الیاف موز؛ ساختار، خواص و آینده
جامه پوش: الیاف موز (که به سیسال = SISAL معروف هستند) از برگ های گیاه موز تهیه می شوند. اعتقاد بر این است که یکی از پایدارترین الیاف روی کره زمین می باشند و زیست تخریب پذیر نیز هستند؛ به این معنی که می توانند در محل های دفن زباله بدون هیچگونه تاثیری بر محیط زیست تجزیه شوند. این دو ویژگی آنها را به یک کاندیدای عالی برای لباس های سازگار با محیط زیست و سایر محصولات مشابه تبدیل کرده است.
الیاف موز بسیار با دوام هستند؛ از این رو یک ماده عالی برای ساخت اقلام مختلف، از ابزارهای بسته بندی گرفته تا حتی کاغذ و فرش می باشند. محدوده استفاده از این الیاف تنها به محصولات سازگار با محیط زیست محدود نمی شود؛ بلکه به خاطر استحکام بالا می توان در ساخت اثاثیه با کیفیت منزل نیز از آنها بهره گرفت.
تاریخچه مختصری درباره الیاف موز
الیاف موز مدت هاست که وجود دارند. در حقیقت اولین اشاره به آنها به سال 1961 و کتابی به نام «سفر به و از جزیره بورنئو» نوشته ویلیام دمپیر (William Dampier) باز می گردد. او به نحوه استفاده از این الیاف برای ساخت طناب ها و بادبان های کشتی ها در این منطقه اشاره کرده است.
در فرهنگ لغت فرانسوی منتشر شده در سال ۱۷۵۹ نیز به الیاف موز اشاره شده که در آنجا درباره نحوه استفاده از این الیاف برای ساخت انواع کاغذ صحبت شده است. امروزه الیاف موز در انواع مختلف محصولات یافت می شوند؛ مانند کاغذ و لباس.
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
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).
بیشتر بخوانید:
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.
الیاف موز چه کاربردهایی دارند؟
الیاف موز کاربردهای فراوانی دارند که در ادامه به برخی از آنها اشاره می شود.
پوشاک
الیاف موز جدیدترین و داغ ترین ترند منسوجات به حساب می آیند. لباس هایی که از خمیر الیاف موز ساخته می شوند، بسیار نرم تر و راحت تر از لباس های پنبه ای هستند. در ضمن آنها به خوبی رطوبت بدن را به خود جذب می کنند.
مصالح ساختمانی
الیاف موز برای ساخت وسایل داخلی ساختمان و ژئوتکستایل ها مورد استفاده قرار می گیرند. بسیاری از مهندسان آنها را در صفحات کامپوزیت ادغام می کنند تا موادی مقاوم در برابر آتش و آب بسازند؛ این مواد آنقدر سبک هستند که به راحتی می توان آنها را حمل کرد. در ضمن کامپوزیت های الیاف موز به خوبی زیر رطوبت و مقاومت فشاری بالا دوام می آورند. به علاوه این کامپوزیت ها در برابر ضربه مقاوم بوده و عایق الکتریسیته می باشند.
طناب و ریسمان
ریسمان های کشتی ساخته شده از الیاف موز به خوبی در برابر آب مقاومت می کنند و نسبت به وزن خود بسیار محکم هستند. الیاف موز به دلیل کشش سطحی، آب زیادی جذب نمی کنند؛ به همین دلیل بین ملوانانی که اینگونه ریسمان را خصوصاً برای ماهیگیری انتخاب می کنند، بسیار محبوب هستند.
موکت و روکش
صفحات ساخته شده از الیاف موز به عنوان روکش دیوارها و سقف ها در برخی از نقاط، به ویژه آفریقا مورد استفاده قرار می گیرند. کامپوزیت های الیاف موز سبک هستند؛ با این حال آنقدر با دوامند که می توان از آنها به عنوان روکش استفاده نمود.
بسته بندی مواد غذایی
الیاف موز می توانند مواد غذایی را در برابر رطوبت و حشرات محافظت کنند و در عین حال عمر مفید آنها را افزایش دهند. آنها را می توان برای ساخت کیسه ها و روکش ها به کار برد. در ضمن این اقلام در پایان عمر مفید خود به راحتی تجزیه می شوند؛ چرا که زیست تخریب پذیر و پوسیدنی هستند.
سوخت زیستی
از ضایعات موز می توان برای تولید سوخت های زیستی، مانند سوخت اتانول و گاز متان استفاده کرد. اتانول از خمیر موز و گاز متان از برگ و ساقه موز استخراج می شود. در ضمن می توان خمیر موز را تخمیر کرده و از آن اتانول تولید کرد؛ در حالیکه بقیه قسمت های گیاه برای ساخت بیوچار = Biochar (نوعی کود که به سم زدائی و بهبود ساختار خاک کمک می کند) مناسب هستند.
کاربردهای دیگر الیاف موز
الیاف موز در موارد دیگر هم کاربرد دارند:
- کیسه های موزی (کیف های مسافرتی و کوله پشتی ها)
- مواد عایق
- محصولات دخانی
- تحقیقات علمی
- مبلمان و اقلام هنری
رایج ترین کاربردهای الیاف موز کدام ها هستند؟
الیاف موز عمدتاً برای ساخت منسوجات، محصولات کاغذی و کفپوش ها مورد استفاده قرار می گیرند. از آنجاییکه این ماده بسیار متنوع است؛ لذا می توان الیاف موز را بسته به الزامات کاربردهای خاص، به صورت های مختلف فرآوری کرد.
برخی از کاربردهای الیاف موز عبارتند از:
- فیلترهای سیگار (۹۹%)
- تشک های ساحلی (۶۵%)
- پارچه های روئی کفش (۵۰%)
- تخته های الیاف موز (۴۵%)
- کیف های دستی و جیبی (۴۰%)
- روکش های مبلمان و کوسن (۳۰%)
- طناب و ریسمان، فرش، کاشی، اقلام بسته بندی ویژه، کیف های دستی، عایق ها و پوشش های سقف و دیوار (۱۰%)
- کاسه دسر (۷%)
الیاف موز گرانتر از سایر الیاف جایگزین هستند؛ زیرا روند استخراج آنها زمانبر است و در هنگام استفاده در کاربردهای صنعتی محدودیت های کمتری دارند.
طناب ساخته شده از الیاف موز
کاربرد الیاف موز در رباتیک؟
در مقاله ای که توسط ژورنال Engineering & Science به نقل از دکتر راماکریشنا مالامپاتی (Ramakrishna Mallampati) از دانشگاه ملی تسینگ هوآ (National Tsing Hua University) تایوان منتشر شده؛ در مورد اهمیت الیاف گیاهی موز و کاربردهای بالقوه آنها در رباتیک از او سوال شده است که در پاسخ می گوید:
گیاه موز زمینه ساز خلق دیدگاه جدیدی در مورد چگونگی دستیابی به ساختارهای انعطاف پذیر و محکم شده است. این امر با رویکردهای مهندسی موجود تفاوت دارد و حتی اگر تولید محصولاتی مانند ماهیچه های مصنوعی ده ها سال هم طول بکشد، باز هم وقتی در مورد محصولاتی فکر می کنیم که از الیاف گیاهی موز ساخته می شوند به این نتیجه می رسیم که ارزشش را دارد، هر چند هنوز در آغاز راه هستیم.
کدام کشورها بیشترین مصرف موز را دارند؟
برترین کشورهای مصرف کننده موز براساس آمار سال ۲۰۱۳ عبارتند از:
- ایالات متحده (۴ میلیون تن)
- برزیل (۳ میلیون تن)
- ژاپن (۲ میلیون تن)
- نیجریه (۱.۵ میلیون تن)
- مکزیک (۱ میلیون تن)
- مصر (۰.۸ میلیون تن)
- آلمان (۰.۸ میلیون تن)
- اندونزی (۰.۷ میلیون تن)
- روسیه (۰.۷ میلیون تن)
- بنگلادش (۰.۶ میلیون تن)
چرا الیاف موز پایدار هستند؟
یکی از دلایل پایداری الیاف موز این است که موزها یک از بارورترین محصولات زراعی هستند؛ آنها در هنگام رشد به آفت کش های کمتری احتیاج دارند، از آب کمی استفاده می کنند و به خوبی مواد مغذی را به خود جذب می نمایند.
مزارع موز تقریباً ۱۵% از کل جنگل های جهان را به خود اختصاص داده اند که مساحت ۴ میلیون هکتار را شامل می شود. صنعت موز ۱۰% از کل میوه های گرمسیری صادراتی را تولید می کند؛ از این رو نقش مهمی در رشد و توسعه بسیاری از کشورهای گرمسیری ایفاء می کند.
اکثر بیماری ها و آفاتی که امروزه به محصولات موز و پلانتین در جهان حمله می کنند؛ در اوایل قرن هجدهم و اوایل قرن نوزدهم به وجود آمده اند، به همین دلیل نیاز به آفت کش ها و قارچ ها را افزایش داده اند. با این حال در حال حاضر شناخت از این بیماری ها و تاثیر آنها بر محیط زیست افزایش یافته است. در ضمن امروزه در بسیاری از کشورها آگاهی نسبت به کشاورزی ارگانیک بیشتر شده؛ زیرا این مدل از کشاورزی در کشورهای در حال توسعه و توسعه یافته محبوبیت بیشتری پیدا کرده است.
الیاف موز به میلیون ها نفر کمک کرده تا استانداردهای زندگی خود را ارتقاء دهند؛ زیرا هم شغل ایجاد می کنند و هم به مردم روستایی کمک می کنند تا از فقر خارج شوند و درآمدی جایگزین برای کشاورزانی فراهم می آورند که از کودهای شیمیایی یا سموم دفع آفات استفاده نمی کنند.
روند استخراج الیاف موز نیازی به استفاده از مواد شیمیایی ندارد و تنها به آب گرم نیازمند است. در ضمن الیاف موز زیست تخریب پذیر هستند و می توان از آنها برای تهیه کمپوست یا کود گیاهی استفاده کرد که نقش زیادی در بازیابی کیفیت خاک های زراعی بازی می کنند. همچنین ضایعات موز چنانچه برای تولید سوخت های زیستی مورد استفاده قرار بگیرند؛ نقش مهمی در کاهش انتشار گازهای گلخانه ای دارند و در نهایت می توانند باعث حذف کامل آنها شوند.
از برگ موز می توان به عنوان خوراک دام استفاده کرد.
آینده الیاف موز
آینده الیاف موز بسیار امیدوار کننده است؛ زیرا روز به روز کاربردهای جدیدی برای این ماده همه کاره در حال ظهور هستند. هر چند تحقیقات زیادی در مورد روند تبدیل الیاف موز به کاغذ صورت گرفته است؛ اما هنوز نتایج آنها به صورت عمومی منتشر نشده اند. در ضمن می توان با ترکیب الیاف موز با الیاف دیگر، مانند پنبه یا پشم، منسوجات جدیدی تولید کرد.
جدیداً در فیلیپین تولید کفپوش هایی شروع شده که مخلوطی از الیاف موز و پشم هستند. امروزه بسیاری از شرکت ها، خرید کاغذ بازیافتی را به منظور تولید محصولات جدید آغاز کرده اند؛ اما شرکت New Zealand در حال حاضر تنها شرکتی است که کفپوش های بر پایه الیاف موز را تولید می کند. این ماده جایگزینی برای کفپوش های وینیل است.
امروزه چه شرکت هایی از الیاف موز استفاده می کنند؟
امروزه بسیاری از شرکت ها از الیاف موز به عنوان بخشی از پارچه های تولیدی خود استفاده می کنند.
Chico’s Outlet
یکی از نمونه ها در این زمینه شرکت Chico’s Outlet است. این شرکت بیش از 30 سال است که در زمینه تولید پوشاک فعالیت می کند و جدیداً برای کاهش تاثیرات زیست محیطی اقدامات خود استفاده از الیاف موز را برای تولید پوشاک شروع کرده است.
Exotic Banana Fiber
نمونه دیگر شرکت Exotic Banana Fiber است. این شرکت ادعا می کند تنها شرکتی در آمریکای جنوبی است که در تولید پارچه های الیاف موز تخصص دارد. آنها عنوان می کنند که پیشگام استفاده از الیاف موز در خارج از آمریکای لاتین هستند. در وب سایت آنها ذکر شده که محصولاتشان با فناوری های مدرن طراحی شده و دارای بهترین کیفیت می باشند.
این شرکت ادعا می کند که از سال ۲۰۰۵ در محل فعلی خود مستقر بوده اند و همواره از الیاف ارگانیک برای تولید منسوجات شان استفاده کرده اند. در ضمن آنها می گویند که از شیوه های تجارت منصفانه در زمینه های پرورش موز، بازیافت آب و کشاورزی تعاونی استفاده می کنند. پوشاک الیاف موز تولیدی این شرکت را می توان مستقیماً از خود آن و یا از خرده فروشان خریداری نمود.
U-KNIT
U-KNIT یکی از شرکت هایی است که از الیاف موز برای تولید محصولات تریکو استفاده می کند. مراحل تولید نخ از الیاف موز و تبدیل این نخ به انواع لباس ها به صورت کامل در وب سایت آنها نشان داده شده است. در ضمن می توانید نخ الیاف موز را برای کاربردهای خانگی از آنها خریداری نمایید.
Breezy Girl designs
شرکت های دیگری مانند Breezy Girl designs از پارچه های ساخته شده از الیاف موز برای ساخت لباس ها و اکسسوری ها استفاده می کنند. در وب سایت آنها ادعا شده که استفاده از پارچه های این الیاف در بسیاری از برندهای معتبر شروع شده است.
آینده لباس های پایدار و سازگار با محیط زیست، به لطف گیاه موز روشن به نظر می رسد. با توجه به اینکه شرکت های بسیاری از الیاف موز در ساخت محصولات خود استفاده می کنند؛ لذا می توان انتظار داشت که این روند در سال های آینده هم همچنان ادامه یابد. حال دیگر شما هم با نحوه ساخت این مواد شگفت انگیز و بهترین کاربردهای آنها آشنا شده اید.
منبع: textiletuts