دانلود مقاله الیاف سلولز

اختصاصی از یارا فایل دانلود مقاله الیاف سلولز دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : word(قابل ویرایش)

تعداد صفحات:174

فهرست مطالب:

۱-۱- مقدمه. ۱

الیاف پنبه: ۱

۲-۱- ساختمان شیمیایی سلولز. ۲

۳-۱- گلوکز. ۲

۴-۱- پلیمریزاسیون  - D گلوکز. ۴

۵-۱- پیوندهای بین زنجیرهای سلولز. ۷

۶-۱- تخریب کننده های سلولز. ۸

۱-۶-۱- تخریب با اسیدها ۸

۲-۶-۱- تخریب با مواد اکسید کننده. ۹

۳-۶-۱- تخریب با قلیا ۹

۴-۶-۱- تخریب با آنزیم. ۱۰

۵-۶-۱- تخریب بوسیله نور خورشید. ۱۰

۶-۶-۱- تخریب بوسیله حرارت.. ۱۰

۷-۱- پنبه. ۱۰

۸-۱- خصوصات گیاهی.. ۱۱

۹-۱- اثر شرایط محیط در رشد پنبه. ۱۲

۱۰-۱- ایجاد نپ (nep). 13

11-1- ساختمان لیف پنبه. ۱۳

۱۲-۱- شکل سطح مقطع و شکل طولی لیف پنبه. ۱۸

۱۳-۱- مشخصات قسمتهای مختلف ساختمان تار پنبه ( مقطع عرضی ). ۱۹

۱ -۱۳-۱- لایه (Cuticle) 19

2-13-1- لایه اولیه (Primary wall). 19

3-13-1- لایه دوم (Secondary wall). 21

4-13-1- کانال لومن (Lumen). 21

14-1-مواد تشکیل دهنده الیاف سلولزی ( پنبه ). ۲۲

۱-۱۴-۱- واکس… ۲۳

۲-۱۴-۱- پکتین ومواد وابسته به آن.. ۲۴

۳-۱۴-۱- خاکستر و مواد متشکله آن.. ۲۵

۴-۱۴-۱- اسیدهای آلی.. ۲۶

۵-۱۴-۱- پیگمنتها ۲۷

۶-۱۴-۱- ویتامینها ۲۷

۷-۱۴-۱- ترکیبات فسفردار. ۲۷

۱۵-۱- طبقه بندی گیاهی پنبه. ۲۸

۱۶-۱- طبقه بندی های تجارتی پنبه. ۲۹

۱۷-۱- طبقه بندی بین المللی پنبه ( استانداردهای جهانی ). ۳۱

۱۸-۱ – استاندارد ایران.. ۳۱

۱۹-۱- عمل آب روی پنبه. ۳۲

۲۰- مرسریزاسیون.. ۳۳

۲۱-۱- اثر حرارت.. ۳۴

۲۲-۱- اثر زمان.. ۳۵

۲۳-۱- اثر نور خورشید. ۳۵

۲۴-۱-خواص شیمیایی پنبه. ۳۶

۲۵-۱- اثر میکروارگانیسم ها ۳۶

۱-۲-مقدمه. ۳۸

۲-۲- تاریخچه. ۴۰

۳-۲-آنزیمها ۴۳

۴-۲- نامگذاری آنزیمها ۴۸

۵-۲ طبقه بندی آنزیمها ۵۴

۶-۲- طبیعت پروتئینی وخصلت کاتالیزوری آنزیمها ۵۶

۷-۲- آمینو اسیدها وخصوصیات آنها ۵۷

۸-۲- طبقه بندی آمینواسیدها ۵۸

۱-۸-۲- دسته اول با گروه R غیر قطبی.. ۵۸

۲-۸-۲- دسته دوم با عامل R قطبی بدون بار. ۵۹

۳-۸-۲-دسته سوم با گروه R  قطبی اسیدی دارای بار منفی است.. ۶۰

۴-۸-۲- دسته چهارم با گروه R قطبی قلیایی با بار مثبت.. ۶۰

۹-۲- یونش آمینو اسیدها ۶۰

۱۰-۲- تشکیل اتصال پپتیدی در آمینو اسیدها ۶۳

۱۱-۲- سطوح ساختمانی پروتئینها ۶۳

۱-۱۱-۲- ساختمان نوع اول.. ۶۴

۲-۱۱-۲ – ساختمان نوع دوم. ۶۴

۳-۱۱-۲- ساختمان نوع سوم. ۶۶

۴-۱۱-۲- ساختمان نوع چهارم. ۶۷

۱۲-۲- دو نوع ساختمان مهم در پروتئینها ۶۸

۱۳-۲- خواص عمومی و کاتالیزوری آنزیمها ۷۰

۱۴-۲- کوفاکتورهای آنزیمی.. ۷۲

۱۵-۲- جایگاه فعال آنزیم. ۷۴

۱۶-۲- انواع پیوندها در مجموعه آنزیم – ماده اولیه. ۷۶

۱-۱۶-۲-پیوند یونی.. ۷۶

۲-۱۶-۲-پیوند هیدروژنی.. ۷۸

۳-۱۶-۲- پیوند وان دروالسی.. ۸۰

۱۷-۲- محل انتقال در جایگاه فعال.. ۸۱

۱۸-۲- عوامل عمده در بازدهی کاتالیزوری آنزیمها ۸۳

۱-۱۸-۲- مجاورت و تعیین جهت ماده اولیه چرخش اوربیتالی.. ۸۴

۲-۱۸-۲مکانیسم عمل آنزیمها و کاتالیزوری کوالانسی.. ۸۵

۳-۱۸-۲- کاتالیزورهای اسیدی – بازی.. ۹۱

۱۹-۲- اثر PH بر فعالیت آنزیم. ۹۳

۲۰-۲-اثر دما بر واکنشهای آنزیمی.. ۹۴

۲۱-۲-خواص برجسته آنزیمها ۹۴

۲۲-۲- ویژگی آنزیمها برای سوبسترا ۹۵

۲۳-۲- باز دارندگی فعالیت آنزیم. ۹۶

۱-۲۳-۲- بازدارندگی برگشت پذیر Enzyme Inhibition)). 96

1-1-23-2- بازدارندگی رقابتی Competitive)). 97

2-1-23-2- بازدارندگی نارقابتی UnCompetitive)). 97

3-1-23-2- بازدارندگی غیر رقابتی ( Non Competitive). 98

2-23-2- بازدارندگی برگشت ناپذیر ( تغییر شکل آنزیمی ). ۹۸

۲۴-۲- الیاف نساجی به عنون سوبسترهای آنزیم ها ۹۹

۱-۲۴-۲-الیاف سلولوزیک… ۹۹

۲۵-۲- آنزیمهای سلولاز. ۱۰۰

۱-۲۵-۲- اثر انزیم بر کاهش وزن و استحکام. ۱۰۸

۲-۲۵-۲- اثر PH‌ در تکمیل آنزیمی پنبه. ۱۰۹

۳-۲۵-۲- اثر دما در تکمیل آنزیمی پنبه. ۱۱۲

۴-۲۵-۲- مکانیسم فعالیت تخریبی سلولاز. ۱۱۴

۱-۳- مقدمه. ۱۱۸

۲-۳- زیست تکمیل.. ۱۲۰

۱-۲-۳- کاربرد به عنوان عملیات تکمیل.. ۱۲۲

۲-۲-۳- کاربرد به عنوان اصلاح پارچه. ۱۲۲

۳-۳-شیمی تکمیل آنزیمی.. ۱۲۳

۴-۳- ارزیابی روش زیست تکمیل.. ۱۲۵

۵-۳- عیب یابی و برطرف کردن کمبودهای روش زیست تکمیل.. ۱۲۶

۶-۳- کاربرد آنزیم در صنعت نساجی.. ۱۲۸

۱-۶-۳- آهار زدایی.. ۱۲۸

۲-۶-۳- شستشو و سفید گری.. ۱۳۱

۳-۶-۳- سنگ شویی.. ۱۳۲

۴-۶-۳- زیست تراش Bio Polishing)). 132

1-4- مواد مورد استفاده. ۱۳۸

۱-۱-۴- پارچه مورد استفاده. ۱۳۸

۲-۱-۴- آنزیم مورد استفاده. ۱۳۸

۱-۲-۱-۴- شکل ظاهری.. ۱۳۹

۲-۲-۱-۴- امتیازات.. ۱۳۹

۱-۲-۲-۱-۴- کندانست بالا. ۱۳۹

۲-۲-۲-۱-۴- رنجPH.. 139

3-2-2-1-4- رنج حرارت.. ۱۳۹

۳-۲-۱-۴- بالاترین واکنش دوزی بصورت خطی.. ۱۴۰

۴-۲-۱-۴- سازگاری با مواد تعاونی شیمیایی.. ۱۴۰

۵-۲-۱-۴- حالتهای عملیات.. ۱۴۰

۶-۲-۱-۴-PH ‌و حرارت.. ۱۴۱

۷-۲-۱-۴- تأثیر PH و حرارت روی فرسایش… ۱۴۱

۸-۲-۱-۴- اثر دما روی فرسایش… ۱۴۲

۹-۲-۱-۴- تأثیر PH برروی فرسایش… ۱۴۲

۱۰-۲-۱-۴- راهنمای دوز. ۱۴۳

۱۱-۲-۱-۴- خنثی سازی آنزیم. ۱۴۳

۱۲-۲-۱-۴- بسته بندی – حمل – انبار کردن.. ۱۴۳

۲-۴- وسایل مورد استفاده. ۱۴۴

۳-۴- روش های انجام آزمایشات.. ۱۴۴

۱-۳-۴- انجام فرآیند زیست پرداخت کالا قبل از فرآیند رنگرزی.. ۱۴۴

۲-۳-۴- انجام فرآیند زیست پرداخت کالا درحین فرآیند رنگرزی.. ۱۴۵

۱-۲-۳-۴- رنگرزی.. ۱۴۶

۳-۳-۴- انجام عملیات زیست پرداخت پس از رنگرزی.. ۱۴۶

۴-۳-۴- فرآیند رنگرزی نمونه های مربوط به مرحله ۱-۳-۴- و ۳-۳-۴٫ ۱۴۷

۵-۳-۴- محاسبه درصد کاهش وزن نمونه ها ۱۴۷

۷-۳-۴- اندازه گیری ضخامت پارچه. ۱۴۹

۸-۳-۴- اندازه گیری پرزدهی پارچه. ۱۴۹

۹-۳-۴- اندازه گیری غلظت رنگ داخل پساب.. ۱۴۹

۴-۴- ارائه نتایج.. ۱۵۰

۱-۴-۴- کاهش وزن.. ۱۵۰

۲-۴-۴- جذب رنگینه. ۱۵۵

۳-۴-۴- نتایج آزمایش پرزدهی.. ۱۶۱

۴-۴-۴- تأثیر فرآیند زیست پرداخت در ضخامت ها ۱۶۳

۵-۴-۴- نتایج آزمون طول خمش… ۱۶۵

 

مقدمه:

الیاف سلولز از مهمترین الیاف مورد استفاده در صنعت نساجی می باشند که همگی از گیاهان بدست می آیند. الیاف سلولز طبیعی را می توان به گروههای زیر تقسیم بندی نمود.

الف) الیاف دانه ای: این الیاف از تخم یا دانه گیاه به دست می آیند مانند الیاف پنبه

ب) الیاف ساقه ای: این الیاف از ساقه گیاه به دست می آیند مانند الیاف کنف، کتان و چتایی.

ج) الیاف برگی: الیافی که از برگ گیاه به دست می آیند مانند الیاف سیسال و مانیلا

د) الیاف میوه ای: الیافی که از میوه گیاه به دست می آیند مانند الیاف نارگیل

الیاف پنبه:

پنبه لیفی طبیعی از نوع سلولزی، دانه ای، تک سلولی و کوتاه می باشد. دانسیته آن ۵۲/۱ است که از اینرو جزء الیاف سنگین به شمار می آید الیاف پنبه طولی ما بین
۵۶- ۱۰ میلیمتر و قطری در حدود ۲۲- ۱۱ میکرومتر دارد و رنگ آن سفید تا
قهوه ای مایل به زرد متغییر است. نمای طولی میکروسکوپی آن به صورت لوله ای تابیده و پیچ خورده است و نمای عرضی آن لوبیایی شکل می باشد. [۲۰]

۲-۱- ساختمان شیمیایی سلولز

با تجزیه و تحلیل نتایج آزمایشات مختلف و شناسائی عناصر سازنده سلولز می توان آن را در دسته کربوهیدراتها قرار داد.

هیدرولیز با اسید سولفوریک ۷۲ درصد منجر به تولید ۷/۹۰ درصد گلوکز می گردد. اگر محصول حاصل از هیدرولیز را به کمک الکل اتیلیک و اسید کلریدریک به عنوان کاتالیزور، متانولیزه نمائیم محصول حاصل ۵/۸۰% از مشتقات متیل گلوکز خواهد بود. محصول بدست آمده را با واکنش مکرر و استفاده از کاتالیزورهای دیگر می توان تا ۵/۹۵ درصد افزایش داد. نتیجه حاصل ۵/۹۵ درصد را می توان دلیل محکمی دانست که سلولز پلیمری است که از واحد های سازنده گلوکز تشکیل شده است. [۱۶]

۳-۱- گلوکز

گلوکز یا پنتاهیدرواکسیدآلدئید مونوساکاریدی است که ملکول آن دارای ۶ اتم کربن می باشد.

 گلوکز به دلیل دارا بودن چهار اتم کربن نا متقارن (کربن ۲ و ۳ و ۴ و ۵) در زنجیر ملکولی دارای ۱۶ ایزومر می باشد که از این ۱۶ ایزومر، ۸ ایزومر تصویر آیینه ای ۸ ایزومر دیگرند.

چون ایزومرها تصویر آیینه ای دارند ترتیب قرار گیری گروههای هیدروکسیل هیدروژن سمت چپ و راست ملکول گلوکز باعث تقسیم بندی ایزومرها به راست گرد (D) و چپ گرد (L) می شود که گلوکز سازنده سلولز از نوع راست گرد (D) می باشد. [۲]

همانگونه که در شکل ۱-۱ نشان داده شده است پنتاهیدراکسید آلدئید دارای گروه آلدئیدی در کربن شماره ۱ می باشد ولیکن کلیه آزمایشات مشخص کننده آلائیدها بر روی گلوکز به جواب منفی می انجامد که دلیل آن را می توان به واکنش گروه آلدئیدی کربن ۱ با گروه هیدروکسیل ۵ و تبدیل مولکول از حالت خطی به حالت حلقوی پایدار نسبت داد. [۲]

 فرم حلقوی D گلوکز حالت فضایی کشیده شده ای دارد و اتم کربن شماره ۱ حلقه غیر متقارن می باشد و در نتیجه گروه های هیدروژن هیدروکسیل متصل به آن
می تواند دو حالت فضایی  و  را اختیار کند.

- D گلوکز مونومر سازندة نشاسته می باشد ولی - D گلوکز واحد سازنده سلولز است. این دو ایزومر از نظر خصوصیات فیزیکی و شیمیایی با یکدیگر اختلاف زیادی دارند.

۴-۱- پلیمریزاسیون  – D گلوکز

- D گلوکز با دارا بودن پنج گروه هیدروکسیل سازندة زنجیره پلیمری سلولز است. در صورت اتصال دو ملکول  - D گلوکز به یکدیگر هر ملکول، یک هیدروکسیل از دست می دهد و بین آنها پیوندی اتری برقرار می شود و یک ملکول آب آزاد
می شود.

با انجام آزمایشات مختلف مشخص گردیده که در زنجیره پلیمری سلولز پیوندی ملکولی  - D گلوکز از طریق کربن شماره ۱ و ۴می باشد و در این صورت هر ملکول، دو گروه هیدروکسیل از دست می دهد و سه هیدروکسیل دیگر برایش باقی می ماند. پیوند حاصله را که پیوندی اتری می باشد پیوند ۱ و ۴  - گلوکز گلوکزیدیک می نامند.

 همانطور که در شکل ۳-۱ نشان داده شده است مونومرهای  – D گلوکز متصل شده در زنجیر سلولز نسبت به یکدیگر وضعیت ترانس دارند، یعنی در زاویه ْ ۱۸۰ نسبت به یکدیگر قرار گرفته اند. به همین دلیل گروه CH­_۲OH یک در میان بالا و پایین قرار می گیرد، از این جهت کوچکترین واحد تکرار شونده در سلولز را سلوبیوز می دانند. [۲]

 همانطور که در شکل ۴-۱ مشخص شده است، انتهای زنجیر سلولز ملکول گلوکز شماره n قرار گرفته است، این ملکول از طریق اتم شماره ۴ به اتم کربن شماره ۱ ملکول گلوکز قبلی (۱- n) از زنجیر سلولز متصل گردیده است.

این انتها را، سمت قابل احیاء زنجیر سلولز می نامند چون ملکول گلوکز شماره n در اثر اکسیداسیون تجزیه و به ملکول کوچکتر تبدیل می شود. ملکول گلوکز (۱-n) نیز دارای همین خصوصیت است و قابل تجزیه می باشد و از این سمت خطر تجزیه کامل زنجیر سلولز وجود دارد.

بر عکس مولکول گلوکز شماره ۱ از طریق کربن شماره ۱ به زنجیر متصل است و قادر به واکنش نمی باشد همینطور مولکول گلوکز شماره۲ تا شمارة n توسط کربن شماره ۱ متصل هستند و از این سمت خطر تجزیه کامل زنجیر سلولز وجود ندارد، به همین دلیل این سمت را، سمت غیر احیائی زنجیر می دانند. [۴ و ۲]

گروه های جانبی سلولز گروه های هیدروکسیل می باشند. یکی از عوامل هیدروکسیل نوع اول و دوتای دیگر نوع دوم هستند. کربن شمارة ۶ دارای نوع اول و کربن ۲ و ۳ دارای عامل الکلی نوع دوم هستند. [۴]

عامل الکلی نوع اول فعالیت و واکنش پذیری بیشتری نسبت به عامل الکلی نوع دوم دارد.

۵-۱- پیوندهای بین زنجیرهای سلولز

پیوندهای موجود در بین زنجیرهای سلولز طبیعی پیوندهای هیدروژنی می باشد که بین عاملهای هیدروکسیل یک زنجیر با زنجیر دیگر ایجاد می شود. همچنین احتمال وجود پیوندهای واندروالس نیز در بین زنجیرهای سلولز داده شده است. [۴ و ۲]

به غیر از این پیوندها می توان توسط مواد شیمیایی پیوندهای دیگری را جهت تغییر خصوصیات سلولزی یا الیاف سلولزی ایجاد کرد. این پیوندهای ایجاد شده از نوع کوالانسی و بسیار محکم می باشد و خصوصیات الیاف سلولزی یا سلولز را بطور دائم تغییر می دهند.

پیوند دادن بین زنجیرها را با ترکیبات زیر می توان انجام داد. [۲۰ و ۲ و ۱]

الف) پیوند دادن بوسیله فرم آلدئید

۲Cell-OH + CH₂O “ Cell-O-CH₂-O-Cell

 ب) پیوند دادن بوسیله دی متیلول اوره

۲Cell-OH+HOCH₂NHCNHCH₂OH“Cell-O-CH₂HNCNHCH₂-O-Cell

ج) پیوند گوگردی:

این پیوند در اثر یکسری واکنشهای پیچیده و در طی چند مرحله روی سلولز انجام
می شود.

۲Cell-SH “ Cell-S-S-Cell

6-1- تخریب کننده های سلولز

سلولز با دارا بودن ساختمان شیمیایی که در صفحات قبل در مورد آن بحث شد در مقابل بسیاری از ترکیبات شیمیایی و عوامل فیزیکی قابلیت تخریب و تجزیه دارد. بعضی از این عوامل تخریب کننده عبارتند از:

۱-۶-۱- تخریب با اسیدها

تخریب سلولز در محلول های اسیدی بستگی به PH عملیات و حرارت و زمان دارد. علت تخریب شکسته شدن پیوندهای ۱ و۴ - گلوکوزیدیک است که با کاهش درجه پلیمریزاسیون (DP) و افزایش سیالیت محلول همراه است. محصول حاصل از عمل تخریب سلولز با اسید را هیدروسلولز می نامند. [۴ و ۲]

۲-۶-۱- تخریب با مواد اکسید کننده

مواد اکسید کننده بر روی سلولز اثر کرده و اکسی سلولز را بوجود می آورند. با در نظر گرفتن زنجیر پلیمری سلولز که از واحد های  - D  گلوکز تشکیل یافته و هر واحد گلوکز دارای سه گروه عامل هیدروکسیل که یکی از آن نوع اول و دوتای آن از نوع دوم هستند و با در نظر گرفتن اینکه عوامل هیدروکسیل بسیار واکنش پذیر و قابل اکسید شدن هستند انتظار می رود عوامل الکلی نوع اول به آلائید و سپس به اسید و الکلهای نوع دوم به کتون تبدیل شوند. همچنین احتمال واکنش از سمت احیائی زنجیر و تولید اسید گلوکونیک نیز می باشد. [۲۰ و ۲ و ۴]