HAM İPEKTE SERİSİN GİDERİLMESİ

Serisin Nedir?

Serisin, “yapışkan” proteinleri kozanın %20-30’unu oluşturmakta ve çevresel olarak kararlı fibroin-serisin kompozit koza yapısını oluşturmak için lifleri (fibroin) bir arada tutan sıcak suda çözünür glikoproteinlerden meydana gelmektedir. İpek bezinin orta bölgesinde salgılanan serisin, gen kodlaması ve post-translasyonel modifikasyonlara bağlı olarak 24 ila 400 kDa arasında değişen farklı polipeptitler içermektedir.

Serisin proteininde en fazla bulunan proteinler serin, aspartik asit, glutamik asit ve glisindir. Bunları takiben fazla bulunan proteinler ve oranları aşağıda verilen Çizelge 2.4’de gösterildiği gibidir.

İpekten Serisin Uzaklaştırma İşlemleri

Ham ipekte serisinin uzaklaştırılması; su, sabun, enzim, asit, alkali, yüksek basınç ve sıcaklık ile yapılmaktadır. Bunlar aşağıda başlıklar halinde tek tek ele alınmaktadır.

Resim 1.8: İpek böcekleri  Resim 1.9: İpek kozaları

Su ile Serisin Uzaklaştırma

Ham ipek lifi oda sıcaklığında suda çözünmez, ancak kaynayan suda çözünmeye oldukça duyarlıdır. 115 °C’da basınç altında su ile ekstraksiyon, serisini fibroinden ayırmak ve serisin gidermek için çeşitli araştırmacılar tarafından kullanılmıştır. Serisini ham ipekten uzaklaştırmak için 100 °C’ın üzerindeki sıcaklıklarda su ile uzun süre otoklavlanmalıdır. Bu işlemde 2 saat boyunca 120 °C’da ham ipek su ile muamele edilmekte ve 4 defa arka arka uygulanan işlem sonucunda serisin tamamen uzaklaştırılmaktadır.

Sabun ile Yapılan İşlem

Sabun çözeltilerinde ham ipekten serisin giderme ve kaynatma işlemleri 200 yıldan uzun bir süredir yapılmaktadır. Önerilen standart yöntemde zeytinyağından elde edilen Marsilya sabunu kullanılmaktadır. Diğer birçok sabunda bir derece kadar başarı göstermiştir. Bunlar içerisinde hurma yağı sabunu, domuz yağı sabunu ve oleik asit sabunu da bulunmaktadır.

Sabun ile serisin uzaklaştırılmasında hem ipek lifi boyanmakta hem de serisin uzaklaştırılmaktadır. İşleme tabi tutulacak olan materyal 50 dakika boyunca sabun çözeltisine maruz bırakıldıktan sonra işleme bir boya karışımı ile devam edilmekte ve su ile yıkama yapılmaktadır.

Enzimlerle Serisin Giderme

Tripsin, papain ve bakteri enzimleri, ipek serisin giderme işleminde kullanılan başlıca enzim türleridir. Bu enzimler “proteaz” olarak bilinirler, çünkü protein yapısını bozarlar ve polipeptitler, peptitler ve diğer maddeleri –CO-NH– bağlantısının hidrolizi ile üretirler. Her türlü proteazın özellikleri kullanımdan önce çalışılmalıdır. Serisin, alkali hale geldiğinde kolaylıkla çıkarılır ve böylece alkali banyosunda stabilite ve aktivasyon gösteren proteazlar en etkili olarak kabul edilir. Tripsin ve papain, lizin ve argininin karboksil gruplarının oluşturduğu peptid bağlarını hidrolize etmede en etkili olanlardır. Serisin ve fibroin, bu amino asitleri farklı oranlarda içermektedir.

Asit ile Serisin Giderme İşlemi

Sülfürik, hidroklorik, tartarik ve sitrik asitler gibi bazı asitler serisin giderme maddeleri olarak kullanılabilir. Viktorov ve Bloch (1933), ipeğin sülfürik ve hidroklorik asitlerle giderme işlemlerini incelemişlerdir. Organik asitlerin etkisinin, mineral asitlerden daha az belirgin olduğu bildirilmiştir. Flensberg ve Hammers (1988) ise, asit ile giderme işleminin ticari bir ölçekte yapıldığını bildirmişlerdir. Bu araştırmacılar, tartarik ve sitrik asitle ipeği yapışkan maddelerden ayırmışlar ve ipek liflerinin gerilme mukavemeti ve uzaması açısından bu muamelelerin çok iyi sonuçlar verdiğini, bazılarının ise geleneksel giderme işlemi ile elde edilenlerle karşılaştırılabilir olduğunu, bazılarının ise daha üstün olduğunu belirlemişlerdir.

İpek iplik ve kumaşın anorganik asitle serisin giderme işleminde yapılan çalışmada aşağıdaki koşullar uygulanmıştır.

Konsantrasyon: 0.05 mol / L. (oksalik asit)
Muamele süresi: 60 dk.
Sıcaklık: 100 ° C
İyonik olmayan yüzey aktif madde: 3 g / L.

Alkali ile Serisin Giderme

Alkali ile serisin gidermede COOH grupları çözünebilir COONa+ haline alkaliler ile dönüştürülmektedir. Bu işlemde serisin alkaliyi absorbe etmekte ve giderme gerçekleştirilmektedir. Alkalilerin proteinler üzerinde güçlü bir yıkıcı etkisi bulunmaktadır. Verilen bir örnekten serisin giderilmesi için gerekli olan muamele şiddeti, ipek tipine bağlıdır.

Alkali ile serisin giderme sabunla kaynatma işlemi ile birlikte uzun süredir yapılmaktadır. Sabun serisin giderme ajanı olarak kullanılırken alkaliler sürece yardımcı olmaktadır. Alkali bazlı yöntemler kimyasalların maliyetlerini azaltmakta, muamele süresini 90-120 dakikadan 10-30 dakikaya düşürerek verimliliği artırmaktadır. Alkali hidroliz proteinleri direkt olarak peptid bağlarına saldırmakta ve bu da serisin gidermeyi kolaylaştırmaktadır. Esas olarak etkilenen aminoasitler genellikle sistein, serin, treonin ve arjinin olmaktadır.

T.C.
ULUDAĞ ÜNİVERSİTESİ
FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
TEKSTİL MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

Eyüphan YENER
(Danışman) Prof.Dr. Pervin ANİŞ
YÜKSEK LİSANS TEZİ

BURSA – 2018