الیاف موز چگونه از گیاه آن استخراج می شوند؟
میوه گیاه موز در ابتدا به صورت غنچه های نشکفته است و پس از رسیدن به شکل خوشه هایی از میوه های بزرگ زرد رنگ در می آید. هر گیاه معمولاً بین ۱۰ تا ۲۰ دسته موز به بار می آورد و هر کدام حاوی ۱۲ تا ۲۰ عدد موز هستند.
پس از اینکه میوه ها کاملاً رسیدند، برداشت شده و به کارخانه های فرآوری منتقل می گردند، و پوست آنها با دست کنده می شود. سپس میوه موز پوست کنده به صورت خمیر درآمده و با آب مخلوط می شود. در نهایت می توان این مخلوط را فیلتر کرده و خمیری حاوی سطوح بالای سلولز به دست آورد که برای ساخت محصولات کاغذی بسیار مناسب می باشد.
پس از اتمام این فرآیند، الیاف از طریق جوشاندن خمیر کاغذ در آب داغ از آن جدا می گردند. سپس الیاف به خشک کن منتقل می شوند تا رطوبت اضافی آنها از بین برود؛ با این کار ناخالصی های باقی مانده که می توانند باعث تغییر رنگ الیاف و یا رشد کپک در میان آنها شوند نیز از بین می روند. الیاف موز پس از پایان این فرآیند، تبدیل به محصولات چند بار مصرف می شوند.
ساختار الیاف موز
الیاف موز بلند، محکم و بسیار انعطاف پذیر هستند؛ از این رو ماده ای مطلوب برای ساخت محصولات مختلف محسوب می شوند. استحکام آنها ۱۵ برابر پنبه و ۱۰ برابر پارچه لیننی است. این ویژگی ها الیاف موز را به یک انتخاب عالی برای ساخت لباس تبدیل کرده اند؛ زیرا دوام آنها نسبت به پارچه های ساخته شده از مواد سنتی بیشتر است.
ساختار الیاف لیفی مانند موز پیچیده است. آنها معمولاً از مواد لیگنوسلولزیک (Lignocellulosic) تشکیل می شوند و متشکل از میکرو فیبریل های سلولزی هستند که به صورت مارپیچ در ماتریسی بی شکل از لیگنین و همی‌سلولز پیچانده شده اند. محتوای سلولزی در خواص مکانیکی این الیاف نقش مهمی ایفا می کند.
الیاف موز حاوی سلول های زیادی هستند. تعداد حفره های سلولی در مقایسه با ضخامت دیواره آنها بسیار زیاد است. پیوندهای این الیاف غیر معمول هستند، و نوکشان تیز و مسطح است. آنها متشکل از نوارهایی هستند که محدوده اندازه قطر آنها بین ۱۴ تا ۵۰ میکرون بوده و طولشان از ۰.۲۵ تا ۱.۳ سانتی متر متغیر است، و به شکل حفره های بیضی شکل تا مدور می باشند.
خواص الیاف موز
برخی از خواص الیاف موز عبارتند از:
مقاومت در برابر حرارت
الیاف موز در اصل سلول های توخالی هستند که لیگنین ها اجزای اصلی آنها را تشکیل می دهند. آنها به دلیل اینکه لیگنین یک پلیمر طبیعی است و باعث سختی دیواره های سلول ها می شود، بسیار محکم هستند. این سلول ها به خوبی در برابر گرما دوام می آورند. الیاف ساقه موز را می توان با ریسیدن و تاباندن، مشابه الیاف جوت فرآوری کرد و از آنها برای ساخت محصولات عایق حرارتی استفاده نمود.
مقاومت شیمیایی
سلول های گیاهی موز با یک پوشش مومی ضخیم پوشانده شده اند که از آنها در برابر آفات و بیماری ها محافظت می کند و باعث صافی پوست میوه موز می شود. این پوشش برای انسان نیز مفید است؛ زیرا اجازه نفوذ مواد شیمیایی را به ساقه موز نمی دهد و آنها را در برابر مواد شیمیایی مثل اسیدها و بازها بسیار مقاوم می کند.
محتوای اسیدی و قلیایی الیاف موز بسیار پایین است و می توان آنها را به راحتی سفید کرد، بدون اینکه خواص فیزیکی آنها دستخوش تغییر شود.
جذب آب
ساقه موز در مقایسه با سایر الیاف گیاهی مانند جوت، کتان، کنف، کنف سیسال و الیاف برگ آناناس بسیار جاذب تر هستند. این ویژگی آنها را برای ساخت کاغذ مناسب می کند؛ زیرا باعث کاهش زمان پیوند مواد شیمیایی برای تجزیه الیاف گیاهی به اجزای کوچک تر می شوند. به همین دلیل الیاف ساقه موز جایگزین مناسبی برای ساخت کاغذ هستند؛ چون نسبت به سایر الیاف مورد استفاده در ساخت کاغذ، آب بیشتری جذب می کنند.
الیاف موز به راحتی آب را جذب کرده و آزاد می نمایند.
انعطاف پذیری و کشش
الیاف ساقه موز هم انعطاف پذیر هستند و هم خاصیت ارتجاعی دارند؛ به همین دلیل برای ساخت طیف گسترده ای از محصولات، از طناب گرفته تا بانداژ مناسب می باشند. ثابت شده که ساقه موز دو برابر محکم تر از الیاف ذرت است (الیاف ذرت هم یکی دیگر از جایگزین های محبوب برای تولید کاغذ می باشند).
زیست تخریب پذیری
الیاف ساقه موز به سرعت در حال تبدیل شدن به یک گزینه جذاب در دنیای بیو پلاستیک ها هستند، زیرا تجزیه آنها تنها چهار هفته طول می کشد؛ در حالیکه تجزیه پلاستیک های مصنوعی مستلزم گذشت چندین سال است.
از گیاهان و الیاف موز می توان به عنوان وسیله ای برای ترکیب یا هضم کردن سلولزهای قلیایی به منظور تولید آنزیم ها جهت ساخت قندهای صنعتی استفاده کرد. این قندهای صنعتی به عنوان بستری برای مخمرها و سایر میکرو ارگانیسم های مفید مورد استفاده در تولید اتانول، اسید استیک، بوتانول و گاز متان می توانند به کار روند. از طرف دیگر احتمال دارد الیاف موز به عنوان ابزارهای بسته بندی یا عایق مورد استفاده قرار بگیرند؛ زیرا قالب پذیر بوده و بسیار سبک می باشند.
الیاف موز در مقابل اشعه ماوراء بنفش به خوبی مقاومت می کنند.
انواع فیبر موز
دو نوع اصلی فیبر موز وجود دارد – پوست بیرونی و پوست داخلی. با این حال، هنگامی که با سایر الیاف طبیعی ترکیب می‌شوند، مواد جدیدی را تشکیل می‌دهند. در اینجا این چهار نوع رایج وجود دارد:
الیاف پوست بیرونی موز: این رشته و الیاف زبر، قرن‌ها در کاربردهای صنعتی مورد استفاده قرار گرفته است. همچنین برای طناب، تشک و لباس‌های بیرونی ضخیم مناسب است.
فیبر موز پوست داخلی: این پارچه موز بسیار نرم است، درست مانند ابریشم. نسبتاً ظریف است و تولید آن بسیار گران است.
. ابریشم موز: این پارچه مخلوط الیاف موز و ابریشم نیست. این فقط یک اصطلاح دیگر برای فیبر پوست داخلی موز است که شبیه به خواص ابریشم است.
پنبه موز: پارچه مرغوب از پوست بیرونی موز نیز پنبه موز نامیده می‌شود. بافتی مانند پنبه دارد و این دو، شباهت‌های بسیار دیگری دارند.
موارد استفاده از پارچه موز
الیاف موز بسته به اینکه از چه چیزی ساخته شده است برای ساختن چیزهای مختلفی استفاده می‌شود، پوست داخلی یا ساقه. آستر داخلی نرم است و برای پارچه‌های ابریشمی استفاده می‌شود.
این یک جایگزین برای لباس‌های ساخته شده از ابریشم، مانند پیراهن، بلوز، لباس زیر زنانه، لباس مجلسی، کتانی، لباس شب یا روپوش است.
به غیر از پوشاک، از الیاف موز برای تهیه موارد زیر استفاده می‌شود:
لوازم جانبی: متوجه خواهید شد که فیبر موز بیشتر در ساخت لوازم جانبی استفاده می‌شود. دستکش‌ها، دست‌ها و روسری‌های ساخته شده از الیاف موز محبوبیت زیادی پیدا کرده‌اند.
دکور: در زمان‌های گذشته، عدم توسعه فناوری، استفاده از الیاف موز را برای کاربردهای خشن مانند طناب، کف در یا برگ‌های دیوار محدود می‌کرد. استفاده بیشتر از این الیاف هنوز در وسایل دکوری با مضمون گرمسیری جزء اصلی است.
صنعت خودرو: نسل دوم مرسدس بنز کلاس A با لاستیک زاپاس پوشیده شده از پلی پروپیلن، مواد کمپوست و ترموپلاستیک تعبیه شده با الیاف موز معرفی شد.
این مخلوط دارای مقاومت جاده‌ای و استحکام کششی بالایی بود که باعث می‌شد در برابر ضربات یا قرار گرفتن در معرض محیطی مانند آب، اشعه UVB/UV و چند ماده شیمیایی مقاومت کند.
نوار بهداشتی: موسسه بین‌المللی محیط زیست و توسعه، برنامه‌ای را برای آموزش زنان در آفریقا (روآندا) راه اندازی کرد تا با استفاده از الیاف موز، نوارهای بهداشتی سازگار با محیط زیست و ارزان قیمت بسازند.
کدام کشور امروز بزرگترین تولید کننده فیبر موز است؟
هند تولید کننده اصلی فیبر موز امروز است زیرا سعی دارد بر روی شیوه‌های ارگانیک و پایدار تمرکز کند. این کشور سالانه حدود 28 میلیون و 400 هزار تن فیبر موز تولید می‌کند.
فناوری و فرآیند تولید الیاف موز
دو روش برای استخراج الیاف موز به نام های روش Bacnis و روش Loenit وجود دارد.
در روش Bacnis، الیاف موز از ساقه پسماند گیاه موز تولید می شود. غلاف بیرونی لایه ای محکم از فیبر است. الیاف در درجه اول در مجاورت سطح خارجی غلاف قرار دارد و می تواند به آسانی در نوار های ۵ تا ۸ سانتی متر و ضخامت ۲ تا ۴ میلیمتر در کل طول غلاف، لایه برداری شود.
این فرآیند چاک دادن به عنوان tuxying (تار تار کردن ساقه) که tuxies نیز نامیده می شوند، شناخته شده است. دو روش تار تار کردن ساقه در فیلیپین مورد استفاده می باشند. در روش اول به نام روش Bacnis تنه از و سپس غلاف با توجه به موقعیت خود در ساقه از هم جدا می گردند. سپس آن ها مسطح شده و فیبر از ساقه به وسیله برش قسمت خمیری و سپس از توکسی جدا می شود.
در روش Loenit، توکسی ها به طور همزمان از ساقه یک غلاف جدا می شوند. در هر کدام از این روش ها، توکسی به دسته های ۲۳ تا ۲۷ کیلوگرم گره خورده و برای تمیز کردن از چاقوی برش دهنده استفاده می شود. در این فرآیند، توکسی ها زیر تیغه چاقو کشیده می شوندکه به طور محکم به هم فشار داده می شود تا بافت گیاهی بین فیبر ها را جدا کند. پس از آن، فیبر خشک می شود و به دسته های مجزا برای درجه بندی بعدی و خرمن شدن تبدیل می شود.
علاوه بر برش دستی، از ماشین ها در جایی مورد استفاده قرار می گیرند که بخش غلاف خارجی تیره باید برداشته شده و به طول ۱۲۰ تا ۱۸۰ سانتی متر بریده شوند. بخش های بعدی بین رول و بافت های خمیری از یکدیگر جدا می شوند، نیمی از طول با دو استوانه چرخان بزرگ که لبه آنها با تیغه برشی پوشانده شدند غلاف را خراش می دهد در حالی که فشار بر روی یک سطح صاف، خشک، مدرج و طاس مانند است.
الیاف موز را می توان با استفاده از روش های شیمیایی، مکانیکی یا بیولوژیکی استخراج کرد. روش شیمیایی باعث آلودگی محیط زیست می شود در حالی که روش مکانیکی نمی تواند مواد چسبنده را از سطح تار الیاف پاک کند. روش های بیولوژیکی بسترهای الیاف بهتری نسبت به دو روش دیگر به همراه آسیب به زیست محیطی کمتری دارند. استخراج الیاف موز با استفاده از پاکسازی طبیعی بیولوژیکی قبلا گزارش شده است. پس از استخراج الیاف، جداسازی مواد چسبنده قبل از استخراج الیاف ضروری است. حذف مواد پوشاننده سنگین و مواد چسبناک غیر سلولزی از بخش سلولزی، degumming (جداسازی مواد چسبنده) نامیده می شود.
الیاف موز، ساختار های چند سلولی دارد. حفره های درون جداره ساقه در رابطه با ضخامت دیواره بزرگ هستند. علامت های صلیب بسیار نادر هستند و نوک های فیبر تیز و صاف می باشند، نوارها مثل قطر فیبر از ۱۴ تا ۵۰ میکرون و طول آن از ۰.۲۵ سانتیمتر تا ۱.۳ سانتیمتر است و شکل های بیضی مانند بزرگی را در حفره های دایره ای نشان می دهد.
“شبه- ساقه” یک تجمع استوانه ای و خوشه ای از پایه های ساقه برگ است. الیاف موز در حال حاضر محصول زاید کاشت موز بوده و یا به طور صحیح مورد استفاده قرار نمی گیرد یا از بخشی از آن استفاده نمی شود.
استخراج الیاف از شبه ساقه یک عمل معمول نیست و بیشتر ساقه برای تولید الیاف مورد استفاده قرار نمی‌گیرد. خریداران برای الیاف موز مقطعی هستند و هیچ روش اصولی برای استخراج این فیبرها به طور منظم وجود ندارد. استفاده مفید از این الیاف باعث افزایش تقاضا خواهد شد که در کاهش قیمت ها تاثیر خواهد گذاشت.
الیاف موز در ساختار پیچیده هستند. آن ها به طور کلی به عنوان لینگو سلولز، متشکل از میکرو فیبریل های سلولزی پیچ خورده در یک ماتریکس آمورف از لیگنین و همی سلولز تشکیل می شوند. محتوای سلولز به عنوان یک فاکتور تعیین کننده برای خواص مکانیکی همراه با زاویه میکروفیبریل عمل می کند.
محتوای سلولزی بالا و زاویه میکروفیبریل پایین خواص مکانیکی مطلوبی را برای الیاف به وجود می آورند. لیگنین ها از ۹ واحد کربن مشتق از الکل جانشین شده سینامیل الکل تشکیل شده اند؛ که عبارتند از: الکل های کوماریل ، کنیفریل و سیرینگیل. لیگنین ها با همی سلولز ها مرتبط هستند و نقش مهمی را در مقاومت واپاشی طبیعی آن ایفا می کنند.
