الیاف شیر + الیاف کازئین

شاید جالبه بدونید که از شیر گاو می‌توان نخ تولید ( الیاف شیر ) کرد و یه ایرانی در آلمان تونسته از این الیاف نخ تولید کنه و تبدیل به لباس کنه بفروشه!!!

الیاف کازئین از دسته الیاف بازیافتی پروتئینی می باشد که از کازئین پلیمریزه شده تولید می شود. اوایل دهه 30 قرن گذشته، آنتونیو فرتی(Antonio Ferretti) یک متد را ابداع نمود تا از طریق آن پروتئین شیر به الیاف تبدیل شود. این الیاف از آنجا که از شیر تولید می شوند و به الیاف شیر نیز شناخته می شوند سازگار با محیط زیست بوده، ضمن آنکه کیفیت و استحکام قابل قبولی نیز دارا می باشد.

کازئین با فرمالدئید یا بنزآلدئید و نمک های فلزی پردازش می شود و سپس از طریق رشته ساز ها الیاف بلند و ابریشمی خارج می شود. الیاف کازئین نرم تر از پشم هستند و دارای گوگرد کمتری هستند.

تولید الیاف شیر
برای تولید این الیاف، ابتدا شیر آبگیری می شود، یعنی تمام محتوای آب از آن خارج می شود. سپس با استفاده از یک روش جدید مهندسی زیستی یک مایع آماده نخ ریسی می شود. مایع آماده شده برای فرآیند ریسندگی به روش تر(تر ریسی) به کار برده شده و از طریق آن لیف نساجی مورد نظر تولید می شود. نکته قابل توجه در رابطه با الیاف شیر(الیاف کازئین) این است که همزمان با تولید آن از یون های فلز روی بهره گرفته می شود، این یون ها پس از اتمام فرایند تولید به اکسید روی تبدیل گردیده و بر این اساس الیاف فوق دارای یک خاصیت ضد باکتری نیز می باشد.

خواص الیاف شیر
همانطور که گفته شد این الیاف از پروتئین شیر تهیه می شوند لذا به نوعی از دسته الیاف پرتئینی به حساب می آیند(بازیافتی پروتئینی). با احتساب این موضوع به جهت ساختاری بسیار شبیه به الیاف پشم می باشد. این شباهت ساختاری به نوعی است که با تست سوزاندن شناخت این دو لیف مقدور نخواهد شد و فقط از طریق شناسایی میکروسکوپی می توان این دو لیف را از یکدیگر تشخیص داد. این الیاف همچون پشم دارای ساختاری فر و موج دار بوده و زیر دستی نرم و خشک دارد لذا یک عایق حرارتی خوب به حساب می آید.

کاربرد الیاف شیر
از این الیاف جهت تولید لباس های گرم زمستانی همچون کلاه، ژاکت و پلوور استفاده می شود. از ترکیب این الیاف با پنبه جهت تولید انواع پیراهن استفاده می شود.

الیاف کازئین نسل جدیدی از الیاف نوآورانه و نوعی الیاف مصنوعی ساخته شده از کازئین شیر از طریق روش مهندسی زیستی با عملکرد مراقبت از سلامت بیولوژیکی، اثر ضد باکتری طبیعی و طولانی مدت است که با عبور آب و نفوذپذیری هوایی عالی تایید شده است. همچنین سالم تر، سبک تر، نرم تر و رنگارنگ است و در برابر قارچ، حشرات مقاوم است.

شیر بدون چربی برای تولید الیاف پروتئین شیر استفاده می شود. پروتئین های کازئین حاصل از شیر گاو، اجزای اصلی این لیف هستند. لیف کازئین شامل هجده اسید آمینه است و ترکیبی از فواید الیاف طبیعی و مصنوعی دارا است. pH لیف شیر 6.8 است که همان pH پوست انسان است. لیف پروتئین شیر ترکیبی از طبیعت، علم و فناوری است که فواید الیاف طبیعی و مصنوعی را ترکیب می کند. بسیار راحت است و نفوذپذیری خوبی در آب و هوا دارد. تجدید پذیر و زیست تخریب پذیر است. کازئین بیشتر در کاربردهای فنی و غیر غذایی مانند چسب چوب، پوشش کاغذ، تکمیل چرم، بسته بندی مواد غذایی و الیاف مصنوعی و همچنین پلاستیک برای دکمه ها، سگک ها و غیره استفاده می شود.

کازئین (CAS) پروتئینی متشکل از سه زنجیره پلی پپتیدی است که 80 درصد ترکیب شیر را نشان می‌دهد. ساختار شیمیایی شامل فسفوپروتئین ها در یک پیکربندی مارپیچی با گروه های قطبی است که ویژگی های چربی دوست قابل توجهی را نشان می دهد.

جدول بالا نشان می دهد که کازئین دارای ترکیب شیمیایی است که بسیار شبیه پروتئین پشم است. با این حال، الیاف پشم و کازئین را می توان به راحتی از یکدیگر متمایز کرد، زیرا الیاف پشم دارای فلس هستند در حالی که الیاف کازئین احیا شده چنین ندارند. الیاف کازئین حاوی گوگرد کمتری نسبت به الیاف پشم هستند، که توضیح می دهد که چرا آنها پیوندهای دی سولفیدی کمتری دارند یا در ساختار الیاف خود وجود ندارند. این همچنین باعث کاهش استحکام الیاف و مقاومت کمتر در برابر مواد شیمیایی نسبت به الیاف پشم می شود. الیاف کازئین دارای استحکام (0.8-1.1 گرم بر دنیر)، چگالی (1.30 گرم بر سانتی متر مکعب) و رطوبت بازیافتی (14%) مانند الیاف ابریشم و پشم هستند. الیاف کازئین در برابر اسیدها مقاومت خوبی دارند اما در برابر قلیایی ها و اشعه ماوراء بنفش مقاومت ضعیفی دارند.

خواص شیمیایی نشان دهنده موارد زیر است:
اثرات اسیدها: کازئین برای کمک به استحکام متوسط ​​در شرایط عادی پایدار است.

اثرات مواد قلیایی: کازئین به مواد قلیایی حساس است.

اثرات حلال‌های آلی: حلال‌های خشک‌شویی آسیب نمی‌رسانند.

حشرات: الیاف کازئین به اندازه پشم مورد حمله بیدها قرار نمی گیرد.

میکروارگانیسم ها: الیاف کازئین توسط کپک ها مورد حمله قرار می گیرند، به ویژه هنگامی که مرطوب هستند.

خواص الکتریکی: استحکام دی الکتریک الیاف کازئین کم است.

ادعا شده است که الیاف کازئین یک چالش مهم در تولید مواد غیر سمی و زیست تخریب پذیر برای کاربردهای زیست پزشکی و نساجی است. با توجه به مقاومت آنها در برابر اشعه ماوراء بنفش، می توان آنها را با الیاف دیگری مانند پنبه ترکیب کرد. علاوه بر این، در تماس با پوست زیست سازگار است و ویژگی های ضد میکروبی دارد. با این حال، پردازش الیاف CAS ممکن است به دلیل خواص مکانیکی کم، مقاومت ضعیف در برابر آب و بافت شکننده به خطر بیفتد. بنابراین، برای حفظ خواص ذاتی و دوام محصول نهایی، نیاز به افزودن مواد افزودنی مانند نرم‌کننده‌ها، بایندرها و عوامل پیوند پیوند دهنده عرضی است.

به دلیل داشتن پایه پروتئینی طبیعی نیازی به مراقبت خاصی ندارد. می توان آن را با الیاف دیگر ترکیب کرد. این یک پارچه تجدید پذیر، زیست تخریب پذیر و سازگار با محیط زیست است. مضرات الیاف کازئین بعد از شستن به راحتی چروک می شود و هر بار باید اتو شود. دوام کمی دارد اگرچه کازئین ها را می توان مانند پشم با احتیاط شست و شو داد اما در صورت خیس شدن استحکام خود را از دست می دهند و باید به آرامی با آنها کار کرد. گران است. به دلیل کپک زدن سریع نمی توان آنها را برای مدت طولانی مرطوب نگه داشت.

به طور کلی کازئین را می توان با مواد رنگزای مورد استفاده برای پشم رنگ کرد از جمله رنگ‌های اسیدی، بازی، مستقیم و همچنین دیسپرس.

انواع الیاف کازئین
کازئین تجاری به طور کلی به دو شکل تهیه می شود: کازئین مایه پنیر و کازئین اسید

کازئین اسید: برای ریسندگی الیاف نساجی استفاده می شود. کازئین اسیدی ممکن است از طریق رسوب گیری از شیر توسط اسیدهای معدنی یا با جداسازی پس از ترش شدن شیر ساخته شود. محصول خشک شده با استفاده ازسود قلیایی رقیق به یک محلول تبدیل می شود. فرآیندی که در ساخت دنبال می‌شود شبیه به سایر الیاف مصنوعی است، محلول از طریق سوراخ‌های ریز به داخل یک حمام انعقادی اکسترود می‌شود. با این حال، مواد شیمیایی مورد استفاده متفاوت هستند.

کازئین مایه پنیر: یک کمپلکس فسفر-پروتئین (میسل) است که از انعقاد شیر توسط آنزیم هاموجود در شیردان گوساله به وجود می آید. ساختار میسلی و وجود کلسیم به کازئین مایه پنیر خاصیت بافتی آن می دهد.

مزایای پارچه کازئین
محصولات مبتنی بر کازئین دارای مزایای مختلفی هستند که آنها را برای کاربردهای مختلف مانند پلاستیک، رنگ، کالاهای پزشکی، چسب و صنایع الیاف مناسب می‌سازد. برخی از مزایای داشتن لیف شیر در زیر ذکر شده است:

دوستدار محیط زیست هستند.
از آنجایی که الیاف کازئین زیست تخریب پذیر هستند، می توان آنها را در منسوجات پزشکی به عنوان کمکی در زخم ها، بخیه های جراحی و غیره کشف کرد.
این الیاف راحت و دارای نفوذپذیری هوا عالی هستند.
مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش است.
عملکرد مناسب در تماس با پوست به ویژه برای انسان هایی که مشکلات آلرژی زا به دلیل برابری pH دارند.
اثر ضد باکتریایی طبیعی الیاف کازئین نیز باعث می شود که چندین ویژگی بهداشتی داشته باشد.
الیاف به اندازه الیاف طبیعی جذب رطوبت خوب و هدایت رطوبت بهتری نسبت به الیاف مصنوعی دارند.
معایب پارچه کازئین
اشکال اصلی هزینه بیشتر تولید لیف کازئین است.
سخت نیست و ماندگاری کمی دارد.
بعد از شستن خیلی راحت چروک می شود و هر بار نیاز به اتوکشی دارد.
استفاده از فرمالدئید برای منعقد کردن الیاف، زیرا فرمالدئید سرطان زا است.
کاربردهای عمده الیاف کازئین
از الیاف کازئین می توان در انواع صنایع نساجی استفاده کرد. از آنها برای ایجاد اقلام لباس دوستدار محیط زیست مانند تی شرت، زیرپوش، لباس ورزشی، ژاکت، لباس کودکان، ماسک چشم، جوراب و روسری استفاده می شود. علاوه بر این، آنها در دیافراگم های بهداشتی، منسوجات خانگی، بخش خودرو و سایر کاربردهای تخصصی نساجی به کار می روند.

کاربردهای فیلم و پارچه کازئین
کازئین ها خاصیت تشکیل فیلم و پوشش خوبی می دهد. ویژگی امولسیون کنندگی و تثبیت کننده عالی دارد. کازئین به دلیل محتوای گروه قطبی بالا، چسبندگی خوبی به لایه‌های مختلف مانند چوب، شیشه یا کاغذ دارد و این آب دوستی باعث می‌شود که لایه‌های کازئینات مانعی ایده‌آل برای مولکول‌های غیرقطبی مانند اکسیژن، دی اکسید کربن و رایحه‌ها شوند.

کازئین به عنوان یک چسب برای مواد پوشش عمل می کند، که اغلب یک مخلوط معدنی است که به عنوان یک لایه نازک بر روی سطح مواد رسوب می کند. در فرآیندهای تکمیلی صنعت چرم در ترکیب با اجزای دیگر مانند آکریلات‌ها، مشتقات فنل، رنگدانه‌های محصولات رنگی یا چسب‌هایی مانند ژلاتین یا روغن کرچک سولفونه استفاده می‌شود.

کازئین در ابتدا توسط مصریان و در قرون وسطی برای ساختن چسب های سیمان و چوب استفاده می شد. چسب های کازئین در اوایل قرن نوزدهم ساخته شدند و بیشتر در نجاری مورد استفاده قرار می گرفتند. چسب های کازئین در اواخر قرن بیستم برای صنعت هواپیماهای نظامی ساخته شدند (ساختارهای هواپیما از چوب ساخته شده بودند).

کازئین در صنعت کاغذ به عنوان اندازه ای برای ورق های لعاب دار با کیفیت بالا یا تصاویر نفیس نیم تنی استفاده می شود.

به دلیل شفافیت، زیست تخریب پذیری و کیفیت فنی بالا، فیلم های بسته بندی بر پایه کازئین و مواد زیستی مواد بسته بندی نوآورانه ای هستند.

عمل کازئین بر پایداری حرارتی اکسیداتیو، خواص بازدارندگی شعله و راحتی فیزیولوژیکی به پارچه های پنبه ای می بخشد. همچنین پارچه متشکل از کازئین در پانسمان زخم نیز کاربرد دارد.

این منسوجات منبع پیشرفت های آینده خواهند بود. لیف پروتئین شیر محصول جدیدی است که یک لیف سبز، مغذی و با دلپذیر عالی است که بدون شک در بازار محبوب خواهد شد.