بیوتكنولوژی (زیست‌ فناوری)، تلفیق روندهای زیست‌شناختی و فناوری است كه پیشرفتهای سریع در نوآوری‌های آن طی سال‌های اخیر منجر به ایجاد راه‌حل‌های مؤثر و كم‌هزینه‌ در فرآیندهای نساجی شده ‌است. تجربیات موجود، نشان‌دهندة مزایای كاربرد روش‌های بیولوژیك در صنعت نساجی بوده و امروزه گسترش بیوتكنولوژی در صنعت نساجی در كشورهای پیشرفته رو به افزایش است.

در این مقاله، زمینه‌های مختلف كاربرد بیوتكنولوژی در صنعت نساجی به‌صورت كلی بررسی می‌شوند: ‏ 

 ‏1- ابزارهای كنترل و شناسایی ‏
‏1-1- پادتن‌های منوكلونال ‏
‏1-2- ردیاب‌های ‏DNA‏ ‏
‏1-3- زیست‌حسگرها ‏

 ‏2- كاربردهای بیوتكنولوژی در عملیات تكمیلی نساجی ‏
‏2-1- حفاظت محیط ‌زیست ‏
‏2-2- اصلاح مواد خام و یا تولید مواد جدید ‏

 ‏3- فرآیندهای آنزیمی ‏
‏3-1- كاربرد آنزیم‌ها در آماده‌سازی الیاف ‏
‏3-2- كاربرد آنزیم‌ها در آماده‌سازی پارچه ‏
‏3-3- كاربرد آنزیم‌ها در تكمیل كالای نساجی ‏
‏3-4- مراقبت‌های بعدی منسوجات ‏

 مقدمه
‏كاربرد بیوتكنولوژی در صنعت نساجی، از حدود 100 سال قبل، با بكارگیری آنزیم‌های آمیلاز استخراج شده از مالت برای زدودن آهارهای نشاسته‌ای آغاز شد. امروزه با پیشرفت بیوتكنولوژی، راه‌‌حل‌های كم‌هزینه و مؤثر فزاینده‌ای در فرآیند‌های نساجی بوجود آمده است. با پیشرفت‌های صنعت نساجی، كاهش هزینه در تولید انبوه ضروری به‌نظر می‌رسد. بیوتكنولوژی می‌تواند در هر مرحله از تولید و فرآیندهای تكمیلی آن، از مواد اولیة الیاف تا مرحلة تصفیة پساب، باعث صرفه‌جویی در هزینه‌ها شود. ‏

این فناوری، علاوه بر كاهش هزینه، با كاهش مضرات زیست‌محیطی ناشی از شوینده‌ها و مواد شیمیایی، منجر به ایجاد صنعت دوست‌دار محیط‌زیست می‌گردد. از طریق بیوتكنولوژی و استفاده از مواد جایگزین با آثار جانبی كمتر به جای مواد شیمیایی رایج در صنعت نساجی، نه تنها مشكل آلودگی زیست‌محیطی حل می‌شود، بلكه كیفیت و پایداری عملیات نیز بهتر می‌گردد. ‏

زمینه‌های كاربرد بیوتكنولوژی در صنعت نساجی بطور مختصر در جدول 1 بیان شده‌اند كه در ادامه به تشریح هر یك از آنها پرداخته می‌شود. البته كاربردهای عملی امروزی عمدتاً شامل بكارگیری آنزیم‌ها به ویژه آمیلازها در آهارگیری، سلولازها در زیست‌پرداخت كالاهای سلولزی و سنگ‌شویی كالاهای‌جین، پروتئازها در عمل‌آوری پشم و ابریشم و بالاخره آنزیم‌ها در شوینده‌ها می‌باشد. دورنمای استفاده از بیوتكنولوژی در سایر زمینه‌ها نیز مورد توجه محققان بوده و در حال پیشرفت است.


  1- ابزارهای كنترل و شناسایی
روش‌های آنالیزی و كنترلی، جنبه‌های غیرمتداول كاربرد بیوتكنولوژی در نساجی هستند كه امید می‌رود با پیشرفت‌های در حال انجام، به سوی بكارگیری متداول و عمومی سوق یابند. ‏

‏1-1- پادتن‌های منوكلونال (‏Monoclonal Antibodies‏) ‏
این مواد دارای مولكول‌های پروتئینی با قابلیت فوق‌العاده برای شناسایی مواد (حتی در غلظت‌های خیلی كم) هستند كه در داروسازی، پزشكی و اخیراً برای علامت‌دار كردن بكار می‌روند. این مواد به مولكول‌های موردنظر متصل شده و جهت شناسایی، رنگ قابل رویت ایجاد می‌كنند. این مواد در نساجی جهت علامت‌داركردن جین‌های مارك‌دار بكار برده می‌شوند. ‏

‏1-2- ردیاب‌های ‏DNA‏ ‏
آزمون‌های دی‌ان‌آ كه به انگشت‌نگاری ژنتیكی در انسان‌ها شبیه است، یك فناوری حاصل از تحقیقات مهندسی ژنتیك می‌باشد. این تكنیك برای شناسایی الیاف گران‌بها مثل كشمیر از پشم و سایر الیاف مویی بز بكار می‌رود. اكنون ردیاب‌های مشابهی برای شناسایی پنبه و سایر الیاف گیاهی شناخته شده‌‌اند. ‏
 
‏1-3- زیست‌حسگرها (‏Biosensors‏) ‏
زیست‌حس‌گرها یكی دیگر از ابزارهای كنترل در سیستم‌های بیولوژیكی، هستند. این حس‌گرها، شناساگرهای سریع و مؤثر آلودگی می‌باشند كه می‌توانند راه‌حل‌های كم هزینه و سریع برای فرآیندهای شناسایی و كنترل (بر خلاف نتایج آزمایشگاهی پرهزینه و كُند) فراهم كنند. در این زمینه، روی قارچ‌هایی كه قادر به جذب یونهای فلزی سنگین مثل سرب، مس و كادمیم هستند كار شده است كه از تغییر در هدایت و خواص دی‌الكتریك قارچ‌ها استفاده شده‌ است؛ استفاده از آن‌ها ارزان بوده و در مقیاس بزرگتر برای تصفیة فاضلاب‌های حاوی این مواد استفاده می‌شوند. كاربردهای دیگر آن‌ها برای تولید صافی‌ها و پوشش‌های محافظ در نساجی است. ‏

 
‏2- كاربردهای بیوتكنولوژی در عملیات تكمیلی نساجی ‏
مهمترین كاربردهای بیوتكنولوژی در این زمینه شامل اصلاح مواد خام و تولید مواد جدید، فرآیندهای آنزیمی و بهبود حفاظت محیط‌زیست می‌باشد كه در ادامه به تشریح موارد كاربردی هر یك از آنها پرداخته می‌شود: ‏

‏2-1- حفاظت محیط‌زیست ‏
چندین سال است كه فرآیندهای طبیعی میكروبی برای بازیابی پسماندها و تصفیة پساب‌ها در صنعت نساجی استفاده شده است. نه‌تنها برطرف‌كردن رنگ از پساب رنگ‌زاها و جابجایی ضایعات سمی شامل ‏PCPها و حشره‌كش‌ها و فلزات سنگین با روش سنتی یا تصفیه شیمیایی مشكل است، بلكه روش‌های فوق سبب سمی‌شدن سیستم‌های بكار رفته برای تصفیة آنها می‌شوند. ‏

‏2-1-1- رنگ‌زدایی ‏
تصفیة رنگ‌های راكتیو (‏reactive‏) با روش‌های متداول دشوار است؛ زیرا آنها جذب جرم‌های فاضلاب می‌شوند. اخیراً راه‌حلی برای این مشكل پیدا شده است كه شامل حملة مستقیم میكروبی به پیوندهای آزوری رنگ‌زاهای آلی است كه منجر به تخریب كامل و حل آنها می‌شود. روش‌های دیگری از قبیل استفاده از مواد فعال بیولوژیك نظیر ‏chitin‏ برای جذب رنگ معرفی شده است. در بعضی كشورها، محققین از منابع ارزان و قابل دسترس محلی تودة زیستی (‏biomass‏) نظیر خمیر كاه و حتی باقی‌مانده‌های حاصل از راكتورهای ‏biogas‏ استفاده كرده‌اند. ‏


www.smsm.ir

نوع مطلب : مهندسی شيمی - پالایش
نوشته شده در شنبه ۱۹ تیر ۱۳۸۹ توسط SMSM |           |