تحقیق كاربرد آنزيمها در صنعت نساجي

دسته بندي : فنی و مهندسی » نساجی
1-1- مقدمه........................................................................................................................ 7الف) الياف دانه اي:............................................................................................................... 7ب) الياف ساقه اي:............................................................................................................... 7ج) الياف برگي:.................................................................................................................... 7د) الياف ميوه اي:................................................................................................................. 72-1- ساختمان شيميايي سلولز................................................................................................. 73-1- گلوكز........................................................................................................................ 84-1- پليمريزاسيون - D گلوكز............................................................................................ 95-1- پيوندهاي بين زنجيرهاي سلولز...................................................................................... 126-1- تخريب كننده هاي سلولز............................................................................................... 131-6-1- تخريب با اسيدها..................................................................................................... 132-6-1- تخريب با مواد اكسيد كننده.......................................................................................... 133-6-1- تخريب با قليا......................................................................................................... 134-6-1- تخريب با آنزيم....................................................................................................... 145-6-1- تخريب بوسيله نور خورشيد....................................................................................... 146-6-1- تخريب بوسيله حرارت.............................................................................................. 147-1- پنبه........................................................................................................................ 148-1- خصوصات گياهي....................................................................................................... 149-1- اثر شرايط محيط در رشد پنبه......................................................................................... 1510-1- ايجاد نپ (nep)...................................................................................................... 1611-1- ساختمان ليف پنبه..................................................................................................... 1612-1- شكل سطح مقطع و شكل طولي ليف پنبه.......................................................................... 2013-1- مشخصات قسمتهاي مختلف ساختمان تار پنبه ( مقطع عرضي )............................................. 211 -13-1- لايه (Cuticle).................................................................................................. 212-13-1- لايه اوليه (Primary wall)................................................................................ 213-13-1- لايه دوم (Secondary wall).............................................................................. 224-13-1- كانال لومن (Lumen)........................................................................................... 2314-1-مواد تشكيل دهنده الياف سلولزي ( پنبه ).......................................................................... 231-14-1- واكس................................................................................................................ 242-14-1- پكتين ومواد وابسته به آن........................................................................................ 253-14-1- خاكستر و مواد متشكله آن....................................................................................... 254-14-1- اسيدهاي آلي....................................................................................................... 265-14-1- پيگمنتها............................................................................................................. 276-14-1- ويتامينها............................................................................................................ 277-14-1- تركيبات فسفردار.................................................................................................. 2715-1- طبقه بندي گياهي پنبه................................................................................................ 2716-1- طبقه بندي هاي تجارتي پنبه........................................................................................ 2817-1- طبقه بندي بين المللي پنبه ( استانداردهاي جهاني )............................................................ 3018-1 – استاندارد ايران....................................................................................................... 3019-1- عمل آب روي پنبه.................................................................................................... 3121-1- اثر حرارت............................................................................................................. 3222-1- اثر زمان................................................................................................................ 3323-1- اثر نور خورشيد....................................................................................................... 3324-1-خواص شيميايي پنبه................................................................................................... 3325-1- اثر ميكروارگانيسم ها................................................................................................. 34فصل دوم.......................................................................................................................... 351-2-مقدمه....................................................................................................................... 352-2- تاريخچه................................................................................................................... 373-2-آنزيمها..................................................................................................................... 394-2- نامگذاري آنزيمها....................................................................................................... 425-2 طبقه بندي آنزيمها........................................................................................................ 496-2- طبيعت پروتئيني وخصلت كاتاليزوري آنزيمها..................................................................... 507-2- آمينو اسيدها وخصوصيات آنها....................................................................................... 518-2- طبقه بندي آمينواسيدها................................................................................................. 521-8-2- دسته اول با گروه R غير قطبي.................................................................................... 522-8-2- دسته دوم با عامل R قطبي بدون بار............................................................................. 523-8-2-دسته سوم با گروه R قطبی اسیدی دارای بار منفی............................................................. 534-8-2- دسته چهارم با گروه R قطبی قلیایی با بار مثبت............................................................... 539-2- یونش آمینو اسیدها..................................................................................................... 5310-2- تشکیل اتصال پپتیدی در آمینو اسیدها............................................................................. 5611-2- سطوح ساختمانی پروتئینها......................................................................................... 561-11-2- ساختمان نوع اول................................................................................................. 562-11-2 – ساختمان نوع دوم................................................................................................ 573-11-2- ساختمان نوع سوم................................................................................................ 584-11-2- ساختمان نوع چهارم.............................................................................................. 5912-2- دو نوع ساختمان مهم در پروتئینها................................................................................ 5913-2- خواص عمومی و کاتالیزوری آنزیمها............................................................................. 6114-2- کوفاکتورهای آنزیمی................................................................................................. 6215-2- جایگاه فعال آنزیم..................................................................................................... 65ADP+ گلوکز6- فسفات =ATP+گلوکز..................................................................................... 6616-2- انواع پیوندها در مجموعه آنزیم – ماده اولیه.................................................................... 671-16-2-پیوند یونی........................................................................................................... 672-16-2-پیوند هیدروژنی..................................................................................................... 683-16-2- پیوند وان دروالسی................................................................................................ 6917-2- محل انتقال در جایگاه فعال.......................................................................................... 7018-2- عوامل عمده در بازدهی کاتالیزوری آنزیمها..................................................................... 71NH2CONH2+2H2O+H+è2NH+4+HCO-3............................................................................. 711-18-2- مجاورت و تعیین جهت ماده اولیه چرخش اوربيتالی........................................................ 722-18-2مکانیسم عمل آنزیمها و کاتالیزوری کوالانسی.................................................................. 733-18-2- کاتالیزورهای اسیدی – بازی................................................................................... 7720-2-اثر دما بر واکنشهای آنزیمی......................................................................................... 8021-2-خواص برجسته آنزیمها............................................................................................... 8022-2- ویژگی آنزیمها برای سوبسترا...................................................................................... 8123-2- باز دارندگی فعالیت آنزیم............................................................................................. 811-23-2- بازدارندگی برگشت پذیر Enzyme Inhibition))....................................................... 811-1-23-2- بازدارندگی رقابتی Competitive))..................................................................... 822-1-23-2- بازدارندگی نارقابتی UnCompetitive)).............................................................. 823-1-23-2- بازدارندگی غیر رقابتی ( Non Competitive)....................................................... 832-23-2- بازدارندگی برگشت ناپذیر ( تغییر شکل آنزیمی )............................................................. 8324-2- الیاف نساجی به عنون سوبسترهای آنزیم ها..................................................................... 831-24-2-الیاف سلولوزیک................................................................................................... 8425-2- آنزیمهای سلولاز...................................................................................................... 841-25-2- اثر انزيم بر كاهش وزن و استحكام............................................................................. 912-25-2- اثر PH‌ در تكميل آنزيمي پنبه.................................................................................... 923-25-2- اثر دما در تكميل آنزيمي پنبه.................................................................................... 944-25-2- مكانيسم فعاليت تخريبي سلولاز................................................................................. 96فصل سوم......................................................................................................................... 991-3- مقدمه...................................................................................................................... 992-3- زيست تكميل............................................................................................................ 1011-2-3- كاربرد به عنوان عمليات تكميل.................................................................................. 1022-2-3- كاربرد به عنوان اصلاح پارچه.................................................................................. 1023-3-شيمي تكميل آنزيمي.................................................................................................... 1034-3- ارزيابي روش زيست تكميل......................................................................................... 1045-3- عيب يابي و برطرف كردن كمبودهاي روش زيست تكميل...................................................... 1056-3- كاربرد آنزيم در صنعت نساجي..................................................................................... 1061-6-3- آهار زدايي.......................................................................................................... 1062-6-3- شستشو و سفيد گري.............................................................................................. 1093-6-3- سنگ شويي........................................................................................................ 1104-6-3- زيست تراش Bio Polishing))............................................................................. 110فصل چهارم.................................................................................................................... 1141-4- مواد مورد استفاده.................................................................................................... 1141-1-4- پارچه مورد استفاده............................................................................................... 1142-1-4- آنزيم مورد استفاده................................................................................................ 1141-2-1-4- شكل ظاهري.................................................................................................... 1152-2-1-4- امتيازات......................................................................................................... 1151-2-2-1-4- كندانست بالا................................................................................................. 1152-2-2-1-4- رنجPH....................................................................................................... 1153-2-2-1-4- رنج حرارت.................................................................................................. 1153-2-1-4- بالاترين واكنش دوزي بصورت خطي...................................................................... 1154-2-1-4- سازگاري با مواد تعاوني شيميايي........................................................................... 1165-2-1-4- حالتهاي عمليات............................................................................................... 1166-2-1-4-PH ‌و حرارت.................................................................................................... 1167-2-1-4- تأثير PH و حرارت روي فرسايش......................................................................... 1168-2-1-4- اثر دما روي فرسايش......................................................................................... 1179-2-1-4- تأثير PH برروي فرسايش................................................................................... 11710-2-1-4- راهنماي دوز................................................................................................. 11811-2-1-4- خنثي سازي آنزيم............................................................................................ 11812-2-1-4- بسته بندي – حمل – انبار كردن........................................................................... 1192-4- وسايل مورد استفاده.................................................................................................. 1193-4- روش هاي انجام آزمايشات......................................................................................... 1192-3-4- انجام فرآيند زيست پرداخت كالا درحين فرآيند رنگرزي.................................................... 1201-2-3-4- رنگرزي......................................................................................................... 1213-3-4- انجام عمليات زيست پرداخت پس از رنگرزي................................................................ 1215-3-4- محاسبه درصد كاهش وزن نمونه ها........................................................................... 1227-3-4- اندازه گيري ضخامت پارچه...................................................................................... 1244-4- ارائه نتايج.............................................................................................................. 1241-4-4- كاهش وزن......................................................................................................... 1242-4-4- جذب رنگينه........................................................................................................ 1303-4-4- نتايج آزمايش پرزدهي............................................................................................ 1364-4-4- تأثير فرآيند زيست پرداخت در ضخامت ها.................................................................... 1385-4-4- نتايج آزمون طول خمش.......................................................................................... 140  شكل 1-1- ساختمان خطي ملكولي گلوكز يا پنتاهيدراكسيد آلدئيد 8شكل 2-1- تبديل فرم خطي گلوكز به فرم حلقوي 9شكل 3-1- پليمريزاسيون گلوكز و ايجاد پيوند 1 و4 - گلوكزيديك 10شكل 4-1- عوامل جانبي زنجير سلولز 11شكل (5-1) دو نماي متفاوت از پيوندهاي هيدروژني بين مولكولي 17شكل (6-1) يك واحد سلوبيوز موقعيت اتمهاي حلقوي را در دو سطح موازي با گروه هاي آبدوست و سطوح غيرآبدوست جانبي‌يا‌استوانه اي قرار دارند نشان مي دهد. 18شكل(7-1) شماي ساختمان ليف پنبه قبل از اولين خشك شدن ليف 19شكل (8-1) نمايش دياگرامي مناطق بلوري و بي شكل 20شكل (9-1) تصوير مقطع عرضي و طولي الياف پنبه 21جدول 1-1 – مواد شيميايي تشكيل دهنده پنبه 23جدول 1-2- آنزيمها و كاربردهاي آنها در نساجي [22] 40جدول 2-2 : طبقه بندي و شماره گذاري آنزيمها [10] 43جدول 3-2- تعدادي از وظايف اصلي پروتئينها [8] 51جدول 4-2 مقادیر PK آمینو اسیدها در 25°C]5[ 55جدول 5-2 – آمینو اسیدهای موثر در پایداری مارپیچ α [10] 58نمودار 1-2- مختصات انرژي براي واكنش شيميايي و آنزيمي 61جدول 6-2 آنزیمها و کوفاکتورهای آنها [9] 64جدول 7-2 کوآنزیمها ، گروه پروستتیک و گروه های انتقالی آنها [9] 64شکل 2-2 مکانیسم قفل و کلید 65جدول 8-2 پیوند هیدروژنی و فواصل بین اتمها [10] 69جدول 9-2- تعدادی از آنزیمها را نشان می‌دهد که در آنها واسطه کوالانسی ایجاد می‌شود[9] 75شكل 2-2- تخريب سلولز با آنزيمهاي سلولاز كه CX, C1 به ترتيب فعاليت آنزيمهاي اگزوسولاز و اندوسولاز است 87شكل 3-2- مدل تجزيه آنزيمي سلولز 91جدول10-2 PH محلول بافر‌اسيد استيك و استات سديم با توجه‌به‌غلظتهاي‌مختلف هريك [6] 92نمودار 1-2- فعاليت آنزيم سلولاز اسيدي بر حسب تغييرات PH 93نمودار 2-2 – فعاليت آنزيم سلولاز اسيدي بر حسب درجه حرارت 95نمودار 3-2 – تأثير دما در فعاليت سلولاز، [6] 96شكل 4-2- شكسته شدن پيوند 1-4، گلوكزيدي توسط آنزيم سلولاز 96شكل 1-3- فعاليت تركيبات سلولازي روي سلولز 103شكل 2-3- چگونگي تجزيه نشاسته توسط آميلاز [15] 109شكل 3-3- پارچه 100% پنبه اي تكميل شده با آنزيم (‌الف )‌و قبل از تكميل با آنزيم (ب) 112شكل 4-3- شكل ميكروسكوپي الياف عمل شده با آنزيم ( الف ) و عمل نشده با آنزيم (ب ) 113نمودار 2-4- تأثير دما روي فرسايش . 117نمودار 4-4-نمودار رنگرزي 122جدول 1-4- كاهش وزن مربوط به نمونه هاي مرحله 1-3-4 125جدول 2-4- كاهش وزن مربوط به نمونه هاي مرحله 2-3-4 125جدول 3-4- كاهش وزن مربوط به نمونه هاي مرحله 3-3-4 1267-4- نمودار درصد كاهش وزن نمونه هاي مرحله 1-3-4 1278-4- نمودار درصد كاهش وزن نمونه هاي مرحله 2-3-4 1289-4- نمودار درصد كاهش وزن نمونه هاي مرحله 3-3-4 129جدول 4-4- جدول جذب و غلظت نمونه ها در طول موج حاكم رنگ 13410-4- نمودار غلظت رنگ درون پساب حاصل از رنگرزي نمونه ها 135جدول 5-4- ارزيابي چشمي آزمون پرزدهي نمونه ها 137جدول 6-4- نتايج ضخامت سنجي نمونه ها 139جدول 7-4- نتايج حاصل از آزمون خمش در جهت تار 142جدول 8-4- نتايج حاصل از آزمون خمش در جهت پود 143 1-1- مقدمهالياف سلولز از مهمترين الياف مورد استفاده در صنعت نساجي مي باشند كه همگي از گياهان بدست مي آيند. الياف سلولز طبيعي را مي توان به گروههاي زير تقسيم بندي نمود.الف) الياف دانه اي:اين الياف از تخم يا دانه گياه به دست مي آيند مانند الياف پنبهب) الياف ساقه اي:اين الياف از ساقه گياه به دست مي آيند مانند الياف كنف، كتان و چتايي.ج) الياف برگي:اليافي كه از برگ گياه به دست مي آيند مانند الياف سيسال و مانيلاد) الياف ميوه اي:اليافي كه از ميوه گياه به دست مي آيند مانند الياف نارگيلالياف پنبه:پنبه ليفي طبيعي از نوع سلولزي، دانه اي، تك سلولي و كوتاه مي باشد. دانسيته آن 52/1 است كه از اينرو جزء الياف سنگين به شمار مي آيد الياف پنبه طولي ما بين56- 10 ميليمتر و قطري در حدود 22- 11 ميكرومتر دارد و رنگ آن سفيد تاقهوه اي مايل به زرد متغيير است. نماي طولي ميكروسكوپي آن به صورت لوله اي تابيده و پيچ خورده است و نماي عرضي آن لوبيايي شكل مي باشد. [20]  2-1- ساختمان شيميايي سلولزبا تجزيه و تحليل نتايج آزمايشات مختلف و شناسائي عناصر سازنده سلولز مي توان آن را در دسته كربوهيدراتها قرار داد.هيدروليز با اسيد سولفوريك 72 درصد منجر به توليد 7/90 درصد گلوكز مي گردد. اگر محصول حاصل از هيدروليز را به كمك الكل اتيليك و اسيد كلريدريك به عنوان كاتاليزور، متانوليزه نمائيم محصول حاصل 5/80% از مشتقات متيل گلوكز خواهد بود. محصول بدست آمده را با واكنش مكرر و استفاده از كاتاليزورهاي ديگر مي توان تا 5/95 درصد افزايش داد. نتيجه حاصل 5/95 درصد را مي توان دليل محكمي دانست كه سلولز پليمري است كه از واحد هاي سازنده گلوكز تشكيل شده است. [16]3-1- گلوكزگلوكز يا پنتاهيدرواكسيدآلدئيد مونوساكاريدي است كه ملكول آن داراي 6 اتم كربن مي باشد.      شكل 1-1- ساختمان خطي ملكولي گلوكز يا پنتاهيدراكسيد آلدئيدگلوكز به دليل دارا بودن چهار اتم كربن نا متقارن (كربن 2 و 3 و 4 و 5) در زنجير ملكولي داراي 16 ايزومر مي باشد كه از اين 16 ايزومر، 8 ايزومر تصوير آيينه اي 8 ايزومر ديگرند.چون ايزومرها تصوير آيينه اي دارند ترتيب قرار گيري گروههاي هيدروكسيل هيدروژن سمت چپ و راست ملكول گلوكز باعث تقسيم بندي ايزومرها به راست گرد (D) و چپ گرد (L) مي شود كه گلوكز سازنده سلولز از نوع راست گرد (D) مي باشد. [2]همانگونه كه در شكل 1-1 نشان داده شده است پنتاهيدراكسيد آلدئيد داراي گروه آلدئيدي در كربن شماره 1 مي باشد وليكن كليه آزمايشات مشخص كننده آلائيدها بر روي گلوكز به جواب منفي مي انجامد كه دليل آن را مي توان به واكنش گروه آلدئيدي كربن 1 با گروه هيدروكسيل 5 و تبديل مولكول از حالت خطي به حالت حلقوي پايدار نسبت داد. [2]         شكل 2-1- تبديل فرم خطي گلوكز به فرم حلقويفرم حلقوي D گلوكز حالت فضايي كشيده شده اي دارد و اتم كربن شماره 1 حلقه غير متقارن مي باشد و در نتيجه گروه هاي هيدروژن هيدروكسيل متصل به آنمي تواند دو حالت فضايي و را اختيار كند.- D گلوكز مونومر سازندة نشاسته مي باشد ولي - D گلوكز واحد سازنده سلولز است. اين دو ايزومر از نظر خصوصيات فيزيكي و شيميايي با يكديگر اختلاف زيادي دارند.4-1- پليمريزاسيون - D گلوكز- D گلوكز با دارا بودن پنج گروه هيدروكسيل سازندة زنجيره پليمري سلولز است. در صورت اتصال دو ملكول - D گلوكز به يكديگر هر ملكول، يك هيدروكسيل از دست مي دهد و بين آنها پيوندي اتري برقرار مي شود و يك ملكول آب آزادمي شود.با انجام آزمايشات مختلف مشخص گرديده كه در زنجيره پليمري سلولز پيوندي ملكولي - D گلوكز از طريق كربن شماره 1 و 4مي باشد و در اين صورت هر ملكول، دو گروه هيدروكسيل از دست مي دهد و سه هيدروكسيل ديگر برايش باقي مي ماند. پيوند حاصله را كه پيوندي اتري مي باشد پيوند 1 و 4 - گلوكز گلوكزيديك مي نامند.              شكل 3-1- پليمريزاسيون گلوكز و ايجاد پيوند 1 و4 - گلوكزيديكهمانطور كه در شكل 3-1 نشان داده شده است مونومرهاي - D گلوكز متصل شده در زنجير سلولز نسبت به يكديگر وضعيت ترانس دارند، يعني در زاويه ْ 180 نسبت به يكديگر قرار گرفته اند. به همين دليل گروه CH­2OH يك در ميان بالا و پايين قرار مي گيرد، از اين جهت كوچكترين واحد تكرار شونده در سلولز را سلوبيوز مي دانند. [2]       شكل 4-1- عوامل جانبي زنجير سلولزهمانطور كه در شكل 4-1 مشخص شده است، انتهاي زنجير سلولز ملكول گلوكز شماره n قرار گرفته است، اين ملكول از طريق اتم شماره 4 به اتم كربن شماره 1 ملكول گلوكز قبلي (1- n) از زنجير سلولز متصل گرديده است.اين انتها را، سمت قابل احياء زنجير سلولز مي نامند چون ملكول گلوكز شماره n در اثر اكسيداسيون تجزيه و به ملكول كوچكتر تبديل مي شود. ملكول گلوكز (1-n) نيز داراي همين خصوصيت است و قابل تجزيه مي باشد و از اين سمت خطر تجزيه كامل زنجير سلولز وجود دارد.بر عكس مولكول گلوكز شماره 1 از طريق كربن شماره 1 به زنجير متصل است و قادر به واكنش نمي باشد همينطور مولكول گلوكز شماره2 تا شمارة n توسط كربن شماره 1 متصل هستند و از اين سمت خطر تجزيه كامل زنجير سلولز وجود ندارد، به همين دليل اين سمت را، سمت غير احيائي زنجير مي دانند. [4 و 2]گروه هاي جانبي سلولز گروه هاي هيدروكسيل مي باشند. يكي از عوامل هيدروكسيل نوع اول و دوتاي ديگر نوع دوم هستند. كربن شمارة 6 داراي نوع اول و كربن 2 و 3 داراي عامل الكلي نوع دوم هستند. [4]عامل الكلي نوع اول فعاليت و واكنش پذيري بيشتري نسبت به عامل الكلي نوع دوم دارد.5-1- پيوندهاي بين زنجيرهاي سلولزپيوندهاي موجود در بين زنجيرهاي سلولز طبيعي پيوندهاي هيدروژني مي باشد كه بين عاملهاي هيدروكسيل يك زنجير با زنجير ديگر ايجاد مي شود. همچنين احتمال وجود پيوندهاي واندروالس نيز در بين زنجيرهاي سلولز داده شده است. [4 و 2]به غير از اين پيوندها مي توان توسط مواد شيميايي پيوندهاي ديگري را جهت تغيير خصوصيات سلولزي يا الياف سلولزي ايجاد كرد. اين پيوندهاي ايجاد شده از نوع كوالانسي و بسيار محكم مي باشد و خصوصيات الياف سلولزي يا سلولز را بطور دائم تغيير مي دهند.پيوند دادن بين زنجيرها را با تركيبات زير مي توان انجام داد. [20 و 2 و 1]الف) پيوند دادن بوسيله فرم آلدئيد2Cell-OH + CH2O " Cell-O-CH2-O-Cell  ب) پيوند دادن بوسيله دي متيلول اوره002Cell-OH+HOCH2NHCNHCH2OH"Cell-O-CH2HNCNHCH2-O-Cellج) پيوند گوگردي:اين پيوند در اثر يكسري واكنشهاي پيچيده و در طي چند مرحله روي سلولز انجاممي شود.2Cell-SH " Cell-S-S-Cell6-1- تخريب كننده هاي سلولزسلولز با دارا بودن ساختمان شيميايي كه در صفحات قبل در مورد آن بحث شد در مقابل بسياري از تركيبات شيميايي و عوامل فيزيكي قابليت تخريب و تجزيه دارد. بعضي از اين عوامل تخريب كننده عبارتند از:1-6-1- تخريب با اسيدهاتخريب سلولز در محلول هاي اسيدي بستگي به PH عمليات و حرارت و زمان دارد. علت تخريب شكسته شدن پيوندهاي 1 و4 - گلوكوزيديك است كه با كاهش درجه پليمريزاسيون (DP) و افزايش سياليت محلول همراه است. محصول حاصل از عمل تخريب سلولز با اسيد را هيدروسلولز مي نامند. [4 و 2]  2-6-1- تخريب با مواد اكسيد كنندهمواد اكسيد كننده بر روي سلولز اثر كرده و اكسي سلولز را بوجود مي آورند. با در نظر گرفتن زنجير پليمري سلولز كه از واحد هاي - D گلوكز تشكيل يافته و هر واحد گلوكز داراي سه گروه عامل هيدروكسيل كه يكي از آن نوع اول و دوتاي آن از نوع دوم هستند و با در نظر گرفتن اينكه عوامل هيدروكسيل بسيار واكنش پذير و قابل اكسيد شدن هستند انتظار مي رود عوامل الكلي نوع اول به آلائيد و سپس به اسيد و الكلهاي نوع دوم به كتون تبديل شوند. همچنين احتمال واكنش از سمت احيائي زنجير و توليد اسيد گلوكونيك نيز مي باشد. [20 و 2 و 4]3-6-1- تخريب با قليابر خلاف اينكه سلولز در محلولهاي رقيق اسيدي تجزيه مي شود در محلولهاي قايائي رقيق پايدار است. محلولهاي غليظ و داغ قليا باعث تجزيه سلولز مي شود. تجزيه از سمت احيائي زنجير آغاز مي شود و با تبديل واحدهاي گلوكز به فركتوز و سپس به اسيد ايزوساكارنيك به پيش مي رود. [2]4-6-1- تخريب با آنزيمآنزيم ها از نظر شيميائي پروتئين مي باشند و به منظور تسريع در انجام عمليات بيولوژيكي استفاده مي شوند. آنزيم ها انواع مختلفي دارند كه هر يك توانائي شكستن نوعي پيوند را دارد. آنزيمي كه سلولز را مورد تخريب قرار مي دهد سلولاز نام دارد و با كاهش درجه پليمرازسيون سلولز از طريق شكستن پيوند 1 ، 4 - گلوكزيديك باعث تجزيه سلولاز به اولي گومر، مونومر و حتي آب و دي اكسيد كربن مي گردد. آنزيم هاي سلولاز بر مشتقات سلولز و سلولزي كه پيوند بين زنجيري داده شده، بي اثر مي باشد. [20 و 2]5-6-1- تخريب بوسيله نور خورشيدبه دليل وجود اشعه ماوراء بنفش در نور خورشيد و طول موج هاي كوتاهتر از نور موئي كه داراي انرژي زيادي هستند، سلولز تجزيه و تخريب مي گردد.6-6-1- تخريب بوسيله حرارتحرارت نيز اگر از مقدار معيني تجاوز كند باعث اكسيداسيون سلولز مي گردد.7-1- پنبهاگر چه الياف ساقه اي در نوع خود داراي ارزشي در صنعت نساجي است. ولي اهميت آنها هرگز به پنبه نمي رسد. از خصوصيات مهم اين الياف، استحكام زياد در پارچه، داشتن قدرت وقابليت انعطاف در مقابل هر گونه عمليات ريسندگي و بافندگي و تمايل به جذب رنگهاي متفاوت است. همين خصوصيات باعث شده است كه با وجود افزايش الياف مصنوعي، پنبه اهميت خودش را حفظ كند و مقدار محصول و مصرف آن همواره افزايش يابد. [4] 8-1- خصوصات گياهيپنبه گياهي است علفي كه ارتفاع آن به 6/0 تا 2 سانتي متر مي رسد. برگهايش داراي بريدگي است و گلهاي سفيد، زرد و يا صورتي دارد ميوه پنبه كپسولي است به اندازه يك گرد و به نام غوزه پنبه (batt) كه تخمها كه در واقع همان تخم پنبه(SeedCotton) هستند درون آن قرار دارند. الياف پنبه به صورت توده اي متراكم در سطح تخمكها رشد مي كنند. گلهايي كه در روي گياه مي رويند، معمولاً هر كدام بيش از 15 تخمك دارند كه درون غوزه گياه قرار دارند. غوزه پس از رشد كامل گياه باز مي شود و تخمكها و الياف در داخل غوزه به صورت توده كركدار در معرض هوا قرار مي گيرند. هر يك از تخمكهاي گياه در حدود 20000 تا رليف در سطح خود دارد و بنابراين هر يك از غوزه ها تقريباً حاوي 300000 تا رليف هستند. وقتي كه غوزه گياه باز مي شود رطوبت داخل الياف تبخير مي شود و الياف حالت استوانه بودن خود را از دست مي دهد و اين عمل باعث مي شود كه ديوارهاي سلولي آن جمع شوند و حالت فرو ريختگي بيابند. در چنين حالتي، تار پنبه يك پيچش مختصر، يا نيم تاب به خود مي گيرد كه آن را اصطلاحاً پيچيدگي (Convolution) مي نامند. [4]9-1- اثر شرايط محيط در رشد پنبهخصوصيات الياف پنبه نظير قطر آن به نوع پنبه بستگي دارد؛ ولي بايد در نظر داشت كه ساير شرايط از قبيل مناسب بودن زمين و همچنين شرايط جوي نظير رطوبت زياد و نور و آفتاب نيز در مرغوبيت آن اثر مي گذارد. در يك گياه معمولي رشد الياف در داخل غوزه مدت يك ماه و نيم طول مي كشد. ولي همه آنها در يك موقع به رشد كامل خود نمي رسند، و ممكن است بين 8 تا 9 هفته طول بكشد. از زماني كه گياه داراي گل مي شود تا زماني كه آخرين غوزه ها شروع به باز شدن مي كنند. ممكن است در حدود چهار ماه طول بكشد. به هر طريقي كه رشد پنبه در داخل غوزه انجام گيرد. مقداري از الياف رشد كامل نمي كنند و مقدار الياف رشد نكرده به به الياف رشد كرده در داخل غوزه نشان دهنده كيفيت و بازدهي رشد نكرده به الياف رشد كرده در داخل غوزه نشان دهنده كيفيت و بازدهي محصول است. در الياف معمولي ممكن است در حدود يك چهارم الياف رشد نكرده وجود داشته باشد و گاهي اوقات الياف رشد كرده در داخل غوزه ممكن است به نود درصد برسد. [4]10-1- ايجاد نپ (nep)الياف رشد نكرده ممكن است به طرق مختلفي ايجاد مشكلات كند كه اهم آن بدين قرار است:1- معمولاً بعد از خاتمه عمليات رنگرزي، الياف رشد نكرده نسبت به الياف رشد كرده كم رنگتر هستند و اين در اثر ضخيم نبودن ديواره ها و يا عدم تكامل ساختمان ليف (پنبه نارس) است.2- مقاومت اين گونه الياف فوق العاده كمتر از الياف رشد كرده است و به سهولت پاره مي شوند.3- براي عمليات ريسندگي قابل استفاده نيستند و به عنوان ضايعات، دور ريختهمي شوند.4- داراي قابليت انعطاف هستند و به سهولت به دور الياف ديگر مي پيچند و ايجاد نپ مي كنند. اگر چنين اليافي در پارچه رنگ شده وجود داشته باشند، به علت كمرنگ بودن آن، كالاي رنگ شده يكنواخت به نظر نمي آيد. [4]11-1- ساختمان ليف پنبهمولكولهاي سلولز پنبه كه تحت عمليات مكانيكي و شيميايي قبلي قرار نگرفته باشد از پليمرهاي خطي كه حاوي حداقل 5000 واحد انيدروگلوكز Anhydroglucose (وزن مولكول حداقل 800000) مي باشند تشكيل مي گردد. معمولاً در حالت جامد بشكل صفحات مسطح مي باشند و در حضور آب اين صفحات بطور منظم بهم چسبيده مي باشند، ولي در بعضي مواقع بعضي از آنها از اين حالت مسطح (formFlat) تبعيت نمي كنند و خمشهاي مولكولي (Chain folding) در بعضي از الياف سلولزي مشاهده مي گردد. مولكولهاي سلولز پنبه در حالت كاملاً گسترده و بموازات محور فيبريلها قرار دارند....  شامل ورد 144 ص به همراه تصویر،جدول و نمودار که در توضیحات به خوبی لود نشده اما در تحقیق اصلی موجود مباشد.