Su Geçirmez Kumaşların Kimyası: Polimerlerden Nefes Alabilir Membranlara

İçerik Yazarı: Zeynep Baykara

Editör: Fatma Melike Şahin

Tasarım: Ece Kara

Su geçirmez kıyafetlerin nasıl su geçirmediğini merak etmiş miydiniz? Su geçirmez giysi geliştirmeye yönelik ilk girişimlerde malzeme olarak kurutulmuş fok veya balina bağırsakları kullanılmaya başlandı. Deneyler, mevcut kumaşın yağlarla kaplanmasıyla devam etti. Sonunda, Viktorya döneminde ünlü Mackintosh yağmurluklarda kullanılan kauçuk astar başarılı oldu.

Muhtemelen ilk etkili su geçirmez nefes alabilen kumaş 1940'larda askerî amaçlar için geliştirildi ve Ventile olarak biliniyordu. Müttefik kuvvetleri, Kuzey Atlantik Okyanusu'na inmek zorunda kalan hava mürettebatını kaybediyordu. Ventile kumaşında lifler arasında çok küçük boşluklar olacak şekilde en iyi uzun elyaf pamuk türleri seçildi.

Pamuk, ipliğe işlendi, bu liflerin iplik eksenine mümkün olduğunca paralel olmasını ve suyun nüfuz edebileceği büyük gözeneklerin olmamasını sağladı. İplik, çözgüde birlikte hareket eden iki ipliğin bulunduğu düz bir dokuma olan Oxford dokuma kullanılarak dokundu. Kumaş yüzeyi suyla ıslatıldığında, pamuk lifleri enine şişer, kumaştaki gözeneklerin boyutunu küçültür ve gözeneklerin oluşması için çok yüksek basınç gerektirir.

Peki ya günümüzde su geçirmeyen kumaşları nasıl elde ediyoruz? Yapılan kıyafetlerinin su geçirmeme özelliği çok önemli olsa da önemli olan bir diğer özelliği kumaşın nefes alabilmesidir. Sorun da bundan kaynaklanıyor. Kesinlikle su geçirmeyen bir materyal aynı zamanda suyun dışarı çıkmasını da engelliyor. Giyen kişi terlemeye başladığında, ter kıyafetin içinde toplanıyor ve nemli, rahatsız edici bir deneyime yol açıyor.

Kumaşların su geçirmesini engellemek için birkaç farklı işlem uygulanabiliyor. Bunlardan ilki hidrofobik kaplamalar. Kumaş hidrofobik kimyasallarla kaplanır. Bu kimyasallar su moleküllerinin kumaş yüzeyine tutunmasını zorlaştırarak su damlacıklarının kumaş yüzeyine yuvarlanmasını ve nüfuz etmesini imkânsız hâle getirir. Yaygın olarak kullanılan hidrofobik kaplama malzemeleri arasında polimer bazlı bileşikler, silikon bazlı spreyler ve florokarbonlar bulunur.

Bunlardan ikincisi ise laminasyon. Bazı su geçirmez giysiler, kumaşın arka yüzüne su geçirmez ve nefes alabilen bir membranın (ince film zar) lamine edilmesiyle yapılır. Bu zarlar su buharının dışarı çıkmasını sağlar ve suyun içeri girmesini engeller. Örneğin Gore-Tex gibi markaların geliştirdiği PTFE (politetrafloroetilen) zarlar yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu zarlar gözenekli bir yapıya sahiptir ancak gözenekleri su moleküllerinden daha küçük olduğundan sıvı su içlerinden geçemez, sadece su buharı geçer.

Son olarak da “coating” dediğimiz bir çeşit kaplama yapılabilir. Bazı su geçirmez kumaşlar, yüzeylerine poliüretan veya akrilik bazlı kaplama uygulanarak su geçirmez hâle getirilir. Kaplama yöntemi daha uygun maliyette olduğu için yağmurluklar gibi su geçirmez giysilerde sıkça kullanılır. Su geçirmez kumaşlar, dayanıklılıklarını ve su iticiliğini arttırmak için çeşitli kimyasal işlemlere tabii tutulur ve bu işlemler, teknoloji ilerledikçe sürekli olarak yenilenir.

Bu işlemlerden biri olan florokarbon kimyasalları genellikle kumaşların su geçirmez hale getirilmesinde kullanılır. Kumaş yüzeyine flor bileşiği uygulandığında suyun kumaşın içine nüfuz etmesini engeller ve yüzeyin su itici olmasını sağlar. Ancak florokarbonların çevre üzerindeki olumsuz etkisi nedeniyle bazı üreticiler artık daha çevre dostu, florokarbon içermeyen çözümlere yöneliyor.

Diğer bir yaygın işlem, DWR (dayanıklı su itici) kaplamadır. DWR kaplamalar, kumaşın yüzeyinde dayanıklı, su geçirmez bir katman oluşturarak suyu yüzeyden uzaklaştırır. Ancak bu kaplamalar zamanla aşınabilir ve etkinliği azalabilir. Bu nedenle düzenli olarak su itici sprey kullanarak giysinizin su tutmazlık performansını koruyabilirsiniz. Yine de uzun süreli tam su yalıtımı sağlamak için DWR kaplamanın lamina veya membran teknolojisiyle desteklenmesini öneririz.