كیفیت محصول تولید رنگ نیل طبیعی پلیگونوم

كیفیت محصول تولید رنگ نیل طبیعی پلیگونوم – ایران ترجمه – Irantarjomeh

مقالات ترجمه شده آماده گروه  نساجی

مقالات ترجمه شده آماده کل گروه های دانشگاهی

مقالات رایگان

مطالعه 20 الی 100% رایگان مقالات ترجمه شده

1- قابلیت مطالعه رایگان 20 الی 100 درصدی مقالات 2- قابلیت سفارش فایل های این ترجمه با قیمتی مناسب مشتمل بر 3 فایل: pdf انگیسی و فارسی مقاله همراه با msword فارسی -- تذکر: برای استفاده گسترده تر کاربران گرامی از مقالات آماده ترجمه شده، قیمت خرید این مقالات بسیار کمتر از قیمت سفارش ترجمه می باشد.  

چگونگی سفارش

الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه (شماره حساب) ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.com شامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر -- مقالات آماده سفارش داده شده عرفا در زمان اندک یا حداکثر ظرف مدت چند ساعت به ایمیل شما ارسال خواهند شد. در صورت نیاز فوری از طریق اس ام اس اطلاع دهید.

كیفیت محصول تولید رنگ نیل طبیعی پلیگونوم

كیفیت محصول تولید رنگ نیل طبیعی پلیگونوم

موازنه فرآیند و كیفیت محصول در تولید رنگ نیل طبیعی حاصل از پلی‌گونوم   (علف هفت‌بند) تینكتوریوم‌آیت

 بكارگیری روشهایی با تكنولوژی پایین

مقدمه

رنگ نیل مهمترین جزء رنگ آبی در گروه رنگهای طبیعی در الیاف سلولزی و پروتئینی می‌باشد. در آب و هوای اروپای مركزی پلی‌گونوم تینكتوریوم‌آیت، یك منبع جالب برای رنگ نیل طبیعی می‌باشد(رنگ آبی خمره‌ای 1). در زیر، یك روش ساده كشت مواد گیاهی برای استخراج ایندیكان یا ماده اولیه رنگ نیل، با توجه به بازده و كیفیت رنگ بدست آمده، بررسی شده است. وابستگی بازده به شرایط نگهداری ماده گیاهی درو شده، نیز بررسی گریده است. نتایج، حساسیت بارز مواد گیاهی تازه را به زمان نگهداری قبل از استخراج با توجه به مقدار رنگ نیل طبیعی بدست آمده، محتوای رنگ نیل در محصول كه بصورت نورسنجی بدست آمده و میزان رنگ و تیرگی مشاهده شده در آزمایشهای استاندارد رنگرزی، نشان می‌دهند. یك مجموعه اصلی از اطلاعات در این خصوص ارائه شد‌ه‌اند كه این فرآیند را برحسب مصرف انرژی، آب، مواد شیمیایی و پساب آلی حاصل از مرحله استخراج، توصیف می‌كند.

واژه‌های كلیدی: رنگ نیل، رنگ طبیعی، منسوجات، رنگرزی، ایندیكان(شیره نیل)، پلی‌گونوم تینكتوریوم‌آیت، نات‌وید رنگ دهنده(Dyer’s Knotweed) (گیاهی كه از آن رنگ می‌گیرند)، رنگ

كیفیت محصول تولید رنگ نیل طبیعی پلیگونوم

1- مقدمه

برای رنگرزی پارچه با رنگهای طبیعی، رنگ نیل بعنوان مهمترین رنگ آبی طبیعی(رنگ آبی خمره‌ای CI،1)، جایگاه تقریبا منحصر بفردی دارد. واود(ایساتیس تیكتوریای L) و نات‌وید(پلی‌گونوم تینكتوریوم‌آیت) رنگ دهنده، برای تولید رنگ نیل تا قرن هفده‌ام در اروپا كشت می‌شدند. پس از این زمان، بعلت كیفیت عالی رنگدانه گیاه نیل(ایندیگوفرا تینكتوریای L)،‌ از رنگ نیل این گیاه استفاده شد(اشمیت، 1997). در پایان قرن نوزده‌ام، رنگ نیل سنتزی(مصنوعی) تقریبا بطور كامل جایگزین رنگ نیل طبیعی شد. در سال 1913 تولید رنگ نیل سنتزی به بیش از 33000 تن رسید(شوراپ، 1993). در این زمان، پارچه‌های پشمی عمدتا برای منسوجات آبی دریایی با خاصیت دوام عالی رنگ می‌شدند.

در حال حاضر بازار اصلی رنگ نیل، رنگرزی نخ پنبه برای تولید پارچه جین(دنیم) می‌باشد(اسل، 1999، a,b 2000) تولید سالانه رنگ نیل سنتزی، 22000 تن رنگدانه است(شروف، 2001).

بعلت اهمیت رنگ نیل، تحقیقات قابل توجهی برای جایگزینی سنتز(ساخت) شیمیایی رنگ با كاربرد روش بیوتكنولوژی، انجام شده است(اكانور و هارت‌منز، ایتو و همكاران 1999، بوشان و همكاران 2000، یانگ- آم و همكاران 2000، شیم و همكاران ‌1998). در حال حاضر، هنوز تقاضای قابل توجهی برای تحقیقات در زمینه بهینه‌سازی این روشهای بیوسنتزی با در نظر گرفتن هزینه تولید، وجود دارد(شروف و سالینگ، 2000).

برای تولید منسوجات محلی(بومی) براساس رنگهای طبیعی، ارزیابی منابع اقتصادی و اكولوژیكی رنگهای طبیعی، از علایق در حال رشد می‌باشد(گیسلر و گانگل‌برگر، 2001). سایه‌های زرد، قرمز، قهوه‌ای، سبز و خاكستری تیره می‌توانند از منابع مختلف مواد گیاهی مانند شكوفه‌های چوب طلایی كانادایی، ریشه‌های گیاه روناس، پوست‌های درخت توكسای چسبناك و درخت زبان گنجشك بدست آیند. علیرغم سایه‌های مختلفی كه از چنین رنگهایی بدست می‌آیند، نیاز به رنگ نیل بعنوان یك جزء رنگ آبی همچنان وجود دارد.

در این تحقیق، نات‌وید رنگ دهنده(پلی‌گونوم تینكتوریوم‌آیت) بعنوان یك گیاه نمونه برای بررسی بیشتر انتخاب شده است.

یك روش استاندارد ساده كه هم تجهیزات تكنیكی اصلی با هزینه متوسط كه در اختیار كشاورز قرار می‌گیردمد نظر قرار می‌دهد و هم تقاضاهای اكولوژیكی استخراج رنگدانه را، در اینجا ارائه شده است. نتایج یك بررسی آزمایشگاهی، تاثیر نگهداری و شرایط استخراج ایندیكان را به مقدار كلی رنگ نیل بدست آمده از هر كیلوگرم ماده گیاهی و به محتوای رنگدانه در محصول خشك را تعیین كرده و ارائه داده است.  نتایج بدست آمده، مجموعه‌ای اصلی از اطلاعات مورد نیاز برای بهینه‌سازی و نیز بزرگ مقیاس كردن فرآیند استخراج می‌باشد و شامل ورشهایی برای استاندارد كردن و كنترل كیفیت محصول است.

كیفیت محصول تولید رنگ نیل طبیعی پلیگونوم

2- روشها

1-2. ماده گیاهی

ماده دانه‌ای برای پلی‌گونوم تینكتوریوم‌آیت از تورینگرلندسانس تالت فور لندویرت شافت ژنا بدست آمده است(دورنبرگ‌، آلمان). كشت در آب و هوای معتدل ناحیه ورارلبرگ (اتریش) در طی دوره تابستان سال 2000 انجام شده است. این ماده گیاهی در پایان سپتامبر 2000 برداشت شد برای اینكه از آسیب رسیدن به گیاهان بوسیله یخ‌بندان در طی شب جلوگیری شده.

جرم كل ماده گیاهی مرطوب(برگها و ساقه) تقریبا 250 كیلوگرم بود. برای بررسی اثر شرایط نگهداری، این ماده 24 ساعت پس از برداشت به نمونه‌هایی به جرم 20-15 كیلوگرم تقسیم‌بندی شد. مشخصات نمونه و شرایط نگهداری آن در جدول 1 نشان داده شده است. نمونه‌ها پس از یك دوره نگهداری معین،‌ با بكار بردن یك روش استاندارد ساده استخراج شدند(شكل 1).

2-2. استخراج شیره نیل و تشكیل نیل خام

مقدار 20-15 كیلوگرم از ماده گیاهی در دو مرحله با آب نرم(< 200 ppmCa²⁺) استخراج شد. مرحله اول استخراج با حجم 40 لیتر در °C 70- 50 بمدت 4 ساعت انجام شد و بدنبال آن استخراج دوم با 20 لیتر آب در °C ْ 40 بمدت 2 ساعت صورت گرفت. عصاره‌های تركیب شده، بمدت 5-4 روز در یك مخزن پلی‌اتیلنی روباز نگهداری شدند. در طی این مدت، محلول چند دقیقه در هر روز به هم زده می‌شد تا اكسیژن هوا pH و پتانسیل كاهشی محلول در پایان دوره نگهداری، بترتیب بوسیله یك الكترود پلاتینی اندازه‌گیری شد(الكترود مرجع AgCl , 3M KCl ، اریون A 720،‌ تحقیقات اریون، بوستون،‌ MA9 برای بهبود كركینه‌سازی و رسوبگذاری رنگ نیل، قبل از فیلتراسیون(صاف كردن) تقریبا 1.5 g/l CaCl₂ . 2H₂O (در اندازه فنی) اضافه گردید. رسوب جمع‌آوری شد و توسط یك پارچه پنبه‌ای صاف شد. پس از خشك كردن در یك خشك كن آزمایشگاهی در دمای °C 70 ، مقدار رنگ نیل خام وزن شد. سپس این ماده له شد و در آزمایشگاهی رنگرزی و آزمونهای تجزیه‌ای مورد استفاده قرار گرفت.

3-2. اندازه‌گیری تجزیه‌ای رنگ نیل

محتوای رنگ نیل در رنگدانه خام بوسیله نورسنجی تعیین گردید(بچتولد و همكاران 1992، مریت و همكاران 2001) یك محلول قلیایی آبی از آهن (II)- تری اتانول‌آمین بعنوان عامل كاهنده مورد استفاده قرار گرفت. در یك فلاسك حجمی 100 میلی‌لیتری، g 1/0 رنگدانه خام له شده در ml 20 محلولی شامل g/l NaOH 33 ، g/l 333 تری اتانول‌آمین (85 درصد وزنی) 7H₂O FeSO₄ . g/l 50 و g/l 8/0 سیتریك اسید، پخش گردید. سپس، این فلاسك با ml 100 محلولی شامل NaOH g/l 10 ، g/l 50 تری اتانول‌آمین( 85 درصد وزنی) و 7H₂O . FeSO₄ g/l 5 پر شد. برای كامل كردن استخراج كاهش و انحلال رنگدانه، محلول بمدت 60 دقیقه در دمای °C 40 نگهداری شد و هر 15 دقیقه یكبار به آرامی به هم زده می‌شد.

4-2. اندازه‌گیری استحكام رنگ

اندازه‌گیری رنگ سنجی استحكام رنگ طبیعی در یك سری آزمایشهای رنگرزی استاندارد شده، انجام شد(Mathis Labomat BFA-8, Mathis AG Niederhasli, Zurich, Switzerland ، زوریخ، سوییس). با توجه به محتوای تخمینی رنگ نیل محصول، مقدار 25-2 گرم رنگدانه، له شد و با محلول شامل g/l Na₂S₂O₄ ، 50% ml/l NaOH 80 و g/l عامل پخش كننده(لیگنوسولفات، ستامولWS, BASF، لودیشگافن، آلمان)به حجم ml  100 رسید. كاهش كامل بوسیله همزدن آرام محصول بمدت 18-12 ساعت در دمای °C انجام شد. سپس انجام ml 20، از این محلول حاوی رنگدانه، برای آزمایش رنگرزی بكار برده شد: g10 پارچه پنبه‌ای سفید شده در عصاره‌ای با نسبت 1:10 رنگ شد. Na₂S₂O₄ g/l 5، 50% NaOH ml/l 7، Na₂S₂O₄ g/l 10 و g/l 1 عامل پخش كننده(ستامول WS) به حمام رنگ اضافه شد. در مدت 20 دقیقه، دمای حمام رنگ به °C 60 افزایش یافت و بمدت 45 دقیقه در دمای °C 60 نگهداشته شد. برای جبران فراوانی كم رنگ نیل، حمام رنگ قبل از خارج كردن نمونه تا دمای °C 25 سرد شد. عصاره اضافی بوسیله فشردن نمونه‌ها با یك بالشتك آزمایشگاهی و بدنبال آن اكسیداسیون هوا بمدت حداقل 1 ساعت، خارج شد. پس از اكسیداسیون كامل، نمونه‌ها با آب شسته می‌شوند و در یك حمام كه شامل ml/l 1 اسیداستیك(80%) می‌باشد، خنثی می‌شوند.

كیفیت محصول تولید رنگ نیل طبیعی پلیگونوم

3- نتایج ومباحث

آنالیز غلظت رنگ نیل در رنگدانه خام بدست آمده، بوسیله نورسنجی و آزمایشهای رنگرزی استاندارد انجام شد. مقدار رنگ نیل خام بكار رفته برای آزمایشهای رنگرزی نسبت به مقدار محصول خام بدست آمده در هر كیلوگرم گیاه استخراج شده، با فرض محتوای یكسان ایندیكان در ماده گیاهی، افزایش یافت. رنگرزی‌های طبیعی با رنگرزی‌های استاندارد بدست آمده با Indigo Plv.BASF (عمق رنگ نمونه 16، 1% و نمونه 17، 3%) مقایسه گردید. عمق رنگ در مجموعه‌ای از رنگرزی‌های استاندارد برای 15-1 رنگرزی براساس تابع كوبلكا- مانك تعیین گردید. نتایج محتوای رنگ نیل بصورت تابعی از زمان نگهداری در جدول 2 ارائه شده است.

كیفیت محصول تولید رنگ نیل طبیعی پلیگونوم

4- خلاصه

استخراج ماده گیاهی، بصورت استخراج ساده با آب داغ انجام شد تا تكنولوژی اصلی ساده‌ای كه می‌توانست توسط یك كشاورز بلافاصله پس از برداشت  بكار برده شود، را مشخص نماید. یك نمودار تولید برای استخراج مواد اولیه رنگ نیل از نات‌وید رنگ دهنده و رفتار متعاقب آن برای تشكیل رنگ نیل در شكل 1 نشان داده شده است، اطلاعات مهم درباره مصرف آب، انرژی و مواد شیمیایی بكار برده شده و حجم نگهداری مورد نیاز برای یك ظرفیت تولید معین در جدول 3 ارائه شده است.

نتایج آزمایشهای رنگرزی نشان می‌دهد كه سایه رنگ طبیعی تمایل بیشتری به سمت سایه‌های سبز رنگ دارد و استانداردسازی دقیق فرآیند تولید برای بدست آوردن كیفیت ثابت رنگ طبیعی مورد نیاز می‌باشد.

اطلاعاتی كه تشكیل رنگ نیل را براساس نتایج تجزیه‌ای بدست آمده از مواد اولیه، توصیف می‌كند، باید

با دقت زیادی مورد بررسی قرار گیرد زیرا این مقادیر حداكثر محتوای تئوری را توصیف می‌كنند و در بعضی موارد، بسیار ایده‌آل خواهند بود.     

برای تولید فنی، آزمایشهای رنگرزی استاندارد شده‌ای باید بكار گرفته شوند، اما روشهای نورسنجی برای مقایسه غلظت رنگ نیل تحت شرایط بسیار استاندارد، مطلوب هستند.

كیفیت محصول تولید رنگ نیل طبیعی پلیگونوم