چاپ سه بعدی ساختارهای نساجی به روش مدلسازی لایهی ذوبی توسط پلیمرهای مختلف
دانستنی هایی درباره رنگرزی و رنگ همانندی
در این مقاله به بررسی یک نمونه پارچه ابریشمی زرین با استفاده از روش آزمایشگاهی SEM (میکروسکوپ نوری) پرداخته شده است. هدف اصلی این پژوهش عبارت است از: ارائه روشهایی برای حفاظت از پارچه به وسیله گیاه سدر و استفاده از یک روش ضد میکروب و ضد قارچ به منظور جلوگیری از تخریب الیاف پارچه، نتایج حاصله نشان داده که استفاده از گیاه سدر در حفظ و دوام پارچه بسیار مناسب بوده و به میزان رضایتبخشی از تخریب پارچه جلوگیری مینماید و میتواند به عنوان یک ماده شوینده و پاک کننده عمل مورد استفاده قرار گیرد.
مقدمه
کشور ایران با تاریخی کهن و تمدنی درخشان، یکی از غنیترین مراکز اشیاء و ابنیه تاریخی جهان محسوب میشود. بخشی از این آثار برجای مانده را منسوجات و پوشاک تشکیل میدهند که به دلیل قدمت تاریخی، از اهمیت بالایی برخوردارند. با توجه به اینکه این منسوجات و پوشاک نسبت به شرایط محیطی بسیار حساس و آسیب پذیرند بنابراین بررسی روشهای حفاظت و نگهداری از آنها نیز از اهمیت بالایی برخوردار است. علاوه بر این، استفاده از مواد طبیعی که دارای قابلیت زیست تخریب پذیری هستند خود میتواند بسیار جالب توجه باشد.
در این راستا مطالعات بسیاری بر روی انواع گیاهان طبیعی صورت گرفت که از میان آنها گیاه سدر به دلیل ویژگیهایی نظیر ضد میکروب و ضد قارچ توانست توجه بسیاری از محققان را به خود جلب کند و به عنوان یک عامل شوینده و پاک کننده در جهت حفظ و نگهداری از منسوجات مورد استفاده قرار بگیرد.
کُنار یا سِدر (نام علمی: Ziziphus) دستهای از درختان و درختچههای تیغدار از تیره عنابیان است. حدود ۴۰ گونه گیاه کنار وجود دارد که در مناطق گرمسیری و زیرگرمسیری پراکندگی دارند. نام این درخت به عربی سدر است و در ایران معمولاً برگهای کوبیده آن را «سدر» مینامند.
تحقیقات انجام گرفته بر روی برگ کُنار (سدر) نشان داده است که برگ این گیاه حاوی تانن و استرول های گیاهی مانند: بتاسیتوسترول گلوکزید و ساپونین ابلین لاکتون میباشد. ساپونین موجود در این گیاه عامل کفکنندگی آن است و به عنوان یک ماده محافظ و ضد میکروب عمل میکند.
ساپونین ها به مقدار زیادی در طبیعت و در برخی از گیاهان وجود دارند و مدت زیادی است که خصوصیات پاککنندگی ملایم این مواد شناخته شده است. این مواد از نظر شیمیایی خنثی بوده و در آب فوراً کف میکنند و به همین دلیل میتوانند به سهولت با مواد رزینی یا روغنی، تشکیل امولسیون داده و خاصیت پاککنندگی را از خود نشان دهند. با توجه به اینکه پارچه ابریشمی نازک و ظریف است، در این تحقیق، به دنبال ارائه یک راهکار مناسب برای حفظ و نگهداری پارچه، بدون تخریب و تغییر رنگ و استفاده از روشی کاملاً گیاهی و عاری از هرگونه ترکیب شیمیایی، از گیاه سدر استفاده گردید.
الیاف شناسی
پارچه زری، نفیس ترین و افسانه ای ترین منسوج ایرانی است که در روزگار رونق و رواج خود، شهرتی عالمگیر داشته است. عمده ترین ماده اولیه مورد مصرف در زری بافی، ابریشم طبیعی است که برای بافت زمینه از ابریشم ساده و برای بافت نقوش از نخ ابریشمی با روکش طلا یا نقره معروف به گُلابِتون استفاده مینمایند. گُلابِتون رشته سیمی بسیار نازکی است که درون آن یک رشته نخ ابریشم قرار دارد و بر روی آن، لایهای از زر (طلا) کشیده شده است.
پارچه ها و به طور کلی منسوجات در برابر تغییر شرایط آب و هوایی بسیار آسیب پذیر هستند. آب و هوای گرم و خشک استحکام پارچه را کاهش داده و باعث ترد و آسیب پذیر شدن آن میشود و آب و هوای مرطوب نیز موجب انواع مختلف پوسیدگی ها ( تحت تاثیر قارچها و کپکها) بر روی پارچه میگردد.
با توجه به موارد ذکر شده، این مقاله سعی در ارائه روشهایی جهت حفاظت از پارچه به وسیله گیاه سدر و ایجاد خاصیت ضد میکروب و ضد قارچ، به منظور جلوگیری از تخریب الیاف پارچه نموده است.
آزمایش و بررسی های انجام شده بر روی پارچه
پارچه مورد استفاده در این تحقیق یک پارچه ابریشمی زرین از نوع دارایی بوده که در تصویر شماره ۱ مشاهده میشود . ابعاد این پارچه ۹۰×۹۰ و به شکل مربع بوده است. توجه به این نکته ضروری است که در پارچه زری دارایی، بافت به صورتی است که تعداد پودهای گلابتون بیشتر است؛ بنابراین پارچه ضخیمتر میباشد.
شکل ۱- پارچه ابریشمی زرین
در این تحقیق، یک نخ ابریشمی گلابتون در حدود ۳ سانتیمتر از پارچه مورد نظر بیرون آورده و به منظور استفاده از آن برای نمونه اصلی و نمونه های شاهد به شش تکه کوچک (نیم سانتیمتر) تقسیم کردیم و سپس، آزمایشات SEM به همراه EDX یا ترکیبات عنصری (به شکل جدول) را بر روی این نخ ها انجام دادیم.
نمونه اصلی
نخ ابریشمی مورد نظر (نمونه اصلی)، که در شکل۲ نشان داده شده، به شکل خالص و به منظور مقایسه با نمونه های شاهد که با عصاره سدر عملآوری شده، در نظر گرفته شده است. همانطور که در شکل نیز مشخص است، این نخ به صورت یکدست و دارای سطحی صاف و شفاف و بدون پستی و بلندی دیده میشود.
شکل۲- نخ ابریشمی خالص به عنوان نمونه اصلی
تاثیرات سدر بر روی نمونه های شاهد
در این آزمایش سدر با درصدهای مختلف بر روی کالای ابریشمی زرین عمل آوری شده است و سپس از هر یک از آنها تصویر میکروسکوپی SEM تهیه شده و در نهایت با استفاده از بررسی جدول تحلیل ترکیبات عنصری (EDX) نتایج زیر بدست آمده است.
شکل ۳- تصاویر میکروسکوپی پارچه ابریشمی زرین در درصدهای مختلف سدر
در تصویر میکروسکوپی از نمونههای شاهد سدر ٥ % و سدر۱0% در مقایسه با نمونه اصلی مشاهده میشود که در دو نمونه شاهد سدر هیچگونه تخریب و آسیب ایجاد نشده و عصاره سدر حباب های پراکنده ای را در سطح نمونه ها به وجود آورده، البته در نمونه شاهد سدر ۱۰% تعداد حبابها کمتر شده که ناشی از جذب آب بوده است. همچنین تغییری در رنگدانه نیز به وجود نیامده است.
در نمونه سدر ۱٥% نسبت به درصدهای قبلی به شدت روی سطح لیف، کریستال به وجود آمده، که این موضوع به دلیل جذب بالای آب و رطوبت بوده که به شکل حباب در روی لیف شاهد رسوب کرده است.
بسیاری از خواص فیزیکی پارچه تحت تاثیر میزان جذب رطوبت است. یکی از مهمترین این خواص، چگالی وزنی پارچه است که با بالا رفتن رطوبت نسبی محیط افزایش مییابد. خواص مکانیکی الیاف نیز مانند: استحکام کششی، ازدیاد طول و بازگشت پذیری الاستیکی، تحت تاثیر رطوبت قرار دارد. بنابراین جذب رطوبت و تبدیل آن به شکل حباب باعث تغییر در طول و وزن پارچه (سبک و سنگین بودن آن) میشود.
با بررسی تصاویر میکروسکوپی مشخص شده است که نه تنها در هیچ کدام از نمونههای شاهد هیچگونه آسیب، از هم گسیختگی و تغییرات فیزیکی مشاهده نشده، بلکه تغییری دررنگدانه ها نیز به وجود نیامده و رنگ نمونهها ثابت مانده است.
جدول ۱- EDX نمونه شاهد اصلی و سدر (5% تا 25%)
واحد اعداد در جدول آزمایشات صدم بوده است.
آنالیز عناصر موجود در نمونه ها
به طور کلی در تحلیل ترکیبات عنصری (EDX)نمونه اصلی و شاهد میتوان به نکات زیر اشاره نمود:
1- در آزمایش SEM به دلیل نوع و روش آزمایش تمام الیاف پارچه را پوشش طلا میدهند پس عنصر طلا در تجزیه و تحلیل نمونهها حذف میشود.
۲- تغییر درصد عناصر کربن با افزایش درصد سدر و مقایسه آنها با هم این تاثیر را روی پارچه میتواند داشته باشد، که نمونه از مواد آلی ساخته شده یعنی منشاء آن یا حیوانی (پشم و ابریشم) و یا گیاهی (کتان، پنبه و کنف) است. که در اینجا نمونه پارچه آزمایش شده، از نوع ابریشم است. پس منشاء آن حیوانی است. به عبارتی هر نوع ماده آلی به مرور زمان میتواند متلاشی و پوسیده شود. در مورد اکسیژن هم به همین صورت، آلی بودن نمونه را نشان میدهد حالا اگر این احتمال وجود داشته باشد که کربن با اکسیژن ترکیب شود و تولید گاز ۲ CO (دی اکسید کربن) کند میتواند موجب پوسیدگی و آسیب دیدگی پارچه شود. نتایج بدست آمده از آزمایش EDX نشان دهنده این است که افزایش درصد سدر تا مقدار بهینه میتواند موجب کاهش میزان اکسیژن شود بنابراین وجود سدر توانسته تا حدی از تولید گاز مضر دی اکسید کربن جلوگیری نموده و از پارچه در برابر تخریب محفظت نماید.
۳- به طور کلی کلسیم در تمامی نمونه ها، عدد (صفر) گزارش شده که احتمالاٌ به دلیل خطای دستگاه آزمایش و یا ناخالصی موجود در سدر میباشد.
٤- رنگدانه های موجود در پارچه به خاطر دو عنصر مس و کروم است. میزان تغییرات این دو عنصر در نمونهها تفاوت خیلی زیادی نداشته اما، در دو نمونه سدر ۱۰% و 5% میزان پایینی از مس و کروم مشاهده شده، با اینحال چون درصد به طور کامل به صفر نرسیده باز هم نشان دهنده ثبات و عدم تغییر رنگدانه پارچه بوده، همچنین وجود این دو عنصر در پارچه دو رنگ سبز و آبی و اکسیدهای رنگی زرد را نشان میدهد که ساپونین موجود در سدر باعث میشود رنگها جلوه بهتری پیدا کنند و از تغییر رنگ آنها جلوگیری میشود.
٥- تاثیر درصد سرب در روی پارچه و کاهش و افزایش آن به دو علت میتواند باشد: یا به دلیل آلودگی موجود در شهرهای صنعتی است که در الیاف پارچه نفوذ کرده و یا به دلیل رنگدانهها و یا اکسیدهای رنگی بوده است که در موقع رنگرزی الیاف درون پارچه رفته و حاوی سرب بودهاند و درصدهای سدر تقریباً به یک میزان توانستهاند آلودگی ناشی از سرب را در تمامی نمونه ها پایین بیاورند.
عمل آوری مجدد الیاف با سدر
برای مشاهده زمان ماندگاری سدر روی لیف، یکی از نمونههای شاهد (سدر ٥%) را بعد از 3 هفته، برای بار دوم با سدر عمل آوری میکنیم تا میزان ماندگاری سدر بر روی پارچه مشخص شود. از نظر مقایسه تصویر میکروسکوپی نمونه شاهد سدر 5% (شکل۴) و نمونه اصلی ( شکل۲) نشان داده شده است که در نمونه شاهد هیچگونه پارگی و زدگی در لیف مشاهده نشده و عصاره سدر در داخل و بیرون نمونه شاهد نفوذ کرده و در مقایسه با نمونه اصلی تخریبی صورت نگرفته و تغییری در رنگدانه نیز به وجود نیامده است. و به شکل یک لایه محافظ عمل نموده میکند.
شکل۴- نمونه شاهد سدر۵%
نتیجه گیری
به طور کلی در تمامی نمونهها مشاهده شد که گیاه سدر، تخریبی در الیاف و رنگدانه به وجود نیاورده و رنگ همچنان ثابت مانده و باعث تغییرات فیزیکی آسیب رسانی نشده است و بعد از عمل آوری مجدد الیاف با سدر، آزمایش نشان داد که اثر ماندگاری سدر به شکل ذرات، در داخل و روی سطح لیف به شکل یک عامل ضد میکروب و ضد قارچ عمل کرده و اثر حفاظتی روی پارچه داشته و توانسته به عنوان یک عامل قابل کنترل در جلوگیری از رشد کپک و قارچ روی الیاف محسوب شود.
