پشم و رنگهای گیاه

اثر اسید در پشم بستگی به آسیب دیدگی پیوندهای پپتاید یا پیوند نمكی دارد اگر اسید در پیوند نمكی اثر بگذارد، باعث تورم الیاف می شود و مقاومت آن در مقابل كشش كاهش می یابد به علت اینكه زنجیرهای پلی پپتاید به وسیله پیوندهای عرضی نگهداری می شوند، تضعیف می شوند و در نتیجه حركت زنجیرهای طولی پلیمر افزایش می یابد

پشم و رنگهای گیاه

فصل اول

پشم:

بخشی از الیاف نساجی از روییش مدیین حیوانات تأمین می شود كه در میان آنها پشم گوسفند مهم ترین الیاف حیوانی است و بقیه الیاف حیوانی به طور عموم از انواع بز، شتر و لاما تأمین می شود.

در این اواخر چهار نوع عمده پشم از بین انواع بیشمار آن مشخص شده است:

1- پشم ظریف مرینوس اسپانیا

2- پشم متوسط از نژادهای انگلیسی

3- پشم بلند از نژادهای كاتسولد و شیواتز

4- پشم بلند قالی

كه از بین این نژادها پشم گوسفند مرینوس برجسته ترین آنهاست و به پشم مرینوس معروف است. در تجارت پشم، نوع آن را قبل از همه ظرافت نخ پشمی تعیین می كند.

خواص پشم عمدتاً مربوط به عواملی چون ظرافت، طول، رنگ، درخشندگی و پیچش (جعد) آن است كه بستگی به نوع و نژاد دام دارد. ظرافت پشم مهمترین عامل تعیین كننده ارزش اقتصادی آن  می باشد. پشم حاصل از گوسفند حاوی واكس، مواد مترشحه عروق (سونیت)، كثافات و خار و خاشاك است كه شستشو و سفیدگری آن را قبل از انجام هر گونه عملی الزامی می نماید. طول الیاف نیز با توجه به نوع دام فرق خواهد نمود و همراه با آن خواص فیزیكی و جعد آن.

پشم به صورت خاص یا مخلوط جزو الیاف مهم پارچه های مرغوب محسوب می شود. آمار نشان می دهد كه میزان مصرف پشم در صنایع نساجی به تدریج كاهش یافته و به حدود نیم درصد رسیده است. مقدار مصرف پشم در اروپای غربی حدود دویست هزار تن در سال می باشد، یعنی دوازده و نیم درصد از كل منسوجات تولیدی اروپای غربی را كالای پشمی تشكیل می دهد.

قسمت های مختلف پشم

1- كیوتیكل بر روی لایه.

در مشاهدات میكروسكوپی، فلسهای مسطح و تقریباً یكنواخت را در سطح لیف نشان می دهد كه سطح لیف را پوشانیده است و این پوشش به نام كیوتیكل نامیده می شود. فلسها در جهت طول  لیف به طور موازی و از طرف ریشه به طرف سر لیف قرار گرفته اند، لبه فوقانی فلسها روی قسمت تحتانی فلس بالاتر واقع شده است (شبیه فلسهای ماهی). در برخی از پشمها كیوتیكل فقط از یك فلس ضخیم تشكیل شده است و درجه قرار گرفتن لبه فلسها روی یكدیگر بسیار كوچك و كوتاه است. در حالی كه در پشم هایی نظیر آلپاكا و یا موی خوك فلسها ضخیم اند و لبه فلسها مقدار زیادتری روی یكدیگر را پوشانیده اند.

ضخامت لایه كیوتیكل نیم تا یك میكرون و عرض آن سی و شش و طول قسمت مویی آن شانزده میكرون است. همه این ابعاد و همچنین ضخامت و تراكم فلسها در قسمتهای مختلف یك لیف و از یك لیف به لیف دیگر و از نژادی به نژاد دیگر تغییر می كند. برای مطالعه فلسها، آنها را با روشهای فیزیكی و شیمیایی و به وسیله ارتعاشات صوتی و اثر آنزیمها از لیف جدا می كند. خاصیت مهم این فلسها صرفنظر از محافظت لیف در مقابل آثار مخرب عوامل خارجی در ریسندگی این الیاف است كه سبب درگیری بیشتر الیاف در همدیگر و ایجاد استحكام در نخ ساخته شده است.

2- كورتكس

قسمت اعظم لیف را از ناحیه كورتكس تشكیل می دهد. در ناحیه كورتكس تقریباً نود درصد ماده تشكیل دهنده لیف متمركز است. مطالعه مقطع عرضی لیف، این ناحیه را به درستی نشان نمی دهند. اما مقطع بیضوی آن حاكی از وجود سلولهای دوكی شكل در این ناحیه است. سلول‌های دوكی این ناحیه حدود هشتاد تا صد میكرون طول و دو و نیم میكرون قطر دارند، كه این مقدار بین یك و دو دهم تا دو و شش دهم تغییر می كند.

با استفاده از آنزیمهایی نظیر تریپزین، یا تجزیه شیمیایی به كمك  اسید سولفوریك یا اسید فرمیك، می توان این سلول های دوكی را از هم جدا كرد. این سلول های دوكی كورتیكل نامیده می شوند و هر كدام متشكل از مجموعه ای از لیفچه ها هستند كه این لیفچه ها در اثر ایجاد برخی شرایط می تواند به اجزای كوچكتری به نام لیفچه های فرعی از یكدیگر تفكیك شوند و این حالت با استفاده از تصاویر میكروسكوپ های الكترونی به ثبوت رسیده است. به طور كلی عقیده بر این است كه این اجزای كوچك نظیر میكروفیبریل ها و فیبریلها به وسیله یك ماده شبه سیمانی به یكدیگر چسبیده اند.

3- مدولا

در برخی از الیاف ضخیم پشم و مو مخصوصاً موهای زبر و كلفت گوسفند كه به پشم زبر معروف است یك ناحیه مركزی به نام مدولا وجود دارد كه از سلولهای بسیاری تشكیل شده است كه اكثراً چند ضلعی هستند و روی یكدیگر قرار گرفته اند. از میان فضای مدولا كانالهایی عبور می‌كند كه معمولاً حاوی هوا است و در برخی موارد سلول های مدولا از بین می‌رود و یك كانال خالی در مغز لیف باقی می ماند، به طور كلی تغییرات زیادی در شكل و ابعاد این ناحیه لیف دیده می شود.

4- اپی كیوتیكل

تحقیقات عمیق تر راجع به ساختمان پشم در مورد فلسهای سطحی آن، وجود حبابها یا كیسه های كوچكی را در سطح فلسها به اثبات رسانیده است. بدین ترتیب كه پشم عمل شده با آب كلر یا آب برم سبب تورم این حفره ها می شود به طوری كه مقداری مایع در این كیسه ها جمع می‌شود. علت جذب این مایع را در وجود غشاء نازكی می دانند كه روی فلسها را پوشانیده است. از طریق نیروی اسمزی، این مایع از غشاء نازك عبور می‌كند و درون حفره های كوچك را پر می كند. به طوری كه به وسیله سوزن می توان این حفره ها را سوراخ كرد.

این غشاء نازك كه اپی كیوتیكل نامیده می شود به نظر می رسد كه یك جسم نیمه قابل نفوذ باشد. وجود این غشاء با عكس برداریهای میكروسكوپ الكترونیك به ثبوت رسیده است. به نظر می رسد این غشاء كه از باقیمانده های پشم حل شده در سولفور سدیم است از تركیبی ساخته شده است كه این گونه واكنشهایی شیمیایی روی آن بی اثر است  و ممكن است یك پلی ساكارید باشد.

اپی كیوتیكل باعث كاهش نفوذ رنگ و اسیدها به داخل لیف می شود و تحقیقات بیشتر نشان داده است كه ضخامت این غشاء در الیاف مختلف پشم تغییر می كند و همچنین دیواره این حفره ها را خود غشا‌ء اپی كیوتیكل و حتی در برخی موارد اپی كیوتیكل و كیوتیكل توأماً تشكیل داده‌اند.

تركیبات شیمیایی پشم

تجزیه های اولیه پشم شسته شده وجود عناصر كربن، هیدروژن، ازت و گوگرد را در آن نشان می دهد. چنانچه اكسیژن را هم در نظر بگیریم این پنج عنصر مایع اولیه كلیه تركیبات شیمیایی پشم هستند و می توان گفت كه در مورد مو و شاخ و پر صدق می كند.

هیدرولیز پشم با اسیدها و قلیاها منجر به تشكیل و پیدایش مخلوطی از اسیدهای آمینه به نام آلفا آمینو اسید می شود كه فرمول كلی آنها NH2CHRCOOH است و با تحقیقات مختلفی كه در این زمینه به عمل آمده است هجده نوع اسید آمینه مختلف نتیجه شده است.

باید گفت كه تجزیه آنالیتیكی پشم و نتایج محققین مختلف در مورد مقادیر اسیدهای آمینه، تفاوتهایی با هم دارند و این ناشی از پیشرفت تكنیكهای اخیر و همچنین به كار بردن پشم  خالص است. زیرا قبل از تعیین مقادیر اسیدهای آمینه باید پشم را بوسیله اتر، آب و الكل شستشو داد تا مواد غیر پروتئینی آن جدا شود. ساده ترین نوع یك پشم را می‌توان پلی پپتیدی مركب از اسیدهای آمینه آلفا دانست.

پلی پپتیدیك پلیمر خطی است از اسیدهای آمینه كه به وسیله اتصالهای پپتیدی CO-NII به یكدیگر متصل شده اند. ممكن است كلیه اسیدهای آمینه در تمام پلیمر از یك نوع باشند یا اسیدهای آمینه مختلفی پلیمر را تشكیل دهند. در دو طرف اتم كربن آلفا ممكن است دو اتم هیدروژن و یا یك اتم هیدروژن و یك گروه R جانبی متصل شده باشند. این گروه های جانبی ممكن است از نظر اندازه و ماهیت شیمیایی تغییرات زیادی بكنند، به این معنا كه برخی آبدوست (هیدروفیل) و برخی غیر آبدوست (هیدروفوب)، برخی اسیدی و گروهی قلیایی باشند و در مورد بخصوصی اسید آمینه سیستین گروه به وسیله یك اتصال پایل دو زنجیر پلی پپتید را به هم متصل كرده است.

نكات اساسی در ساختمان پشم

1- الیاف پشمی از ماده پروتئینی كه آن را اصطلاحاً كراتین نامیده می‌شود، ساخته شده است.

2- كراتین از زنجیرهای پلی پپتید ایجاد شده است كه به طور موازی در محور طولی الیاف قرار دارند و جاهایی كه تعدادی از زنجیرهای طولی به هم نزدیك می شوند و به موازات هم قرار می گیرند، ایجاد قسمتهای كریستالی می كنند.

3- زنجیرهای طولی به وسیله پیوندهای عرضی كه دارای گروه تركیبی هستند، به هم متصل می شوند.

4- زنجیرهای طولی در حالت عادی منقبض شده اند و دارای ساختمان تا شده (آلفا – كراتین) هستند و وقتی كه كشیده شوند و توسعه یابند (بتا – كراتین) نامیده می شوند.

واكنش پشم بستگی به گروه های شیمیایی كه در مولكول كراتین موجود هستند، دارد و این گروه عبارتند از:

1- پپتاید (-CO-NH) – كه زنجیرهای مولكولی را از طریق طولی پیوند می دهند.

2- آمینو (-NH2) – كه در آخر زنجیرهای پلی پپتاید و همچنین در آخر زنجیرهای عرضی بعد از آمینو اسیدها وجود دارد.

3- ایمینو (-NH) – كه در زنجیرهای طولی و همچنین زنجیرهای عرضی بعضی از آمینو اسیدها وجود دارند.

4- كربوكسیل (-COOH) – كه در آخر زنجیرهای طولی و همچنین در آخر زنجیرهای عرضی بعضی از آمینو اسیدها وجود دارد.

5- هیدروكسیل (-OH) – كه در آخر زنجیرهای عرضی وجود دارند.

6- دی سولفید (-S-S) كه در آمینو اسید سیستین وجود دارد و باعث ایجاد پیوند در زنجیرهای طولی مجاور می شود.

اثر اسید

اثر اسید در پشم بستگی به آسیب دیدگی پیوندهای پپتاید یا پیوند نمكی دارد. اگر اسید در پیوند نمكی اثر بگذارد، باعث تورم الیاف می شود و مقاومت آن در مقابل كشش كاهش می یابد. به علت اینكه زنجیرهای پلی پپتاید به وسیله پیوندهای عرضی نگهداری می شوند، تضعیف می شوند و در نتیجه حركت زنجیرهای طولی پلیمر افزایش می یابد. اگر چنانچه پیوندهای پلی پپتاید آسیب ببیند، قدرت مقاومت الیاف كاهش می یابد و هیدرولیز شدن كامل پیوندهای پلی پپتاید باعث می شود كه به صورت آمینو اسیدهای متفاوت، به حالت دیسپرس در محلول درآید