الیاف نارگیل - فرآیند و فرصت‌ها:(2026)(بخش دوم)

۲۶ اسفند ۱۴۰۴ پارچه ها و منسوجات ، اخبار ، تجارت و بیزینس مد صنعت مد ، منسوجات ، برند ، مد پایدار ، پارچه ها ، چرا ، چطور ، بازیافت و مد پایدار چیست ؟ ، صنعت نساجی چه تاثیر بر دنیای امروز دارد ؟ ، صنعت نساجی

تصویر:fabric2fashion.com

مجله بنیادی

تغییر اصلی ایجاد شده در بافت گیاه در طول پوساندن، تجزیه مواد پکتیکی است که جزء اصلی لاملاهای میانی بین سلول‌های فیبر و مواد سیمانی را تشکیل می‌دهند. در طول پیشرفت پوساندن، کاهشی در محتوای پکتین، پنتوزان، چربی و تانن رخ می‌دهد و عملاً هیچ کاهشی در محتوای سلولز و لیگنین رخ نمی‌دهد. یافته‌های Betrabet و Bhat (1959) آنها را به این نتیجه رساند که پکتین‌ها یا پنتوسلولز، که احتمالاً مواد اتصال‌دهنده را تشکیل می‌دهند، در طول فرآیند دچار تخریب میکروبیولوژیکی می‌شوند.

مواد پکتیکی در دیواره‌های سلولی اولیه و مواد سیمانی بین سلولی یافت می‌شوند. ساده‌ترین مونومر پکتین، اسید گالاکتورونیک است.

اسیدهای گالاکتورونیک به روش (1-4) به هم متصل می‌شوند. مواد پکتیکی بر اساس درجه پلیمریزاسیون اسیدهای گالاکتورونیک طبقه‌بندی می‌شوند.

ساده‌ترین طبقه‌بندی ماده پکتیکی، اسید پکتیک، پکتین و پروتوپکتین است. اسید گالاکتورونیک منبع کربنی است که توسط میکروارگانیسم‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. آنزیم‌های هیدرولیتیک و غیرهیدرولیتیک واسطه تجزیه اسید گالاکتورونیک هستند. عمل آنزیم‌های هیدرولیتیک منجر به اسید گالاکتورونیک با اندازه‌های مختلف می‌شود. در تجزیه غیرهیدرولیتیک، اسیدهای گالاکتورونیک غیراشباع تشکیل می‌شوند. مواد پکتیکی با مشارکت آنزیم‌هایی مانند پلی‌متیل گالاکتوروناز، پلی‌گالاکتوروناز، پکتین متیل استراز، پکتین لیاز و اسید پکتیک ترانس‌لیمناز تجزیه می‌شوند. با این حال، منون (1935) معتقد بود که پوساندن بیولوژیکی پوسته نارگیل با سایر مواد فیبری متفاوت است، زیرا فقط به تجزیه پکتین محدود نمی‌شود، بلکه به تجزیه سیمان فنلی که الیاف را به هم متصل می‌کند نیز گسترش می‌یابد (بات و نامبودیری، 1971). مشاهده شده است که شسته شدن فنل، فعالیت بیوشیمیایی را تسریع می‌کند. اعتقاد بر این است که افزایش دمای مایع پوسیده به دلیل فعالیت‌های آنزیم‌های سلولولیتیک است. سلولز جزء اصلی دیواره‌های سلولی ثانویه است. هیدرولیز سلولز در نهایت گلوکز تولید می‌کند که منبع انرژی مهمی برای میکروارگانیسم‌ها است. تجزیه سلولز توسط آنزیم سلولاز انجام می‌شود. این آنزیم‌ها توسط بسیاری از میکروارگانیسم‌ها ترشح می‌شوند (ناگاراجان و همکاران، ۱۹۸۷). اساساً، به نظر می‌رسد فرآیند خیساندن شامل هیدرولیز پکتین‌ها توسط آنزیم‌های Micrococcus sp و همچنین در سیسال است (جایاسانکار و همکاران، ۱۹۶۷). پاندالای و همکاران (۱۹۵۷) ثابت کرده‌اند که آب خیساندن باید شور باشد و تعویض دوره‌ای آب شرط مهمی برای تولید فیبر با کیفیت خوب است.

یکی از مشاهدات مهم انجام شده در فرآیند پوساندن پوسته‌ها این بود که پلی‌فنول‌های پوسته‌ها در طول فرآیند پوساندن دائماً به مایعات خیس اطراف شسته می‌شوند (جایاسانکار، ۱۹۶۶). منون و پاندالای (۱۹۵۸) درصد نسبتاً بالای چنین پلی‌فنول‌هایی را در پوسته‌های نارگیل به عنوان دلیل اصلی تأخیر در تکمیل فرآیند پوساندن ذکر کرده‌اند. بررسی میکروفلور هوازی برای فعالیت پکتینولیتیک آنها، توانایی عمومی چندین جنس باکتریایی مانند آئروباکتر، باسیلوس، اشریشیا، میکروکوکوس و پاراکولوباکتروم را در این زمینه به ویژه قابل توجه نشان داد. اگرچه توانایی تجزیه پکتین در بین مخمرها به اندازه باکتری‌ها گسترده نیست (Bhat, 1966)، بیلیموریا و بات فعالیت پکتینولیتیک را در کریپتوکوکوس لاوسنتی، یک مخمر دریایی (Bilimoria, 1962) نشان داده بودند. هیدرولیز پکتین توسط برخی دیگر از مخمرهای مقاوم به نمک نیز توسط مخمر موجود در الیاف نارگیل گزارش شده است (Bilimoria

1962, 1966) و این ویژگی به جنس‌های رودوتورولا و کریپتوکوکوس محدود شده است (Jayasankar,

1966).

استخراج فیبر

پس از خیساندن، پوسته‌ها از آب خارج شده و شسته می‌شوند تا از گل و لای و آلودگی خلاص شوند. سپس پوست بیرونی جدا شده و پوسته‌ها روی بلوک‌های چوبی قرار داده شده و با یک چکش چوبی برای جدا کردن فیبر از مغز کوبیده می‌شوند. تمیزکاری بیشتری انجام می‌شود و الیاف به دست آمده در آفتاب پهن می‌شوند تا خشک شوند. گاهی اوقات آن را با میله می‌کوبند و بالا می‌آورند تا بقایای مغز و ناخالصی‌هایی که هنوز به الیاف چسبیده‌اند، جدا شوند. این کار همچنین به مخلوط شدن کامل الیاف بلند و کوتاه کمک می‌کند. برای تهیه الیاف مرغوب، به ویژه برای ریسندگی، الیاف به دست آمده در یک دستگاه شانه‌زنی یا بیدزنی مخصوص شانه می‌شوند.

الیاف از پوسته‌های پوسیده نیز به صورت مکانیکی استخراج می‌شوند.

پوسته‌های کوبیده شده روی سیلندرهای غلتکی با میخ‌هایی روی سیلندر ریخته‌گری پاره می‌شوند.

این دستگاه به نرم شدن و حذف آخرین آثار مغز روی الیاف کمک می‌کند و الیاف فرآوری شده تمیز و موازی بیرون می‌آیند. سپس الیاف به صورت فتیله‌هایی پیچیده می‌شوند که برای ریسندگی استفاده می‌شوند.

خواص الیاف نارگیل

مطالعات ریخت‌شناسی الیاف نارگیل، چارچوبی از تجمعات سازمان‌یافته مولکول‌های سلولز به نام میکروفیبریل‌ها را نشان می‌دهد که در ماتریسی از پلی‌ساکاریدهای غیرسلولزی و لیگنین قرار گرفته‌اند. در میان اجزای غیرساکاریدی دیواره سلولی، لیگنین به عنوان پلیمر آروماتیک منحصر به فرد برجسته است. لایه میانی و دیواره سلولی اولیه بیشترین لیگنینی شدن و کمترین آن مربوط به دیواره ثانویه است. به نظر می‌رسد هدف از لیگنینی شدن، تقویت دیواره سلولی با چسباندن میکروفیبریل‌های سلولز به یکدیگر و محافظت از آنها در برابر حملات شیمیایی و فیزیکی است.

تصویر:fabric2fashion.com

الیاف نارگیل ماهیت چند سلولی دارند و بزرگترین الیاف ممکن است طولی معادل 35 سانتی‌متر و قطری معادل 0.3 تا 1 میلی‌متر داشته باشند که ضخیم‌ترین آنها در وسط طولشان است (جدول 1). نارگیل سبک، الاستیک و مقاوم در برابر آب و همچنین در برابر سایش مکانیکی مقاوم است. این یک فیبر سلولزی طبیعی است و جدا از سلولز، حاوی لیگنین و سایر موادی است که به عنوان مصالح ساختمانی برای ساختار سلولی عمل می‌کنند. هنگامی که الیاف برای اولین بار در بافت مزوکارپ تمایز می‌یابند، تقریباً سفید هستند و با افزایش لیگنینی شدن، ابتدا به رنگ زرد طلایی تیره می‌شوند، که رنگ الیاف نارگیل تهیه شده از مغزهای کمی نارس است.

از پوسته خشک مغزهای رسیده، الیاف نارگیل رنگ تیره‌تری دارد و ته رنگ قرمز-قهوه‌ای دارد. الیاف نارگیل با کیفیت خوب، تمیز، به رنگ زرد طلایی و الیاف منفرد شکسته نشده است. مطالعات پایداری حرارتی الیاف نارگیل با استفاده از TG، منحنی تجزیه دو مرحله‌ای و شروع تخریب بین 190 تا 230 درجه سانتیگراد را نشان داد (Bismarck و همکاران، 2001).

الیافی که بیشترین مقدار لیگنین را دارند، در بین الیاف طبیعی مقاوم‌ترین در برابر حملات شیمیایی و میکروبی هستند. الیاف نارگیل بسیار لیگنینی شده و حاوی سلولز کمتری است. منون (1936) مطالعات اولیه‌ای در مورد تغییرات شیمیایی که منجر به تشکیل کمپلکس لیگنوسلولزی الیاف نارگیل بالغ می‌شود، انجام داد. ماهیت لیگنوسلولزی الیاف نارگیل، آن را زیست‌تخریب‌پذیر می‌کند (جدول 2). الیاف نارگیل به دلیل محتوای بالای لیگنین، در مقایسه با سایر الیاف طبیعی دوام بیشتری دارد.

بخش دوم از مطلب :الیاف نارگیل - فرآیند و فرصت‌ها

در مورد الیاف طبیعی و مد پایدار بیشتر بخوانید :