مقاله پکتیناژ قلیایی

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

  مقاله پکتیناژ قلیایی دارای ۴۰ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله پکتیناژ قلیایی  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی مقاله پکتیناژ قلیایی،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از متن مقاله پکتیناژ قلیایی :

پکتیناژ قلیایی
روشی زیست محیطی در آماده سازی پنبه
پکتیناژ قلیایی که اخیراً و به تازگی کشف شده است ممکن است روش آماده سازی پنبه را در سطح جهانی تغییر دهد ثبات آماده سازی پنبه در شکل لیف ، نخ یا پارچه به عنوان یک پارامتر حساس در فرایندهای مرطوب نساجی در دنیا معرفی شده است اگر پارچه بصورت یکنواخت آماده سازی شود کیفیت حاصله از عملیات فرآوری تر بعدی، نظیر سفید گری ، مرسریزاسیون ، رنگرزی ، چاپ ، یا تکمیل ، شدیداً تحت تأثیر قرار می گیرد.

هرگونه اصلاحی در آماده سازی پنبه که منجر به یک آماده سازی یکنواخت و با ثبات گردد و کاهش هزینه کلی و کاهش غلظت مواد شیمیایی آلاینده محیط زیست در پسابها نیز مد نظر باشند باید با استقبال گرم جامعه بین المللی فرآوری تر نساجی مواجه گردد.
جهت درک بهتر نیاز به آماده سازی پنبه مروری بر شکل و مورفولوژی لیف پنبه مفید می باشد شرح مختصر آن به قرار زیر است :

پنبه دارای یک لیف دانه پرزی است یعنی هر لیفی یک تک سلول دارد که از قشر خارجی پوست دانه پنبه رشد می کند که در شکل ia نشان داده است .
حدوداً در بیست روز اول رشد ، رشد طولی لیف ادامه می یابد تا به یک ماکزیمم برسد که خود این ماکزیمم رشد به شرایط رشد و نوع پنبه بستگی دارد سطح مقطع محور لیف در این مرحله عمدتاً یک لومن از شیره سلول است که همراه با دیواره اولیه می باشد و این دیوار شامل سلولز ، پکتین ، پروتئین و چربی (واکس ) است .(شکل ib)

مرحله بعدی رشد لیف در ۳۵ تا ۵۰ روز بعدی زمانی که دیواره ثانویه شروع به رشد می کند اتفاق می افتد دیواره سلولز از خارج به داخل توسعه می یابد (شکل IC ) و حجم لیف را تشکیل می دهد پس از اینکه غوزه پنبه باز می شود لومن جمع می شود و لیف محور فرو می افتد (لیف از حالت محور خارج می شود ) تا سطح مقطع صاف و تخت تری تشکیل دهد

در این زمان اساساً لیف شامل یک دیواره اولیه ، یک دیواره ثانویه و یک لومن حاوی بقایای ماتریس بین سلولی می باشد .
دیواره اولیه
از آنجا که دیواره اولیه که لیف را احاطه می کند عامل جذب کم (پائین ) لیف غیرآماده شده است ، بررسی تحقیقات این دیواره با جزئیات بیشتر سودمند خواهد بود دیوار اولیه شامل ماتریسی از سلول است که در آن مخلوطی از پکتین ها ، پروتئین ها ، چربی ، سایر ترکیبات آلی و خاکستر دیسپرس و پراکنده شده اند.
درصد تقریبی هر یک از این مواد در جدول I داده شده است .

پکتین ها شامل اسیدهای پلی گالاکتورونیک هستند که به فرم نمک های کلسیم ، منیزیم ، آهن یا حتی آلومینیوم تبدیل شده اند و این نمک ها در آب نامحلولند مونومرهای سازنده پروتئین ها ، اسیدهای آمینه پیچیده هستند در حالی که واکس عمدتاً از الکل های آلیفاتیک بزرگتر ، اسیدهای چرب و اترهای آن هاست سایر ترکیبات آلی که در دیواره اولیه هستند شامل کربوهیدرات های پیچیده اند خاکستر از اجزای قلیایی خاک و یونهای فسفات و پتاسیم تشکیل شده است .

چنین احتمالی می رود که پکتینها ، پروتئینها ، واکس و سایر مواد بصورت یکنواخت در دیواره اولیه توزیع نشده باشند.
معقولانه است که اجزاء غیرسلولزی دیواره اولیه بیشتر در ناحیه خارجی تر دیواره اولیه متمرکز باشند و غلظت آنها رو به دیواره ثانویه کاهش یابد همانطور که بصورت شماتیک در شکل ۲ نشان داده شده است در حقیقت ، کیوتیکل نام برده شده یک لایه مجزا نیست بلکه خارجی ترین ناحیه دیواره اولیه است که غلظت اجزاء غیرسلولزی در آنجا بالاترین میزان است.

آماده سازی به روش معمول دستی
تکنیک مرسوم در جاذب الرطوبه کردن پنبه برای فرایند –تر بعدی مشتمل است بر شستشوی مواد پنبه ای نساجی در محلول قلیایی داغ هیدروکسید سدیم ، همراه با مواد مرطوب کننده ، دیسپرس کننده ،امولسین کننده ، مواد دفع یون (کی لپت کننده ها) یا سایر مواد شیمیایی ، چنین عملیاتی ، مواد غیرسلولزی را خارج می سازد بنابراین در سطح دیواره اولیه ، ترکهایی در ماتریس ایجاد می شود که باعث نفوذ آب به داخل لیف پنبه می گردد.
البته شستشو با قلیای داغ منجر به تولید اکسی سلولز و کاهش استحکام لیف مربوطه می گردد مگر اینکه مراقبتهایی در نظر گرفته شود علاوه بر این ، شستشوی قلیای داغ ، مواد شیمیایی آلاینده محیط زیست را به پساب نساجی می افزاید.

آنزیمها
باید متذکر شویم که آنزیمها همان کاتالیستهای بیولوژیکی هستند که شامل پروتئینهای پیچیده سه بعدی اند که از زنجیرهای پلی پپتبدی تشکیل یافته اند اکثر آنزیمهایی که مصارف صنعتی دارند معمولاً یا از منابع قارچی اند یا باکتریایی . اگر چه که این پروتئینها واکنشها را به شدت تسریع می سازند ولی آنزیمها نمی توانند اتفاق واکنشی را سبب شوند که در حالت عادی روی نمی دهد ؛ البته در غیاب آنزیمها مدت زمان بسیار طولانی به صورت ماهها یا سالها ممکن است مورد نیاز باشد تا بعضی واکنشها اتفاق بیفتد.

در فرایند – تر نساجی ، استفاده اولیه از آنزیمها در واقع پیشرفت هیدرولیز بسترهای ویژه است یک فرایند برای تبدیل مواد نامحلول در آب به محصولاتی که در آب حل می شوند و می توانند جدا شوند استفاده از آنزیم آمیلاز در دهه ۱۸۵۰ برای جداسازی آهار نشاسته از پارچه پنبه ای ابتدا ثابت کرد که آنزیمها به عنوان انتخابی مثبت در مقابل مواد شیمیایی مضر برای محیط زیست در پروسه – تر نساجی عمل می کنند.

البته ، تا این اواخر ، سلولاز تنها آنزیمی بوده که استفاده گسترده در پروسه –تر نساجی داشته است از مواردی که سلولاز استفاده وسیع بین المللی یافته است می توان سنگشویی جینها جهت ایجاد ظاهری پوسیده که بسیار مرسوم نیز می باشد و نیز تکمیل سطحی پارچه پنبه ای برای زدودن الیاف سطحی را نام برد.

آماده سازی طبیعی
تحقیقات مدرن در زمینه های سنگشویی یا نشان داده اند که پارچه پنبه ای که با سلولاز در غلظتهای به اندازه کافی بالا جهت حصول نتیجه مثبت در هر دو زمینه عملکرده می شوند جذب آب بالایی خواهد یافت البته چنین غلظتهای بالایی از سلولاز در عملیات عادی باعث فقدان وزن بسیار زیاد با تخریب پارچه می شود.

بنابراین ، بعضی محققان غلظتهای پایین تری از سلولاز را بکار بردند تا لیف پنبه جاذب شود و با خوشحالی دریافتند که عملیات سلولاز ظاهراً این توانایی را دارند که پنبه را جاذب کنند در حقیقت ، جذب پارچه ای که با سلولاز عمل کرده می شود بیشتر می گردد ولی آنزیمهای سلولازی که در تحقیقات گوناگون استفاده می شوند خالص نیستند اکنون می دانند که ناخالصی پکتیناژ موجود در سلولاز عامل مؤثر در جذب آب اصلاح شده پنبه ای است که در معرض عملیات معتدل سلولازی قرار گرفته است.

پکتینی که در دیواره اولیه لیف پنبه است یک چسب بیولوژیکی قوی است همانطور که قبلاً گفته شد این چسب بیولوژیکی شامل اسیدهای پلی گالاکتورونیک است که در مرحله رشد لیف به مقدار زیادی به نمکهای کلسیم ، منیزیم ، آهن و غیره تبدیل شده اند این نمکهای پکتین که اکثراً در آب نامحلولند ، واکسها و پروتئینها را در ماتریس دیواره اولیه به همدیگر اتصال می دهند تا سد حفاظتی لیف پنبه در طول مرحله رشد شکل بگیرد.
بنابراین ، هیدرولیز پکتین در ماتریس دیواره اولیه یک ترک مؤثر در ماتریس ایجاد می کند که بدون ایجاد اثر منفی تخریب سلولز ، جذب آب بالایی را بوجود می آورد البته ، تمام آنزیمهای پکتیناژ در هیدرولیز پکتین مؤثر نیستند.

بهترین پکتیناژها ظاهراً آنهایی هستند که بتوانند تحت شرایط قلیایی ضعیف حتی در حضور عواملی کی لیت کننده واکنش بدهند اکثر پکتیناژهای مرسوم تحت این شرایط سودمند تجاری ، فعال نیستند.
پکتیناژ قلیایی
اخیراً دانشمندان در نوو نوردیسک موفق شده اند که یک پکتیناژ قلیایی بسیار قوی را جداسازی کنند این پکتیناژ جدید در درجه حرارتهای معتدل تحت شرایط قلیایی متوسط و بافری شده بخوبی عمل می کند حتی زمانی که در حمام آماده سازی عوامل کی لیت کننده و مرطوب کننده انتخابی نیز وجود داشته باشد .
پکتیناژ قلیایی نسبتاً یک ساختار سه بعدی دارد و به روی بستر سه بعدی پکتین به شکل “قفل و کلید” جذب می گردد، همانطور که در شکل ۳ نشان داده شده است هیدرولیز پکتین در وضعیت کمپلکس پکتین / پکتیناژ بهم وصل شده و در سطح بین آن دو بسیار سریعتر می باشد و محصولاتی تولید می کند که از ماتریس دیواره اولیه جدا می شوند هیدرولیز ساختار ماتریس را سست کرده و آنزیم را رها می کند تا سریعاً به نواحی دیگری از بستر پکتین متصل شود.
فرایند هیدرولیز به سرعت در نواحی گوناگون دیواره اولیه تکرار می شود و لیف پنبه ای تولید می کند که جذب آن معادل جذب پنبه ای خواهد بود که با فرآیندهای مرسوم آلوده کننده محیط زیست تهیه شده است.

یک جنبه مثبت غیر منتظره آماده سازی طبیعی با پکتیناژ قلیایی این است که پنبه آن بسیار نرمتر از پنبه آماده شده با هیدروکسید سدیم است چنین تصور می شود که علت این نرمی ، نگهداری واکس مفید بیشتری بواسطه لیف پنبه است اگر چه با این آماده سازی واکس بصورت انتخابی جدا می شود ولی لیف حاصله جذب آب بسیار عالی خواهد داشت.

خواص رنگرزی
تحقیقات جاری در دانشگاه جورجیا در رابطه با ویژگیهای رنگرزی پنبه آماده سازی شده به روش طبیعی در مقابل روش مرسوم نشان می دهند که از نظر آماری هیچگونه تغییرات مهمی در عمق رنگ یا فام و در خواص ثباتی مشاهده نمی گردد بعنوان مثال ، پارچه های حلقوی پنبه ای با دو تکنیک مرسوم قلیایی و روش بیوبا پکتیناژ قلیایی آماده سازی شده با یکسری از رنگهای مستقیم رنگرزی شدند شرایط آزمایش به قرار زیر بود:

غلظت رنگ : ۴% وزنی پارچه ، :L:R 1/40 ؛ غلظت نمک : gr/lit 20 ؛ درجه حرارت رنگرزی : ۹۰ ، مدت رنگرزی : ۶۰ دقیقه
پس از رنگرزی پارچه ها خشک شدند و انعکاس آنها اندازه گیری شد برای هر رنگرزی ، انعکاس در طول موج مینیمم به ارزش شناخته شده k/s تبدیل شد تا عمق نسبی رنگ را مشخص کند زمانی که سایر فاکتورها در تساوی باشند درجه k/s متناسب با غلظت رنگ در پارچه است نتایج این اندازه گیریها در شکل ۴ نشان داده شده است.

واضح است که طبق شکل ۴ از نظر آماری هیچگونه تغییرات مهم و مشخصی در عمق رنگ بین پارچه های شسته شده با قلیا و آماده سازی شده به روش بایو برای هر یک از رنگرزیهای مستقیم وجود ندارد.
نتیجه گیری
آزمایشات دستگاهی با تکنیک آماده سازی طبیعی نشان داده اند که این فرایند حتی ارزانتر از فرایند آماده سازی مرسوم است زمانی که نظارت زیست محیطی در هزینه پایین تری حاصل می گردد موانع اقتصادی در مقابل پیشرفتهای تکنولوژیکی برطرف می شوند چنین انتظار می رود که در چندین سال آینده روش آماده سازی طبیعی بین شیمیدانهای نساجی از نظر بین المللی یک روش آماده سازی انتخابی می گردد.

دیدگاه عملی اثر آمونیاک بر روی پارچه های بافته شده سلولز طبیعی
اثر آمونیاک مایع بر روی پارچه های بافته شده از الیاف طبیعی بسیار مطلوب بوده و قابل جایگزینی با اثر مرسریزاسیون نمی باشد بکارگیری تکمیل شیمیایی پس از عملکرد آمونیاک مایع ، باعث ایجاد پیشرفت های انحصاری در کیفیت پارچه های حاصل از الیاف پنبه و الیاف ساقه ای می گردد که به مصرف تولید انواع بلوز، پیراهن و البسه صنعتی می رسد از جمله مزیت های استفاده از آمونیاک مایع ، بهبود خواص پوششی و مراقبت آسان البسه می باشد.
اثر آمونیاک مایع بر مواد الیاف سلولز طبیعی ، اولین بار در دهه هفتاد توسط کمپانی سن فورایزد تحت نام سن فورست sanfor-set جهت تکمیل پارچه های جین مورد استفاده قرار گرفت و پس از مدت زمان کوتاهی این تکنولوژی در آلمان توسط کمپانی مارتینی به کار گرفته شد.
از سال ۱۹۸۴ کمپانی Vermatex نیز از عملیات آمونیاک مایع تحت عنوان عملیات sanfor-set استفاده نمود که به طور موفقیت آمیزی در عملیات تکمیل به طور عملی مورد استفاده قرار گرفت.

تفاوت های موجود بین دو نحوه عملکرد
امروزه در اروپا از هر دو روش عملکرد آمونیاک مایع در چرخه تکمیل کالای نساجی استفاده می گردد و از آن به عنوان یک ماده آماده کننده جهت دستیابی به خواص مناسب پوششی و مراقبت آسان کالای نساجی( صنعت نساجی /۹۶) استفاده می شود به طور انحصاری تفاوت عمده این دو روش عملکرد در خارج سازی آمونیاک از کالای نساجی پس از فرآیند تورم الیاف می باشد نحوه خارج سازی آمونیاک اثراتی را بر روی خواص پارچه های تکمیل شده به جای می گذارد بعد از اشباع کالای نساجی با محلول آمونیاک آن را به مدت چند ثانیه در معرض مقادیر مناسبی از ماده متورم کننده (عملیات sanfor-set 4 تا ۸ ثانیه و عملیات Beaufixe 10 تا ۲۰ ثانیه ) قرار می دهند.

۱- در فرآیند sanfor-set آمونیاک به طور عمده در حین فرآیند خشک کردن پارچه در خشک کن های سیلندری در دمای ۱۳۰ تا ۱۴۵ درجه سانتی گراد از پارچه خارج می شود در این حالت آمونیاک به صورت گاز درآمده و همراه با بخار اشباع از آمونیاک، از داخل پارچه خارج می گردد در نتیجه تنها حدود ۱/۰% از آمونیاک در داخل پارچه باقی می ماند که نهایتاً در حین عملیات شستشو با آب که قبل از تکمیل شیمیایی انجام می گیرد این مقدار جزئی نیز از داخل پارچه خارج می گردد.

۲- در فرآیند Baeu-fixe ابتدا قسمتی از آمونیاک به صورت گازی شکل از پارچه خارج می شود به طوری که ۸۰% از آن داخل پارچه باقی می ماند که این مقدار اضافی طی فرآیند شستشوی پارچه با آب سرد و متعاقباً با آب داغ و سپس خشک نمودن پارچه در استنتر در دمای ۱۰۰ تا ۱۲۰ از پارچه خارج می شود به طوری که عملاً پس از این عملیات آمونیاک اضافی در داخل کالای نساجی باقی نمی ماند.

امروزه چه محصولاتی و با چه خصوصیاتی تولید می شوند؟
جدول ۱ محصولات مهمی را که امروزه براساس فرآیند اثر آمونیاک مایع تولید می شود نشان می دهد از لحاظ کیفیتی بیشترین تأثیر این فرآیند در تولید بلوزهای ۱۰۰% پنبه و البسه صنعتی جهت مصارف متفاوت می باشد استفاده از آمونیاک مایع قبل از تکمیل پارچه های ۱۰۰% پنبه جهت مصارف صنعتی و همچنین پارچه های حاصل از الیاف ساقه ای ، باعث ایجاد خواص مناسب در پارچه از جمله کاهش میزان آب رفتگی ، شستشو و خشک کردن آسان شده است.
همچنین در مورد پارچه های بافته شده از الیاف ساقه ای ، بهبود خاصیت چروک پذیری به طور محسوسی قابل مشاهده می باشد از آنجائی که فرآیند آمونیاک مایع ، نقاط ضعف پارچه های بافته شده از الیاف ساقه ای را بهبود بخشیده است سطح زیر کشت مناطق مساعد جهت کشاورزی نیز در بسیاری از نقاط تغییر نموده و به جای کشت خواربار ، تولید الیاف ساقه ای مورد توجه قرار گرفته است.

با توجه به نتایج آزمون مندرج در جدول ۲ که از بررسی میلیون ها نمونه شسته شده ارائه شده است بهبود خواص پوششی و مراقبتی انواع بلوز ، در اثر استفاده از فرآیند آمونیاک مایع کاملاً محسوس می باشد در صورتی که فرآیند تکمیل به تنهایی مورد استفاده قرار گیرد در حین مصرف کالای نساجی ، ثبات رنگ آن در برابر عوامل مختلف از جمله در برابر شستشو پائین می باشد البته بر حسب کیفیت پنبه مصرفی و در صورت استفاده از فرآیند مناسب جهت تکمیل می توان حفظ ثبات رنگ البسه را حتی پس از ۳۰ بار شستشو و یا بیشتر انتظار داشت.

نتایج مندرج در جدول ۲ جهت البسه صنعتی از جنس ۱۰۰% پنبه نیز قابل تعمیم می باشد بنابراین امروزه با استفاده از فرآیند آمونیاک مایع دستیابی به خواص زیر امکان پذیر می باشد.
۱- عملکرد البسه پنبه ای در حین مصرف به خوبی البسه پنبه – پلی استر می باشد.
۲- خواص پوششی و راحتی البسه پنبه ای در حین مصرف بسیار بهتر از البسه پنبه پلی استر بوده و شباهت این نوع البسه از لحاظ دوام نیز به البسه پنبه پلی استر بیشتر می باشد.

شواهد علمی نشان می دهد که محصولات حاصل از الیاف ساقه ای و یا مخلوط الیاف پنبه و الیاف ساقه ای را می توان به گونه ای تکمیل نمود که خواص پوششی مطلوب (البسه بشور و بپوش) که زمانی قابل دستیابی نبود برآورده شود خواص منتجه از محصولات تکمیل شده با آمونیاک منجر به ارائه طرح های جدیدی می گردد که در بازار مصرف مورد استقبال قرار می گیرند.
جالب توجه است که بدانید در مورد حدود ۹۰% از فرآورده های نساجی در اروپا که تحت اثر فرآیند آمونیاک مایع قرار می گیرند فرآیند مناسبی که به عنوان عملیات تکمیل شیمیایی مورد استفاده قرار می گیرد با اصول قابل دستیابی توسط فرآیندهای Baeu-fixe,sanfor-set متفاوت می باشند.

شروط اصلی جهت دستیابی به سطح کیفیتی بالا
جهت دستیابی به سطح کیفیتی بالا باید نیازمندی ها در حین تکمیل در نظر گرفته شود و همچنین باید ویژگی های تغییر یافته سلولز در اثر مجاورت با آمونیاک مایع مورد توجه قرار گیرد.
پیش نیازها