سلولاز اسیدی در ضد پرز: pH، دما و تعادل افت استحکام

سلولاز اسیدی چه می‌کند و چه نمی‌کند؟

سلولاز اسیدی پیوند گلیکوزیدی β-1,4 را در سلولز هیدرولیز می‌کند. در عملیات ضد پرز و بیوپولیشینگ همین واکنش کار را انجام می‌دهد: سرِ الیافی که از بدنه نخ بیرون زده از همین پیوند بریده می‌شود و با عمل مکانیکی از سطح جدا می‌شود. نتیجه سطح صاف‌تر، رنگ تمیزتر و زیردست نرم‌تر است.

کاری که انجام نمی‌دهد تمام کردن پیلینگ است. آنزیم فقط سرهای الیافی را می‌برد که در لحظه عملیات روی سطح هستند. در مصرف، سرهای تازه از بدنه نخ بیرون می‌زنند. بیوپولیشینگ شروع پیلینگ را به تأخیر می‌اندازد و شدتش را کم می‌کند؛ آن را صفر نمی‌کند. تعهدی که به مشتری داده می‌شود باید در همین چارچوب بسته شود.

آنزیم هدفش را هم تفکیک نمی‌کند. همان آنزیمی که پرز سطح را می‌برد، هر جا تماس پیدا کند سلولز را می‌برد. معیار این عملیات به همین دلیل «چقدر تمیز شد» نیست، «چقدر از دست رفت» است.

چرا پنجره کاری این‌قدر باریک است؟

آنزیم یک پروتئین است و فعالیتش به شکل سه‌بعدی‌اش بسته است. با تغییر pH گروه‌های باردار روی سطح پروتئین عوض می‌شوند و هندسه جایگاه فعال به هم می‌خورد. با بالا رفتن دما ساختار باز می‌شود و دیگر تا نمی‌خورد.

پنجره‌ای که منابع برای رده سلولاز اسیدی می‌دهند pH 4,5-5,5 و 50-55 °C است. این یک بازه رده‌ای است، نه مشخصات یک محصول. درین کیمیا این رده را در ترکیه تولید می‌کند و مقادیر کاری هر محصول از آنزیم‌های ضد پرز (آنتی پیلینگ) در صفحه همان محصول آمده است: در انتظار داده.

بیرون زدن از پنجره دو نتیجه متفاوت دارد و این دو با هم اشتباه گرفته نمی‌شوند:

این تفکیک سرِ ماشین اهمیت دارد. رفلکس «نتیجه نگرفتیم، دوزاژ را بالا ببریم» وقتی مشکل دما باشد چیزی جز هزینه اضافه نمی‌کند.

pH را چطور نگه می‌داریم؟

رایج‌ترین خطا در رنگرزی، تنظیم یک‌باره pH حمام با اسید استیک و رها کردن آن است. قلیای باقی‌مانده روی کالا، بی‌کربنات آب و خودِ ماشین pH را در طول عملیات بالا می‌برند. pH اندازه‌گیری‌شده در پایان کار می‌تواند نیم واحد بالاتر از نقطه تنظیم اول باشد و همین بخش محسوسی از فعالیت را با خودش می‌برد.

راه درست بافر است: سیستم اسید استیک / استات سدیم در این ناحیه pH کار را انجام می‌دهد. ظرفیت بافر باید اندازه‌ای باشد که قلیای وارد‌شده با کالا را جذب کند.

ترتیب کار:

1. آبکشی پیش از مرحله آنزیم کامل انجام شود. سود باقی‌مانده از پخت یا سفیدگری ظرفیت بافر را پیش از شروع عملیات مصرف می‌کند.
2. حمام با نسبت حمام رسپی پر شود، دما به هدف برسد و pH با بافر تنظیم شود.
3. اندازه‌گیری pH تأیید نهایی است؛ محاسبه دوزاژ پیش از آن انجام نمی‌شود.
4. آنزیم اضافه شود. کنسانتره مستقیم ریخته نمی‌شود؛ رقیق می‌شود و با گردش حمام دوز می‌شود.
5. در میانه عملیات pH یک بار دیگر خوانده شود. اگر جابه‌جا شده، رسپی از سمت بافر اصلاح می‌شود، نه از سمت آنزیم.

افت استحکام را چطور کنترل می‌کنیم؟

شدت عملیات حاصل‌ضرب سه متغیر است: مقدار آنزیم، زمان و عمل مکانیکی. تنها یکی از این سه خطی رفتار می‌کند.

دوزاژ. واکنش آنزیم-سوبسترا که به اشباع رسید، آنزیم بیشتر سرعت را بالا نمی‌برد. بعد از نقطه اشباع دوزاژ فقط هزینه است.

زمان. خطی‌ترین راه تنظیم اثر. دوزاژ ثابت نگه داشته می‌شود و زمان پله‌ای می‌شود تا برای آن پارچه منحنی خودش در بیاید. در آزمایشگاه چهار نمونه در دقیقه‌های 20، 30، 40 و 50 گرفته می‌شود و افت وزن و زیردست هر چهار نمونه مقایسه می‌شود.

عمل مکانیکی. عملیات روی ماشین‌های رمق‌کشی بسته می‌شود و شدت مکانیکی هر ماشین با ماشین دیگر تفاوت دارد: همان آنزیم با همان دوزاژ در ماشین جت دور بالا بسیار تندتر از اورفلو کار می‌کند. همین اصلی‌ترین دلیل است که رسپی‌ها بین ماشین‌ها جابه‌جا نمی‌شوند.

معیار کار افت وزن است، چون در آزمایشگاه سریع درمی‌آید و با افت استحکام کششی هم‌جهت حرکت می‌کند. در سفارش‌های حساس کنار منحنی افت وزن یک اندازه‌گیری استحکام هم گذاشته می‌شود؛ نسبت این دو به ساخت پارچه بستگی دارد و وقتی یک بار درآمد، برای همان کیفیت قابل استفاده است.

مقدار هدف افت وزن به پارچه، به نخ و به زیردست خواسته‌شده بسته است: در انتظار داده.

چرا غیرفعال‌سازی آنزیم کنار گذاشته نمی‌شود؟

وقتی زمان عملیات تمام می‌شود آنزیم هنوز فعال است. حتی با تخلیه حمام و شروع آبکشی، آنزیمی که روی کالا مانده کار می‌کند. در فاصله تا خشک شدن یک افت استحکام بی‌صدا جمع می‌شود و منبعش بعداً پیدا نمی‌شود، چون در سوابق عملیات همه‌چیز عادی به نظر می‌رسد.

سلولاز از دو راه متوقف می‌شود و در عمل هر دو با هم اجرا می‌شوند:

• جابه‌جایی pH. با کربنات سدیم یا سود سوزآور pH به‌طور محسوس بیرون از بازه کاری آنزیم برده می‌شود.
• دما. حمام بالاتر از آستانه دناتوراسیون برده و مدتی در آن دما نگه داشته می‌شود.

کدام pH و کدام دما کافی است از آنزیمی به آنزیم دیگر تفاوت دارد: در انتظار داده.

اگر رنگرزی پس از مرحله آنزیم بیاید، غیرفعال‌سازی آنزیم اهمیت دوچندان دارد. فعالیت باقی‌مانده در حمام رنگرزی هم سلولز را می‌برد و افتی تولید می‌کند که به حساب رنگرزی نوشته می‌شود.

پیش از رنگرزی یا پس از رنگرزی؟

هر دو انجام می‌شود.

پیش از رنگرزی. رنگزا روی سطح تمیز می‌نشیند، از نظر ثبات رنگ ریسکی نیست و افت وزن روی وزن پارچه خام حساب می‌شود. عیبش این است که پرز بریده‌شده رنگ ندارد و سود شفافیت رنگ کمتر می‌شود.

پس از رنگرزی. پرز سطحی که بریده می‌شود رنگی است و رنگ به‌طور محسوس جان می‌گیرد. ریسکش این است که حمام اسیدی روی بعضی رنگزای راکتیو نوانس را جابه‌جا می‌کند و در رنگ‌های تیره الیاف رنگی آزادشده در حمام می‌تواند دوباره روی سطح بنشیند. در رنگ‌های تیره آزمون آزمایشگاهی حتماً انجام می‌شود. همین‌جاست که آنزیم‌های سلولاز نوترال جلو می‌آیند، چون سلولاز نوترال در بازه خنثی کار می‌کند و فشار کمتری روی ثبات رنگ می‌گذارد.

قاعده‌ای که معمولاً کار می‌کند: در رنگ‌های روشن و متوسط پس از رنگرزی، در تیره‌ها و در هر رنگی که ریسک ثبات دارد پیش از رنگرزی.

چهار خطای پرتکرار

1. pH بدون بافر. یک بار اسید زدن در طول سیکل نگه نمی‌دارد. نشانه: همان رسپی در بعضی پارت‌ها نتیجه می‌دهد و در بعضی نمی‌دهد.
2. جابه‌جا کردن رسپی بین ماشین‌ها. رسپی تأییدشده روی اورفلو در جت دور بالا زیادی تند کار می‌کند. نشانه: افت استحکام غیرمنتظره با رسپی دست‌نخورده.
3. غیرفعال‌سازی ناقص. نشانه: فاصله سیستماتیک بین نمونه آزمایشگاهی و پارت تولید، با افت بیشتر در تولید.
4. ترشدگی ناکافی. روی پارچه‌ای که آبدوستی پایینی دارد آنزیم به تمام سطح هم‌زمان نمی‌رسد و کار با ناهمواری رنگ در می‌آید. عدد تست قطره که از عملیات مقدماتی می‌آید پیش‌شرط مرحله آنزیم است.