlar üzerinde yapılan emme-hücre deney sonuçlarıyla karşılaştırılmıştır. Pamuk ve yün gibi
yüksek higroskobikliğe sahip liflerdeki sıvı difüzyon mekanizmasının iki aşamalı, higroskobikliği düşük
liflerdeki difüzyon mekanizmasının ise sabit bir difüzyon katsayısı ile tek aşamalı bir Fick Difüzyon
kuralı ile açıklanabileceği ortaya konmuştur [30]. Korycki (2007), homojen tekstil yüzeylerinde geçici
difüzyon problemini belirlemek amacıyla yaptığı çalışmada, nümerik örneklere göre analizin optimal
tasarım problemleri için optimal sınır şekillerini belirlemede etkili bir araç olabileceğini ortaya çıkarmıştır
[31]. Li ve arkadaşlarının (2002), kumaş yapısal parametrelerinin transfer davranışları üzerindeki
etkilerini inceledikleri çalışmada ise kumaş kalınlık ve gözenekliliğinin birleşik ısı ve kütle transfer
mekanizmaları üzerinde önemli ölçüde etkili olduğunu belirlemişlerdir [32]. Fohr ve ark., (2002)
çalışmalarında ortaya koydukları tek boyutlu ısı ve kütle transferi modelinde sorpsiyon/desorpsiyon,
serbest sıvı yoğuşma/buharlaşması, lif yüzeyinde ve içerisinde sıvı ve buhar difüzyonu, ısı iletimi ve
katmanlar arasındaki temas direnci gibi birbirleriyle etkileşim halindeki çok sayıda prosesi göz önünde
bulundurmuşlardır. Geliştirilen modelin deneysel olarak da doğrulandığı çalışma sonuçlarına göre bir
kumaşın higroskobikliğinin, sıvı içeriğinin bir fonksiyonu olan difüzyon katsayısıyla ifade edilebileceği
belirtilmiştir [33]. Suprun (2003), çok katlı kompozit yapılar için geliştiği tahminleme amaçlı modelde ısı
ve kütlenin korunumu kanununu gözenekli materyallerideki absorbsiyon kinetiği kurallarıyla birleştirerek
uygun sınır şartlarının belirlenmesiyle ortaya konan modelin farklı giysi sistemlerine uygulanabilir hale
geleceğini belirtmiştir. Araştırmacıların daha önceki çalışmalarında (Rogankov ve Suprun; 1999, 2000)
da olduğu gibi etkili bütün transfer mekanizmaları göz önünde bulundurulmuş modelin çözümü, eşdeğer
elektrik devrelerindeki standart iletim prosesi analojisine dayandırılmıştır. Burada, nemli havayı
barındıran iç çamaşırı katmanları belirli bir termal dirence sahip iletkenler olarak düşünülmüş, hava
katmanlarının direnci ise içerisinde rutubet barındıran havanın direncine eşit kabul edilmiştir [34]. Benzer
bir çalışmada Ren ve Ruckman (2004) su geçirmez üç katlı kumaş yapılarının sıvı absorpsiyon
davranışlarını, yoğuşmanın söz konusu olduğu durumlar için incelemişler ve kumaşın bazı fiziksel
özelliklerinin değiştirilmesiyle (su geçirmez zarın kalınlığının veya dış kumaş katmanının inceltilmesi, dış
katman veya zar tabakasının ortalama difüzyon kat sayısının artırılması, vb.) kumaşın dış kısmındaki su
buharı transferinin artırılabileceği ve kumaş içerisindeki yoğuşmanın azaltılabileceğini belirtmişlerdir
[35]. Çok katlı yapılarda sıvı transferinin neden olduğu sıcaklık değişimlerinin incelendiği çalışmada Fan
ve Cheng (2005), farklı hammaddelerden üretilen her iki yüzü ince kumaşlarla kaplanmış hacimli
dokusuz yüzey yapılarda higroskobik özellikteki viskon gibi liflerin iç kısımda kullanılması durumunda
yapıdaki sıcaklık dağılımının da değiştiğini bir terleyen sıcak levha sistemi ile tespit etmişlerdir. Ayrıca
sıvının yapı içerisindeki birikimi ve yayılmasının sıvı absorbsiyonu, yoğuşma ve sıvının yapı içerisindeki
hareketine bağlı olduğu da çalışmada tespit edilmiştir [36].
3.3.Kumaşların Sıvı Transfer Özelliklerinin Değiştirilmesi İçin Uygulanan Bitim İşlemleri
Tekstil mamullerinin kullanım amacına ve yerine uygun olarak sahip olmaları gereken önemli
özelliklerden biri su emicilik veya hidrofilitedir. Hidrofilite, malzemenin suyu emme özelliğidir. Su
geçirmezlik veya su iticilik bitim işlemi uygulanarak hidrofob (su itici) karakter kazandırılmış olan tekstil
ürünleri dışında kalan mamullerin hemen hemen hepsinin iyi bir emicilik yeteneğine sahip olması
istenmektedir. Ayrıca özellikle bebek bezi iç tabakası, hijyenik kadın bağı üst tabakası, temizlik bezi gibi
ürünlerinin iyi bir yumuşaklık derecesine de sahip olmaları istenen bir durumdur. Özellikle doğrudan
cilde temasın söz konusu olduğu mamullerin hidrofil ve yumuşak olmaları gerekmektedir [37]. Kumaşa
hidrofil özelliği kazandıran kaplamanın gerçekleştirilebilmesi için düzgün bir hidrofil polimer gereklidir.
Hidrofil polimer karışımlarının kullanımında, asılı hidrofil gruplarının birleşimi veya bölünmüş
kopolimerin kullanımı bu tür polimerler için en uygun olanıdır. Bu uygulamaların dışında, bir hidrofobik
polimer zincirlerinde bölünmüş kopolimerin kullanımını etkin hale getirmek için, polietilen oksid
birleşimi kullanılır. Polietilen oksid bölünmesi, su buharının hızlı bölünmesine izin vererek, su için düşük
enerji bağlanmasını sağlar ve aynı zamanda esnek olduğundan dolayı, bitim işleminde yumuşak bir tutum
Aksoy A., Kaplan S. Teknolojik Araştırmalar: TTED 2011 (2) 51-67
59
oluşturur [38]. Hidrofil bitim işlemlerinin PES kumaşlara uygulanması ile ıslanma davranışlarındaki
değişimin incelendiği bir çalışmada (Adler ve Walsh, 1984) bu işlemin yüksek rutubet oranlarında
ıslanmayı artırdığı gözlenmiştir. Aynı zamanda bu işlem kumaş yüzeyine uygulandığından kumaş
içerisindeki liflerin kimyasal ve fiziksel özellikleri değişmemiştir [39]. Yumuşatıcıların sıvı transfer
özellikleri üzerindeki etkilerinin araştırıldığı çalışmalarda havlu kumaşların absorbsiyon kapasitesini ve
gözenekliliğini etkilemediği sonucuna varılmıştır. Ayrıca, kumaş özelliklerinin korunabilmesi için
seçilmesi gereken yumuşatıcı tipi konusunda da sonuçlar ortaya konmuştur [40–41]. Kumaşların sıvı
absorbsiyonunu artıran bitim işlemlerinin sadece kumaşların sıvı alımını arttırmadığı, aynı zamanda
kuruma işleminin daha hızlı olmasına da yardım ettiği belirtilmiştir [42].
Tekstil materyallerinde hidrofilitenin istenildiği durumlar olduğu gibi, hidrofobluk yani su iticilik
özelliğinin istenildiği durumlar da vardır. Askeri, sportif veya farklı aktiviteler için kullanılan bazı üst
giysilere şiddetli yağmurun içeriye nüfuzunu engellemek için farklı yöntemlerle su itici özellik
kazandırılır [10].Günümüzde nanoteknolijinin getirdiği yeniliklerden faydalanarak nano düzeyde
kaplamalar uygulanmaktadır. Bu kaplamalarda yüzey pürüzsüzleştirilmekte ve su ve kir kumaş yüzeyine
tutunamayarak suyu ve kiri iten tekstil materyalleri elde edilebilmektedir. Kendi kendine temizleyebilme
özelliği olan lotus yaprağının yüzey yapısına nanoteknoloji ile yüzey yapısı benzetilen NanoSphere ve
Nano-Tex firmasının piyasaya sürdüğü Nano-Pel® isimli kumaş bu çeşit yapılara örnektir [43]. Su itici
kumaşlar sıvı suyun içeriye nüfuz etmeden yüzeyden kaymasını, buhar halindeki hissedilmeyen terin ise
kumaştaki mikro boşluklardan geçişini sağlar. Su geçirmez nefes alabilir kumaşın elde edilmesi için
kullanılan yöntemler; kumaş konstrüksiyonundaki değişiklikler (yapının sıklığının gözeneklerin 2-3 μm
olacak şekilde artırılması), lif çapının azaltılması (mikrolifler, nanolifler), mikrogözenekli kaplama ve
membranlar ve monolitik filmlerin (su buharının gözeneklerden değil kumaş kalınlığı boyunca difüzyonla
transferini sağlayan yapılar) kullanımı şeklinde sıralanabilir [10]. Su iticilik işlemi ile yalnızca kumaş
yüzeyinde su itici bir zar oluşturulduğu için kumaşın içyapısı ve gözenek yapısı hiçbir şekilde olumsuz
yönde etkilenmez. Yine su iticilik işleminde etkinin yüzeyde kalması en iyi şekilde kumaşın yapısına
aldığı su miktarı ile yapısında tutabildiği su (şişme değeri) miktarı arasındaki fark ile açıklanabilir [44].
Şekil 4‟ de su itici bir yapı üzerinde su damlasının hali görülmektedir.
Şekil 4. Lotus etkisi ile damlanın kumaş üzerinde görünümü [45].
4. TEKSTİL MATERYALLERİNDEKİ KÜTLE TRANSFER OLAYLARININ ÖLÇÜLMESİ
4.1.Sıvı Transfer Özelliklerinin Ölçülmesi
Tekstil materyallerinin sıvı transfer özelliklerinin ölçümü iki başlık altında toplanabilir; bunlar tekstil
materyallerinin hammaddesi olan lif ve filamentlerin sıvı transfer özelliklerinin ölçümü ve son ürün olan
kumaşlarda sıvı transfer özelliklerinin ölçümüdür.
4.1.1 Lif ve Filamentlerde Sıvı Transfer Özelliklerinin Ölçümü
Lif ve filamentlerde ıslanabilirliğin ölçümü tensiometri ve goniometriye dayalı metotlarla
gerçekleştirilmektedir. Pratikte kullanılmayan fakat kumaşı oluşturan liflerin davranışlarının hassas ve
Teknolojik Araştırmalar: TTED 2011 (2) 51-67 Tekstil Materyallerinde Sıvı Transfer Mekanizmaları ve …
60
objektif olarak belirlenebildiği yöntemlerden tensiometriye dayalı olan Wilhemly Metodu‟nda, bir piston
üzerinde bulunan hareketli su deposu yardımıyla numunelerin sıvı ile teması sağlanır. Bu temas ile
birlikte lif-sıvı arasındaki viskoz sürtünmeden meydana gelen kuvvet kaydedilerek grafiğe aktarılır [4].
Tensiometriye dayalı bir diğer metot ise, Sıvı Membran Metodu‟dur. Bu metot, sabit çaplı lifler için daha
uygundur. Kamath ve arkadaşları (1987), bir sıvı membran ile filamentlerin temasına dayanan bir yöntem
geliştirmişlerdir. Bu metotta filamentin iki farklı sıvı ile teması söz konusudur ve temas sırasında
kayıttaki elektronik sistem tarafından kaydedilen kuvvet, artan ve azalan ıslanma kuvvetlerinin bir
fonksiyonudur [4].
Lif ve filamentlerin ıslanabilirliğinde kullanılan ve goniometri prensibine dayalı metotlar ise kumaşlar
için de kullanılabilen, lif çevresindeki bir damlanın görünümü prensibine dayanan Sessile Drop Metodu,
bir sıvı damlasının katıyla temas noktasında üzerine gelen ışığın yansıtılmasıyla oluşan açının ölçümüne
dayalı olan temas açısı metodu (Contact Angle Measurement by a Reflected Light Beam) ve dinamik
metotlardır. Dinamik ıslanma ölçüm metotlarında belirli bir hızda ilerleyen sıvı arayüzünün şekli
gözlenir. Filamentler için ise hareketli bir katının sıvı yüzeyinden nüfuzu sonucu kuru taraftan sıvıya
geçiş veya tersi yöndeki bir geçiş söz konusudur. Pratikte de kullanılan batma-yüzme metodunda (Sink-
Float Method), sıvı üzerinde yüzen katının yüzey enerjisinin sıvıdan düşük olup olmamasına göre
yüzeyde kalması veya batması söz konusudur. Materyalin yüzdüğü durumda sıvının yüzey enerjisi katının
ağırlığından yüksektir ve batmaya izin vermez [4].
4.1.2 Kumaşlarda Sıvı Transfer Özelliklerinin Ölçümü
Kumaş, anizotropik bir yapıdadır, bundan dolayı kumaşın farklı eksenlerinde farklı sıvı transfer
davranışları gözlemlenir ve bu davranışların ayrı ayrı ölçülmesi gerekmektedir. Kumaşın sıvı transfer
özellikleri iki gruba ayrılabilir: kumaşın absorbsiyon davranışıyla ilgili olanlar ve absorblanan sıvının
kumaş içerisindeki transferi ile ilgili olanlar. Birinci gruba giren özellikler, damla absorbsiyon süresi, akış
direnci ve ıslak kumaşta sıvının kalınlık yönündeki dağılımıdır. İkinci grupta ise dikey ıslanma testi
bulunur[13].
Liflerden farklı olarak kumaşlarda ıslanma kuvvetinin ölçümü mümkün iken (Wilhelmy Metodu)
karmaşık yapıdaki kumaşlar için bahsedilen hassas ölçümlerin yapılması oldukça güçtür. Çünkü kumaş
içerisindeki dinamik sıvı-lif etkileşimi ıslanmanın yanı sıra lif içerisine ve gözeneklere sıvı alımını da
içerir. Kumaşlar için aşağıda açıklanan damla absorbsiyonu, lifler için de kullanılan batma metodu gibi
yöntemlerde ıslanma, transfer ve absorbsiyon davranışları ile ilgili fikir sahibi olunabilir. Liflerde de
kullanılan pürüzsüz bir yüzeydeki damlanın şekline bağlı olarak gerçekleştirilen Sesile Drop Metodu‟nun
(Şekil 5) pürüzlü kumaş yüzeyleri için uygun olmadığı düşünülmektedir. Bu metot, cerrahi kumaşlar gibi
su itici yapıların sıvıyla temas açılarının ölçümünde kullanılır [4]. Gocławski ve Urbaniak-Domagała
(2008), sessile drop metodu ile ilgili yaptıkları çalışmada, 90Cº den düşük temas açılarına sahip tekstil
yüzeyleri için katı-sıvı temas açısı ölçüm yöntemini geliştirmişler ve damla fotoğraflarının alınması için
özel bir aparat kullanmışlardır[46].
Şekil 5. Sessile Drop Methot [47].
Aksoy A., Kaplan S. Teknolojik Araştırmalar: TTED 2011 (2) 51-67
61
Kumaşların sıvı transfer özelliklerinin incelendiği metotlarda sıvı kaynağı kumaşın bir hazneye
daldırılmasında olduğu gibi sınırsız veya belirli miktar sıvının kumaş yüzeyine damlatılmasında olduğu
gibi sınırlı olabilir. Kumaş yüzeyine belirli miktar sıvının damlatılması esasına dayanan benek (spot)
testinde sıvının absorbsiyon süresi ve kumaş yüzeyindeki yayılma miktarı tespit edilir. Sınırlı sıvı ile
gerçekleştirilen test yöntemlerinin değerlendirilmesi, daldırma, dikey ve yatay ıslanma testleri gibi
sınırsız sıvı kaynağının bulunduğu test yöntemlerine göre daha karmaşıktır. Çünkü gözenekli tekstil
yapısı izotropik yapıda değildir ve sıvının yayılımı sonucu düzgün bir dairesel alan oluşmaz. Bir damlanın
kumaş tarafından absorblanmasına dayanan test yöntemi, su iticilik, absorbsiyon, boyarmadde sorpsiyonu
ve direnci gibi birçok konuda bilgi verir [11]. Ağartılmış kumaşların absorbsiyon özelliklerinin
incelendiği AATCC Metot 79-2000 Standardı‟nda belirli bir mesafeden kumaşa damlatılan su damlasının
kumaş tarafından emilerek yüzeyden kaybolması için geçen süre kaydedilmektedir [48]. Sınırsız bir sıvı
haznesine kumaşın daldırılmasına dayanan yöntemde ise sıvı, kumaş içersinde her yönde ilerleyebilir.
Kumaşın sıvı içerisine daldırılması sırasında sıvı kumaş içerisindeki hava ile yer değiştirir ve kumaşın
sıvı içerisinde batmasına neden olur [11]. Dikey ıslanma testi Brownless ve arkadaşları (1996) tarafından
modifiye edilmiştir; çalışmada, bir doğru akım devresi kullanılarak elektrolit çözeltisinin kumaş
üzerindeki yükselme oranı daha objektif bir biçimde belirlenebilmiştir. TRI Princeton‟da Miller
tarafından ortaya konan dikey kapilar ıslanma ölçümüne yönelik aparatla sonuçların daha iyi gözlenmesi
ve yerçekiminin negatif etkilerinin bir ölçüde ortadan kaldırılması amaçlanmıştır. Bu sistemde de sifonun
çalışma prensibi esas alınmış ve kumaş, basınç farkına bağlı olarak sıvıyı ileten bir tüp olarak kabul
edilmiştir. Tasarlanan sitem Şekil 6‟da görülmektedir [11]. Gözenekli bir örnekte makro yarıçaplı kapilar
boşlukların hacim/yarıçap dağılımı da kapilar ıslanma testi sırasında kumaşın en sonundan başlayarak her
bir yükseklikte sıvının absorbe edilen hacmi ile belirlenir [49].
Şekil 6. Miller‟in ortaya koyduğu dikey kapilar ıslanma aparatı [11].
Kumaşın kalınlığı yönündeki ıslanma davranışlarının incelenmesi amacıyla da pek çok yöntem
geliştirilmiştir, fakat bunlardan hiçbiri standart değildir. Bunlardan en yaygın olanı özellikle havlu
kumaşlar için kullanılan gözenekli levha testleridir Gözenekli levha tasarımı konusundaki çalışmalar
oldukça eskiye dayanır ve farklı araştırmacıların farklı terleme durumlarını simüle etmek üzere
geliştirdikleri sistemler mevcuttur [50–51]. Bir sıvı kaynağına bağlı gözenekli plakanın sıvı içerisinde
tutulacak şekilde beslenmesine dayanan testte kumaşın sıvı absorbsiyon miktarı sisteme bağlı olan yatay
yöndeki su sütunundaki değişime bağlı olarak tespit edilir. Bu yöntem vücutta oluşan terin
absorbsiyonunun simülasyonu amacıyla geliştirilmiştir [11]. Kumaşın yüzeyi ve kalınlığı yönündeki
ıslanmasının incelendiği testler arasındaki korelasyonun düşük olmasına da dayanılarak, kumaş kalınlığı
yönündeki ıslanma miktarının kumaş yüzeyi üzerinde gözlenen ıslanma davranışından güvenilir bir
şekilde tahmin edilemeyeceği sonucu ortaya çıkmıştır [51].
Cheurell ve arkadaşları (1985), kumaşların „dinamik yüzey ıslaklığı‟ özelliğini belirlemek için kumaş
yüzeyine kaplanan özel bir kimyasal madde ile rutubete bağlı olarak meydana gelen renk değişimlerini
gözlemişlerdir. Sonuçta, doymuş su buharına maruz bırakılan pamuklu kumaşın aynı özelliklerdeki PES
kumaşa göre yüzey rutubetindeki bir artışta 2-3 kat daha hızlı ıslandığı gözlenmiştir. Kumaşlardaki
Teknolojik Araştırmalar: TTED 2011 (2) 51-67 Tekstil Materyallerinde Sıvı Transfer Mekanizmaları ve …
62
yüzeysel (transplanar) sıvı transferi de farklı araştırmalarda incelenmiştir (Kissa, 1996). Fakat değişken
kumaş ıslaklığının ölçümü için her metot uygun değildir, çünkü ölçümler için gereken hazırlık prosesleri
karmaşıktır. Ayrıca bazı metotların dinamik özellikleri yetersizdir ve sonuçlarının değerlendirilmesi
yeterince açık değildir [52]. Barker ve arkadaşlarının (2002), vücudun sıvı ayar mekanizmasını, yani
giysinin vücutta terlemeyle oluşan nemi dış katmanlara iletmesini simüle etmeye yönelik geliştirdikleri
bir sistem olan gravimetrik absorblama test sistemi (GATS) ile sıvının kumaş kalınlığı yönündeki
ilerlemesi ölçülür. Özel bir test hücresi ile birlikte de çalışabilen sis
