پخت زيست محيطي يا بايو پخت چيست ؟

[Astraea 25,351]

بایوپختBioscouring

پارچه یا نخ پنبه ایقبل از اینکه رنگرزی شود، چندین فرآیند را در کارخانه نساجی سپری میکند. یکی ازمهمترین فرآيندها، پخت می باشد که سبب حذف جزیی یا کامل ترکیبات غیرسلولزی و ناخالصی هایی مانند روغنهای ماشین می گردد.

پنبه خام حاوی حدود 10% مواد غیرسلولزی (واکس، پکتین، پروتئین، پلی ساکارید غیرسلولزی غیرآلی، ناخالصی لیگنین، مواد رنگی و غیره) كه با توجه به شرایط کشت وبرداشت اين مقدار متفاوت است.

ویژگی هیدروفوبی لیف پنبه ای اساساً به دلیل خصوصیات کوتیکل است. پکتینیکی از ترکیبات غیرسلولزی لیف پنبه است که اساساً در کوتیکل دیواره اولیه قراردارد. پکتین همانند شبکه ای عمل می کند که مولکولهایهیدروفوب کوچکتر در کوتیکل مانند واکس را در خود حبس می کند. ویژگی هیدروفوبیاین لایه بایستی طی تولید پارچه پنبه ای برای دستیابی بهفرآيندهای تکمیلی مؤثرتر حذف گردد.

عملیات پخت، به پارچه خواص نفوذپذیری و رطوبت پذیری بالایی می دهدتا بتواند به خوبی سفیدگری یا رنگرزی شود.

امروزه مواد شیمیایی قلیایی نظیر هیدروکسید سدیمدر پخت استفاده می شود. این مواد شیمیایی علاوه بر اينكه موادناخالصی را حذف می کنند و به سلولز نیز حمله می کنندو سبب کاهش استحکام و افت وزن پارچه می گردند. علاوه بر اینباعث ايجاد فاضلاب با محتوی نمک COD و BODمی گردند.

اخیراً، فرآيند پخت آنزیمی تحت عنوان بایوپخت در فرآيندهای مرطوب نساجی استفادهشده که ترکیبات ناخالصی غیرسلولزی از پنبه را به صورت جزئی یا کامل حذف می کند.پس از این عملیات بایوپخت، پنبه دارای ساختار سلولزی دست نخورده با افت وزن واستحکام اندکی می باشد و پارچه دارای خصوصیات مرطوب شوندگی ونفوذپذیری بهتری می گردد و فرآیند سفیدگری بعدی آسان ترو جذب رنگ بهتر می شود.

پخت آنزیمی پنبه به عنوان بایوپخت با مقدمات آماده سازی زیستی شناخته شدهو ادعای سازگاری با محیط زیست بیشتری نسبت به پخت قلیایی داغ در آماده سازی پنبه ایدارد. با این وجود چندین نوع آنزیم از قبیل پکتیناز، سلولاز، پروتئاز، لیپاز وزایلاناز در این زمینه مطالعه شده است.

پکتیناز تاثیر بیشتر ومناسب تری در بایوپخت پنبه ای داشته است. مکانیسم پخت پکتیناز، تخریب و حذفپکتین گزارش شده است که سبب آزادسازی واکس و سهولت در حذف با سطح فعال و تلاطممکانیکی می گردد. این عمل موجب می شود که پنبه آبدوستیبهتری را بدون تغییر در فرم لیف را کسب کند.

در بایوپخت می توان همزمان از آنزیم پکتیناز برای تخریب موادپکتینی، پروتئاز برای تخریب پروتئین، لیپاز برای حذف چربی، استفاده کرد. این آنزیم هابر ساختار سلولز اثر نداشته و در نتیجه صدمه ای به لیف سلولز واردنمی¬کنند.

در تحقیقی عنوان شده که می توان فرآیند پخت و سفیدگری پنبه را در یک مرحلهانجام داد که طی آن ابتدا حمام را بهPH:8 رسانده و از آنزیمپکتیناز قلیایی در غلظت معین استفاده کرده و سپس تتراسدیم پیرو فسفاتبه منظور بهبود عملیات اضافه شده و از پراستیک اسید به عنوان عاملسفیدگری استفاده گردید که نتایج حاصله مطلوب بود

آنزیمهای مختلفی از قبیل Pectinesterase (EC.3.1.1.11)می توانند پکتین را تخریب کنند. این آنزیمها باند متیل استرگالاکترونیک اسید را هیدرولیز می کنند و پکتین با گروه های کربوکسیل آزاد راایجاد می کنند. پلی گالاکتروناز (EC.3.2.1.15) آنزیمی از طبقه هیدرولازاست که هیدرولیز اتصال آلفا- 4،1، گالاکترونیک اسید را تسریع می بخشد

فرآیند جدیدBiopretreatmentبه دلیل کاهش مصرف آبکشی در مقایسه با فرآيندهای تجاری از اهمیت خاصی برخوردار شدهاست. این یک مزیت ویژه ای است، زیرا آب داغ مرحله آبکشی را کاهش داده،بعبارتی میزان قابل توجهی در انرژی صرفه جویی می کند.عدمتخریب ساختار سلولزی، عدم افت وزن و استحکام و کاهش آب مصرفی در حدود 25% ، همچنینمنسوج نرمتر از مزیت های پخت آنزیمی است.

در عملیات بایوپخت پنبه با پکتیناز قلیایی، در غلظت های مختلف اولیه آنزیم،محصول تخریبی به سرعت در فازهای اولیه افزایش یافته و سپس با مرور زمان یکنواخت می گردد.این نکته نشان می دهد که ماکزیمم نرخ تخریبی به کار رفته و نرخشروع تخریب، تناسبی با غلظت اولیه آنزیم نداشته و این مطلب نشان می دهدکه استفاده از آنزیم اضافه¬تر در ایجاد نرخ تخریبی شروع بالاتر غیر اقتصادی است

اخیراً نشان داده شده است که عملیات آنزیمی سلولاز قبل از فرآيند پخت قلیایی، حذفو تخریب ناخالصی ها را افزایش می-دهد. زمانیکه عملیات سلولاز وپخت قلیایی پی¬در¬پی باشد سفیدی پارچه بطور چشمگیری بهبود می¬یابد. عملیات مقدماتیسلولاز، همچنین کاهش مصرف هیدروژن پراکسید را در مرحله سفیدگری شیمیایی پی¬در¬پیسبب می گردد.

در تحقیقی که در سال 1998 انجام شد، نتایج نشان داد که آنزیم پکتیناز در پخت پارچهپنبه ای، زمانیکه اندکی حلال آلی و سطح فعال در سیستم وجود داشته باشد،توانایی بالاتری داشته، هر چند که برخی مشکلات از قبیل ضروریات عملیات طولانی وغلظت بالای آنزیم تاکنون غیر قابل حل مانده است.

منبع

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام