رنگزای طبیعی تهیه شده از گیاه اسپرک برای رنگرزی پشم و ابریشم

به گزارش سرویس اطلاع‌رسانی نساجی امروز، یک تیم از دپارتمان شیمی کاربردی دانشگاه دولتی فیصل آباد در مورد استخراج پیگمنت های بر پایه لوتئولین که در گیاهی با نام ورث زردنما-گونه ای از سرده اسپرک-یافت می شود با استفاده از امواج مایکروویو تحقیق و بررسی کرده است.

محققان ادعا می کنند که به روشی برای بهبود فرایند استخراج به منظور تولید رنگزاهای طبیعی دست پیدا کرده اند.

مطالعات نشان می دهد که لوتئولین بر ثبات رنگی، ثبات نوری، ثبات شستشویی و همچنین ثبات سایشی پشم و ابریشم رنگرزی شده تاثیرگذار است.

گسترش استفاده از رنگزاهای مصنوعی دارای اثرات مخرب زیست محیطی بوده و باعث آلودگی آب، هوا و خاک می شود و برهم زننده تعادل اکولوژیک است.  

بر اساس مطالعات انجام شده سالانه حدود 8000 تن رنگزا وارد جریان های آبی می شود که خطر بزرگی برای اکوسیستم های جهانی به شمار می رود.

رنگزاهای زیست پایه به عنوان محصولات اکولوژیک توجهات زیادی را به خود جلب کرده اند. این رنگزاها نه تنها زیست سازگار هستند بلکه دارای خواص دارویی نیز می باشند و از محصولات جانبی آن ها می توان به عنوان کود برای خاک استفاده کرد.

محققان به همین ترتیب روش استخراج لوتئولین از گل های ورث زردنما را کشف کرده اند. با این حال علی رغم مزایای رنگزاهای طبیعی چالش هایی نیز از نظر محدودیت در استخراج و ثبات رنگی ناکافی در مورد آن ها وجود دارد.

با استفاده از فناوری استخراج با کمک امواج مایکروویو می توان کارایی استخراج رنگزاهای طبیعی را بهبود بخشید. محققان موفق شده اند ضمن افزایش کارایی، زمان و مصرف انرژی وحلال را به حداقل برسانند.  از آن جایی که انرژی مایکروویو باعث شکسته شدن دیواره سلولی می شود، امکان فرار مواد بیواکتیو و استخراج آن ها از گیاه به درون حلال را فراهم می کند. امواج مایکروویو فرایند حرارت دهی را تسهیل کرده و باعث افزایش کارایی فرایند استخراج می شوند.

تنوع رنگزاهای طبیعی به گونه ای است که می توان آن ها را هم بر روی مواد اولیه طبیعی و هم مصنوعی به کار گرفت. یکی از مواد اولیه مورد استفاده در این تحقیق پشم بوده که در دسته الیاف نساجی طبیعی قرار گرفته و معمولا در منسوجات و پوشاک از آن استفاده می شود. الیاف پشم حاوی کراتین بوده که از واحدهای آمینو تشکیل می شود و اتصال الیاف با رنگزا را تسهیل می کند. ابریشم یکی دیگر از الیاف مورد استفاده در این تحقیق بوده که منشا آن کرم ابریشم است. فیبروئین ابریشم نیز حاوی پیوندهای آمینو بوده که امکان اتصال با رنگزا را فراهم می کند.

گیاه ورث زردنما که از پژوهشگاه علوم و فناوری رنگ تهران تهیه شده است، به دلیل قابلیت آن برای تولید فام های زرد زیبا بر روی منسوجات انتخاب شده است. این گیاه طیفی از رنگ ها شامل سبز، زرد و نارنجی را بر روی ماده اولیه ایجاد می کند. گل های این گیاه حاوی لوتئولین می باشد؛ ترکیبی که باعث تولید رنگ زرد درخشان می شود.

علاوه بر آن عصاره به دست آمده از این گیاه دارای خواص مفیدی است از جمله خواص ضدمیکروبی، ضدالتهاب، حشره کش، ضدتکثیر، آنتی اکسیدان و محافظت از عصب.

محققان ماده اولیه را آسیاب کرده و سپس از درون یک الک با مش 20 عبور دادند تا یکنواختی ذرات تضمین شده و رنگزای طبیعی از این گیاه استخراج شود.

پس از آن رنگزا بر روی نخ پشمی و پارچه ابریشمی به کار گرفته شد. مطالعه جامع و کاملی بر روی پارچه های رنگرزی شده انجام شد تا تغییرات فیزیکی و شیمیایی ناشی از تابش امواج مایکروویو در آن ها مشخص شود. این کار به منظور بهینه کردن شرایط رنگرزی و با بهره گیری از روش شناسی سطح پاسخ انجام شده است تا بتوان پارامترها را برای به دست آوردن ثبات رنگی و فام های درخشان تنظیم کرد.

ارزیابی ثبات رنگی پارچه ابریشمی و نخ پشمی پس از فرایندهای رنگرزی و دندانه دار کردن در شرایطی که پارامترهای رنگرزی در بهترین حالت خود قرار دارند، تمرکز اصلی این تحقیق بوده است. محققان دریافتند که استفاده از عصاره گیاهی که در دمای c° 80 به مدت 45 دقیقه در معرض تشعشعات مایکروویو قرار می گیرد، باعث بهبود رنگرزی و ثبات رنگی می شود.