کاربرد پسماندهای صنایع کشاورزی در فرآیند رنگرزی دستبافته ها (مقاله علمی وزارت علوم)
درجه علمی: نشریه علمی (وزارت علوم)
آرشیو
چکیده
صنایع رنگرزی یکی از مهم ترین منابع آلاینده محیط زیست بوده است که سالانه مقادیر زیادی پساب سمی و خطرناک حاوی فلزات تولید می کنند. آلودگی و انباشت فلزات سنگین در خاک و آب به سبب تجزیه ناپذیر بودن و انباشت آنها در محیط، فراوانی منابع آلاینده و سمّیت، مشکلی جدی در سطح جهان است. امروزه ارائه راه کارهای ایمن و سازگار با محیط زیست در صنایع رنگرزی دستبافته ها، یک مسئله مهم است و دانشمندان را ترغیب نموده تا با جدیت بیشتری درصدد یافتن راه حل باشند. در سال های اخیر افزایش آگاهی عمومی در مورد محیط زیست، اکولوژی و کنترل آلودگی سبب ترغیب صنایع نساجی به استفاده از مواد طبیعی شده است. در این راستا در این پژوهش برای اولین بار از پوست پسته و تاج خروس به عنوان زائدات صنایع کشاورزی برای رنگرزی زیست سازگار نخ پشمی استفاده شد. روش پژوهش از نظر هدف کاربردی است و به منظور به حداقل رساندن میزان مواد مصرفی و زباله های تولیدی، از روش آماری رویه پاسخ از روش آماری رویه سطح پاسخ و از روش طراحی باکس - بهنکن بر پایه روش فاکتوریل ناقص سه سطحی استفاده شد. اثر سه پارامتر غلظت رنگزا، غلظت سیتریک اسید و مدت زمان رنگرزی بر میزان قدرت رنگی نسبی نمونه ها مورد ارزیابی قرار گرفت و بر اساس آنها شرایط بهینه رنگرزی معرفی شد. نتایج حاصل از ضرایب همبستگی که اختلاف کمی را بین ضریب تنظیم شده (9832/0) و ضریب پیش بینی شده (9307/0) نشان داد و همچنین ضریب همبستگی بالای مدل (9927/0) نشان داد که روش رویه - پاسخ قادر است تا فرآیند رنگرزی پشم با رنگزای تاج خروس را با تعداد کمی از آزمایش ها، پیش بینی و بهینه سازی کند. همچنین تمامی متغیرهای مستقل مورد بررسی در این پژوهش، مربع غلظت رنگزا و تداخل همزمان متغیرهای غلظت رنگزا و سیتریک اسید، با سطح اطمینان 95% بر متغیر پاسخ (قدرت رنگی نسبی) معنی دار و مؤثر می باشند. استفاده از بیودندانه زیست سازگار پوست پسته در رنگرزی پشم با عصاره تاج خروس منجر به بهود میزان جذب رنگ توسط الیاف شده و ثبات های عمومی قابل قبولی را حاصل می سازد. استفاده از پوست پسته به عنوان یک بیودندانه زیست تخریب پذیر و پایدار جدید در صنایع رنگرزی نه تنها منجر به افزایش راندمان رنگرزی می شود، بلکه در به حداقل رساندن مشکلات زیست محیطی ضایعات کشاورزی و محصولات جانبی نیز مفید خواهد بود. بنابراین این روش می تواند به عنوان یک جایگزین عالی و اقتصادی برای دندانه های فلزی متداول درنظر گرفته شود و کمک شایانی به کاهش آلودگی محیط زیست و تولید مواد با ارزش افزوده بالا نماید.Application of Agricultural Industry Wastes in the Dyeing Process of Handwovens
Textile processing industries are one of the major hazardous sources from an ecological point of view that produce large amounts of toxic and dangerous waste containing heavy metals every year. Heavy metal accumulation and contamination in water and soil is a serious problem throughout the world due to their non-biodegradable nature, toxicity, abundant sources, and accumulative behavior in the environment. There is an urgent need to explore biocompatible and safe ways for textile dying industries to use environment benign route. Recently, there has been greater interest in the use of natural products in the dyeing industry due to improving international awareness of waste disposal, water pollution, and the environment. In the present work, Pistacia shell and Amaranth were considered as bio-compatible mordant and dye for the wool dyeing process. The research method is practical in terms of purpose and response surface methodology based on Box-Behnken Design (BBD) was used to design experiments and minimize the amount of consumables and production waste. The effects of three main parameters i. e. dyeing time, dye concentration, and citric acid concentration on the color performance of wool yarns were investigated and the optimum conditions were specified. The validity of the model for optimization and prediction of the process with a low number of experiments was established by experimental results (low difference between adjusted correlation coefficient (0.9832) and predicted coefficient value (0.9307)) and also by a high value of model correlation (0.9927). Also, it was found that all independent factors, the quadratic effect of dyeing concentration, and the interaction terms citric acid-dyeing concentration were significant at a confidence level of 95%. The results show that the Pistacia shell used as a bio-mordant can improve the affinity of wool yarns to the dye extract and obtain acceptable dye fastness properties. The use of Pistacia shell as a biodegradable and new sustainable bio-mordant in the dyeing industry resulted not only in increasing dyeing efficiency but also in minimizing the environmental problem of agricultural waste and byproducts. Hence, the proposed novel approach might serve as an excellent and economical replacement for the common metallic mordants and provide a space for new businesses with value-added at no environmental costs.
تبلیغات
