BİTKİSEL TABAKLAMA Genel Bilgi
Bitkisel tabaklama büyük oranda kösele işlentisinde kullanılır. Bununla birlikte ayakkabı aksamları, saraciyelik deri, makine kayışları, koşum takımları, bir ayakkabı yüzlük, mobilyalık ve astarlık deriler bitkisel tabaklanmaktadır. Tola kireçlikte yarılırsa elde edilen yarma deriler bitkisel tabaklanır, ter dayanımı yüksek olan bu yarma deriler spor ayakkabısı üretiminde kullanılır. Bitkisel tanenlerle kuvvetli son tabaklama yapılmış krom deri yüksek oranda yağlamaya uygun olduğu için bir ölçüde su geçirmezlik sağlanmış ve vaketa (bitkisel tabaklanmamış yüksek oranda yağlanmış deri) yerini tutmuştur. Askeri bot, bazı spor ayakkabısı tipleri ve iş ayakkabıları ısıya dayanımı yüksek olan, ter haslığı vaketaya göre daha yüksek olan, daha iyi fiziksel özelliklere ve sıhhi özelliklere sahip olan bitkisel tabaklama maddeleri ile kuvvetli son tabaklama yapılmış krom derilerden üretilir. Kuvvetli bitkisel son tabaklama yapılmış krom deri presle basılan deseni çok iyi muhafaza ettiği için sırçası hatalı derilerde görünüm kusurlarının giderilmesi için uygulanır.
Birçok bitkisel üründe tanen adı verilen deriyi tabaklamaya yarayan fenolik maddeler vardır. Bu maddeler deri de bulunan proteinlerle birleşerek derileri bozunmaz ve kokuşmaz hale getirirler. Bitkilerin kabuklarında, meyvelerinde, köklerin ve yapraklarında az veya çok oranda bulunur. Bu maddeler bitkilerin metabolizmalarının yan ürünü olarak ortaya çıkar. Tanen adı verilen bu maddeler büyük moleküllü su eriyebilen organik bileşiklerdir. Acı ve buruk tada sahip olan bu maddeler jelatin çözeltisinde çökerler ve demir tuzları ile koyu mavi, yeşilsiyah renk oluştururlar.
Bitkisel tabaklama maddeleri derinin kesitine işleyip, fenolik gruplarıyla derinin peptit zincirindeki aktif bağ yerlerine hidrojen bağlarıyla, amino gruplarına tuz bağı ile ve bazen de kovelent bağlarla bağlanmasıyla tabaklama meydana gelir. Tabaklama işleminde deriden su çıkışı meydana gelirken derilerin liflerinde bir miktar büzülme meydana gelir. Tabaklama maddesinin deriye işlemesi ve bağlanması deri yapısı, kireçlikte tola gelişimi, ön tabaklama, tabaklama maddesinin özelliği, tabaklama maddesi çözeltisinin viskozitesi, tabaklama maddesi miktarının tolaya oranı, tabaklama maddesinin yoğunluğu, mekanik hareket, ısı, pH değeri, nötr tuz mevcudiyeti, sentetik tabaklama maddeleri ve tabaklama süresi gibi faktörlere bağlıdır. Bitkisel tabaklanmış derilerin büzülme sıcaklığı 80 o C civarındadır.
Derilerin bağladığı tanen miktarın yüzdesi “tabaklama derecesini” verir. Tabaklama sonunda derilerin ağırlığı kireçli deri ağırlığı üzerinden ağır derilerde %65 , hafif derilerde %35 olmalıdır.
Bitkisel Tabaklama Maddelerinin Bulunduğu Yer ler
Tabaklama maddeleri birçok bitkide oldukça yaygın olarak bulunur. Bazı bitkilerin alt gruplarında çok az veya hiç tabaklama maddesi bulunmaz. Kaya yosunları, algler ve mantar gibi bitki familyalarında tabaklayıcı maddelere sık rastlanır. Öte yandan bazı yosun türlerinde tabaklayıcı madde bulunmaz. Ladin, çam ve hemlock gibi bitkilerin kabuklarında bulunan tabaklama maddeleri oldukça önemli bir yer tutar. Çayır ve benzeri türü bitkilerde de tabaklayıcı madde bulunmaz.
Buna karşılık tabaklama maddesi bakımından zengin olan dikotiledon bitki türleri tropik bölgelerde yayılmış durumdadırlar. Yüksek oranda tabaklayıcı madde içeren bitkiler sıcak veya rutubetli iklimde yetişirler. Bu nedenle iyi vasıflı tabaklayıcı maddeler tropik ve subtropik (alt tropik) bölgelerde bulunan ülkelerdeki ağaçlardan elde edilirler.
Örneğin Arjantin, Paraguay, Afrika sahilleri ile Hindistan, Avustralya ve bazı Akdeniz ülkeleri gibi ülkeler deri sanayinin bitkisel tabaklama madde ihtiyacını karşılarlar. Bitkide tabaklayıcı madde dağılımı, genel olarak en fazla gövde kabuğunda, daha sonra sırasıyla kök kabuğunda, yapraklarda ve meyve kabuklarında bulunur. Birkaç istisna dışında en az tabaklayıcı madde odun kısmında bulunur. Bitkisel tabaklama maddelerinin bulundukları yere sınıflandırılması 1Kabuğundan Tabaklama Maddesi Elde Edilen Bitkiler Meşe, Ladin, Hemlock, Mimoza, Çam, Mangrove, Malet, Söğüt, Huş 2 Odun Kısmından Tabaklayıcı Madde Elde Edilen Bitkiler Quebracho, Meşe, Kestane, Urunday, Tizera, Catechu 3 Tohumlarından (Meyvelerinden) Tabaklayıcı Madde Elde Edilen Bitkiler Meşe Palamutu, Divi Divi, Myrobalan, Algarobilla, Teri, Bablah (Babul) 4 Yapraklarından Tabaklama Maddesi Elde Edilen Bitkiler Sumak; a Tabak Sumağı, b Boyacı Sumağı; Gambir 5 Köklerinden Tabaklama Maddesi Elde Edilen Bitkiler Badan, Kermek, Canaigre 6 Mazılar Mazı Meşeleri Bitkisel tabaklama maddelerinin elde edilmesi Bitkisel maddelerin içinde bulunan tanenler ancak suda çözündüğü zaman etkilidirler. Bunu için tanenler bitkilerden ekstraktsiyon yöntemi ile çıkartılırlar. Ekstraksiyon (öz çıkarma) işlemi ile bitkilerin içinde bulunan yalnızca tanenler çıkmaz , tanelerle birlikte tanen olmayan maddelerde çıkar. Ekstrakların niteliği ekstraktsiyon işleminin süresine ve ısısına bağlıdır.
Eksraktsiyonun aşamaları
Bu işlem için tanenler önce değirmenlerde öğütülür. Öğütülen bitkisel maddeler bakır veya paslanmaz çelikten yapılmış kazanlara alınır. Kazanlar 8’li üniteler halindedir. Kazanlar bitkisel maddelerin özelliğine göre farklı ısıda muamele edilir. Kazanlardan sıcak su ters akın prensibine göre geçirilir. Bu yöntemde öğütülmüş bitkisel maddeler ilk önce, yoğun daha önceki kazanlardan geçmiş sıvılarla muamele edilir. Taze sıcak suda ilk önce daha önceden sıcak suyla muamele edilmiş bitkisel maddeyle muamele edilir. Bunun amacı bitkisel maddelerin içinden en fazla madde çıkartılmaya çalışılır.
Ekstraksiyon işleminde 100 kg madde için 400 kg su kullanılır. Ekstraksiyon da sert su kullanılmamalıdır. Sert suların içindeki katyonlar bitkisel tanenlerin çökmesine neden olur. Suların içinde demir var ise tanenlerin renginin değişmesine neden olur.
Ekstraksiyon işleminin sonunda elde edilen sıvını bomesi 29 be’ dir. Bu yoğunluktaki sıvı tabaklamada kullanılabilir, ancak taşınması ekonomik değildir. Bunun için sıvı vakumlama yöntemi ile toz haline getirilir.
Bu sıvı vakumlama yöntemiyle suyu uzaklaştırılır ve toz veya katı blok halinde tabaklayıcı madde elde edilir. Kebrakoyu soğuk suda çözünürlüğünü arttırmak için sodyum meta bisülfitle işleme sokularak sülfitlenir. Kestane ekstraktının asitliğini gidermek için boraks veya fosfat gibi alkali tuzları kullanılır. Böylece ekstrakt içindeki doğal asitlerin bir kısmı nötrlenir ve ph’sı 0,51,0 derece yükseltilir ve böylece deriye karşı afinitesi (deriye ilgisi) azaltılır.
Ekstraksiyon işlemin genel şeması
Bitkisel Tabaklama Maddelerinin Genel Kimyasal Özellikleri
Bitkisel tabaklama maddeleri yüksek molekül ağırlıklı ve çoğunlukla çok sayıda fenolik hidroksil grupları içeren komplike bileşiklerdir. Bunlardan sadece çok az bir kısmı amfoter (çift iyon içerikli) tabiattadır. Bitkisel tabaklama maddeleri yüksek moleküler yapılarına uygun olarak tamamen kolloidal karakterde olup az veya çok çözünür özelliklere sahiptirler. Çoğunlukla alkolde, alkol ve eter karışımlarında, kısmen de asetik asit içersinde çözünürler. Susuz eterde, petrol eterinde, kloroformda, karbon sülfürde ve benzolde çözünmezler. Bitkisel tabaklama maddeleri oksidatif, redüktif ve enzimatik etkilerle kolayca değişirler. Su çekici özellikleri vardır. Isıtıldıklarında erimezler, kömürleşirler. Tüm bitkisel tabaklama maddeleri buruşturucu, büzüştürücü (adstrigens) veya kekre tadındırlar. Tutkal ve jelatin çözeltileri ile, aynı zamanda alkoloidler, aminler ve metal tuzları ile de çökelti meydana getirirler ve demir tuzları ile karakteristik renk reaksiyonları verirler
Kimyasal Özelliklerine Göre Bitkisel Tanenler a Hidrolize tanenler (pirogallol tanenler)
Bu grupta yer alan bitkisel tanenler asit ve enzim etkisiyle küçük moleküllere parçalanırlar. Valeks, sumak ve kestane bu grupta yer alır. Hidrolize tanenler yüksek oranda organik asit, tuz ve şeker içerirler. Derilere tabaklama işlemi sonunda sarıdan koyu kahveye
kadar renk verirler. Erimez yapıda fazla madde içermemelerine rağmen deriler üzerinde “Bloom” adı verilen çiçek görünümlü çökelti oluştururlar. Hidrolize tanenler küf mantarlarının fermente etkisiyle yapılarında bozulma meydana gelir. Meydana gelen bozunmuş yapıların tabaklayıcı etkileri yoktur. Hidrolize tanenlerin ph’sı 3,5 ph’dan daha düşüktür, bu nedenle asidik bitkisel tabaklama maddeleri olarak adlandırılırlar. Kollagene “H” bağı ile bağlanırlar. “H” bağı üre, kalsiyum klorit veya organik solventlerle bozulur. Derilerin büzülme sıcaklığını 7580 dereceye çıkartırlar. Işık dayanımları yüksektir. Işıkta bekledikleri zaman kararmazlar. Tara gibi tanenler derilere açık renk veriri ve ışık dayanımlarını arttırırlar.
b Kondanse tanenler (kateşol)
Mineral asit veya oksitleyici maddelerin etkisiyle büyük moleküllü suda zor çözünen maddeler meydana getirirler. Mimoza kebrako bu grupta yer alır. Düşük asit ,tuz ve şeker içerirler. Yüksek oranda “red” adı verilen erimez formda madde içerirler. Çözeltileri ph değişikliğine karşı çok hassastır. Ortamın ph’sı değiştiğinde kolaylıkla çökerler. Zamanla beklediklerinde tabaklama kuyularında çamur şeklinde çökmeler görülür. Bu grupta yer alan kondanse tanen çözeltilerinde küf gelişimi ve küfün etkisiyle fermantasyon daha az görülür. Kondanse tanenler tatlı tanenler olarak bilinirler, çözelti ph’ları 4,55,0 arasındadır.
Kondanse tanenlerde hidrolize tanenler gibi derilerin polipeptitlerine “H” bağları ile bağlanırlar. Bu ilave olarak kollegenin amino grubuna kovelent bağla bağlanır. Kondanse tanenlerle tabaklanmış derilerin büzülme sıcaklığı 8085 derce civarındadır. Kondanse tanenlerin ışık dayanımları iyi değildir. Mimoza ile tabaklanmış derilerin kırmızı renkleri ışıkta koyulaşır.
Hidrolize Tanenler Kondanse Tanenler Sumak Meşe Kabuğu Çam Kabuğu Çam Kabuğu Meşe Odunu Hemlock Kestane Odunu Mimoza Valeks Mangrove Divi Divi Kebrako Myrobalan Urunday Tizera Tizera Teri Bablah Meşe Palamudu Gambir Mazı
Hidrolize ve Kondanse Tanenler Arasındaki Far klar
· Formaldehit + HCL(tuz asidi) ile muamele gören Kondanse(pirokateşin) grubu tabaklama maddeleri kaynatıldıktan sonra tamamen çökelmekte, Hidrolize(pirogallol) sınıfı ise çok az veya hiç çökelmemektedir
· Hidrolize olabilir tabaklama maddelerinin molekülünde bulunan benzol halkası oksijen atomu üzerinden daha büyük komplekslerle birleşirler veya komplekslere bağlanırlar. Buna karşılık kondanse tabaklama maddelerinin benzol halkası veya çekirdeği karbon bağları vasıtasıyla birbirleriyle bağlanmış durumdadırlar.
· Hidrolize olabilir tabaklama maddesinin aksine kondanse tabaklama maddesi fermentlerle veya diğer basit hidrolitik maddelerle parçalanmazlar
Tabaklayıcı Olmayan Maddeler
Bitkisel tanenler astrigen özelliktedir. Yani deriyi büşüztürücü etkileri vardır. Bitkisel tanenlerin içersinde tek tip tanen içermezler. Bitkisel tanenlerin içinde ayrıca çözünür halde tanen olmayan maddeler vardır. Bu maddelere nontanen adı verilir. Tabaklama maddesi analizinde deriye bağlanmayan maddelere tabaklayıcı olmayan maddeler denir. Tabaklayıcı olmayan maddeler tabaklama işleminde oldukça önemli bir etkiye sahiptir. Tanen olmayan bu
maddelerin olmaması durumunda tabaklama işlemi tam olarak gerçekleşmez. Tabaklama maddesinin içinde aşırı olması durumunda “ölü tabaklamaya” neden olurlar. Anorganik tuzlar, organik asitler, zamklar, nişasta, şeker ve fenolik maddeler bu gruba dahildirler. Bunların yapıları tabaklama maddelerine çok benzemektedir. Bu maddeler düşük büzüştürücü etkili (adstrigensli) olmalarına rağmen, uygun koşullar altında kollagen ile tepkimeye girerler. Zamk türündeki maddeler ekstrakt şerbetlerinin vizkozitesini yükseltir ve tabaklama olayını olumsuz yönde etkiler. Özellikle kök ekstraktlarının nişastalı kısımları tabaklama olayına daha olumsuz etki yaparlar.
Tabaklama materyallerindeki şeker miktarı büyük bir öneme sahiptir. Tabaklama işlemi sırasında şeker fermantasyonla parçalanır ve küf mantarlarının oluşmasına neden olur. Çeşitli fermantasyon proseslerinde asitler meydana geldiğinde yüksek şeker miktarı sonuçta şerbetlerin pH değerini de arttırıcı yönde etkiler. Bitkisel tanenlerin içindeki şekerli maddeler fermentasyonla organik asitlere dönüşür. Bu asitler; karbonik asit, asetik asit, laktik asittir. Tanenlerin içinde tanen olmayan maddeler seker, asit , tuz , hemiseluloz, pectin lignin ve diğer maddelerdir. Eksraktların içinde bulunan asitler; gallik asit, oksalik asit, sitrik asit, tartarik asit, fosforik asittir. Fenolik asit ve gallik asit tanenelrin parçalanmsı sonucu ortaya çıkar. Tanenler sodyum bisülfit (38 % extrackt ağırlı üzerinde) 98 0 C ile sokularak sülfitlenir. Sülfitleme işlemi ile tanenlerin çözülmeyen kısmı soğuk suda çözünür hale gelir ve aynı zamanda molekül yapıları küçülür. Bitkisel tanenlerin farklı astrinjen özellikleri vardır. (astrijenlik: tanenlerin deriyi büzüştürme etkisi) mangrov ve kebrako çok astrinjendir. Tek başlarına kullanıldıklarında ince, buruşuk ve kaba ciltli deriler verirler. Kestane, meşe valeks orta derecede astrinjendir. Daha şişkin daha sıkı deriler verirler. Myrobalan, dividivi, yumuşak ve şişkin deriler verirler. Gambier çok yumuşak deri verir.
Bitkisel Tabaklama Maddelerinin Deriye Bağlanması
Bitkisel tabaklama maddelerinin deriye bağlanmasında kolay iyonlaşan karboksil grupları tabaklama maddeleri içinde az bulunmasından dolayı büyük bir önem taşımazlar. Gerek hidrolize olabilir, gerekse kondanse olmuş tabaklama maddelerinin deri ile meydana getirdiği bağların büyük bir kısmı hidrojen köprülerine dayandırılmaktadır. Burada tabaklama maddelerinin fenolik hidroksil grupları hidrojen atomu vericisi olarak görev yaparlar. Fenolik hidroksil gruplarının hidrojen atomları kollagendeki karşıtları veya tepkimeye girdikleri kısım, ilk aşamada peptid gruplarının çift bağlı oksijen atomudur.
Bitkisel tabaklama maddelerinde çok sayıda hidroksil grubu olduğundan ve kollagende de yeter miktarda bağ teşkil edecek yer bulunduğundan bir çok hidrojen köprüsü meydana getirilir ve bu köprülerin güçlerinin toplamı tabaklama maddesinin deriye oldukça sağlam bağlanması için yeterlidir.
Öte yandan aromatik sistemlerde; yani gerek hidrolize olabilir, gerekse kondanse olmuş tabaklama maddelerindeki dipoller de bağın kolayca oluşmasına belli bir katkıda bulunurlar.
Bitkisel tanenlerin derilerin peptit zincirlerine “H” bağı ile bağlanması
Bazı araştırmacılar derilerin negatif iyonize olmuş amino grubu ile tanenlerin fenolik hiksol grubu arasında tuz bağı meydana geldiğini söylemektedirler.
Derilerin amino grubuna tanenlerin iyonik olarak bağlanması
Bitkisel Tabaklama üzerine etkili faktör ler
Bitkisel tabaklama maddelerinin ve fenolik sentetik tabaklama maddelerinin molekül veya taneciklerinin, derinin kesitine işleyip, fenolik gruplarıyla peptit bağlarının oksijenine, hidrojen bağlarıyla ağ şeklinde bağlanması ile tabaklama meydana gelir. Tabaklama maddesinin deriye işlemesi ve bağlanması deri yapısı, kireçlikte tola gelişimi, ön tabaklama, tabaklama maddesinin özelliği, tabaklama maddesi çözeltisinin viskozitesi, tabaklama maddesi miktarının tolaya oranı, tabaklama maddesinin konsantrasyonu, mekanik hareket, ısı, pH değeri, nötral tuz mevcudiyeti, sentetik tabaklama maddeleri ve tabaklama süresi gibi faktörlere bağlıdır. Kireçlikte iyi gelişmiş ve gevşek yapılı deriler tabaklama maddelerinin hızla işlemesine müsait bir yapı oluşturur. Kalın sığır tolaları dolapta hızlı tabaklama metoduna göre flotesiz tabaklamalenecekse tolanın iyi gelişmesi için ikinci kireçlik yapılır. İyi etleme tabaklama maddelerinin işlemesini kolaylaştırır. Tolanın aşırı şişkin olması veya suyunun aşırı giderilmesi difüzyonu önler hatta durdurur
Derinin yapısı ve Tabaklama öncesi işlemlerin etkisi
Kireçlikte iyi gelişmiş ve gevşek yapılı deriler tabaklama maddelerinin hızla işlemesine müsait bir yapı oluşturur. Kalın sığır tolaları dolapta hızlı tabaklama metoduna göre flotesiz tabaklamalenecekse tolanın iyi gelişmesi için ikinci kireçlik yapılır. İyi etleme tabaklama maddelerinin işlemesini kolaylaştırır. Tolanın aşırı şişkin olması veya suyunun aşırı giderilmesi difüzyonu önler hatta durdurur.
Tabaklama maddeler inin özellikler in etkisi
Difüzyon ve bağlanma hızı her bitkisel tabaklama maddesinde farklıdır. Valeks, mimoza, sülfite kebrako en hızlı işleyen tanenlerdir. Kestane yavaş işler, sumak en yavaş işleyen grupta yer alır. Tabaklama maddesinin deri tarafından alınması ve bağlanması başlangıçta hızlıdır. Derilerin tabaklanma oranı %50’ye ulaştığı zaman bağlanma önemli ölçüde yavaşlar. Sıcaklığın arttırılması ve pH’ın düşürülmesi ile bağlanma hızı düzenlenebilir. Flotesiz (susuz) çalışılması halinde tabaklama maddelerinin davranışları farklılık gösterir. Floteli çalışıldığında, tabaklama maddesinin deri tarafından alınması konsantrasyon artışıyla birlikte, tabaklama maddesinin tola ağırlığına olan oranında arttırılması ile fazlalaşmaktadır. Bu durumda atık flotenin tekrar kullanılması ekonomik yönden gereklidir.
Tabaklama maddeler inin konsantrasyonunun etkisi
Tabaklama maddesinin difüzyon hızı; flotedeki tabaklama maddesinin konsantrasyonu ile, kollagen molekülleri iç boşluklarındaki tabaklama maddesi konsantrasyonu arasındaki fark ile orantılıdır. Bu fark az ise difüzyon azalır. Tabaklama başlangıcında ve ön tabaklama yapılmadığı hallerde konsantrasyon artışı tabaklamayı durdurabilir, derinin kesiti tabaklamalenmediği halde deride sürekli kalınlık azalması gözlenir. Normal seyreden bir tabaklamada kalınlık azalması gözlenmez. Kalınlık azalması; sentetik tabaklama maddeleri ile ön tabaklama yapılarak veya asit ve tuzlarla ön muamele ile giderilir. Bu metot flotesiz çalışılan sistemler için geçerlidir.
Partikül büyüklüğünün etkisi
Bitkisel tanenlerin çözeltileri değişik büyüklükte tanen partikülleri içerir. Küçük partikülü tanenler deriye daha hızlı nüfuz ederler, ancak derilere ağırlık vermek sıkılık ve tokluk vermek için büyük moleküllü tanenlere ihtiyaç vardır. Büyük moleküllü tanenler deriye daha zor nüfuz eder, ancak deriyi büzüştürücü etkisi yüksektir. Tabaklamaya büzüştürücü etkisi az olan küçük partiküllü tanenlerle başlanır.
Asit ve pH’nın etkisi
Bitkisel tanenlerin deriye bağlanması için ortamın asidik olması gerekir. Tanenlerin deriye işlemesi için ortamın asitliği fazla olmaması gerekir. Tanenlerin deriye en fazla nüfuz ettiği pH değeri 5,06,0 olması gerekir. Bitkisel tanenler kendi bünyelerinde organik asitler içermekle birlikte ortam düşük asitli olması durumunda tanenler derinin cildine yığılmaya başlarlar.
Ön tabaklama ve sentetik tabaklanmanın etkisi
Ön tabaklama yapan sentetik tanenler, krom tabaklama ve polifosfat gibi maddelerle deriler ön tabaklama yapıldığında bitkisel tanenlerin deriye işlemesini kolaylaştırırlar. Nafatlin sintanlar ve fenolik sintanlar zor çözünen tanenlerin kısımlarını çözünür hale getirirler. Sentetik tanenlerin sülfo grupları kollegenin pozitif yüklenmiş bazik gruplarına bağlanarak tanenlerin deri içine nüfuziyetini arttırırlar.
Difüzyon ve Fiksasyon
1Difüzyon Üzerine Etkili Olan Faktör ler aViskozite (akışkanlık):
Bitkisel tabaklama sıvısının viskozitesi arttıkça kıvamlığı artar, buna karşılık penetrasyon hızı yavaşlar.
bDispersiyon Derecesi:
Çeşitli tanen sıvılarının dispersiyon, yani sıvı içinde dağılma derecesi molekül büyüklüğü ile ilgili olup, dispersiyon derecesi arttıkça penetrasyon da artar.
cAsitlik
Daha çok fiksasyon üzerine etkilidir. Asitlik düştükçe pH yükselir, penetrasyon artar. Buna karşın asitlik arttıkça pH düşer, penetrasyon hızı yavaşlar, fakat fiksasyon artar. Tanenlerin asitliği de penetrasyon üzerine etkilidir
PH değeri Asit(m.mol) / litre Tuz (m.mol) / litre
Sumak 3,9 345 430 Valeks 3,23,6 400500 250270 Kestane 2,83,3 350400 7590 Kestane katkılı 4,8 200220 260 Mimoza, blok 4,54,7 1590 55 Mimoza, toz 4,04,3 100115 175 Quebraco katkısız 4,4 3060 40 Quebraco sülfite 5,55,0 2050 300 dSüre Hareketsiz ortamda kestanenin 29 kg lık bir deriye penetrasyon süresi 2 hafta kadardır. Sülfite kebraconun ise 10 gündür. Ancak; dolap harekatı , tanen konsantrasyonu, sıcaklık gibi faktörlerle bu süre kısaltılabilir. eDolap Hareketi Tabaklama sırasındaki mekanik hareket diffüzyona yardımcı olur. İlk önce, tabaklama maddesinin çalkalanması ile tanen ile suyun yer değiştirmesine, çözeltideki tanen konsantrasyonun homojen kalmasına yardımcı olur. İkinci olarak, derinin çalkalanması ile deri liflerinin devamlı hareketi, pompalama etkisi yaratır ve difüzyon hızlanır.
Tabaklama sırasındaki mekanik etki roker sistemi ile, havuz ve dolap ile ve sadece dolap ile sağlanır. Denemeler, aynı şartlarda durgun ve dolap hareketli tabaklamada, penetrasyonun dolapta sekiz kez daha hızlı olduğunu göstermiştir.
fTanen Konsantrasyonu
Difüzyon hızı, banyodaki tanen konsantrasyonu ile deri lifleri arasında bulunan sıvının tanen konsantrasyonu arasındaki farklılık ile orantılıdır. Tabaklanmanın başında iki sıvı arasındaki konsantrasyon farkı büyük olduğu gibi difüzyon hızlıdır. Bu yüzden başlangıçta havuz kullanılıyorsa difüzyonun hızlı olması için sıvı/deri oranı mümkün olduğunca düşük tutmalıdır.
Diğer taraftan hızlı penetrasyon için, deri dışındaki ve içindeki sıvılar arasındaki konsantrasyon farkını koruyacak şekilde banyoya tanen ilavesi yapmak gerekir.
gSıcaklık
Tanen difüzyonu sıcaklığa çok bağladır. Eğer sıcaklık donma noktasına getirilmiş olsa hiç difüzyon olmaz. Aynı şekilde normalden biraz fazla olsa difüzyon hızındaki artış umulandan fazla olur. Yüksek sıcaklıkta kollagenin kohezyon kuvvetleri azalacağından, bağlı suyun bir kısmı serbest hale geçerek bazı re aktif noktaları tanen ile reaksiyona bırakır. Sıcaklığın başka bir etkiside sıcaklık artışı ile tanenin partikül büyüklüğünün düşmesi, buna bağlı olarak viskozitesinin azalması ve sonuçta difüzyonun artmasıdır. Sıvının biraz ısıtılması ile erimez maddeler erir hale geçer ve viskozite azalır. Yani sıvının kıvamı düşer ve difüzyon artar. Sıcaklığın bu etkisi dolayısıyla tabaklama için mümkün olduğunca değişmez ve 37 0 C ‘ ye yakın sıcaklıkta çalışması gerekir. Dolapta yapılan tabaklamada düşük flotte de sürtünmeden dolayı ideal olan yüksek sıcaklığı sağlamak mümkündür.
2Tanen Fiksasyonu
Daha öncede belirtildiği gibi, bitkisel tanenlerin deri içerisine tamamen sokulmasından sonra tanenin sıvı fazdan ayrılıp deriye bağlanması olayı başlar. Genellikle deriye ne kadar çok tanen bağlanmışsa deri o kadar iyi tabaklanmıştır. Bu yüzden, bitkisel tabaklanmış deride % bağlı tanen miktarı tabaklanmanın bir ölçüsü kabul edilir. Derideki % bağlı tanen miktarı rutubet, yağ, protein, mineral madde, suda çözülen maddeler ve kül gibi diğer bileşenlerin analitik yöntemlerle hesaplanması ve toplamların 100’den çıkarılması ile dolaylı yoldan bulunur.
Bitkisel tanenlerin deriye bağlanması; sıcaklık, pH , tuz konsantrasyonu, asit miktarı, tanen konsantrasyonu, partikül büyüklüğü ve viskozite gibi pek çok faktörün etkisi altındadır. Bunların etkileri aşağıda açıklanmıştır.
Fiksasyon Üzerine Etkili Faktörler aSıcaklık
Bitkisel tabaklamada tanen fiksasyonu üzerine sıcaklığın etkili olduğu uzun zamanlardan beri bilinmektedir. Thomas ve Kelly yaptıkları araştırmada çeşitli tanenlerin deri tozundaki fiksasyonu farklı sıcaklıklarda incelemişler ve kebrako için aşağıda gösterilen grafiği çizmişlerdir.
Bağlı tanen
Görüldüğü gibi tanen bağlanması 25 ile 37.5 o C ler arasında önemli derecede artmaktadır. Bunun nedeni yüksek sıcaklıkta tanenin dispersiyonu ve viskozitesinin artmasıdır.
Ph 3 Ph 5 Ph 8
15 C o 35 C o 15 C o 35 C o 15 C o 35 C o
Bağlı tanen 37 48 33 45 33 43
Kaynak Yaş İşlemler :T. Yakalı, Y. Dikmelik Sıcaklık artıkça ph düştükçe bağlanma artar.
bpH’ nın Etkisi
Bitkisel tabaklama geniş pH sınırı içinde yapılır. Eski usul üretimde tabaklama derinin pH’ sının olduğu kireç gidermeden sonra yapılırken hızlı üretimde pH’ nın 3.5 dolayında olduğu salamuradan sonra yapılmaktadır. Normal olarak tabaklanmanın yapıldığı pH sınırında pH’ nın düşürülmesi tanen bağlantısını önemli ölçüde arttırır. Eğer tabaklama düşük pH’ da yapılırsa o kadar hızlıdır ki derinin yüzey kısımlarındaki kapiller boşluklar tanenle fazlaca dolar ve sadece yüzeylerdeki tanen yığılmasından dolayı tanen penetrasyonu durur; gevrek ve kırılgan bir deri meydana gelir. pH 5 dolayındaki izoelektriki noktada tabaklamada ise tanen fiksasyonu en alt düzeydedir.
Fakat tanen penetrasyonu çok hızlıdır. Bundan dolayı çok hızlı yöntemle kösele üretiminde pH’ nın etkisinden o şekilde yararlanır ki tabaklama başlangıcında penetrasyon, tabaklama sonunda fiksasyon maksimum olsun. Tabaklamaya pH 5 dolayında başlanır, penetrasyon tamamlandıktan sonra bir organik asit ile pH düşürülerek fiksasyon sağlanır.
Kaynak : Valeks –alüminyum tabaklama Y .Dikmelik
cTuz Konsantrasyonu:
Tabaklama banyosuna verilen tuz miktarı tanen fiksasyonu üzerine etkili olur. Tuzun etkisi derinin şişmesini kontrol altında tutmak şeklindedir. Bilindiği gibi, banyodaki tuz miktarı arttığında kollagenin pH değişmelerine karşı duyarlılığı azalır. Bitkisel tabaklamada tuz miktarı ve asit miktarı bir denge içinde bulunmalıdır. Tuz miktarı bitkisel tanenin kendinde bulunan veya banyoya ilave edilen tuz ile ayarlanır. Tuz miktarı azaldıkça şişme olmaması için pH’ nın daha sıkı şekilde kontrolü gerekir. Bu yapılırken kullanılan bitkisel tanenin büyük önemi vardır. Çünkü çeşitli tanenlerin tuz ve asit miktarları değişiktir. Örneğin mimoza az miktarlarda asit ve tuz içerirken; valeks orta derecede tuz, fakat yüksek asit içerir. Aynı şekilde sülfite kebrako yüksek tuz, az miktarda asit içerir.
Tuzun ve asit miktarının yukarıda anlatılan etkisi dolayısıyla bitkisel tabaklama işlemini tek bir tanenle yürütmek yerine, tanen karışımları ile yürütmek, böylelikle asit ve tuz miktarlarını dengede tutmak daha iyi sonuç vermektedir.
Nitekim, bugün kösele üretiminde Türkiye ‘ de sadece valeks kullanılırken İtalya, Fransa ve diğer gelişmiş ülkelerde, kestane, kebrako ve mimoza karışımı kullanılmaktadır.
Bitkisel tabaklama sıvılarında tuzdan başka diğer tabaklayıcı olmayan maddeler de bulunur. Deri tarafından absorbe edilmeyen bu maddeler tabaklamada rol oynarlar ve mamul derinin rutubete, depolamaya, cilt kırılmasına, kalıba çekme ve uzamaya karşı dayanımı ayarlar. Tabaklayıcı olmayan maddelerin bir yarısını tuz meydana getirirken, diğer yarısını pregallol asit gibi polifenoller ile şekerler, protein parçalanma ürünlerinden oluşan nitrojenli maddeler meydana getirir. Bunlar bitkisel tabaklamada birinci derecede öneme sahip maddeler değildir. Ancak çok saf tanenlerle de tabaklama yapmak mümkün değildir. Bu yüzden tabaklayıcı olmayan bu maddelerin derinin yukarda sayılan özelliklerini ayarlamada görev aldıklarına inanılmaktadır.
Diğer yandan bitkisel tabaklama sıvısında fazla bulunursa derinin tuz içeriği artar ve sonradan yıkamayla bu tuz uzaklaştırılmazsa deri fazla nem çeker. Ekstrem durumda deride tuz kusması meydana gelir.
dAsit Miktarı:
Bitkisel tabaklama işleminin başarılı şekilde yürütülmesi için muayyen miktarda aside ihtiyaç vardır. Bitkisel tabaklama sıvısında bulunan asit ile tabaklama için gerekli pH derecesi tutturulur; kollagenin tanen bağlama gücü arttırılır. Banyodaki asit içeriği üç şekilde oluşturulabilir.
1. Banyonun asit içeriği kullanılan tabaklama maddelerinin uzun sürede
fermantasyonundan ileri gelebilir,
2. Banyonun asit içeriği kullanılan tabaklama maddelerinin uzun sürede
fermantasyonundan ileri gelebilir,
3. Banyonun asit içeriği banyoya katılan asitlerden ileri gelebilir.
Banyonun asit içeriğini ayarlamada tabaklayıcı olmayan maddeler için de bulunan şekerlerin fermantasyonu ile sağlanması eski usulle kösele üretiminin bir parçasıdır. Ancak günümüzün yönelişi; asitliğin, tanenden gelen asitlikte göz önünde bulundurularak gerekli asidin banyoya katılması ve asitliğin pH ve tuz ile kontrol altında tutulması şeklindedir. Bitkisel tabaklama sıvısının asitliği asla 400 mg /ekivalent litreden fazla olmamalıdır.
Eğer asitlik300 mg/ekivalent litreden fazla olursa, deri liflerine zarar vermemek için tuz konsantrasyonu 200mg/ ekivalent litreden aşağı düşmemelidir.
Genellikle muayyen sınırlar içinde, banyodaki yüksek asit içeriği tanen fiksasyonun da artışa neden olur. Fakat yüksek asit, tabaklama yüksek sıcaklıkta yapılıyorsa kollagenin kohezyon kuvvetlerini azaltacağı için deride ciddi hasarlara yol açar. Yüksek asidin bu etkisi banyoya tuz katılması ile tamponlanabilir.
Tanen fiksasyonu üzerine çeşitli asitlerin etkisi, bunların dissosiasyon sabitleri ile ilgilidir. pH’ yı istenen düzeye düşürmek için seçilen asit zayıfladıkça yani zayıf asit seçildiğinde daha yüksek konsantrasyon veya miktar gereklidir.
eTanen Konsantrasyonu:
Bitkisel tabaklama banyoya verilen tanen miktarının fiksasyon üzerine olan etkisi aşikardır. Muayyen sınırlar içinde ne kadar fazla tanen verilerse deri tarafından o kadar fazla tanen fikse edilir. Ancak banyoya verilecek tanen miktarı öyle seçilir ki deride arzu edilmeyen bir durum ortaya çıkmasın ve herhangi bir tanen israfı olmasın.
Bitkisel tabaklama banyosuna tanen verildiğinde, daha önce belirtildiği gibi önce tanen deri strüktürüne nüfuz eder, daha sonra derideki suyla yer değiştirir. Deri maddesine bağlanan tanen miktarı deri lifleri ile temas ta bulunan sıvının tanen konsantrasyonuna bağlıdır. Eğer sıvıdaki konsantrasyon iki katına çıkarılırsa fiksasyon % 7 kadar artmaktadır.
Burada önemli bir nokta şudur; Tanenin kollagene bağlanması çok çabuk olmaktadır ve eğer içteki sıvıdaki tanen konsantrasyonu iyi ayarlanmazsa veya arttırılmazsa fiksasyon yavaşlar ve hatta durur. Bundan dolayı tanenin sadece deri içine nüfuziyeti tabaklama için yeterli olmayıp, konsantrasyon farkını koruyacak kadar fazla tanen sıvı içinde bulunmalıdır. Bunu sağlamak için pratikte tabaklama banyosuna ya muayyen aralarla tanen ilavesi yapılır, yada deriler bir banyodan alınıp daha konsantre bir banyoya konulurlar. Parti yeni banyoya konduğunda flotte yani banyo/deri oranı o şekilde olmalıdır ki tanen absorbsiyonu aksamasın ve kısa sürede olsun. Genellikle sıvı/deri oranı büyüdükçe tabaklama süresi artar. tanen fiksasyonun un maksimum olduğu sıvı/deri oranı 4.5 5/1 dir. Öte yandan partinin daha konsantre bir banyoya alınmadan önce bir süre yığında bekletilmesi veya sıkmadan geçirilmesi; zayıf konsantrasyonlu sıvının dışarı çıkmasına buraya daha konsantre sıvının dolmasına yol açacağı için iyi sonuç verir.
Tabaklama banyosundaki tanenin deri lifleri arasına girmesinden sonra, tanenin hepsi kollagen tarafından bağlanmaz. Bir kısım tanen deri lifleri arasında bağlantı olmaksızın tutulur. Yıkamayla deriden uzaklaşabilen bu tanen kısmına “ bağlı olmayan tanen “ denir. Kösele gibi dolgunluğun ve sıkılığın arzu edildiği üretimde bağlı olmayan taneninde önemi vardır. Hatta dolgunluğun daha da fazla olması için deriye magnezyum sülfat gibi mineral tuzlar da verilir.
Bu yüzden bağlı olmayan tanenler tabaklama sonrasında yıkamalarla deriden çok fazla uzaklaşmamalı ve deri fazla boşalmamalıdır. Öte yandan deride bulunan tanenler kesit boyunca derinin her tarafına homojen şekilde dağılmalıdır.
Tanen dağılımı tam olmaz ve ciltte tanen yığılması olursa deri kuruduktan sonra büküldüğünde cilt kırılması olur.
Tabaklamadan sonra derilerin kurutulması deri lifleri arasında bulunan tanenlerin konsantre hale gelmesine neden olur. Bu yönüyle tabaklama deri kuruyuncaya kadar devam eder demek yanlış olmaz zaten kurumanın meydana gelen deri özellikleri üzerine etkisi vardır. Bu konudaki açıklamalar kurutma bölümünde verilecektir.
fPartikül Büyüklüğü ve Viskozite:
Tanen sıvıları karmaşık yapılı poli fenolik maddelerin ve tuzların kolloidal çözeltileridir. Bu kompleks maddeler az veya çok polimerize olduklarından partikül büyüklükleri değişiktir. Partiküller küçüldükçe deri içine nüfuziyet çabuklaşır. Tanen moleküllerine kimyasal yolla etki ederek molekülleri küçültmek ve penetrasyonun hızlanmasını sağlamak mümkündür. Örneğin; eksraktsiyon sırasında veya tabaklama sırasında sodyum bi sülfit ile muamele tanenlerin partikül büyüklüğünü azaltır ve pentrasyona yardımcı olur. Bu işleme “Sülfitasyon” denir. Aşırı derecede sülfitasyon penetrasyonu arttırırsa da tanen fiksasyonu azalır. Bu yüzden bitkisel tabaklamada aşırı sülfitasyon dan kaçınılır.
Öte yandan bitkisel tanenlerin molekül büyüklükleri arttıkça viskoziteleri de artar. Örneğin; mimoza kestaneden daha büyük ağırlıklıdır ve bu yüzden mimoza çözeltisi aynı konsantrasyon ve sıcaklıkta kestane çözeltisinden daha viskozdur. Viskoz sıvıların penetrasyon hızı yavaştır. Ancak sıcaklığın arttırmakla ve düşük flottede çalışmakla penetrasyon arttırılabilir.
Bitkisel Tanenler Palamut (valeks)
Akdeniz bölgesinde yetişen meşe türlerinin kadehi ile bu kadehin üst kısmında bulunan tırnak (trillo) kısımlarında bol miktarda tabaklama maddesi bulunur. Pregallol tanenlerdendir. Phsı 3,6 3,9 civarındadır. Türkiye ve Yunanistan da bulunur. Asidik karakterde bir tanendir. Deriye fazla bağlanır ve yüzden tabaklama sonunda kullanılmalıdır. Deriye ağırlık verir. Palamutta tabaklayıcı madde miktarı % 14.5 rutubette ortalama % 29’dur. Sadece palamut ile tabaklanan derilerde palamut taneni derinin derinliklerine inmediği ve yalnız deri yüzeyi tabaklandığı için deri cildi kırılgan olmakta ve çatlamaktadır. Bu sakıncanın giderilmesi amacıyla palamut diğer tanenlerle kombina edilerek kullanılır.
Valeks te ise tanen miktarı %64, Non tanen miktarı ise %27, Su %8 dir. Valeks Köseleye sertlik ve sıkılık verir. Köseleye sarı renk verir. Suda kolayca çözünür. Köselenin dışında Vidala deride retenaj maddesi olarak kullanılır.
Palamut ağacı meyvesinin kabukları
Dividivi
Piyasada dividivi adı altında anılan tabaklama maddesi Batı Hindistan, Meksika, Brezilya ve Venezüella’da çalı formunda yetişen ve yabani bitki olan caesalpinia, coriaria bitkisinin tohum kapsüllerinden elde edilen bir tabaklama maddesidir. Dividivi tohumlarında %440 oranında tanen vardır. Ekstrasyon işlemi ile kolaylıkla eksrakt elde edilebilir. Pirogallol tanenlerdendir. Tabaklama sonunda açık renkli deriler verirler. Tek başına veya diğer tanenlerle birlikte kullanılır. Tek başına kullanıldığında boş ve süngerimsi deriler verirler. Rutubetli ortamda deriler kolay bükülebilir hale gelir. Eksraktların içindeki şeker kolay fermente olur. Deriler üzerinde kırmızı lekeler meydana getirirler. Fermantasyonu azaltmak için antiseptik maddeler kullanılmalıdır. Dividivi boya yapımında kullanılır.
Algarobilla
Meyvelerin hücre dokuları yüksek miktarda tabaklayıcı madde içeren küçük sarı kırmızımtırak toz lekeleri içerirler. Tanen miktarı %44 ve şeker miktarı da %68 arasında bulunur. Dividivi’ye benzer özellik gösterirler. Deriler sıkı ve sağlam tutum verir. Deriler hafif renk verirler. Tabaklama sonunda deriler hafif kırmızımtırak sarı renk verirler. Pirogallol tanenlerdendir. Deriye penetrasyonu hızlıdır. Çözeltilerinin ph sı biraz düşüktür. Ticarette kullanılan algarobillanın tamamı Şili’de pazarlanmaktadır
Algarobilla ağacı meyvesi (Algarroba) Kebrako (Quebraco )
Kondanse tanenlerdendir. Ph’sı 4,9 civarındadır. Kuzey Amerika da Kolarado, güney Amerikada Paraguay ve Arjantin de yetişir. Botanik adı Schinopsis balansae and Schinopsis lorentziidır. Bu ağaçların gövdesinden elde edilir. İspanyolca dı "quebra hacha" dır. Anlamı balta kıran anlamına gelir. Kebrako ekstraktı çok yüksek astigens gösterirler ve nispeten kesiti yavaş tabaklar. Verdikleri deri sıkı yapılı ve ışığa duyarlıdır. Kırmızımtırak renginde deri verilir. Herhangi bir işleme tabi tutulmaz. Kebrako ekstraktı sıcakta çözünen, soğukta çözünen eksraktlar olmak üzere 2 grupta toplanır.
Sıcak suda çözünen: Tamamen sıcak suda çözünebilir. Toz formundaki sıcak suda çözünebilen ekstraktlar %6678 tabaklama maddesi %816 çözünmeyen kısım içerir.
Soğuk suda çözünen: Bunlara sülfite edilmiş ekstraktlar da denir. Sülfite edilmiş ekstraktlar sülfitleme ile yani %2,5 sodyum sülfit ve %2,5 sodyum Hidrojen sülfit ile 9095C de Kebrako odununa birkaç saat etki yaptırılmasıyla elde edilir. Sülfite edilmiş ekstraktlar daha çabuk kesit tabaklayıp daha açık renkli deri verirler.
Sülfitleme işlemi ekstrakt ağırlığı üzerinde %1520 sodyum meta bisülfit ile sulu ortamda 90 derecede 612 saat tanenlerin muamele edilmesiyle yapılır.
Sülfitleme yapılan tanenler derilere daha kolay nüfuz eder. Ayrıca kebrako ekstraktları naftalin içerikli sintanlarla kullanıldığında suda çözünmeyen kısımları da çözünür hale hgelir.
Kebrako ağacı(Quebracho)
Kestane
Preqallol tanenlerdendir. Botanik adı “Castanea vesca” dır. En yaygın kullanılan ekstraktlar dan biridir. Genel olarak ağır bitkisel tabaklama görülecek kösele, kemerlik derilerin üretimin yanı sıra kromla tabaklanmış derilerin retenajında da kullanılır. Kestane ile işlenen deriler sıkı esnekliği az orta Kahverengi deriler verir. Kestane ile işlenmiş derilerin ışık dayanımı iyidir. Bekledikçe derilerin renklerinde sararma görülmez. Kestane eksraktlarının tabaklama gücü iyidir ve astrigendirler. Tabaklama işlemi esnasında diğer tanenlerle kombine edildiklerinde daha iyi tabaklama yaparlar. Kestane ekstraktları tabaklama işlemi esnasında derileri peptizasyona uğratırlar. Ayarıca kestane eksraktları sıcak suda çözünür kebrako eksraktları ile karıştırıldığında kebrakonun soğuk suda çözünürlüğünü arttırır. Kestane odunundan elde edilen ekstraktın çözeltileri deride çiçeklenme yapar ve sıkı deri verir. Derilerin zımparalanmasını ve dolgunluğunu arttırır. Yumuşak deri üretimi için tatlandırılmış şerbet etkisi kullanılır. İki türlü kestane odunu ekstraktı bulunur. Birincisi; PH si 2,83,0 olan normal ekstraktı diğeri ise PH si 4,5 olan tatlandırılmış ekstrakt tır.
Kestane eksraktlarının içinde bulunan organik yapılı non tanenler kestane eksraktlarının tamponlama gücünü artırır. Ph’nın ani düşmesi ile tanenin deriye bağlanması artacağından yüzeysel tabaklama meydana gelir. Yüzeysel tabaklama cilt çatlamalarına neden olur. Kestane eksraktları ile çalışılırken makine aksamları çelik olmalıdır. Aksi durumda deri üzerinde koyu mavi lekelere neden olur. Kestane eksraktları yalnız başına kullanılabileceği gibi, diğer tanenler ile kombine edilerek de kullanılabilir
Tatlandırma işlemi: Boraks, Fosfat ve Alkaliler gibi tamponlayıcı etki yapan Anorganik tuzların normal ekstraktlar ilave edilmesiyle normal ekstraktın doğal asit içeriğinin azaltılması işlemidir. Tatlandırılmış kestane ile işlenen deriler daha az astrigense sahip oldukları için daha yumuşak tabaklama yapar ve deriye daha kolay nüfuz ederler.
Kestane ekstraktı (toz) %60 tanen,%24 nontanen içerir Az çökelti verir. Ayrıca Kestane her çeşit Kromlu derilerin retenajında kullanılır.
Kestane eksrakları asit karakterli olduğunda bitkisel tabaklama işleminin son aşamasında kullanır. Tabaklama banyosunun asitli arttıkça tanenlerin deriye bağlanması da artar. Bu yüzden banyonun phsı ani olarak artmamalıdır, eğer ph ani olarak artarsa yüzeysel bağlanma meydana gelir. Yüzeysel bağlanmanın fazla olursa derilerin cildinde kırılmalar görülür.
Bitkisel tabaklanmanın yapıldığı suda, kullanılan makineler ve araçlarda paslanmaz özellikte olmalıdır.
Kestane ağacı, yaprağı ve meyvesi
Mimoza
Botanik adı Acacia Mollissima or Acacia Mearnsii dir. Akasya ağacının kabuğundan elde edilir. Akasya ağacı dünyanın birçok yerinde yetişir. Afrika ve Brezilya da kültür bitkisi olarak yetiştirilir. Yetiştirilen akasya ağaçları 78 yaşın da ekstrakt üretimi için keslir ve kabukları soyulur. Kondanse tanenlerden olmasına rağmen hidrolize tanenler gibi davranır.. Kızıl Kahve rengin de deri verir. Kendine has kokusu vardır. Piyasada taş ve toz olarak iki tipte bulunur Penetrasyonu çok hızlı, tabaklanması ise yavaştır. Ülkemizde retenajda çok kullanılmaktadır. Mimoza ekstraktları %64 tanen ,%20 nontanen içermektedir.
Mimoza eksraktları bitkisel tabaklamada tabaklanmanın ilk aşamasında, tabaklamanın son aşamasında ve dolap tabaklamamda da kullanılır.
Mimoza yüksek ph, düşük tuz ve asitliğe sahiptir. Mimoza ekstraklarının Ph’sı 4,8 civarındadır. Tek başına veya kombine edilerek kullanılır.
Sumak
Pregallol grubu tanenlerdendir. Dünyada 120 çeşit sumak türü vardır. Türkiye de Sicilya da fazla oranda yetişir. Yapraklarından tabaklayıcı madde içerir. Genellikle açık renkli ince derilerin üretiminde kullanılır. Sumak eksraktları astrigen özellikte değildir. Tabaklayıcı özelliği olan gallotannic asit içerir. Kromlu derilerin retenajda kullanılır. Penetrasyonu çok hızlıdır. Sumak ekstraktları % 6575 Tanen,%1920 nontanen içerir.
Sumakla tabaklanmış derilerin ışıkta ve bekledikçe sararmaz, hatta beyaza yakın deriler verir, kullanım ömürleri yüksek ve su geçirmez deriler verirler.
Sumak yaprağı
Gambier
Çin, Hindistan, Malezya ve Endozesyada kültür bitkisi olarak yetiştirilen çalı formundaki gambier bitkisinin yaprak ve sapları kaynatılarak levha ve blok şeklinde ekstraktları üretilip piyasaya bu şekilde sürülür. Levha halindeki gambier %39 küp şeklindeki gambier ise %55 tanen ve %17 nontanen içermektedir. Kondanse tanenlerden olup pH sı 4,5 civarındadır. Gambier ise ekstraktı ile tabaklanmış deriler açık renkli, dolgun olur ve çok yumuşak karakterli deriler verirler. Krom tabaklamadan sonra retenaj maddesi olarak kullanılırlar.
Gambier bitkisinin yaprakları Tara
Peru da yetişen tara ağacının (Cesalpina spinosa) meyvelerinin dış kabuklarından elde edilir. Peru da kültür olarak veya erozyonu önlemek için yamaçlarda yetiştirilir. Küçük çalı formunda yapısı vardır. Tara hidrolize tanenlerdendir. Tanen içeriği %60, nontanen içeriği %20 civarındadır. Tanenin çözelti pH’sı 3,5 civarındadır. Tara galik, mdigallik and trigallik asit içerir. Tara eksraktları sumak ve Türk mazısına tanenlerine benzer özelliktedir Otomotiv, mobilya ve giysilik derilerin üretiminde tek başına veya kombine olarak kullanılır. Tara ekstraktları bitkisel tabaklama haricinde demir tuzları halinde boya üretiminde de kullanılır. Tara ile tabaklanmış deriler belirgin bir şekilde açık renkli görünümde olurlar, ışık dayanımı yüksek deriler verirler. Tara ile tabaklanmış deriler sıkı, dolgun tutumlu, yumuşak ve ince
ciltli deriler verirler. Uygun yağlama maddeleriyle yağlandıklarında buğulanma etkisi düşük deriler verirler. Tara demir tuzlarına hassastır, tabaklama işlemi esnasında demir aksamdan kaçınılmalıdır.
Tara ağacının meyveleri
Myrobalan (Myrabolam) ekstracktları
Myrobalan eksraktları Hindistanda yetişen Terminalia Chebula adı verilen bir ağacın kurutulmuş meyvelerinden elde edilir. Myrobalan hidrolize tanenlerdendir, tanen sıvıları yüksek oranda ellagik asit içerir. Ellagik asit içeren tanenler bitkisel tabaklamada farklı özellikte deriler istenildiği için çeşitli tanenlerle karıştırılarak kullanılır. Myrobalan fazla oranda şekerli madde içerir. Şekerli maddeler fermentasyon sonucu asitli maddelere dönüşür. Bu maddeler derilerin tabaklanmasının ilk aşamasında derilerin hafifçe şişmesine yardımcı olurlar. Myrobalan ellagitannic asit içermesine ve çiçeklenme yapmasına rağmen kösele üretiminde kullanılır. Kösele gibi ağır derilerin ve yumuşak derilerin üretiminde bu tanen kebrako ve mimoza gibi tanenlerle karıştırılarak kullanılır. Kromlu derilerin retenajında ise derilerin boşluklarını doldurmak için tek başına veya diğer tanenlerle karıştırılarak kullanılabilir. Myrobalan ile tabaklanmış deriler daha az sararma yapar, bu yüzden yumuşak tutumlu ve mobilyalık derilerin retenajında kullanılır. Myrobalan tek başına kullanılmamalıdır. Bu tanenlerin deriye nüfuziyeti zayıftır, ayrıca bu tanenlerle tabaklanmış deriler süngerimsi yapıda olurlar. Myrobalan eksraktları daha nüfuziyeti yüksek, deriye ilgisi daha yüksek (astringen) tanenlerden olan kestane ve kebrako gibi tanenlerle karıştırılarak kullanılmalıdır. Myrolaban mimoza ile kombine edildiğinde orta karar asitlikte bir karışım elde edilir, ayrıca mimozanın ışık dayanımını artırır ve derilere verdiği kırmızı rengin daha açık olmasını sağlar.
Myrobalan bitkisinin meyveleri
Meşe
Meşe kabuğu en eski tabaklama maddelerinden biridir. 300’e yakın meşe türünden sadece quercus sessiliflora ile quercus pedunculata türleri tanen bakımından zengindir. Meşeler 18 yaşından sonra tanen üretim çağına ulaşırlar. Kabuk elde edilmek üzere işletilen meşe ormanları en geç 812 yaşları arasında aralama kesimine veya budamaya tabi tutulmakta ve kabuk soyma işlemi tomurcukların patlamaya başladığı bahar aylarında yapılmaktadır.100
kg yaş kabuktan 53 kg kuru kabuk elde edilir. 18 yıllık bir dönemden sonra hektardan ortalama 5400 kg yaş kabuk yani yılda 3000 kg kadar kuru kabuk üretilir.
Meşe kabuklarındaki tanen miktarı; ağacın yetiştiği bölgeye, türüne,yaşına ve uygulanan ekstraksiyon yöntemine göre %7.5 ile %12 arasında değişir. Bitkinin dal kabukları gövde kabuklarından daha az tanen içerir. Aynı zamanda tanen miktarı bitkinin ucundan köke doğru artar. Mantarlaşmış yağmur görmüş kabuklarda tanen miktarı azalır. Bakteri, mantar ve enzimlerden zarar görmüş kabuklarda tanen miktarı düşük bulunmaktadır.
Meşe kabuğu ile tabaklanmış derilerinin rengi açık kahve renkli, ışık dayanımı yüksek, iyi dolgunlukta ve sıkı ciltli deriler verir. Meşe odunundan elde edilen tanenlerin asitliği yüksek olduğundan diğer tanenlerle kombine edilerek kullanılır. Meşeden elde edilen tanen eksraktların içinde yaklaşık %70 tanen %20 oranında nontanen bulunur. Phsı yaklaşık 3,5 civarındadır
Meşe ağacının kabuğu Mazılar
Tanen miktaarı bakımından çok zengin olmalarına karşın tabaklama açısından büyük önem taşımazlar. Zira bunlar daha ziyade mürekkep ve çivit üretiminde ve kumaş boyacılığında kullanılırlar. Ülkemizde mazı ormanları ege bölgesi, çorum, diyarbakır, siirt ve şırnak illerinde yetişirler. Renklerine göre mazılar sınıflandırılmıştır.
Tüm mazı çeşitlerinde rutubet miktarı %14 ten fazla olmamalıdır. Tanence zengin mazılar çin mazıları olup tanen miktarı %5977 arasında değişmektedir
Köselede kullanılan ekipmanlar Tabaklama dolabı
Kösede kullanılan dolaplar diğer dolaplardan ayrılırlar. Kösele tabaklama dolabında derisu oranı önemlidir. Su oranı az ise sürtünmeden dolayı deride cildin kalkması ve ciltte tanelenmeler gibi cilt hataları meydana gelir. Dolabın ¾ kullanılır. Deri flotte hesap ile 1kğ deri 1kğ su ‘ya karşılık gelir , bu değişmez kural değildir. Dolaplara 1kğ deri için, 3kğ flotte hazırlanır. Kösele işlentisinde 2.2 m2.4 m ebatlarında dolaplar kullanılır. Dolapların önünde 5 m lik boş alan vardır. Dolaplar penetrasyon kuyusunun yanındadır. Böylelikle deriler dolaba daha kolay yüklenir.dolapların aksları kapalı olduğundan 2/3 kullanılabilir. Motor gücü dolapları dakikada 6 devir yaptıracak kapasitededir. Dolabın önünde 1x1 ebatlarında kapak olmalı ve yükleme – boşaltma işlemini kolay yapabilmelidir. Ayrıca dolapta gerektiğinde sıvıyı dışarı almak için bir süzme delikleri olan drenaj kapağı vardır. Dolabın içinde oluşan gazları dışarı atmak için bir havalandırma kapağı gereklidir. Dolapların ısınması için ısıtıcılar vardır. Bu ısıtıcı dolabın içinde sıvıyla temas halindedir. Isıtıcılar hava sıcaklığında bağlı olarak dolap içindeki sıvıyı saat’ te 0.5 1 derece arttırır. Dolap durduğunda ısıtıcı devre dışı kalır. Dolaptan deriler boşaltıldığında sıvının toplandığı zeminden aşağıda 15 m3 hacminde bir depo bulunur.
Bitkisel tabaklama dolabını genel görünüşü Kireçlik dolabı 3x3 ebatlarındadır. Dolabın devri dakikada 12 devirdir. Yıkamalar yapılırken bu devir 89 olur. Dolabın eni boyundan biraz büyük olursa deriler daha az mekanik etkiye maruz kalır. Dolabın akslarından biri açık olur. Bazı dericiler kireçlik dolabını ön tabaklamada da kullanır. Ağartma (yağlamaretenaj) dolabı
Ağartma dolabında derilerin rengi iyileştirilir,magnezyum sülfat,glikoz şeker kullanılarak derilere dolgunluk kazandırılır. Dolap için kesin standart yoktur. Fakat aşağıdaki özelliklerde olmalıdır.
*dakikada 1618 devir yapmalıdır.
*ilave edilen tüm kimyasalları deri almalıdır. *ağartma işlemi 4 saatte bitmelidir.
*dolap sıcaklığı 32 c o olmalıdır
Pratikte 2.06 m2.46 m ebatlarında dolap kullanılır. Dolabın akslarından biri açıktır diğerinde ise sıcak hava gelir.
Ağartma dolabı Kuyular
Kuyular betondan üzeri fayans kaplı olarak yapılır. Ebatları; genişlik1.7 m , boy 4.5 m , derinlik 2.2 m dir. Kuyular zeminden 2540 cm yukardadır. İki kuyu arası 40 cm dır. Kuyuların içinde derileri hareket ettirmek için vinç kullanılır. Vinç hareketli ray sistemiyle hareket eder. Kuyuların sirkülasyonu bir pompa yardımıyla olur. Derilerin kuyularda daldırılmasında kullanılan çerçeveler 15 cm kalınlığında 1.5 m uzunluğunda 1.7 m genişliğinde ağaçtan yapılmıştır. Çerçevenin iç tarafında paslanmaz çivi’ler vardır köşeleri paslanmaz metaldendir. Kanca ile kaldırılmayı kolaylaştırmak için ortasında halka vardır. Her çerçeve 40 adet deri alır çerçeveler kuyuda sıvıdan 30 cm aşağıda olurlar böylelikle tüm deriler sıvı tarafından örtülür.bir kuyu yaklaşık 33m3 gelir,bu ebatlardaki kuyu 4 ton deri alabilir. Bu kuyu doldurmak için yaklaşık 29 m3 sıvı gerekir. Kuyularda deri hareketini sağlama k için roker sistemi vardır. Deriler sallanma hareketi ile sıvıdan tabaklayıcı maddeyi alırlar.
Tabaklama öncesi işlemler aHam deri
Bitkisel tabaklama görecek ham derilerinde deri özü kayıpları olmamalı, ağır bitkisel tabaklama görecek deriler yaklaşık 2030 kg olmalıdır. Kösele tabaklanacak deriler kropon olarak işlenirler.
b ıslatma
Islatma kısa ama yeterli olmalıdır. Kuru derilerin ıslatmasında ıslatıcı yardımcı maddeler kullanılmalıdır. Yetersiz ıslatma sonraki işlemleri olumsuz etkiler. Gereğinden fazla yapılan ıslatma derilerde protein kaybına neden olur. Eğer deriler zorunlu hallerde ıslatma işleminde fazla kalacak ise bakterisit ilave edilmelidir. Ön ıslatma işleminden sonra deriler asıl ıslatma işlemine alınırlar.
c kireçlik
Klasik kösele işlentisinde fazla zırnık ve az kireç kullanılarak kısa kireçlik yapılırken, hızlı kösele işlentisinde fazla kireç kullanılır ve uzun süreli kireçlik yapılır.
d kireç giderme
Eski yöntemde kireç giderme işlemi havuzlarda eskimiş tanence fakir nontanence zengin sıvılarla kireç giderme işlemi yapılırdı. Fermantasyon ile meydana gelen organik asitler derinin içindeki kireci nötrleştirir di, bu yöntem uzun süren bir yöntemdir. Kireç giderme işleminde kullanılan bu sıvının içinde tanenler fazla oranda olursa tanen çökmesi, sert ve kırılgan bir deri meydana gelir. Bu sorunların önüne geçmek için bitkisel tabaklamada tam bir kireç giderme işlemi yapılmalıdır.
esama
Geleneksel kösele işlentisinde sama işlemi yapılmaz. Yumuşak tutumlu kösele deriler için yüzeysel sama işlemi yapılır. Derilerin bükülmesi esnasında cilt çatlamalarını ortadan kaldırmak için yapılmalıdır.
f Ön tabaklama
Ön tabaklama işlemi sentetik tanenlerle yapılır. Sentetik tanenlerle yapılan ön tabaklama işlemiyle; · Bitkisel tanenlerin deriye ilgisi azalır · Bitkisel Tanen deriye daha hızlı nüfuz eder · Bitkisel tanenlerin cildi yığılması önlenir · Bitkisel tabaklanmış derilerin rengi açık renkli olur Örnek işlenti Islatma Yumuşatma Tartım Kireçlik (Dolapta, 23 d/d) %30 su 25 o C %2 Zırnık % 1 Kireç 20 dakika döner 90 dakika durur,5 dakika döner 20 dakika durur.
+ %200 su 25 o C %1 Zırnık %4 Kireç 20 dakika döner 40 dakika durur,20 dakika döner gece boyu saatte beş dakika döner. Toplam süre 20 saat. Etleme Tartım Yıkama
%300 su 25 o C 15 dakika Kireç giderme 4 d/d %50 su 35 o C %1,5 Amonyum sülfat 60 dakika + % 2 Sodyum bi sülfit 120 dakika + %05 borik asit Pikle % 80 su % 6 Tuz 10 dakika (7bé) + %2 formik asit 120 dakika % 05 ağartıcı sintan %4 Sentetik tanen (naftalin içerikli) 120 dakika Ph= 3,7 Bitkisel Tabaklama ……….. Bitkisel Tabaklama Yöntemleri a Hafif Derilerin Bitkisel Tabaklanması
Koyun ve keçi gibi derileri uygulanan yöntemlerdir. Hafif derilerin tabaklanmasında yumuşak tutum veren hafif asit karakterli sülfite mimoza, aşırı sülfite kebrako ve tara gibi tanenler kullanılır. Tola halindeki deriler asidik karakterli tanenlerle karşılaştığında tanenler derinin dış kısımlarına ani olarak bağlanır. Büyük tanen molekülleri tolanın dış yüzeyini kapatır. Böylece aşırı sırça tabaklanması meydana gelir. Derinin iç kısımları tabaklanmadan kalır. Bu yüzden hafif derilerin tabaklanmasında aşırı asidik karakterli tanenlerin kullanılmasından kaçınılır.
Düşük asitliğe sahip tanenlerin molekül yapıları da küçüktür. Bu yüzde derinin kollagenine çok kolay ve çabuk bir şekilde bağlanmazlar ve böylelikle derin iç kısımlarına kadar nüfuz ederler.
bAğır Derilerin Bitkisel Tabaklanması
Büyükbaş hayvan derilerine uygulanan yöntemdir. Ağır derilerin tabaklanmasına nispeten yüksek ph’da 3,84,0 çok zayıf tanen içerikli çözeltilerle başlanır. İlk tanen çözeltisi hafif asit karakterli olduğundan derinin dış tabakaları hafif şekilde şişme meydana gelir. Aynı yükle yüklenmiş derinin lifleri birbirini iterek lifler arasını hafifçe genişlemesine neden olurlar. Böyle bir genişleme tabaklama maddelerinin içinde yer alan nontanenlerin ve Hidrojen iyonlarının deri içine işlemesi kolaylaşır. Ortamdaki hidrojen iyonları deri içindeki eksik kireç giderme işleminden gelen “OH” iyonlarını nötrleştirirler. Hidrojen iyonlarının miktarının artması artmasıyla kollegen moleküllerinin pozitif yükü artmaya başlar. Yani
amino grupları NH+3 haline gelir. Böylece kollegen zincirleri birbirlerini iterek zincirler arası boşluklar oluşmaya başlar. Bu boşluklardan nontanenler girmeye başlar.
Nontanenler kollagen ile suya dayanıklı olmayan bağlar oluşturur. Bitkisel tabaklanmanın temel prensibi; derilerin cildi önce nontanenlerle doyurulur. Nontanenler daha sonra verilen tanenlerin deri içine daha kolay girmesine yardımcı olur.
Eskimiş yani daha önceki bitkisel deri işlentisinde kullanılmış tanen çözeltileri takip eden deri işlentisinin ilk aşamasında kullanılır. Eskimiş tanen çözeltilerinde büzüştürücü etkiye sahip tanenler çözeltiden ayrılmış ve nontanen içeriği artmıştır. Ayrıca tuz içeriği ve asit içeriği de artmıştır. Eskimiş tanen çözeltileriyle deriler tabaklamaya başlandığına derilere önce organik asitler daha sonra tuzlar ve en sonunda da zayıf tanenler girerler. Bu esnada derilerin ciltleri hafifçe renklenmeye başlarlar. İkinci aşamada deriler daha asit içeriği yüksek ve tanence daha zengin bitkisel tabaklama çözeltileriyle işleme sokulurlar. Çözeltideki hidrojen iyonlarının miktarının artmasıyla tanenlerin kollagene bağlanacağı serbest iyonize olmuş amino grubu artmaya başlar. Bu aşamada deriler tanen moleküllerini bağlamaya başlar. Tanen molekülleri deriye yavaş, yavaş bağlanmalıdır.
Kuyu (Havuz) tabaklama
Eğer deriler sıkı olması isteniyorsa deriler kireç giderme işleminde yüzeysel yıkanmalı ve deriye bağlı kireç borik asit ve sodyum bisülfit ile giderlemelidir. Tam kireç giderme işlemi büzüştürücü (astringen) özelliği olmayan pH sı 3,54,0 arasında olan diğer tabaklama aşamalarında kullanılmış eskimiş tanen çözeltileri ile muamele edilmesiyle sağlanır. Eskimiş tanen sıvılarında bulunan asit yapısındaki küçük partiküllü notanenler tanenlerden daha hızlı deriye penetre olurlar. Asit karakterli maddeler derilerin yapısında hafif şişkinlik meydana getirirler. Hafifçe deriyi şişiren asidik maddeler aynı zamanda derinin iyonik yapısını anyonik yapıdan katyonik yapıya değiştirtirler, böylelikle iyonik olarak negatif yüklü tanenleri deriye bağlanırlar.
Kuyu tabaklanmanın iki aşaması vardır
1 Tanenlerin derilerin içine düzgün ve homojen bir şekilde penetrasyonu 2 Tanenlerin deriye bağlanması
Bağlanmanın olabilmesi için gerekli şartlar
1Kontsantrasyonun artması: Tanen konsantrasyonun 18 Bé çıkması veya %21
yoğunluğa ulaşması
2 Asitliğin artması:Tanenlerin deriye bağlanması için ortamın pH sı minimum 3,2 ve
400 m.mol /l olmalıdır.
3Astrigenlikte (büzüştürücülük) artış: Asit içeriği yüksek tanenlerin deriye
bağlanması yüksektir. Tabaklama işleminde asit içeriği yüksek tanenler kullanıldığı asingenlikte artar.
4 Sıcaklıktaki artış: ortamın sıcaklığı maksimun 37 0 C olmalıdır. Daha yüksek sıcaklıklarda lyotropic etkide artar.
Kuyu sisteminde, Tabaklama giderek artan konsantrasyon bitkisel tanen karışımları kullanılarak yapılır. Deriler kuyu sistemindeki farklı yoğunluktaki kuyularda belli sürelerde kalır.bu kuyular 812 arasında değişir. Derilerin daldırıldığı son kuyu taze hazırlanmış bitkisel tanen çözeltisidir. Daha sonra bu kuyu bir önceki aşamada kullanılır. Bu böyle devam ederek ilk kuyu haline gelir ve sonra kuyu boşaltılır.
Sistemin temeli ters akım sistemine dayanır. Tabaklanmanın son kuyusunda yüksek molekül yapısına tanenler büzüştürücü etkili bulunur, tabaklanmanın ilk kuyusunda küçük moleküllü büzüştürücü etkisi az tanen sıvıları bulunur. Tanenlerin molekül yapısı küçüldükçe
büzüştürücü etkisi ve tabaklayıcı özellikleri düşer, molekül yapıları büyüdükçe büzüştürücü etkileri ve tabaklama güçleri artar.
Roker(salıncak sistemi)
Havuzlara derilerin çerçeveler yardımı ile daldırılması Bu yöntemin avantajları · Riski yoktur · Cilt kırılması olmaz · Tanen birikmesi olmaz · Tanen sonuna kadar kullanılır.
Sistem bağımsız havuzlar ve lift sistemleri ile olduğu gibi birbirine bağlı havuzlar ve lift sistemleri ile de olabilir. Bağımsız sistemlerde her havuzda ayrı bir Be mevcuttur. Bağımlı sistemde yoğun sıvı giderek az yoğunlaşır. Yoğun sıvı alttan verilir. Az yoğun olan diğer havuzun altına boşaltılır.
Kuyular deri üretiminde kullanılan en eski sistemdir. Bu gün sadece bitkisel sepileme için kısmen kullanılmaktadır. Kuyular dikdörtgen prizma şeklinde betondan yapılmaktadır. Bitkisel sepilenen derilerin, betonun çözünmesiyle flotteye geçen kalsiyum ve demir iyonları ile renginin koyulaşmaması için beton kauçuk, pvc, foli, polyester veya aside dayanıklı seramik tuğla ile kaplanması gerekli olduğu halde günümüzde uygulanmamaktadır. Kuyuların dezavantajları · İşlem süresinin uzundur · Fazla işçilik gerektirir. · Atık su miktarının fazladır. · Sepi maddesi kaybı yüksektir. · Fazla işletme sermayesi gerektirir.
Mekanik etkinin fazla olduğu sepi sistemlerinde derinin kullanım dayanımlığı azalmaktadır. Bu nedenle yüksek dayanıklı istenen kösele ve bazı teknik deriler kısmen kuyu sistemlerinde üretilmektedir..