آنزیم آهارگیری: کدام آمیلاز، کدام راه، کدام کنترل

آهار چه می‌کند و چرا باید برداشته شود؟

نخ تار روی ماشین بافندگی مدام سایش و کشش می‌بیند. آهار لایه‌ای نازک روی نخ می‌کشد، پرز را می‌خواباند و پارگی را کم می‌کند. وقتی پارچه از ماشین پایین آمد، این لایه دیگر کاری روی پارچه ندارد.

بماند، هر مرحله بعدی خراب می‌شود. فیلم آهار آب را رد می‌کند: پارچه خیس نمی‌خورد، بخشی از پراکسید هیدروژن حمام سفیدگری صرف تخریب آهار می‌شود و رنگ به‌طور یکنواخت به الیاف نمی‌رسد. هر بهبودی که در عملیات مقدماتی به دست می‌آید، به اندازه لایه آهار زیر آن کار می‌کند.

مقدار آهار روی پارچه خام پنبه‌ای معمولاً بین چند درصد تا حدود پانزده درصد وزن نخ گفته می‌شود. این یک بازه رده‌ای است؛ کیفیت، نوع ماشین بافندگی و رسپی بافنده تعیین می‌کند کجای این بازه می‌ایستید. گرفتن رسپی آهار از بافنده، تعداد آزمون‌هایی را که در رنگرزی باید انجام شود پایین می‌آورد.

آیا هر آهاری با آنزیم برداشته می‌شود؟

نه. آلفا آمیلاز پیوند گلیکوزیدی α-1,4 نشاسته را از نقاط تصادفی می‌شکند. زنجیره‌های آمیلوز و آمیلوپکتین به دکسترین‌های محلول در آب می‌رسند و با آبکشی گرم از پارچه بیرون می‌روند. آنزیم به سلولوز کاری ندارد؛ به همین دلیل در آهارگیری نگرانی افت استحکام مطرح نیست.

آهارهای غیرنشاسته‌ای تماماً بیرون این مکانیسم می‌مانند.

بخش بزرگی از پارچه‌های پنبه‌ای بافته‌شده در ترکیه آهار مخلوط دارد. آنزیم سهم نشاسته را می‌برد، بقیه را شستشو باید ببرد. شکایت «آنزیم را ریختیم، TEGEWA بالا نیامد» بخشی از همین‌جا می‌آید و راه‌حل دوز بالاتر فرض می‌شود. برای پلیمری که آنزیم آن را نمی‌بیند، آنزیم اضافه می‌شود.

اگر رسپی بافنده در دست نیست، در آزمایشگاه سه نمونه از همان پارچه کار می‌شود: یکی فقط شستشوی قلیایی گرم، یکی فقط آنزیم، یکی هر دو به‌ترتیب. نتیجه مقیاس TEGEWA و تست قطره نشان می‌دهد کدام سهم از کدام راه رفته است.

آمیلاز استاندارد یا آمیلاز HT؟

فیلم نشاسته زیر دمای معینی متورم نمی‌شود. آنزیم به فیلم متورم‌نشده وارد نمی‌شود، از بیرون کار می‌کند و کند می‌ماند. انتخاب دما از این رو تنها به مقاومت آنزیم مربوط نیست، به دسترس‌پذیری آهار هم مربوط است.

بازه‌ای که منابع برای آمیلازهای استاندارد با منشأ Bacillus می‌دهند pH 6-7,5 و 55-70 °C است؛ تیپ‌های دمای بالا برای کار در بازه 90-105 °C انتخاب می‌شوند. هر دو بازه رده‌ای هستند، مشخصات محصول نیستند. خانواده آنزیم‌های آهارگیری Derin Kimya هر دو تیپ را دارد و مقادیر هر محصول در صفحه خودش داده می‌شود: در انتظار داده.

در عمل ماشین است که آنزیم را انتخاب می‌کند، نه برعکس. نگه‌داشتن 60-70 °C روی ژیگر یا در رمق‌کشی ساده است و تیپ استاندارد کافی است. در خط پیوسته‌ای که پارچه با فولارد اشباع می‌شود و مستقیم به بخارده می‌رود، زمان ماند با ثانیه اندازه می‌شود؛ آنجا کار را فقط تیپی که در دمای بالا کار می‌کند تمام می‌کند. پد-رول گرم‌شده هم همان طرف می‌ایستد.

دلیل دوم اقتصادی است: تیپ HT اجازه می‌دهد آهارگیری و پیش‌شستشو در یک گذر جمع شوند. حساب بخار و آب بیشتر وقت‌ها اینجا می‌چرخد، نه روی قیمت آنزیم.

بین سه راه اجرا چه چیزی عوض می‌شود؟

فرق این سه تنها زمان نیست. در فولارد-ماند آنزیم همراه پارچه داخل یک رول بسته می‌ماند؛ حمامی نیست، گردشی نیست، پس بعد از تمام شدن واکنش راهی برای اصلاح محیط هم نیست. در رمق‌کشی pH و دما وسط کار اندازه گرفته و اصلاح می‌شود. در خط پیوسته اما، فهمیدن خطا و گذشتن چند متر پارچه از خط همزمان اتفاق می‌افتد.

در فولارد-ماند مقدار آنزیمی که پارچه با خود می‌برد مستقیم به میزان برداشت حمام بسته است. اپراتوری که غلظت حمام را نگه می‌دارد و فشار فولارد را عوض می‌کند، بدون اینکه بداند دوز را عوض کرده است. در پیوسته حاشیه خطایی نمی‌ماند: خط کند شود آهارگیری بیش از حد می‌شود، تند شود کم، و هر دو می‌تواند در یک شیفت روی یک پارتی دیده شود.

ترتیب بستن رسپی در هر سه راه یکی است:

1. خیس‌خوری پارچه خام را کنترل کن. اگر بار موم و روغن بالاست، انتخاب ترکننده پیش از انتخاب آنزیم می‌آید.
2. سختی آب و pH آن را اندازه بگیر. بدون این دو عدد مقدار عامل کمپلکس‌کننده تعیین نمی‌شود.
3. حمام را ببند: ترکننده، بافر و اگر لازم است الکترولیت. دما را به هدف برسان.
4. آنزیم را رقیق‌شده و با گردش روشن بده. کنسانتره را مستقیم در حمام گرم نریز.
5. در پایان ماند حمام را گرم تخلیه کن و آبکشی اول را گرم بگیر.
6. مقیاس TEGEWA را بخوان و نتیجه را در کارت پارتی بنویس. بدون این خواندن به مرحله بعد نرو.

آهار برداشته‌شده کجا می‌رود؟

آنزیم آهار را محلول می‌کند، از پارچه بیرون نمی‌برد. بیرون بردن کار شستشو است. این تفکیک در عمل زیاد از دست می‌رود: زمان ماند درست، دما درست، اما ظرفیت شستشو که کم باشد TEGEWA باز هم پایین خوانده می‌شود.

آهار حل‌شده به پساب می‌رود و بخش بزرگی از بار آلی عملیات مقدماتی پنبه را تنها به دوش می‌کشد. جمع‌آوری جداگانه حمام آهارگیری در سمت تصفیه بیشتر وقت‌ها از تصفیه کل پساب مخلوط ارزان‌تر درمی‌آید. این قلمی است که در بودجه مواد شیمیایی رنگرزی دیده نمی‌شود و در صورت‌حساب تصفیه دیده می‌شود.

در سمت شستشو سه چیز تعیین‌کننده است: دمای آب، تعداد پله‌های شستشو و نظم جریان معکوس. یک آبکشی سرد تک‌پله می‌تواند نتیجه یک حمام آنزیمی خوب‌کارکرده را کامل پاک کند.

کلسیم چرا مهم است و عامل کمپلکس‌کننده چرا آسیب می‌زند؟

در مولکول آلفا آمیلاز یک یون کلسیم ساختاری هست که حالت تاخورده پروتئین را سر جای خود نگه می‌دارد. کلسیم که کشیده شود، آنزیم در برابر حرارت به‌طور محسوس شکننده‌تر می‌شود.

رفلکس سالن رنگرزی بستن سختی است. یک عامل کمپلکس‌کننده قوی همراه سختی آب، کلسیم آنزیم را هم می‌کشد. نتیجه، افت عملکرد آهارگیری است در حالی که به نظر هیچ چیز در رسپی عوض نشده، و تقصیر معمولاً گردن آمیلاز می‌افتد.

سه راه بیرون آمدن هست. آمیلازی انتخاب می‌شود که وابستگی کمتری به کلسیم دارد؛ نوع و مقدار عامل کمپلکس‌کننده بر اساس آنزیم تعیین می‌شود و «دوز استاندارد» کورکورانه ریخته نمی‌شود؛ یا مقدار کنترل‌شده‌ای نمک کلسیم به حمام داده می‌شود. اینکه کدام‌یک برقرار است به محصول بسته است: در انتظار داده.

همین حساسیت برای کلر آزاد آب شهری هم برقرار است. باقیمانده اکسیدکننده آنزیم را در حمام می‌کشد و این افت با بالا بردن دوز جبران نمی‌شود.

آهارگیری چطور تأیید می‌شود؟

مقیاس بنفش TEGEWA رنگ آبی-بنفشی را که محلول ید-یدید پتاسیم با نشاسته می‌دهد روی کارتی نُه‌پله می‌خواند. 1 یعنی باقیمانده نشاسته زیاد، 9 یعنی نشاسته دیده نمی‌شود.

ترتیب اندازه‌گیری:

1. نمونه را آبکشی و خشک کن. روی پارچه خیس رنگ پخش می‌شود و خواندن قابل اعتماد نیست.
2. نمونه را از سر، میانه و ته پارچه بگیر. از یک نقطه خوانده نمی‌شود.
3. محلول را قطره بزن و زمان انتظار روی کارت را رعایت کن.
4. رنگ را در نور روز بخوان و کارت را کنار پارچه بگذار.
5. پایین‌ترین امتیاز سه نقطه را امتیاز پارتی بگیر.

برای پارچه‌ای که به رنگرزی می‌رود معمولاً 7 و بالاتر خواسته می‌شود؛ پیش از چاپ و مرسریزاسیون انتظار بالاتر است. این هم یک انتظار رده‌ای است؛ اگر مشخصات مشتری در میان باشد، آن برقرار است.

مقیاس یک محدودیت دارد: فقط نشاسته را می‌بیند. پارچه‌ای با آهار PVA عدد 9 می‌خواند و همچنان پر از آهار است. به همین دلیل کنار TEGEWA تست قطره گذاشته می‌شود. دو اندازه‌گیری با هم معنا دارند، جدا جدا گمراه می‌کنند.

چه چیزی خراب می‌شود؟

آهارگیری ناقص بعد از رنگرزی به شکل ناهمواری رنگ بیرون می‌آید. آهار روی پارچه یکنواخت پخش نمی‌شود؛ نواحی که آهار را نگه داشته‌اند رنگ کمتری می‌گیرند و اختلاف تنها بعد از خشک کردن دیده می‌شود. سالن در آن نقطه با یکنواخت‌کننده و رسپی رنگ درگیر می‌شود، در حالی که خطا دو مرحله عقب‌تر زده شده است.

حمام که سرد شود آهار دوباره می‌چسبد. دکسترین‌های نیمه‌تخریب‌شده با افتادن دما باز به هم می‌پیوندند و روی سطح پارچه می‌نشینند. تنها چاره این است که حمام گرم تخلیه و آبکشی اول گرم گرفته شود. پارتی‌ای که به آخر هفته کشیده و در ماشین رها شده تا سرد شود، نمونه کلاسیک همین خطاست.

آنزیم مرده وارد حمام می‌شود. ریختن کنسانتره مستقیم در حمام گرم، دوزاژ از نزدیکی خط بخار، قلیای همراه پارچه خام و باقیمانده اکسیدکننده آب همه یک نتیجه می‌دهند. نشانه یکی است: دوز که بالا می‌رود هیچ چیز عوض نمی‌شود.

رسپی بدون نسبت حمام منتقل می‌شود. دوزی که در رمق‌کشی با 1:8 تأیید شده، در 1:5 همان اثر را نمی‌دهد. وقتی رسپی جابه‌جا می‌شود، آنچه باید یکسان شود وزن پارچه نیست، غلظت آنزیمی است که پارچه می‌بیند.

بدون خواندن TEGEWA مرحله بعد شروع می‌شود. اندازه‌گیری دو دقیقه می‌برد، رنگ‌برداری یک پارتی رنگ‌شده یک شیفت. نوشتن امتیاز روی کارت پارتی، بار دومی که همان کیفیت می‌آید بستن رسپی از صفر را هم بی‌مورد می‌کند. در سالنی که سابقه نگه نمی‌دارد، هر بار که همان کیفیت می‌آید رسپی از صفر بسته می‌شود.