ULTRAVİYOLE KORUMALI TEKSTİLLER

Ultraviyole giysi
Tarafından | 24 Mayıs 2022

 

uv korumalı tekstiller

Şekil 1.1. UVA, UVB ve UVC ışınlarının dünya üzerine ulaşması

Ultraviole Işınlar (UV): Dünyada yaşamın devamını sağlanması için gerekli olan enerji kaynaklarından bir tanesi olan güneş, ne kadar yararlı olsa da zararlı etkileri de bulunmaktadır. Stratosfer tabakasından geçen güneş ışınları, ozon tabakasında engellenmektedir. Günümüzde, artan çevre kirliliği, sera gazlarının olumsuz etkileri gibi çevresel etkiler ile birlikte ozon tabakasında meydana gelen incelmenin sonucu olarak ozon tabakasının zararlı ışınlar engelleme özelliği kaybolmaktadır. Bu sebepten kaynaklı olarak yeryüzüne gelen zararlı ışınlar tehlike oluşturmaktadır. Zararlı etkilerin görülmesi kısa veya uzun sürede meydana gelmektedir.

Yeryüzüne gelen gelen güneş ışığının toplam %50’lik kısmı görünür ışığa, %45’i kızıl ötesi radyasyona ve geri kalan %5’lik kısmı ultraviyole radyasyonu (UVR) oluşturmaktadır. Dolayısıyla, güneşten gelen ışınların yaklaşık olarak %5’i kadarını UV ışınları oluşturmaktadır. UVR yoğunluğu, yerin coğrafi konumuna, güneşin yüksekliğine, mevsime, yaşanılan günün saatine ve güneş ışığının geliş açısısına bağlıdır.

UV ışınlarının dalga boyu 100-400 nm arasında değişmektedir. Yeryüzüne ulaşan bu ışın dalgalarının %95-98’ini UVA ve %2-5’ni kadarı ise UVB ışın dalgaları oluşturmaktadır. UVC ışınları ise ozon tabakası tarafından emilimi yapılmaktadır.

UVA ışınları, 320-400 nm dalga boyuna sahiplerdir. Ultraviyole A radyasyonu (UVA), stratosferik ozon takabasında filtrelemediği için atmosferden kolay geçmekte ve yeryüzene ulaşmaktadır. UVA ışınlarına uzun süreli maruz kalındığında insan vücudunda melamin oluşmaktadır. Melamin oluşumu, ciltte birkaç saatlik sürede görülen ve kısa bir süre sonrasında kendiliğinden kaybolan hızlı lekelenmeye yol açabilmektedir. Cildin alt bölgelerine ilerleme olması halinde doku elastikiyetinde kayıplar, cilt yüzeyinde buruşukluk ve hücrelerde erken yaşlanmalar görülebilmektedir.

UVB ışınları 280-320 nm dalga boyutları arasındadır. UVA ışınları ile karşılaştırıldığında, UVB ışın dalgaları daha güçlüdür. Ultraviyole B radyasyonunun (UVB) bir kısmı strtosferik ozon tabakısında filtrelenmekte ve yeryüzene %1-10 oranında ulaşmaktadır. UVB ışın dalgalarına uzun süre maruz kalınması durumunda, ışınlar cildin birkaç mm daha alt kısımlarına ilerleyerek daha uzun süreli pigment oluşumu ve güneş yanıklarına neden olabilmektedir.

UVC ışınlarına bakıldığında ise 100-280 nm dalga boyutuna sahiptir. UVC ışınları ozon tabakası tarafından absorbe edilmektedir. Bu ışınların yeryüzüne ulaşması deri ve göz için oldukça tehlikelidir. Dolayısıyla, insan cildinin UV radyasyonundan korunması gerekmektedir.

ultraviyole tekstiller 2

Şekil 1.2. Elektromanyetik spekturum

Güneşten Koruma Faktörü (Sun protection factor, SPF)

Belirli bir güneş losyonunun güneş ışığının olumsuz etkilerine karşı sunduğu koruma derecesi genellikle “Güneş Koruma Faktörü (SPF)” olarak tanımlanmaktadır. Günümüzde, hemen hemen her güneş kremi/losyonu için bir SPF değeri belirlenmiştir. SPF değeri 2’den 60’a kadar değişebilmektedir. Verilen bu değerler, güneş kremi/losyonun güneşin yanan ışınlarını perdeleme ve ya engelleme yeteneğini ifade etmektedir. Bir güneş kremi/losyon üzerinde bulunan SPF derecesinin hesaplanmasında, güneş kremi/losyonu ile korunan bir ciltte güneş yanığının oluşması için gerekli süre ile korunmasız bir ciltte güneş yanığının oluşması için geçen sürenin birbirine oranı ile belirlenmektedir.

Ultraviole Koruma Faktörü (Ultraviolet protection factor, UPF)

Kumaşların kullanımı ile sağlanan UV koruması, bilimsel olarak “ultraviole koruma faktörü (UPF)” olarak tanımlanmaktadır. UPF değerine bakıldığında, SPF değerine benzerlik göstermektedir. Ancak, SPF değerinin hesaplanmasında güneş kremlerinin güneşten koruyuculuğu dikkate alınmakta olup, bu değer insan testleri ile belirlenmektedir. UPF değerlerinin hesaplanmasında ise tekstil kumaş veya giysileri göz önüne alınmakta olup, tekstil ürünlerinin koruyuculuğu test cihazları ile belirlenmektedir.

Tekstil Malzemelerinin UV Koruma Özelliği

UV ışınlarından korunmanın en etkili yollarından biri tekstil ürünleri olup, tekstil malzemelerinin UV ışınlarından koruma özellikleri değişmektedir. Ürünlerin içerik özelliklerinin yanı sıra kullanım alanına yönelik olarak yapılan dokuma veya örme işlemleri de bu özelliklerin artmasına yardımcı olmaktadır. Üretilen ürünlerin daha fazla kullanılması için uygulanan ekstra işlemlerde koruyuculuğun artmasına katkı sağlamaktadır.

Tekstil ürünlerinin;  

  • Kullanılan hammadde (elyaf) cinsi ve özellikleri,
  • Kullanılan iplik çeşidi,
  • Yüzey oluşturma yöntemi ve yüzey yapısı (kumaş sıklığı, dokuma/örgü türü, kumaş gramajı),
  • Ürün nem içeriği,
  • Tekstil mamulüne uygulanan boya (boyarmadde türü, renk türü), terbiye ve bitim işlemleri gibi işlemler UV koruma özelliğini değiştirmektedir.
  • Tekstil ürünlerinde önemli unsurlar, elyafın cinsi, kumaş gözenekliliği, kumaş yapısı, kumaş ağırlığı ve kalınlığı ile kumaşta bulunan boyalar ve üzerine apre işlemidir.

Aşınma ile kullanımla birlikte tekstil materyalinin UV koruyucu özelliklerini, yıkama nedeniyle gerilme, ıslaklık ve bozulma gibi çeşitli faktörler sonuçları değiştirebilir.

Yazlık giysiler, genellikle pamuk, viskon, suni ipek, keten, polyester ya da bunların kombinasyonlarından üretilmektedir. Naylon veya elastan gibi lifler mayo, çorap ve diğer giysilerde kullanılmaktadır. Tüketiciler genellikle hafif, sentetik olmayan kumaşları (pamuk ve keten) yazlık giysiylerde tercih etmektedir. Tekstil lifleri içerisinde hayvansal liflerden olan yün lifi, UV ışınlarına karşısında iyi koruma özelliği sağlayabilmektedir. Yün lifinin yanı sıra diğer doğal liflere bakılacak olunursa sırası ile ipek, keten ve pamuk lifleri izlemektedir. Yapay liflerde içerisinde bulunan titanyum dioksit nedeniyle polyester lifleri ön plana çıkmaktadır. Polyester, genellikle iyi bir UV koruma özelliğine sahiptir. Bu kumaş türü muhtemelen büyük birleşik polimer zincirleri sistemine sahip olması nedeniyle nispeten daha UV-B iletimine izin vermektedir.

Polyester (veya karışımı) iplikler, UV koruyucu giysiler için en uygun olanlardandır. Bununla birlikte UV-A aralığındaki dalga boyları için geçirgenliği, diğer lif türlerinden genellikle daha yüksektir

Aslında, farklı lif türlerinin UPF değerinin karşılaştırılması, zor ve sadece sınırlı durumlarda mümkündür. Bunun sebebi, belirli üretim adımlarının (boya ve terbiye) malzemeye göre farklılık göstermesi ve malzemenin kendisinin değil, “malzeme-ürün-bitirme” karşılaştırılması ile sonuçlanmasıdır. Polyester ve poliamid gibi sentetik liflere bakıldığında, analiz daha zordur. Bu malzemelerin UV koruması optik parlatıcılar, antioksidanlar ya da UV stabilizatör gibi katkı maddelerinin türüne ve miktarına bağlıdır.

UV geçirgenliği en önemli ölçüde etkileyen faktör, kumaşın yapısal formudur. Kumaş yapısal özellikleri özellikle UV koruma üzerinde oldukça etkili olan kumaş gözenekliliğini etkilemektedir. Kumaşın hava geçirgenlik özellikleri incelendiğinde, hava geçirgenliği az ve sık yapıdaki dokuma ve örme yapılarında UV geçirgenliğinin daha düşük ve böylece UV korumanın daha fazla olduğu tespit edilmiştir. Dolayısıyla, daha sık, gramajı daha yüksek ve daha az geçirgen yapıya sahip kumaşlar daha iyi UV koruma özelliği sağlamaktadır. İplik-iplik arasındaki boşluk azaldıkça UV koruma artar.

Ürünlerin nem oranlarına bakıldığında nem miktarı ile doğru orantılı olarak UV koruma artmaktadır. Islak yapıdaki lifin kesiti şişmekte ve böylece kumaş yapısının sıkılaşmasından kaynaklı olarak UV koruyuculuk değerleri artmaktadır. Dolayısıyla, tekstil materyalleri üzerinde bulunan relatif nem değerleri, UV koruma faktörü üzerinde etkilidir. İyi nem alma özelliğine sahip viskon lifinde şişme değerleri yüksektir. Relatif nemin UV koruma faktörü üzerine etkisine en iyi sonucu viskon liflerinde görülmektedir. Viskon lifi şişerek yaş iken daha iyi koruma sağlamaktadır.

Tekstil ürünlerinin ıslakken UV koruma özelliği azalır. Suyun varlığı optik saçılmaya neden olur, UV geçirgenliği artar. Islak pamuk UVR saçılmasını azaltır, zararlı UV’nin geçirgenliğini arttırır ve UPF değeri %50 azalır.

Boyama işlemlerine bakıldığında koyu renkler ile işlem görmüş kumaşlar, açık renkler ile işlem yapılan kumaşlara göre daha yüksek UV koruma değeri sağladığı tespit edilmiştir.

Bilinenin aksine koyu renkler, açık renklere göre daha iyi koruma sağlamaktadır. Ağartılmış pamuk, viskon, suni ipek ve ipek, UV radyasyonuna göre şeffaftır ve bu nedenle nispeten düşük UV koruma sağlamaktadır.

Pamuk ve ipek gibi ağartılmamış kumaşlar, UV emici doğal pigmentler ve diğer safsızlılar içermesi nedeniyle daha iyi UV koruyuculuk özelliği sunmaktadır. Tekstil terbiye işlemleri sırasında yapılan yıkama işlemi sonucu meydana gelen çekme ile iplikle arasındaki boşluklar azalır, UV koruma artar.

Çizelge 1.3. Tekstil ürünlerinin, UV koruma özelliğini (UPF değerini) etkileyen faktörler

Tekstil malzemesi/hammaddesi Pamuk, viskon, suni ipek ve ketenin UPF’leri genellikle naylon, yün ve ipeğin UPF’lerinden daha küçüktür. Polyester genellikle yüksek UPF değeri sağlar.
Kumaş gözenekliliği UPF, iplikten ipliğe boşluklu yapı, kumaş gramajı ve
kalınlığı ile azalır, artan kumaş gramajı ve kalınlığı ile
artar.
Tekstil Rengi Koyu renkler artan UV emilimi nedeniyle daha yüksek UPF sağlar.
Gerginlik Tekstil ürünün gerilmesi, kumaş gözenekliliğinde artışa neden olur ve UPF’ de azalmaya neden olmaktadır.
Islaklık/nemlilik Tekstil ürünü ıslandıkça, UPF değeri önemli ölçüde
azalır. Bir kumaşın boşluklarında suyun varlığı, optik
saçılma etkilerini azalttığı için tekstil ürününün UV
geçirgenliğini arttırır. Sahip olduğu UPF değerinin
%50’si kadarını kaybedebilir. Su, UVR’nın saçılmasını
azaltır. Böylece, zararlı UV ışınlarının iletimini arttırır
Yıkama Çoğu tekstil ürünü, özellikle kumaşlar, yıkama sonrası gevşeme ve büzülmesinin bir kombinasyonuna maruz kalır. Böylece, iplikler arasındaki boşluklar azalır ve UV koruma artar.

UV koruyucu giysiler için genel öneriler şunlardır:  

  • UV koruyucu olarak etiketlenmiş giysiler en az 30 UPF değeri ile tercih edilir.
  • Yüksek UPF değerine rağmen, kumaşın UV-A iletimi önemli olabilir. En iyi UV koruma için bir kumaşın görünür ışığı en az geçirmesi gerekmektedir.
  • Polyester ya da karışımları, genellikle daha iyi UV koruması sağlar.
  • Kumaş, görünür ışığa ne kadar geçirgen olur ise, UV koruma değeri o kadar iyi olur.
  • Kumaşın rengi ne kadar koyu olursa, UV koruma o kadar iyi olur.
  • Pamuklu kumaşların gerilmesi veya ıslanması durumunda, UPF değeri önemli derece azalır.
  • Daha rahat kıyafetler tercih edilmeli Giysi cildi mümkün olduğunca örtmelidir.
  • Yeni giysiler, özellikle pamuklu kumaşlara, giyilmeden önce yıkama işlemi yapılmalıdır.
  • Geniş bant UV koruyucu emiciler içeren özel deterjanları ve kumaş yumuşatıcılar kullanılabilir.

T.C.
SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ
FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
TEKSTİL MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

Burak SÖGÜT
Danışman: Doç. Dr. Demet YILMAZ
YÜKSEK LİSANS TEZİ
ISPARTA – 2021
Kaynak: https://tez.yok.gov.tr

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.