ساختار و مواد شیمیایی الیاف کتان

ساختار و مواد شیمیایی کتان

الیاف ساقه ای در قسمت های بیرونی ساقه بین لایه بیرونی پوست و درونی ترین لایه بافت چوبی تولید می شوند. الیاف جدا شده و دسته های الیاف از نظر طولی در زیر میکروسکوپ، سفت و شکننده به نظر می رسند. ساختار ساقه در پوساندن که فرآیند جداسازی بخش های الیافی و غیرالیافی است، از اهمیت خاصی برخوردار است.

طول الیاف با توجه به موقعیت روی ساقه تغییر می کند. دسته های بیضی شکل، کیفیت بالای الیاف را نشان می دهند، در حالی که دسته هایی که شکل نامنظم دارند، بیانگر کیفیت ضعیف الیاف هستند. لایه کامبیون نازک باعث جداسازی الیاف و هسته بافت ها می شود. این بافت های هسته متشکل از سلول های چوبی هستند که بخش "خرده چوب" تولیدشده در طول فرآیند پاکسازی الیاف را تشکیل می دهند.

کوتیکول ساقه کتان حاوی موم ها، کوتین و آروماتیک است. این ساختار به عنوان یک مانع برای محافظت از گیاهان در برابر ارگانیسم های مهاجم و از دست دادن آب عمل می کند. کوتیکول به شدت پوست بیرونی را پوشش می دهد و این رابطه باعث شکل گیری یک ساختار سخت و محکم می شود که بر سهولت پوساندن تأثیر می گذارد.

در طی پوساندن، میکروارگانیسم ها از میان شکاف ها و گسستگی های درون کوتیکول وارد ساقه ها می شوند و تا حدودی بافت ها را تخریب می کنند، بنابراین حفاظ کوتیکول یا اپیدرمال را از الیاف جدا می کنند. تخریب ناقص مثل پوساندن ضعیف، این سد حفاظتی را ترک می کند، ولی باز هم الیاف متصل می مانند و در کاهش کیفیت نخ و الیاف مشارکت می کنند.

الیاف بزرک عمدتاً از سلولز تشکیل شده اند، اما ترکیبات حاوی پکتین ها، همی سلولز و فنولیک هم وجود دارند. در مقایسه با الیاف پنبه ای که حاوی 95 % سلولز هستند، بزرک درصد پایینی از سلولز و درصد بیشتری از پکتین و همی سلولز دارد. به عنوان مثال، در پوسانیده شدن گلوکز بزرک "آریانه"، قند (650 میلیگرم در گرم وزنی خشک) غالب است، پس از آن مانوز (2/39 میلیگرم در گرم) و گالاکتوز (35 میلیگرم در گرم)؛ رامنوز، زایلوس، آرابینوز و اسید های ادراریک بیشترین سهم را دارند. برخلاف پنبه، الیاف بزرک آغشته به روغن قرمز هستند که وجود موم را نشان می دهد.

تولید الیاف بزرک

بزرک را می توان برای الیاف و یا بذر بزرک رشد داد. بزرک محصولی از آب و هوای معتدل است که به طور کلی در مناطقی کشت می شود که در آن دمای روزانه بیشتر از 30 درجه سانتیگراد باقی بماند. تولید بزرک، سازگار با محیط زیست است، چون تعداد مواد شیمیایی کمی برای تولید محصول زراعی مورد نیاز است. در تولید سنتی کتان مانند آنچه که در اروپا انجام می شد، گیاهان کتان در اوایل به صورت دستی و اکنون با تجهیزات مخصوص از خاک بیرون کشیده می شوند. گیاهان در زمانی که الیاف کتان کوتاه مورد نیاز است، به جای یک رشته بلند از کتان، می توانند با درو کردن برداشت شوند.

پوساندن

پوساندن که جداسازی یا شل شدن دسته های الیاف از بافت های غیرالیافی است، مشکل اصلی در فرآوری کتان محسوب می شود. در پوساندن، دسته های الیاف از پوست بیرونی کوتیکول شده و سلول های هسته چوبی جدا می شوند و به دسته های کوچک و الیاف نهایی تقسیم می شوند.

کتان پوسانیده شده، منجر به الیاف صخیم تر می شود که به شدت با خرده چوب و تکه های کوتیکول آلوده می گردد، در حالی که پوساندن بیش از اندازه، به دلیل نازکی زیاد دسته ها یا حمله میکروبی به سلولز الیاف، می تواند استحکام الیاف را کاهش دهد. دو روش اصلی برای پوساندن، یعنی پوساندن با آب و پوساندن با شبنم وجود دارند که به طور سنتی طی هزاران سال برای جداسازی الیاف در صنایع نساجی و دیگر کاربردهای تجاری به کار گرفته شده اند.

تمیز کردن مکانیکی

در تولید سنتی کتان، تمیز کردن مکانیکی بعد از پوساندن است، چون این روش کمک می کند تا خرده چوب و پوست بیرونی کوتیکول شده از الیاف حذف گردد. در اولین مرحله تمیزکاری، ساقه ها با عبور از غلتک های شیاردار می شکنند و سپس الیاف را در فرآیند جداسازی برای زدودن خرده چوب، حلاجی می کنند و آنها را تکان می دهند.

ماشین های جداسازی با گرفتن ساقه های شکسته و ابتدا حلاجی کردن قسمت های بالایی و سپس بخش های پایینی حاوی دسته ها و تیغه ها به تمیز کردن الیاف بلند اقدام می کنند. وقتی رشته بلند کتان حلاجی می شود، یک بخش کوتاه از الیاف، به نام تو، همراه با آلاینده ها جدا می شود و به طور جداگانه تمیز می گردد. پس از شکسته شدن ساقه ها، ماشین های مدرن ممکن است همتراز شوند و فرآیندهای دیگر را برای بهبود بهره وری جداسازی اجرا کنند.

حفظ یکپارچگی الیاف بلند که قرار است به شکل نخ کتان ریسیده شوند، بایستی در طول فرآیند تمیز کاری مکانیکی حفظ شوند.سپس بزرک حلاجی شده با استفاده از عمل شانه زنی که هکلینگ (شانه کردن کتان) نامیده می شود، آلاینده های کوچک تر را می زداید، الیاف بلند را از هم باز می کند و آنها را با هم همتراز می نماید، سپس دسته ها را بدون ایجاد آسیبی به طولشان، جدا می کند.

خصوصیات و طبقه بندی الیاف کتان

برای کتان متداول بلند که در منسوجات استفاده می شود، تعدادی از عوامل نیز به طور ذهنی توسط مسئول درجه بندی باتجربه مورد بررسی قرار می گیرند که این عوامل شامل وزن و استحکام می شوند.