Dermotolojik uyumlu montmorillonit katkılı poliüretan sünger geliştirilmesi
Development of dermotological compatible montmorillonite added polyurethane sponge
Yazar: MURAT ZENGİN
Danışman: PROF. DR. FATİH ÇALIŞKAN
Sakarya Uygulamalı Bilimler Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering
Dizin: Bentonit = Bentonite ; Dermatoloji = Dermatology ; Dolgu malzemeleri = Filling materilas ; Mikrobiyoloji = Microbiology ; Montmorillonit = Montmorillonite ; Polimerler = Polymers ; Poliüretan = Polyurethane

Özet:
Günlük yaşamımızda önemli bir yer tutan sanayi üretimli poliüretan süngerlerin kullanım alanları gün geçtikçe çeşitlenmekte olup bu süngerlerin önemi gittikçe artmaktadır. Artan bu çeşitlilik süngerde ihtiyaç duyulan özelliklerin de çeşitlenmesine neden olmaktadır. Bu özelliklerin elde edilebilmesi için üretilen ürünlerde bir takım hammaddelerin kullanılmasını zorunlu kılmıştır. Bu projemizdeki amacımız; sünger sertleştirmekte kullandığımız dolgu maddesinin yerine, alternatif olacak dolgu maddesinin ekonomik bakımından üretim işlemlerine uygun, dünya rezervinin yaklaşık %15'ini ülkemizde barındıran, piyasada  ham ve öğütülmüş halde satılan,  insan sağlığı açısından dost olarak bilinen, sünger sertleştirme özelliğine sahip olan montmorillonit kilini kullanmaktır. 
Poliüretan süngerinin dökümünde kullanılabilmesi için küçük taneli yapıya sahip olması gerekmektedir. Bunun için öğütücü makinasında işleme sokularak küçük taneli yapı haline gelecek düzeyde, yaklaşık 2-3 kez öğütme işleminden geçmektedir. Bu da döküm esnasında kullanılacak olan montmorillonit kilinin kimyasal malzeme içerisinde homojen bir şekilde kolayca karışmasını sağlamaktadır.
Kullanılacak olan kimyasallara göre formül reçetesi oluşturulup, montmorillonit miktarı belirlenmektedir. Tüm bu malzemeler bir kap içerisinde belli bir miktarda toplanıp, mekanik karıştırıcı yardımıyla belli bir devirde,  montmorillonit kili homojen bir kıvama gelene kadar karıştırma işlemi yapılıp, belli bir ölçüye sahip bir kutu içerisine dökümü yapılmaktadır. Ve bu aşamada kullanılan kimyasal malzemelerin montmorillonitle oluşturduğu reaksiyonları incelenmektedir. Bunlar: Kremalaşma süresi, gaz çıkış süresi, yanma reaksiyonu, malzemede kabarma sırasında oluşabilecek çökme unsurları gibi etmenlerdir.
Dökümü yapılan montmorillonit katkılı poliüretan sünger kutu içerisinden çıkartılarak 24-72 saaat kürlenme işlemine bırakılmaktadır. Bu kürlenme esnasında süngerin ebatlarında değişmeler gözlenebilmektedir. Kürlenmeden sonra numuneden küçük boyutta bir kesit alınıp, dermatolojik ve mikrobiyolojik teste gönderilmektedir. Çıkan laboratuvar sonuçlarına göre değerlendirilip, üretimine karar verilmektedir. Laborotuvar  sonuçlarında da montmorillonitin herhangi bir mikrobu yapısında barındırmadığını,  insan cildinde herhangi bir yan etki bırakmadığı tespit edilmiştir. Ve en son aşama olarak yoğunluk, sertlik, deformasyon, elastikiyet ve yırtılma testleri yapılmış ve sonuçları not edilmiştir. Bu deney neticesinde aynı sertliği veren, insan sağlığına da katkıda bulunmakta olan insana dost sünger üretimi gerçekleştirilmiştir.

Abstract:
The usage areas of industrially produced polyurethane sponges, which have an important place in our daily life, are diversifying day by day and the importance of these sponges is increasing. This increasing diversity causes the diversity of the properties needed in the sponge. In order to obtain these properties, it has been necessary to use some raw materials in the products produced. Our aim in this project; Instead of the filler we use to harden the sponge, it is to use montmorillonite clay, which is economically suitable for the production processes of the filler, which will be an alternative, contains approximately 15% of the world's reserves in our country, is sold in raw and ground form in the market, is known as human health friendly, and has sponge hardening feature.
In order to be used in the casting of polyurethane foam, it must have a small grain structure. For this, it is processed in the grinding machine and goes through the grinding process approximately 2-3 times at a level to become a small grain structure. This ensures that the montmorillonite clay to be used during casting is easily mixed in the chemical material in a homogeneous manner.
A formula recipe is created according to the chemicals to be used, and the amount of montmorillonite is determined. All these materials are collected in a certain amount in a container, mixed at a certain speed with the help of a mechanical mixer, until the montmorillonite clay reaches a homogeneous consistency and poured into a box of a certain size. And at this stage, the reactions of the chemical materials used with montmorillonite are examined. These are factors such as creaming time, gas release time, combustion reaction, collapse elements that may occur during swelling in the material.
The poured montmorillonite added polyurethane sponge is taken out of the box and left to cure for 24-72 hours. During this curing, changes in the dimensions of the sponge can be observed. After curing, a small section is taken from the sample and sent for dermatological and microbiological testing. It is evaluated according to the laboratory results and the production is decided. In the laboratory results, it has been determined that montmorillonite does not contain any microbes in its structure and does not cause any side effects on human skin. And as the last step, density, hardness, deformation, elasticity and tear tests were performed and the results were noted. As a result of this experiment, human-friendly sponge production was carried out, which gives the same hardness and contributes to human health.