SPF Soya Fasulyesi Lifi, protein esaslı bitkisel bir liftir, yumuşaklık, parlaklık, pürüzsüzlük, dökümlülük, UV ve bakteri dayanımı gibi çeşitli özelliklere sahiptir. Çalışmanın ilk bölümünde (soya fasülyesi protein lifleri, bölüm 1) belirtildiği gibi SPF, kaşmir ve yün liflerini tamamlayacak veya onlarla rekabet edebilecek bir lif olarak görülmekte ayrıca SPF’nin biyo-bozunur bir lif olduğu da belirtilmektedir. Bununla birlikte lifin üretim rotasının çevre kirlenmesine sebep olmadığı da belirtilmektedir. Lif ayrıca yenilenebilirdir.
Bu makalede ise SPF’nin kimyasal ve fiziksel özellikleri, lifin diğer lifler ile karşılaştırılması ve kullanım alanları hakkında ayrıntılı bilgiler verilecektir.
Soya Fasulyesi Protein Liflerinin Kimyasal ve Fiziksel Özellikleri
SPF, günümüzde üretilen yenilenebilir botanik bir protein lifidir. Aynı zamanda SPF, iyi dökümlülüğe sahip, doğal kıvrımlı yapıda, parlak, pürüzsüz ve yumuşak bir liftir. Kimyasal özellikleri diğer protein liflerine benzerdir. SPF genellikle diğer liflerle karışım halinde kullanılmaktadır. 20. yy’da ve günümüzde üretilen SPF’nin üretim yöntemleri arasındaki farklılıklar sebebiyle üretilen lifler arasında fiziksel ve kimyasal özellikler bakımından bazı farklılıklar bulunmaktadır.
SPF’nin sahip olduğu sağlamlık, uzama, özgül ağırlık gibi bazı önemli özelliklerin diğer rejenere protein liflerinin sahip olduğu fiziksel özellikler ile karşılaştırılması Tablo 2’de verilmiştir.
Tablo 2. Bazı rejenere protein liflerinin fiziksel özelliklerinin karşılaştırılması |
|||||
| Özellikler | Kazein | Yer Fıstığı | Zein | Soya | Kollajen |
| Mukavemet (cN/tex) | 8,0-9,7 | 6,2-8,0 | 10,6 | 7 | – |
| Uzama, % (Kuru) | 60-70 | 40-60 | 25-35 | 50 | – |
| Özgül Ağırlık | 1,3 | 1,31 | 1,25 | – | 1,32 |
| Nem Geri Kazanımı, % | 14,0 | 15,0 | 10,0 | 11 | – |
| Sıcaklığın Etkisi | Isıtmayla yumuşar | Isıtma ile erimez veya yumuşamaz” | Non-termoplastik | – | – |
SPF, pamuk lifleri ile benzer nem emiciliğine ve geçirgenliğe sahiptir. Ayrıca lifin termostabilitesi yün ve ipeğin termostabilitesinden fazladır. SPF’nin ısıl dayanım performansı pamuk ve yünden iyidir, bu durum lifi kış kıyafetleri için uygun hale getirmektedir. Life ait fiziksel özellikler ayrıntılı bir şekilde aşağıdaki başlıklar altında anlatılmaktadır.
Renk, Kesit ve Tuşe Özellikleri
SPF’nin ham rengi açık kahve-altın rengi tonlarından açık ten rengine kadar değişen çeşitli tonlarda olabilmektedir.
Elastiki Özellikler
SPF’nin kohezyon kuvveti oldukça küçüktür ve lif çekimi sırasında kaydırmazlık maddesi kullanılması gerekmektedir. SPF’ye ait elastiki geri dönme oranı da %55,4 ölçülmüştür ve bu değer diğer kimyasal liflerin ortak değerinden (diğer kimyasal liflerde elastiki geri dönme oranı %70-80) daha düşüktür. Bu nedenle SPF’nin elastiki geri dönme özelliği kötüdür.
SPF’nin elastikiyeti ile ilgili olarak yapılmış bir çalışmada, SPF karışım ipliklerin karışım oranı ve elastikiyeti arasındaki ilişkiyi tanımlayabilmek için farklı tür karışım oranlarına sahip SPF/poliester ve SPF/pamuk karışım ipliklerinin elastikiyetlerini ölçmüştür.
Karışım ipliklerin karışım oranları ve elastikiyetleri arasındaki ilişki belirlenmiştir. Çalışmada ayrıca optimum karışım oranı analiz edilmiştir.
Nem Çekme Özelliği
SPF’nin, iyi derecede nem çekme ve hava geçirgenliği özelliklerine sahip olduğu belirtilmektedir. SPF’nin nem geri kazanım miktarı ile ilgili olarak literatürde çeşitli değerler bulunmaktadır. Liflerin sahip olduğu nem geri kazanım değerleri literatürde; %8,6, %10-13, yaş durumdan ve kuru durumdan denge durumuna ulaşıldığında ise sırasıyla %16,1 ve %12,9 olarak verilmektedir.
Elyafın nem çekme özelliği
20 yy’ın ortalarında üretilen ve modern SPF’nin sahip olduğu nem çekme özellikleri de farklılık göstermektedir.
Mukavemet Özellikleri
SPF’nin sahip olduğu mukavemet değerleri kuru iken 7 cN/tex (0,8 g/den) ve yaş iken 2,2 cN/tex (0,25 g/den) olarak verilmiştir. SPF’nin mukavemeti kuru durumda 0,8 g/den’den yaş durumda 0,25 g/den’e düşmektedir ve sonuç olarak liflerde yaş iken mukavemetsizlik gözlemlenmektedir. Yani lifler ıslandıklarında dayanımlarını kaybetmektedir. Genellikle rejenere protein lifleri zayıflığa meyillidir. Rejenere protein liflerindeki moleküllerin lifteki kristalin alanları oluşturmak için düzenli dizilmediği iddia edilmektedir. Ayrıca moleküllerin, kristalin yapı ile liflerin kopma mukavemet karakteristiklerini elde etmek için bağ oluşturamadıkları ve dizilemedikleri de belirtilmektedir. Bunun yanında SPF, çok miktarda glutamik ve aspartik asit içermektedir. Bu amino asitler suyu çekebilen son derece polar amino asitlerdir. Araştırmacılar su ve protein arasındaki hidrojen bağlarının, moleküller arasındaki hidrojen bağları ile rekabet ettiğini belirtmektedir. SPF’nin düşük yaş kopma mukavemet özelliklerini açıklamak için, SPF’nin sulu ortamda iken moleküller arasındaki hidrojen bağlarının protein ve su arasındaki hidrojen bağları ile yer değiştirdiği ileri sürülmüştür.
Isıl Dayanım ve Termal Özellikleri
SPF’nin belirgin bir erime noktası yoktur. Lif mukavemeti 160 C’de büyük ölçüde azalmakta ve lif rengi solmaktadır. 200 C’de lif rengi koyu sarı hale gelmektedir. 300 C’de lif karbonize olmaya başlamakta ve lif rengi kahverengileşmektedir. Bu nedenle SPF’den üretilen kumaşlara uygulanacak boyama ve ısıl işlemlerin 100 C’yi geçmemesi tercih edilmektedir. Eğer ısıl işlem sıcaklığı 110 C’yi aşarsa, kumaş tutumu sertleşecektir. Bu durumda, tutum kumaşın 60 C’de sabun banyosunda yıkanması ile iyileştirilebilmektedir
Bakteri Dayanımı Özellikleri
SPF’nin Coli bacillus, Staphylococcus aurous and Candica albicans gibi bakterilere karşı dirençli olduğu belirtilmektedir.
Bozunma Davranışı ve Kimyasal Madde Dayanımı Özellikleri
20 yy’ın ortalarında üretilen SPF ile modern SPF’nin bozunma davranışları da farklılıklar gösterebilmektedir.
Liflerin Sağlığa Etkisi
Normal bir ısıda uzak kızıl ötesi (UKÖ) ışınlarını emme oranı %65´i geçen tekstil yüzeylerine, uzak kızıl ötesi tekstili adı verilmektedir. SPF’den üretilen bir kumaş ile örtülen vücudun kızıl ötesi ışın haritası incelendiğinde örtülmeden önceki duruma göre uzak kızıl ötesi ışınlarında %50 artış olduğu görülmüştür. Bu yüzden SPF’nin UKÖ fonksiyonuna sahip olduğu belirtilmektedir. Bu özelliğin, cildin mikro dolaşım sistemini teşvik ettiği (kılcal damarlardaki kan dolaşımını düzenlemekte, bağışıklığı güçlendirdiği, deri hücrelerinin ölmesini engellediği, termal etki yarattığı, pozitif enerji verdiği ve tedaviye yardımcı olduğu belirtilmektedir.
SPF’den üretilen tekstil yüzeyleri %87’lik uzak kızıl ötesi ışınlarını emme oranı ile oldukça yüksek bir UKÖ ışını emme oranı sergilemektedir. Bu özellik herhangi bir yapay madde ile değil doğal bir lif ile sağlanmıştır. Uluslararası bağımsız yetkili kuruluşların SPF’den üretilen tekstil yüzeylerinin sağlığa yararlı UKÖ ışınlarını emme fonksiyonu olduğunu onayladığı belirtilmektedir.
SPF’nin ayrıca negatif oksianyon (negatif oksijen iyon fonksiyonu) özelliğine de sahip olduğu ve negatif oksijen iyonları ürettiği belirtilmektedir.
Diğer Fiziksel Özellikler
SPF’nin sahip olduğu başlangıç modülü yüksek olduğu için kaynar sudaki çekmesi de düşüktür yani boyut stabilitesi iyidir. Temizlemede tekstil ürünün çekmesinden endişelenmeye gerek olmadığı, ayrıca buruşmazlık performansının iyi olduğu, kolayca ve hızla temizlenip kurutulabilmesinin mümkün olduğu belirtilmektedir. SPF’nin sahip olduğu düşük sürtünme katsayısı, düşük kıvrım sayısı ve düşük kıvrım stabilitesi nedeniyle, soya kumaşların tüylenmesinin kolay olduğu belirtilmektedir.
Kimyasal Özellikler
SPF’nin amino asit kompozisyonu yün veya ipek liflerinden büyük ölçüde farklıdır. Soya, yün ve ipek lifleri sadece makroskopik açıdan değil (soya- globülar ve yün/ipek- lifli) aynı zamanda moleküler açıdan da farklıdır.