Deterjan bileşenlerinin temizleme aktivitesi üzerine mekanik hareket ve sıcaklık etkisinin incelenmesi

Tez çalışması kapsamında, farklı özellikteki lekelerin temizlenmelerinde etkin rol oynayan deterjan bileşenlerinin temizleme aktivitesi incelenmiştir. Bu doğrultuda yapılan deney tasarımı çalışmasında, mekanik hareket ve sıcaklık parametrelerinin farklı sürelerde, temizleme oranı üzerindeki etkileri analiz edilmiştir. Sosyal yaşamın en temel gereksinimlerinden biri olan çamaşır temizliği, tarih boyunca insanlar tarafından farklı yöntemler kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Modern dünyada bu işlem gelişmiş çamaşır makineleri ve çamaşır deterjanları kullanılarak gerçekleştirilmektedir. Yıkama işlemi teknik olarak incelendiğinde, onlarca fiziksel ve kimyasal etkileşim sonucu kir ve lekelerin tekstil yüzeyinden uzaklaştırılması olarak tanımlanabilir. Yıkama işleminin başlıca unsurları, su, kir, tekstil, yıkama ekipmanı ve deterjandır. Su, yıkama ortamında çözücü ve taşıyıcı ortam görevi görmektedir. Tekstil üzerinden yüzey aktif madde yardımıyla ayrılan kirler suyun taşıma etkisiyle çözelti içerisine taşınır. Suyun bu görevi yerine getirebilmesi, suyun özelliklerine bağlıdır. Suyun sertlik, iletkenlik değeri ve su miktarı, deterjanın temizleme özelliğini etkileyen faktörlerdir. Kir ve lekeler farklı yapılara sahip olduğundan dolayı, temizlenme mekanizmaları da değişmektedir. Deterjan bileşiminde bulunan yüzey aktif maddeler, enzim ve ağartıcılar, farklı yapılardaki lekelerin temizlenmesinde rol oynar. Yağ bazlı lekeler, yüzey aktif madde ile temizlenirken, çay, kahve gibi lekeler ağartıcılar yardımıyla temizlenir. Enzimler ise, büyük moleküllü yağ, protein ve nişastayı parçalayarak yüzey aktif maddelerin lekeleri temizlemesine yardımcı olmaktadır. Tekstiller, basit olarak doğal ve sentetik olarak sınıflandırılabilir. Doğal tekstiller, selülozik bitki kaynaklı pamuk ve keten; hayvansal kaynaklı tekstiller ise, yün ve ipek ipliklerden üretilir. Sentetik tekstiller, polyester, poliamid gibi polimer yapıdaki ipliklerden üretilir. Farklı yapıdaki tekstil tiplerinin; renk, parlaklık, dayanıklılık, su emme karakteristiği ve lekeler ile olan etkileşimleri farklılık göstermektedir. Yıkama ekipmanı olarak, dünyanın farklı bölgelerinde önden ve üstten yüklemeli çamaşır makineleri kullanılmaktadır. Çamaşır makinesi programında yıkama performansını etkileyen başlıca faktörler yıkama süresi, su miktarı, mekanik hareket yüzdesi ve sıcaklık parametreleridir. Bu parametrelerin çamaşır miktarına göre optimize edilmiş olması gerekmektedir. Deterjanlar, çok sayıda bileşenden oluşan kimyasal bir karışımdır. Deterjanın görevi, kirin tekstil üzerinden uzaklaştırılması ve yıkama çözeltisinde tutulmasıdır. Çamaşır deterjanları, yüzey aktif maddeler, performans arttırıcılar, ağartıcılar ve katkı maddeleri başlıkları altında incelenebilir. Yüzey aktif maddeler ve ağartıcılar temizleme işleminde aktif olarak rol alır. Performans arttırıcı bileşenlerin, su sertliğinin giderilmesi ve kirin yıkama çözeltisinde tutularak tekstil üzerinde birikmesinin engellenmesi gibi görevleri vardır. Katkı maddeleri ise, enzimler, köpük düzenleyiciler, optik ağartıcılar gibi yıkamaya yardımcı bileşenleri içerir. Daha önce yapılan literatür çalışmaları kapsamında, mekanik ve kimyasal etkilerin yıkama performansı üzerindeki etkisi incelenmesine rağmen, bu çalışmalar deterjan ile ilişkilendirilmemiş, belirli sayıda leke kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Tez çalışması kapsamında planlanan deney tasarımına göre, 3 mekanik hareket yüzdesi parametresi, 4 sıcaklık parametresi koşullarında, 7 farklı noktada örnekler alınarak farklı temizlenme mekanizmalarına sahip lekeli kumaşların temizlenme oranları belirlenmiştir. Test verileri Minitab programı ile analiz edilerek, yüzey aktif madde, ağartıcı ve enzimlere duyarlı lekelerin analiz sonuçları ayrı ayrı yorumlanmıştır. Bu doğrultuda, mekanik hareket yüzdesinin %80 değerinin üzerinde yıkama performansına etkisinin az olduğu görülmüştür. Daha düşük mekanik hareket yüzdesinin uygulanması, çamaşır makinesinin kullanım ömrünün uzamasını, enerji tüketimi ve tekstile verilen yıpranma etkisinin azalmasını sağlayacaktır. Sıcaklık parametresi için 40 °C'den sonra, temizleme oranına etkisinin azalarak arttığı görülmüştür. Daha düşük sıcaklıklarda yıkama yapılması, enerji tasarrufu açısından oldukça önemlidir. Deneysel çalışma için tasarlanan yıkama programları dikkate alınırsa, 60 °C yerine 40 °C'de yıkama yapıldığında ortalama enerji tasarrufu oranı %40 değerlerine ulaşabilmektedir. Tüm lekeler içini temizleme oranı üzerindeki en etkili parametre süredir. Sürenin etkisi de azalarak artma eğilimindedir, ancak test planı aralığında tüm lekeler için en uzun süre parametresinde belirgin şekilde daha iyi temizleme oranı elde edilmiştir.