Sertlik (ILD, CLD)
Sertlik ve destek arasındaki fark nedir? Sertlik, süngerin yüzey dokunuşu veya hissinin ölçümüdür. Destek ise, süngerin ağırlığa karşı geri itme yeteneğidir ve süngerin baskı altında ezilmesini engeller. Sertlik ve destek, ikisi beraber sünger konforunu etkilemektedir. Sünger supportunu (desteğini) belirleyebilecek ölçüm, support factor (destek faktörü) olarak tanımlanır. %65 sıkıştırmadaki sertlik değerinin, %25 sıkıştırmadaki sertlik değerine bölünmesi ile elde edilen değerdir. Sağ factor yüksek ise sünger daha konforlu ve rahattır. Minder gibi yük taşıma uygulamalarında 2 ve üstü sağ faktörlü süngerler uygundur. Süngerin sertliği en önemli özelliklerinden biridir. Eğer sünger çok sert veya çok yumuşak ise, müşterinin prosesinde çeşitli problemlere sebep olabilmektedir. Tüketiciler süngerin sertliği ile ilgili bazı problemler ile karşılaşabilirler. Bu özellikle konfor uygulamalarında öncelikli önem taşımaktadır. Süngerin sert olması dayanıklı ve uzun ömürlü olması anlamına gelmez. Önemli olan süngerin sertlik değerinin, diğer fiziksel özellikler ile birlikte değerlendirilmesidir. Süngerin sertliğini belirlemek için iki metot mevcuttur; Bunlar ILD ( Indentation Load Deflection) ve CLD (Compression Load Deflection) dır. 1) CLD/ COMPRESSION LOAD DEFLECTION: Bu metot kullanılarak yapılan ölçümlerde sıkıştırılan numune, sıkıştırmanın yapıldığı diskten daha büyük olmalıdır. Bu metotta numune orijinal kalınlığının %70 ine kadar 3 kez sıkıştırılarak, ön yumuşaması yapılmış olur. Ardından orijinal kalınlığının %40' ına kadar sıkıştırılır ve sertlik değeri ölçülür. Ölçümlerin doğruluğu için 4 adet numune alınır. Yapılan ölçümlerde elde edilen sertlik, yüzeydeki kuvvet olarak ifade dilen kPa dır. CLD ölçümleri, ISO 338611 standardına uygun olarak yapılmaktadır. 2) ILD ( INDANTETION LOAD DEFLECTION): Bu metot kullanılarak yapılan ölçümlerde sıkıştırılan numune, sıkıştırmanın yapıldığı diskten daha küçük olmalıdır. Numune 40cm*40cm*5cm boyutlarında olmalıdır. İlk önce örnek orijinal kalınlığının %70' ine 3 kez sıkıştırılır ve ön yumuşama (preflexing) yapılmış olur. Sonra, orijinal kalınlığının % 25 indeki sertlik değeri ölçülür. Ardından orijinal kalınlığının % 40’ındaki sertlik değeri ölçülür ve son olarak % 65 indeki sertlik değeri ölçülür. Tüm sertlik ölçümlerinden önce 30 saniye beklenmelidir. Genel olarak %40 sıkıştırmadaki sertlik değeri esas alınır. ILD metodu ile ölçülen sertlik kuvvet(Newton) olarak tanımlanır ve birimlendirilir. ILD metodunda ölçümler ISO2439 TS270 standardına uygun olarak gerçekleştirilmektedir.
Yoğunluk
Süngerin yoğunluğu, birim hacminin ağırlığının ölçüsüdür. Kg/m3 birimiyle ifade edilen yoğunluk, süngerin ikinci önemli özelliğidir ve sünger üretmek için kullanılan kimyasalların fonksiyonudur. En iyi sünger, yoğunluğu arttırmak için katkı ya da dolgu malzemesi ilave edilmemiş süngerdir. Esnek süngerler istenilen her yoğunlukta üretilebilmektedir. Net ve brüt yoğunluklar laboratuar numuneleriyle belirlenir. Brüt yoğunluk, örneğin (numunenin) kütlesinin hacmine bölünmesi ile belirlenir. Net yoğunluk ILD ya da CLD örneklerinin ağırlığının hacme bölünmesiyle belirlenir. Bu işlem yapılırken net taban yoğunluğu, net orta yoğunluk, net üst yoğunluk arasında fark olmaktadır. Süngerin bloğunun tabanındaki yoğunluk diğer bölgelere göre en yüksektir. Yoğunluk, TS 1975 standartlarına uygun olarak ölçülür ve şartlandırılır. Yoğunluk değeri, konfor, destek ve dayanıklılık bakımından sünger performansının anahtar göstergesidir. Aynı zamanda sünger fiyatını etkileyen en önemli parametredir. Yoğunluğu yüksek sünger, daha fazla malzeme kullanılarak üretildiği için ağırlığa desteği daha fazla olur. Yük taşıma kapasitesi daha fazladır. Unutulmamalıdır ki, sünger sertliği sünger yoğunluğundan bağımsızdır. Yüksek yoğunluklu süngerler çok yumuşak olarak üretilebilirler. Düşük yoğunluklu olanlarda çok sert olarak üretilebilirler. Ucuz sünger katkıları ya da dolgularının süngere ilavesi ile yoğunluk değiştirilebilir. Katkılar, yoğunluk arttırıcı, rahatlık hissi vermek ya da destek hissini geliştirmek amacıyla kullanılabilir fakat yırtılma direnci, hava geçirgenliği ve dayanıklılık gibi diğer sünger özelliklerini negatif yönde etkileyebilir.
Hava Geçirgenliği
Süngerin diğer bir fiziksel özelliği de hava geçirgenliğidir. Bir dakikada taşınan havanın litre olarak değeri hava geçirgenliği olarak ifade edilir. Bu özelliği test etmek için numune 50mm*50 mm*25 mm boyutlarında ölçme hücresi içine yerleştirilir ve 1,23 mbar a ulaşıncaya kadar basınç altında hava içine çektirilir. Sünger numunesi içinden dakikada geçen hava hacminin ne kadar olduğunu ölçmek için underpressure kullanılır. Sünger kapalı ise hava akışı düşük çıkar, bu süngerin performansının iyi olmadığını gösterir. Özellikle yastık veya yatak olarak kullanılacak süngerler kapalı ise kullanıcı kullanım esnasında çok fazla terleyecektir. Mobilya sektöründe özellikle minder olarak kullanıldığında ise kısa sürede yumuşama ve çökme meydana gelebilmektedir.
Sünger Dayanıklılığı
Yoğunluk, sünger dayanıklılığı olarak söylenebilir. Sünger üretmek için daha çok polimer malzemesi kullanılırsa, orijinal özelliklerinde kalan daha iyi sünger elde edilir. Fatik (yorulma) değerinin ölçülmesine dayanan sünger dayanıklılık araştırmaları, önceden belirlenen sayıda belirli bir yükün sürekli uygulanmasından sonra sünger sertliğindeki azalmaya dayanmaktadır. Polimer yoğunluğu artarsa, sertlik kaybı daha az olmaktadır. Daha az sertlik kaybı, kullanım periyodunda süngerin orijinal özelliklerine daha yakın kalması demektir. Ayrıca sünger dayanıklılığı, kalıcı deformasyon ya da süngerin yükseklik kaybı eğilimi değerleri ile de ifade edilebilmektedir. Yoğunluk artarsa, yükseklik kaybı çarpıcı biçiminde azalmaktadır. Bu da sünger üstündeki kumaşın gergin kalmasını ve vücut izini almamasını sağlar. Sünger dayanıklılığını anlamanın en iyi yollarından biridir.
Kalıcı Deformasyon
Kalıcı deformasyon, belirli koşullar altında sıkıştırılarak süngerin kalınlığının azalıp azalmayacağının göstergesidir. Süngerin destek ve dayanım kabiliyetinin değerlendirildiği bir özelliğidir. Test için numune 50mm*50mm*25 mm olmalıdır. Numunelerin orijinal kalınlığı ölçülür ve ardından %75 sıkıştırmanın sürekli sağlanabileceği bir aparatta sıkıştırılır. 70 C a ısıtılmış ve set edilmiş bir etüvde 22 saat bekletilir. 22 saat beklemeden sonra numuneler yarım saat sonra orijinal kalınlıklarına geri dönerler. Bu yarım saatten sonra kalınlıkları tekrar ölçülür. İki ölçüm arasındaki fark, ilk ölçüme oranlanarak % olarak ifade edilen kalıcı deformasyon oranı belirlenir. Kısaca kalıcı deformasyon, numunenin orijinal kalınlığından % olarak kalınlık kaybı olarak ifade edilir. Kalıcı deformasyon iki farklı yöntemle belirlenir. 1) Dry (kuru) metod 2) Wet (ıslak) metod Kuru metotta sünger kuru etüvde 70 C de işlem görür. Islak metotta ise hava nemi arttırılmış etüv içinde işlem görür. Örnek olarak, 40 C deki etüvde hava nemi minumum %95 olmalıdır. Kuru test, TS2013 EN ISO1856 standardına uygun olarak yapılır. Islak metot için firmalar tarafından belirlenmiş şartlar vardır.
Fatique Sabit Yük Altında Yorulma Özelliği
Fatik (yorulma) testi, süngerin dayanıklılığının göstergesidir. Bu testte sünger numunesine 70 kg ağırlığındaki bir kuvvet 80.000 kez uygulanır ve numune ezilir. Bu teste başlamadan önce numunenin sertliğinin ölçülmüş olması gerekmektedir. Test bittikten 1,5 saat sonra numunenin sertliği tekrar ölçülür. Son olarak 6 saat sonra sertlik tekrar ölçülür. Bu değer ile test öncesindeki sertlik değeri arasındaki fark, ilk sertlik değerine bölünerek % oranı ile ifade edilen sertlik kaybı belirlenir. Sünger, eğer yatak olarak kullanılacaksa fatik özelliği birincil önemlidir. Bu test, esnek poliüretan süngerlerin, kullanım sırasındaki performanslarını değerlendirme imkânı sağlar. Test kısaca 70 kg ağırlığındaki bir insanın 15 yıl boyunca bir yatağı kullanmasına eşdeğerdir.Test, TS3460 EN ISO 3385 standardına uygun olarak yapılmaktadır.
Çekme Mukavemeti ve Kopma Anında Uzama
Çekme mukavemeti, sünger malzemelerin dayanıklılığını, elastikiyetini ve genel performansını değerlendirmede kritik bir kriterdir. Bu test, süngerin hem mekanik yüklere karşı direncini hem de esneme kapasitesini ölçerek malzemenin kalite seviyesini net bir şekilde ortaya koyar. Test numunesi, özel olarak dambıl formunda kesilir ve çekme mukavemet makinesinin tutturucularına sabitlenir. Sünger, kontrollü bir hızla gerilerek kopma noktasına kadar uzatılır ve bu süreçte süngerin yapısal dayanımı hakkında önemli veriler elde edilir. Makine, sünger numunesinin kopması için gereken maksimum gücü hesaplayarak çekme mukavemetini N/mm² cinsinden belirtir. Ayrıca süngerin kopma anında ne kadar uzadığı da yüzde (%) olarak ölçülür ve bu değer süngerin esneme kabiliyeti hakkında bilgi verir. Elde edilen tüm ölçümler, uluslararası uygunluk ve güvenilirlik sağlamak amacıyla TS 2012 EN ISO 1798 standardına göre gerçekleştirilir. Bu standart uyumu, yapılan testlerin bilimsel doğrulukta ve karşılaştırılabilir sonuçlar üretmesini garanti eder. Sünger, eğer yatak olarak kullanılacaksa fatik özelliği birincil önemlidir. Bu test, esnek poliüretan süngerlerin, kullanım sırasındaki performanslarını değerlendirme imkânı sağlar. Test kısaca 70 kg ağırlığındaki bir insanın 15 yıl boyunca bir yatağı kullanmasına eşdeğerdir.Test, TS3460 EN ISO 3385 standardına uygun olarak yapılmaktadır.
Yırtılma Mukavemeti
Yırtılma mukavemeti, sünger malzemelerin yıpranmaya, zorlanmaya ve ani yük değişimlerine karşı gösterdiği direncin en önemli göstergelerinden biridir. Süngerin yırtılmadan önce ne kadar uzayabildiğini ve gerilmeye nasıl tepki verdiğini ortaya koyan bu değer, özellikle yoğun kullanıma maruz kalan mobilya, yatak ve otomotiv gibi sektörlerde kritik bir kalite kriteridir. Çekme mukavemeti ve kopma uzaması gibi ölçümlerle birlikte değerlendirildiğinde, ürünün uzun ömürlülüğü ve dayanım seviyesi hakkında kapsamlı bir analiz sağlar. Bu nedenle yırtılma mukavemeti, üretim süreçlerinde hem kalite kontrol hem de ürün geliştirme açısından büyük önem taşır. Yırtılma mukavemetini belirlemek için test numunesi 150 mm x 25 mm x 25 mm ölçülerinde hazırlanır ve numunenin 25 mm kalınlığının tam ortasına 5 cm içeriye kadar bir kesik uygulanır. Hazırlanan numune, çekme mukavemeti makinesinin tutturucularına sabitlenerek kontrollü biçimde gerilir. Makine, numunenin yırtılma noktasına ulaşması için gerekli olan maksimum kuvveti ölçer ve bu değer süngerin yırtılma direncini belirler. Ölçümlerin doğruluğu, standartlara uygunluğu ve uluslararası karşılaştırılabilirliği sağlamak amacıyla testler TS EN ISO 8067 standardına göre gerçekleştirilir. Böylece elde edilen veriler, ürünün kalite seviyesini güvenilir biçimde ortaya koyar.
Yatay Alev Testi
Poliüretan süngerin yanma özelliğinin belirlenmesi, özellikle otomotiv, mobilya, yatak ve tekstil gibi güvenlik gereksinimlerinin yüksek olduğu sektörlerde son derece önemlidir. Bu amaçla yapılan yanma testi, süngerin alevle karşılaştığında gösterdiği tepkiyi, tutuşma davranışını ve alev ilerleme hızını ölçmek üzere tasarlanmıştır. Test için numune 356 mm x 100 mm x 13 mm boyutlarında hazırlanır ve özel olarak tasarlanmış U şeklindeki bir düzenek aracılığıyla test cihazının kavrayıcılarına sabitlenir. Böylece numune standart koşullar altında konumlandırılarak tutarlı ve karşılaştırılabilir sonuçlar elde edilmesi sağlanır. Test sırasında numune, küçük bir alev kaynağı ile 15 saniye boyunca temas ettirilir. Alev kaynağı uzaklaştırıldıktan sonra süngerin tepkisi değerlendirilir. Eğer numune kendi kendine sönerse, yanmış bölgenin uzunluğu ölçülür ve yanma zamanına oranlanarak yanma hızı hesaplanır. Numunenin kendi kendine sönmemesi durumunda ise cihaz üzerinde belirlenen iki sabit nokta arasındaki yanma süresi kaydedilir. Bu mesafe, geçen zamanla oranlanarak yanma hızı mm/sn cinsinden belirlenir. Sürecin doğru, güvenilir ve uluslararası standartlara uygun şekilde yürütülmesi için tüm ölçümler TS ISO 3795 standardına göre gerçekleştirilir.
Elastikiyet
Yüzey esnekliği ve yaylanma davranışı, poliüretan süngerlerin konfor performansını belirleyen temel özellikler arasındadır. Süngerin elastikiyeti, özellikle mobilya, yatak ve oturma grubu gibi konfor odaklı ürünlerde kullanıcı deneyimini doğrudan etkiler. Bu nedenle elastikiyet değeri, süngerin yüzey tepkisini, darbe sonrası toparlanma kabiliyetini ve genel konfor seviyesini değerlendirmek için kritik bir parametredir. Malzemenin esnekliği, uzun süreli kullanımda çökme ve deformasyon riskini öngörmeye de yardımcı olur. Elastikiyet ölçümü için hazırlanan 10 cm x 10 cm x 5 cm boyutlarındaki sünger numunesi üzerine bir tüp yerleştirilir ve bu tüpten 1 metre yükseklikten bir misket serbest bırakılır. Misketin sünger yüzeyine çarpıp tekrar yükseldiği mesafe kaydedilerek süngerin elastik tepki seviyesi belirlenir. Aynı işlem üç kez tekrarlanır ve ölçümlerin ortalaması alınarak güvenilir bir sonuç elde edilir. Misketin başlangıç yüksekliği olan 1 metreye göre zıplama mesafesi oranlanarak elastikiyet değeri yüzde olarak hesaplanır. Tüm bu ölçümler, uluslararası geçerliliği sağlamak amacıyla ASTM D3574 standardına uygun şekilde gerçekleştirilir.
%95 Finger Recovery Test Method
Viscoelastik süngerin geri dönme (toplama) zamanının belirlenebilmesi için herhangi bir standart mevcut değildir. Viskoelastik sünger ölçümleri karmaşık bir yapıya sahiptir. Bunun sebebi viskoelastik özellik sabit kalmaz. Düşük indeksli ürünlerde zaman aşımı ile bozulma eğilimindedir. Toplama zamanını belirlemek için uygulanan en uygun yöntem parmak testidir. Bu testte 5,08cm*5,08cm*2,54 cm boyutlarındaki sünger numunesi 5mm kalınlığa kadar parmak ile sıkıştırılır. Parmağın çekilmeye başlaması ile eş zamanda kronometre çalıştırılır ve numunenin orijinal yüksekliğinin en azından %95’ine varana kadar geçen toplam süre ölçülür. Bu süre recovery time (toplama zamanı) olarak adlandırılır.