ساخت الیاف پروتئینی از بادام زمینی

ساخت الیاف پروتئینی از بادام زمینی

ساخت الیاف پروتئینی از بادام زمینی

 

الیاف طبیعی پروتئین ابریشم و پشم دارای خواص جالب بسیاری هستند که همیشه به عنوان الیاف با کیفیت در صنایع نساجی شناخته می شوند. الیاف مشابه گیاه و طبیعی مانند پنبه، کتان و رمی و غیره نیز اهمیت خود را در صنایع نساجی دارا هستند.اما امروزه لیف های بازسازی شده یا نیمه مصنوعی در صنایع نساجی مثل ویسکوز، تنسل، مودال، کازئین، لیف سویا و غیره نیز اهمیت خاص خود را دارند و در سال های آینده، این الیاف جایگاه های اصلی در صنعت نساجی را اشغال می کنند. همانطور که این الیاف دارای خواص الیاف طبیعی و مصنوعی هستند، آنها از مزایای دیگری نیز برخوردار خواهند بودکه به راحتی می توانند با هر دو الیاف طبیعی و مصنوعی مخلوط شوند.

الیاف ساخته شده از پروتئین گیاهی و بادام زمینی :

الیاف ساخته شده از  پروتئین های گیاهی ساختار مولکول متفاوتی  با پروتئین حیوانی دارد. اما همه پروتئین ها اساسا در طراحی شیمیایی مشابه هستند. تمام مولکول های پروتئینی دارای زنجیره  طولانی اتم هستند. از اینرو پروتئین های گیاهی، و همچنین پروتئین های حیوانی، قادر به برآورده کردن نیاز اولیه مواد تشکیل دهنده الیاف هستند.

در سال ۱۹۳۵، پروفسور Astbury و پروفسور Chibnall در ICI، انگلستان الیاف ساخته شده از  پروتئین های گیاهی را به وسیله حل کردن در اوره و اکسترود کردن محلول از طریق spinnerets درحمام های انعقاد ساختند. الیاف پروتئینی بازسازی شده و ساخته شده در اواسط قرن بیستم اساسا به عنوان یک جایگزین برای پشم توسعه یافتند.برای تولید الیاف پروتئین، تاکید اصلی بر قابلیت دسترسی تجاری و مفید بودن آنها برای اهداف نساجی بود. از لحاظ تئوری، هر ماده حاوی پروتئین ممکن است به عنوان یک ماده اولیه عمل کند و پروتئین برای ساخت الیاف از آن استخراج شود.

چهار پروتئین وجود دارد که مهمترین آنها به عنوان منبع تشکیل الیاف هستند.

الیاف کازئین از شیر.

الیاف Zein از ذرت.

الیاف سویا (گلایسینین)

الیاف بادام زمینی (آراچین) یا الیاف آردیل

یکی از مهمترین منابع پروتئین گیاهی برای تولید الیاف بادام زمینی است ، که به عنوان یک ماده اصلی در مناطق گرم و مرطوب جهان رشد می کند.

بادام زمینی ها در مقادیر زیادی به عنوان منبع روغن آراشی برای ساخت مارگارین استفاده می شود. غذا حاوی مقدار زیادی پروتئین است. این پروتئین به عنوان یک منبع بالقوه مناسب پروتئین گیاهی در نظر گرفته شد. آجیل حاوی حدود ۲۵ درصد پروتئین می باشد و می تواند منابع خوب و ارزان برای الیاف پروتئین باشد.

آزمایشات بر روی الیاف ساخته شده از پروتئین بادام زمینی که به نام Ardil شناخته شد انجام شد.اینالیاف در Ardeer اسکاتلند ساخته شدو تولید تجاری آن در سال ۱۹۵۱ آغاز شد.

تولید الیاف از بادام زمینی

بادام زمینی در زمین های کشاورزی در هند، چین، غرب آفریقا، و ایالات جنوبی آمریکا. کشت می شوند. پس از برداشت، آجیل تصفیه و پاک می تا مواد خارجی مانند سنگ های کوچک و… از آن گرفته می شود.

پنج مرحله اصلی برای تولید الیاف از  زمینی :

۱.. استخراج روغن

آجیل، که حاوی حدود ۵۰٪ روغن است، خرد و فشرده می شود. تقریبا ۸۰٪ از روغن موجود،  بخاطر فشرده شدن بدست می آید ، باقی مانده به سطل های حاوی موادی مثل هگزان منتقل می شود

۲.استخراج پروتئین

در ان مرحله به روغن های حاوی هگزان تحت فشار کم حرارت داده می شود تا حلال از بین برود و روغن باقی بماند. این روش برای برداشت روغن و تهیه لیف ازآن طراحی شده است. پروتئین بادام زمینی از طریق حل کردن آن در کاستیک سودا بدست می آید.. سپس اسیدی کردن محلول باعث رسوب پروتئین می شود که برای ریسیدن الیاف آماده می شود.

۳.تهیه محلول ریسندگی:

محلول ریسندگی با حل کردن پروتئین استخراج شده در اوره ، آمونیاک، سود سوزآور تهیه می شود. از کاستیک سودا برای انحلال پروتئین بدست آمده استفاده می شود و مجاز است به مدت ۲۴ ساعت تحت همین شرایط باقی بماند تا عمل بیاید. در طول این مدت، ویسکوزیته افزایش می یابد و ویژگی های ریسندگی الیاف محیا می گردد. محتوای جامد پروتئین بین ۱۲ تا ۳۰ درصد است.

۴.تشکیل الیاف

روش تهیه الیاف از بادام زمینی ، تر ریسی است. محلول پروتئین بادام زمینی فیلتر شده و به سمته اسپینرت پمپ می شودکه با سرعت ثابت به حمام انعقاد حاوی اسید منتقل می گردد.لازم به ذکر است که سوراخ های اسپینرت بین ۰.۰۷ تا ۰.۱۰ میلی متر قطر دارند.حمام انعقاد حاوی موادی چون اسید سولفوریک ، سولفات سدیم و دیگر مواد کمکی است که در دمایی در محدوده ۱۲ تا ۴۰ درجه سانتیگراد نگهداری می شود.

۵.ریسیدن الیاف:

همانطور که الیاف بصورت فیلامنت ریسیده می شوند برای تقویت و همترازی مولکول های پروتئین نیز کشیده می شوند.در این مرحله الیاف براحتی در محلول های اسیدی و قلیایی حل می شوند برای سخت شدن الیاف پس از خروج از حمام انعقاد با فرمالدهید سخت می شوند سپس آنرا خشک کرده و به الیاف استیپل تبدیل می کنند.

خواص الیاف بادام زمینی:

Table 1: Properties of groundnut fiber and its comparison with other major fiber
PropertiesGroundnutSilkWoolCotton
Tenacity, g/den۰.۷-۰.۹۱-۱.۵۱.۵-۲.۰۲-۵.۵
Elongation ,%۴۰-۶۰۲۵-۴۵۲۵-۴۰۶-۱۰
Density, gm/cm3۱.۳۱۱.۳۴-۱.۳۸۱.۳۳۱.۵۰-۱.۵۴
Moisture regain, %۱۲-۱۵۱۱.۰۱۴-۱۶۹
Acid resistanceExcellentExcellentExcellentBad
Alkali resistanceBadGoodBadExcellent
Resistance to moth/fungusResistance to fungus but not to mothResistance to fungus but not to mothResistance to fungus but not to mothResistance to moth but not to fungus
Refractive index۱.۵۳۱.۵۴۱.۵۴۱.۵۳
FlammabilityBurns very slowlyBurnsBurns slowlyBurns

الیاف بادام زمینی دارای مقطع دایره ای و سطحی صاف است. استحکام کششی ۸-۱۲ کیلوگرم بر متر مربع (۱۱،۰۰۰ تا ۱۴،۰۰۰ ib / in2) است و نمی توان با حرارت دادن آن را نرم یا ذوب کرد.

توسط هیپوکلریت سدیم و سفید کننده های کلرید سدیم تخریب می شود اما مقاومت خوبی در برابر حلال های آلی دارد. الیاف پروتئینی بادام زمینی از نظر ساختار مولکولی شبیه الیاف پشم هستند.همچنین زنجیره های پروتئینی آن ، از نظر پروتئینی این الیاف را به ابریشم نزدیک می کند. همچنین الیاف بادام زمینی نسبت به رطوبت حساس بوده و ضعیف می شوند.

پارچه هایی با ترکیب الیاف بادام زمینی:

یکی از ویژگی های برجسته لیف های پروتئین بادام زمینی نرم بودن آن است بطوریکه بسیار شبیه پشم است.

قیمت تولید الیاف بادام زمینی نصف هزینه تولید الیاف پشم است  به طور عمده به عنوان یک لیفی از آن استفاده می شود که خصوصیات پشم را با هزینه کم فراهم می کند. از این لیف در مخلوط با پارچه های پلی استر این در واحدهای مختلف شلنگ همراه با پشم و پلی استر استفاده می شود و همچنین در پنبه و ویسکوز در ابعاد مختلف استفاده می شود.

پروسه های شیمیایی بروی الیاف بادام زمینی:

 الیاف بادام زمینی دارای ساختار شیمیایی و فیزیکی خاص خود است که باید در مراحل شیمیایی حساسیت لیف نیز در نظر گرفته شود.

۱.پخت :

در پخت این نوع الیاف باید قلیاییت حمام کم باشد و کربنات سدیم جهت پخت پیشنهاد می گردد همچنین دمای حمام پخت نیز باید زیر دمای جوش باشد.

۲.سفیدگری:

باید در نظر داشت که هیپوکلریت سدیم و کلریت سدیم برای سفید کردن لیف های پروتئینی بادام زمینی استفاده نمی شود، زیرا باعث تخریب می شود. بنابراین پراکسید هیدروژن عامل سفید کننده ترجیحی است.

۳.رنگرزی:

الیاف پروتئین بادام زمینی با رنگهای مشابه مورد استفاده برای رنگرزی الیاف پشم مانند رنگهای اسیدی، رنگهای متالکمپلکس فلزی ، رنگ کرومی و رنگهای راکتیو مخصوص پشم رنگرزی می شود.رنگ ها با توجه به استفاده نهایی از الیاف انتخاب می شوند.روش رنگرزی همانند رنگرزی الیاف پشم است. اما تفاوت در ساختار پروتئین بادام زمینی منجر به ویژگی های فردی مختلف می شود. به طور کلی، میل به جذب رنگ در لیف های بادام زمینی  بیشتر از پشم است. می توان آن را به شکل تاپس، بوبین رنگ کنی و رنگرزی پارچه رنگ کرد.

استفاده مجدد از الیاف آردیل:

در دهه ۱۹۵۰، الیاف اردیل (الیاف بادام زمینی) به شدت برای استفاده صنعتی و خانگی به بازار عرضه شد. لباس و لباس خواب با شعار “خانواده های شاد با پوشیدن لباس هایی که حاوی اردل است” ترویج شدند. الیاف Ardil به عنوان پوشاک، فرش و در لوازم داخلی منزل استفاده می شود. ترکیبات Ardil / پشم برای ژاکت، پتو، لباس زیر، فرش استفاده می شود. مخلوط آن با پنبه نیز  جهت  پیراهن ورزشی، لباس خواب، پارچه لباسی، و مخلوط آن با rayon برای لباس و پارچه، لباس گرمسیری، پیراهن ورزشی مورد استفاده قرار می گیرد.

در طول زمان، این الیاف  توسط نایلون تحت الشعاع قرار گرفته و عمدتا فراموش شده اند. اما در حال حاضر بیشتر بخاطر کیفیت و زیست تخریب پذیر بودن این الیاف مورد توجه واقع شده اند  بنابراین تولید دوباره آن به شکل تجاری مجددا آغاز شده است.

درباره نویسنده

مدیر

وبسایت Textile DB با هدف ارتقا صنعت نساجی وارد عرصه شده است و با بخش های علمی ٬ صنعتی و بازرگانی سعی دارد با فراهم آوردن امکانات لازم شرایط بهتری را برای قشر های مختلف از جمله دانشجویان ٬ اساتید و صنعت گران و فعالین اقتصادی بوجود آورد.

مطالب مرتبط

نظر بدهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

This site is protected by wp-copyrightpro.com