Keten Elyafı
  • Keten Elyafı
    Yazan

     

    Günümüzde keten ve pek çok diğer gövde lifi üzerine yapılan çalışmalar artmıştır. Çünkü keten, tekstil ürünleri yanında yağ ve kompozitler için de bir hammaddedir. Ayrıca teknik tekstiller ve bazı özel tekstil ürünleri hem katma değerlerinin yüksekliği hem de üreticinin rekabet edebilirliğini arttırması nedeniyle avantajlıdır.

    Keten ve diğer gövde lifleri bu tür ürünlerde rahatlıkla kullanılabilmektedir. Bunun dışında doğal olduklarından çevre sorunu da yaratmamaktadırlar. Ancak kullanılabilmeleri için temizlenmeleri ve pek çok işlemden geçirilmeleri gereklidir. Keten bir gövde lifi olduğundan, genellikle kabuk ve iç doku arasındaki gövdenin dış kısımlarından elde edilir ve havuzlanma işlemi ile kullanılır hale gelir. Havuzlama, liflerin lif olmayan dokulardan biyokimyasal olarak ayrılmasıdır. Enzimatik havuzlama yöntemi ve çiğde havuzlama ile şu anda geçerli olan diğer havuzlama yöntemlerinin dezavantajlarını ortadan kaldırılmakta, özel uygulamalar için özellikleri değiştirilmiş yüksek ve tekrarlanabilir kalitede lif eldesi sağlanabilmektedir.

    Jüt, rami, kenevir, kenaf ve keten gibi sak lifleri, bitki gövdesinin kortikal bölgesinden elde edilmektedir. Keten (Linum usitatissimum L), yiyecek ve yakıt olarak kullanılan bir tarım ürünü olmasının yanında, bilinen en eski gövde lifidir. Ketenin sanayideki yeri çok eskilere dayanır ve özellikle Rönesans döneminde beğenilip, çok kullanılmıştır.

    Amerika’da ketenin kullanımı diğer batı ülkelerinden çok daha fazladır. Geleneksel keten Avrupa da uzun düzgün liflerden oluşsa da, birçok endüstriyel analiz Amerika’daki genel kullanımın pamuk ya da diğer liflerle karıştırılan kısa ştapel liflerden oluştuğunu göstermektedir. Keten hem yağ ve tekstil hem de kompozit sanayinin hammaddesidir. Keten ürünlerinin tekstilde kullanımının yanında, nonwovenlarda ve kompozit ürünlerde kullanılması önemli oranda artmaktadır. Keten lifi biyolojik esaslı kompozitleri güçlendirir ve biyolojik olarak parçalanamayan ürünlerin miktarını azaltır. Lif eldesi için yetiştirilen ketenin gövdesi, tohum için yetiştirilenden daha uzun olup, dallanma da daha azdır. Tohum için yetiştirilen keten genellikle tekstil için gerekli olandan daha kaba olarak düşünülür ve kompozitler için (teknik derecede lif üretimi) bir seçenektir. Tohum için büyük miktarlarda yetiştirilen keten, tohumları alındıktan sonra yan ürün olarak kalmakta ve çevre açısından önemli sorun yaratmaktadır. Bu yüzden tohum için yetiştirilen bitkilerin liflerinin kompozitlerde kullanımı hem lif özellikleri hem de kalınlıkları açısından ürün geliştirmede avantajlar sağlarken, çevre sorununun çözümüne de yardımcı olur.

    01ketiplik

    KETENİN HASATI

    Kökler bir tarafa, saplar bir tarafa gelmek üzere demetler halinde tarlada kurumaya bırakılır.

    Üzerindeki yapraklar kuruyup döküldükten sonra kendi sapları ile bağlanarak demet haline getirilir.Kurutulmuş bitkiden lifin elde edilmesi üç aşamada gerçekleşir. Bunlar;çürütme, dövme ve taraklamadır.

    KETENİN HAVUZLANMASI

    Havuzlama işleminin amacı, selüloz liflerini, onları çevreleyen dokulardan ayrılarak, serbest kalmasını sağlamaktır. Bu ya mikroorganizmalar bitki gövdesinin içine nüfuz ederek ya da enzimatik işlemler ile, lif yığınlarını birbirine bağlayan pektinazı, suda çözülebilen basit bileşiklere dönüştürerek yapılır. Havuzlama çiğde, durgun suda, akarsuda, sıcak suda, kimyasal olarak ya da enzimatik olarak yapılabilmektedir. Anaerobik bakterilerle fermantasyon ( mayalanma ) esasına dayanan suda havuzlama, yüksek lif kalitesi vermesine karşın, kabul edilemez çevresel atıklara sebep olduğu için, batılı ülkelerde yıllarca önce vazgeçilmiştir. Çiğde havuzlama, aerobik mantarlar ile açık alanda bekleterek yapılmaktadır. Bu yöntem batılı ülkelerde tercih edilmekte ve bir çok keten lifi bu şekilde üretilmektedir. Ancak çiğde havuzlamanın;

    1-havuzlama için uygun nemi ve sıcaklığı olan belli coğrafik bölgelere bağımlılık

    2-Suda havuzlamaya göre daha kaba ve düşük kaliteli liflerin eldesi

    3-lif özelliklerindeki tutarlılığın azalması

    4-Tarım alanlarını haftalarca meşgul etmek gibi dezavantajlarından dolayı havuzlama halen keten lifinin üretimi için büyük bir problemdir.

    1980’ li yıllarda Avrupa’da, çiğde havuzlamanın yerini almak üzere enzimatik havuzlamanın geliştirilmesi için çeşitli araştırmalar yapılmaya başlanmıştır. Bu araştırmalar sonucunda Nova Nordisk( Danimarka) tarafından ticari enzim karışımı Flaxzyme ve çeşitli enzimler üretilmiştir. Sharma 1987’de çiğde havuzlanmış liflerdeki selülozik olmayan kısımları gidermek için enzim karışımı kullanmıştır . Van Sumere ve Sharma 1991’de Flaxzyme kullanarak yapılan havuzlamadan elde edilen liflerin incelik, sağlamlık, renk ve mumluluk gibi özelliklerinin, suda en iyi şekilde havuzlanmış keten liflerininkiyle karşılaştırılabilecek niteliklerde olduğunu belirlemiştir.

    Tüm gelişmelere rağmen Avrupa’da hala en çok çiğde havuzlama kullanılmaktadır. Enzimatik havuzlama işleminin ticari olarak gelişmesini engelleyen en önemli nedenlerden birisi fiyattır. Birleşik Devletlerde ise, Tarım Bakanlığı’nın, Tarım Araştırma Servisi Amerika’nın tekstil ve kompozitlerde kullanımı amacıyla keten lifi endüstrisini yeniden geliştirmek üzere çalışmalar yapmış ve enzimatik havuzlama prosesi geliştirmiştir . Hangi metod uygulanırsa uygulansın etkili bir havuzlama lif demetlerini, epidermis/ kütikula ve nüveden ayırır. Buna ek olarak lif demetleri, daha küçük demetlere ve bağımsız liflere parçalanır. Lifler, lif olmayan bileşiklerden ayrılırlar ve orta lamel bağımsız lif oluşumu için bozulur.

    Havuzlama sonrası pektin, arabinoz, ksiloz miktarı azalırken, glükoz, manoz ve galaktoz miktarı artmaktadır.Akin ve arkadaşlarının yaptıkları bir çalışmada, yüksek miktarda pektinaz içeren enzimler ile çalışılmıştır. Liflerin gövdeden ayrılışları taramalı elektron mikroskobu, ışık mikroskobu ve Fried testi ile değerlendirilmiştir. Kullanılan ticari enzim karışımları yüksek pektinolitik aktiviteye ve ayrıca ksilenaz ve selülaz aktivitesine sahiptir. Denemeler sonucunda, yüksek pektinaz aktivitesine sahip ama dayanıksız ksinelaz ve selülaz aktivesi olan kültürlerin ketenin havuzlamasında yüksek etkiye sahip olduğu saptanmıştır. Taramalı elektron mikroskobu, bitkisel alanlarının korumasız olarak enzimlere maruz bırakıldığında Ultrazym ve Flaxzyme liflerin ayrılmasında etkili olduğunu ama gövdeler daha bozulmamışken etkili olarak havuzlamadıklarını göstermiştir. Ayrıca artan sıcaklığın, enzimlerin hücre duvarlarını parçalayıcı aktivitesini değiştirmiştir. 40 ve 50°C’deki bir etki 22° C’ deki etkiden 2 kat daha hızlıdır. Daha öncede belirtildiği gibi, etkili havuzlama için gerekli olan enzim fiyatı, enzimatik havuzlamanın çok büyük bir dezavantajıdır. Bu nedenle kullanılan enzim miktarını düşüren yöntemler, ticari açıdan gereklidir.

    3 tip havuzlamada polysakkarit parçalayıcı enzimlerin farklı olmasıdır. Örneğin, çiğde havuzlamada mantar kolonileri tarafından serbest bırakılan pektinaz ve hemiselülazlar, 5-8 haftalık bir sürede yavaşça havuzlarlar. Bunun aksine, suda ve enzimatik havuzlama 3-7 günde sona erer. Sonuçta elde edilen mamullerde, özellikle suda havuzlamada, belirgin yapısal farklılıklar bulunmaktadır. Karmaşık bir şekilde ketenin kalitesi, havuzlanmış lifteki artık pektin, hemiselüloz, lignin ve lipid oranı ile bağlantılıdır.

    KETEN LİFİNİN ELDE EDİLİŞİ-ÇÜRÜTME YÖNTEMİ -DÖVME

    Çürütme işlemi bittikten sonra, demetler dikine sıralanarak açık havada veya güneşsiz yerde kurutulur. Kurumuş saplar önce tokmakla dövülür.Sonra manganezlerde kırılır. Manganezler bu iş için yapılmış küt ağızlı bir bıçaktan ibarettir. Manganezde odunsu hücrelerin bulunduğu sap kısımları parçalanarak dökülür.

    KETEN LİFİNİN ELDE EDİLİŞİ-ÇÜRÜTME YÖNTEMİ –TARAKLAMA

    Keten lifleri üzerinde kalmış olan odunsu parçaları uzaklaştırmak için önce çırpılır. Manganezde kırılan odunsu yapının temizlenmesi de çivili yapıdan oluşan taraklarla temizlenir.

    Daha sonra uzun ve kısa lifleri birbirinden ayırmak ve lifleri düzgünleştirmek için taraklanır. Geriye lif demeti kalır. Demet biçimine getirilerek balyalanıp, piyasaya sürülür.

    Düşük kaliteli lifler, asit, baz veya sabun çözeltileri kullanılarak katolize edilir. Katolize edilmiş lifler genellikle pamukla karıştırılarak kullanılır

    KETEN LİFİNİN ELDE EDİLİŞİ-ÇÜRÜTME YÖNTEMİ

    Keten liflerini, yapışık olduğu diğer dokulardan ayırt etmek için çürütme işlemi yapılır. Çürütme işlemi üç değişik yönteme yapılmaktadır. Bunlar; çiğ ile çürütme, su ile çürütme ve kimyasal çürütmedir.
    Çiğ ile Çürütme
    Nem oranı yüksek bölgelerde, keten sapları çayırlar üzerine serilerek nemli havaya bırakılır.Keten saplarının çürümesi mikroorganizmalar yardımı ile olur. Nem etkisi ile üreyen mikroorganizmalar, bu üreme sırasında lif demetlerini odunsu hücrelere bağlama görevini yapan pektin maddesini eritirler ve lifler birbirinden ayrılır. Bu işlem 1–1,5 ayda tamamlanır. Bu yöntemle çok yumuşak lifler elde edilir.

    Su ile Çürütme
    Kurak bölgelerde keten sapları akarsu veya havuzlar içinde yapılır. Sıcak sularda mikroorganizmalar çabuk ürediği için işlem kısa sürer. Akarsularda 1–5 haftada işlem tamamlanır. Durgun sularda, havuzda veya fabrikada özel havuzlarda ise su daha çok ve kısa sürede ısındığı için 4–6günde çürütme işlemi tamamlanır.

    Çürütme işleminde dikkat edilecek husus havuzlamayı ve sıcaklığı kontrol altında tutmaktır. Aksi halde mikroorganizmalar, dış pektini parçaladıktan sonra iç pektini de eritmeye başlar, lif demetini de parçalar ve tek tek hücrelere ayrılırlar. Buna ketenin pamuklaşması veya kotonize olması denir. Bu takdirde ketenin kalitesini düşürür

    Kimyasal Çürütme
    Keten sapları %3‟lük HCl ile havuzlarda 2–3 gün süre ile bekletilir. Daha sonra yıkanıp nötralize edilir. Diğer çürütme yöntemlerinden daha çabuk fakat daha düşük kalitede lifler elde edilir.

    KETENİN FİZİKSEL VE KİMYASAL YAPISI

    Keten gövdesinin enine kesiti alındığında, değişik tabakalar içerdiği görülmektedir.Lif yığınlarını bir epidermis tabakası çevrelemektedir. Bunlar kuvvetli gövde lifleridir ve gövde boyunda, kökten yukarı doğru uzanırlar. Lif yığınları, kıymık (shive) adı verilen odunsu hücreler içeren, sert iç gövde tarafından çevrilmiştir. Gövdenin merkezinde boş bir alan mevcuttur. Her bir lif yığını 10-40 arası tek liften oluşmaktadır. Uzunlukları 14 μ’dan 70 mm’e kadar değişmektedir. Ortalama lif uzunluğu 20-35 mı’dir. Lif fibrilleri, elementer fibrillerin medyana getirdiği mikrofibrillerden oluşmuştur. Hücrelerin ilk çeperi eser miktarda ligninle birlikte pektin içerirken, ikincil çeper esas olarak selülozdur. Kambiyum hücreleri lifleri kıymık (shive) bölgesinden ayırır.

    Ketenin yapısında selüloz yanında pek çok madde bulunmaktadır. Kimyasal madde analizleri Morrison tarafından tarif edildiği gibi, sıvı gaz kromatografisi ile yapılmıştır. Glikoz miktarları pektin ve/veya hemi-selülozdakinden belirgin miktarda fazladır. Selülozun belirticisi olan glikoz, bu doku lifinde yapısal polisakkaridin çok olduğunu göstermektedir.Keten lifleri yüksek oranda selülozun dışında kendine has şekerler de içermektedir. Havuzlama sırasında pektinazik ve hemi-selülozik şekerler uzaklaştırılmaktadır. Havuzlanmış keten örneği değerlendirildiğinde, geri kalan kısımda glukoz, mannoze, galaktoz miktarları sırasıyla, %50, %27, %8 azalmaktadır. İkincil duvarda bulunan galaktan zincirleri ve arabinoglaktan proteinleri, ketene önemli bir kuvvet vermektedir. Gövde dokusunda karbonhidratlar üstünken, az miktarda aromatik maddeler, mumlar ve kütin vardır.

    Keten Lifinin Fiziksel Özellikleri

    1-Lif kalınlığı 0,014–0,025 mm arasındadır.

    2-Lif demetinin uzunluğu 30–90 cm arasındadır. Tek lifin uzunluğu ise 7–8 cm arasındadır.

    3-Keten sarımtırak beyaz renkte, hafif mavimsidir.

    4-Ketenin, uzun ve ince olanı tercih edilir.

    5-Kopma anında uzaması; kuru iken %1,8‟dir, yaĢ iken ise %2,2‟dir. · Islakken dayanıklılığı %20 daha fazladır.

    6-Özgül ağırlığı 1,5 g/cm³ tür.

    Keten Lifinin Kimyasal Özellikleri
    Keten lifleri, kimyasal reaktiflere karşı pamuk lifinin göstermiş olduğu özellikleri gösterir .

    1-Kaynar su, güneş ve deterjandan fazla etkilenmez.

    2-Nem çekme özelliği pamuktan iyidir. Bu nedenle ticarette en fazla %18 nem kabul edilir. Bu nemi taşıdığı halde bile kuru hissi verir.

    3-120 ºC „nin üstündeki sıcaklıklarda bozulur.

    4-Uzun süre güneş ışığında maruz kaldığında dayanıklılığında azalma görülür.

    KETEN LİFİNİN KULLANIM ALANRI

    Genellikle serin tutması açısından yazlık dış giyimde kullanılır. Gömlek, ceket, pantolon vs. ev tekstilinde; sofra takımı, süs eşyaları, yatak takımları vs. yapımında kullanılır. Ayrıca su tesisatlarında lif olarak, halat yapımı ve kaliteli kâğıt yapımında kullanılır.

    KETEN KUMAŞLARIN ÖZELLİKLERİ

    Keten kumaş doğal bir elyaftır.

    Diğer kumaş türlerine özellikle pamuklu kumaşa göre çok daha dayanıklıdır.

    Parlak yapıya sahip olan bu kumaş türünün esnekliği azdır.

    Keten kumaşın nem çekme özelliği yüksektir, bu sebeple banyo ürünlerinde sıkça kullanılır.

    Bu kumaşın en bilinen özelliklerinden biri de çabuk kırışmasıdır, keten kıyafetlerin  kullanımı bu sebeple rahat değildir.

    Sıcak havalarda daha çok tercih edilmesinin nedeni, iri gözenekli yapısıyla vücudun hava almasını ve serin kalmasını sağlamasıdır.

    Pürüzsüz ve tüysüz bir yapıya sahip olan keten kumaş çabuk kirlenmediğinden çokça tercih edilir.

    Sık ütüleme ihtiyacı vardır.

    Temizliği elde soğuk suyla yapılmalı ya da kuru temizleme yoluyla temizlenmelidir. Makinede yıkanmaya uygun değildir.

    Duvarlarda kullanıldığında ısı ve ses yalıtımına katkı sağlar.

    Dayanıklılığı, toz çekmemesi ve kendini bırakmaması döşemelik olarak sıkça kullanılmasını sağlar.

    Yansıtıcı özelliği sayesinde güneşte renk solması gibi şikayetleri minimum indirir.

    Yazan Pazar, 13 Mart 2016 22:49 in Bitkisel Lifler Okunma 3244 defa