বায়ো স্কাওয়ারিং এনজাইম | Bio Scouring Process

By Mazadul Hasan Shishir ১২/২৪/১৮

Share Tweet Share Pin Email

বায়ো স্কাওয়ারিং এনজাইমঃ

বায়ো স্কাওয়ারিং এনজাইম হচ্ছে পেকটিনেজ টাইপের এনজাইম

পেকটিনেজ  ( পেকটিন রিমুভ করার জন্য )
প্রটিনেজ  ( প্রটিনেজ রিমুভ করার জন্য )
লাইপেজ ( অয়েল রিমুভার করার জন্য  )

এমন ২-৩ টি এনজাইমের মিশ্রণ  হচ্ছে বায়োস্কাওয়ারিং এনজাইম ।  কনভেনশনাল স্কাওয়ারিং এর অসুবিধা হচ্ছে এতে চাই টেম্পারেচার লাগে সাথে অনেক ক্যামিকেল এক্সোলারি লাগে যা বায়োস্কাওয়ারিং প্রসেসের ক্ষত্রে লাগে না।

প্রসেস ফ্লো চার্টঃ

ফেব্রিক লোডিং ( রুম টেম্পারেচার) 

⬇

এসিটিক এসিড ১ গ্রাম /লিটার  ( pH কন্ট্রোল এর জন্য )

⬇

স্কাওয়ারিং এনজাইম  ( ডোজিং ১% সলিউশন টেম্পারেচার ৫৫ ডিগ্রি ২০ মিনিট রান টাইম ) 

⬇

স্যাম্পল কাটিং  ( এনজাইম কোয়ালিটি হেয়ারিনেস + এবজরবেন্সি চেক ) 

⬇

ওকে হলে 

⬇

হট ওয়াস [ ৮০ ডিগ্রী X ২০ মিনিট ]

এই প্রসেসের সুবিধা হচ্ছে এটি ডিপ সেডের জন্য এটা করা হয় ।   এই প্রসেসে সুবিধা হচ্ছে এতে অনেক টাইম সেইভ হয় ।  এতে স্কাওয়ারিং ব্লিচ + এনজাইম কম্বাইন্ড প্রসেস করা হয় এতে দুই প্রসেস একটি প্রসেসের সময় লাগে ।  এতে ২০-৩০ মিনিটে প্রসেস সম্পন্ন হয় আর এর জন্য বাথ ড্রপ করতে হয় না সেইম ওয়াটারে কালার ইনজেক্ট করা যায় ।  এট প্রসেস মিডিয়াম ডার্ক কালারের জন্য  করা হয় এবং এটা সুইটেবল ।

থিউরিঃ

বায়ো স্কাওয়ারিং এনজাইমঃ

বায়ো স্কাওয়ারিং এনজাইম হচ্ছে পেকটলেইজ এনজাইম যা  প্রস্তুত হয় জেনিটেকিযালি মডিফাইড বসিউলাস মাইক্রো-অর্গানিজমের ফার্মেন্টেশনের দ্বারা 

। এটা কটন ফাইবারের প্রাইমারি সেল ওয়াল থেকে কোন প্রকার ডেমেজ বা ক্ষতি ছাড়াই  পেকটিন রিমুভ।  ফাইবার ইয়ার্নের উপর  এর কোন নেগেটিভ ইফেক্ট নেই।  বায়োস্কাওয়ার এনজাইম একে আরো মডিফাই করা হয় ওয়াক্স রিমুভ করা জন্য ।

নিম্নলিখিত দুটি পর্যায়ে বায়ো scouring সম্পন্ন হয়-

ধাপ 1:

পেকটিন অপসারণ (একটি প্রধান অংশ হলো ফ্যাটি অ্যাসিড, অ্যালকোহল এবং এস্টার ) হাই ওয়াটার রেপিলেন্সি বা হাইড্রোফোবিক হবার জন্য গুরুত্বপূর্ণ কারণ। Pectin একটি 'আঠালো'  গাম হিসাবে কাজ করে । Pectin অপসারণ করলেই  হাই wettability অর্জন করে না কিন্তু এটি মোম  emulsifiable renders। একে এঞ্জাইম দিয়ে দূর করা বা ভাংগা যাবে না।

Ca ++ ( হার্ড মেটাল আয়ন ) উপস্থিতিটি অপসারণের প্যাক্টিন এবং ফ্যাটি অ্যাসিডকে ধীর করে দেয়, তাই একটি সিকুস্টারিং  দিতে হবে প্রসেসিং এর সময় যাতে হার্ডনেস না থাকে সলিউশনে ।

ধাপ ২:

ডাইংয়ের জন্য একটি ভাল wettability  আনার জন্য যথেষ্ট ওয়াক্স emulsify করতে সক্ষম করার জন্য 2/3 %  বা আরও বেশি pectin দ্রবীভূত করা আবশ্যক। ওয়াক্স Emulsification  কারার জন্য ওয়াক্সের গলংকের টেম্পারেচার দিতে হয়  অর্থাৎ 70 °C উপরে তাপমাত্রায় বৃদ্ধি করা হয় করা হয় এর ফলে প্রধান ইউপিউরিটি ওয়াক্স ও দূর হয়ে যায় ।

গুরুত্বপূর্ণ প্রক্রিয়া প্যারামিটার :

pH
Temperature
Wetteners
emulsifiers
Pectinase এনজাইম

এপ্লিকেশন  প্রসেস:

কটন ফ্যাব্রিকের বায়ো স্কোরিংয়ের জন্য নভোজাইমসের স্কোরিজিম এলটি নমুনা হিসাবে ব্যবহৃত হয় যা একটি ক্ষারীয় প্যাকটিনাইজ এবং এটি সেলুলোজের কোন ডেমেজ ছাড়াই তুলো ফাইবাএগুলির প্রাইমারি কোষ প্রাচীর থেকে প্যাক্টিন এবং অন্যান্য অপদ্রব্য গুলিকে অপসারণ করে।

ম্যাটেরিয়াল : টেক্সটাইল ওয়েট প্রক্রিয়াকরণে ব্যবহৃত ক্যামিকেলের পরিমাণ

ওয়েটিং এজেন্ট এজেন্ট: 0.5-1.0 গ্রাম / লি
বাফার: পিএইচ (7.5-8.5)
Scourzyme এল: 0.4-0.6% OWF
Emulsifier: 0.5-1.0 গ্রাম / লি
তাপমাত্রা: 55 ডিগ্রি সেলসিয়াস
সময়: 30 মিনিট।

অর্থনৈতিক দৃষ্টিকোণ থেকে বায়ো স্কাওয়ারিং এর সুবিধা :

বায়ো scouring প্রসেস কনভেনশনাল  scouring তুলনায় খুব ব্যয়বহুল এবং খরচ কার্যকর। মূল্য বিশ্লেষণের জন্য নিম্নলিখিত পরামিতি গুলি বিবেচনা করে এটি পাওয়া যায় যে এই বায়ো scouring প্রসেসটি  মোট বার্ষিক ব্যয়ের 10-20% কমিয়ে দেয় যা কোম্পানির বার্ষিক টার্নওভারে উল্লেখযোগ্য পরিমাণ মুনাফা যোগ করে।

ওয়ার্কিং ম্যাকানিজমঃ

প্রচলিত কনভেনশনাল scouring

ফেক্টরিতে প্রচলিত স্কাওরিংয়ে, সোডিয়াম হাইড্রক্সাইড (NaOH)  ফাইবারের ফ্যাট কে ওয়াটার সলিউবল করে দেয় যার ফলে ফেব্রিক ওয়াটার এবজরবেন্ট হয়ে যায়  এবং পরবর্তী প্রক্রিয়াতে H2O2 (হাইড্রোজেন পার অক্সাইড ) অ্যাক্সেস করার জন্য ফাইবারের কোষটি খুলে দেয় (NaOH বাইরের রাসায়নিক অবশিষ্টাংশ এবং ইম্পিউরিটি সমুহকে  পরিষ্কার করে দ্রাবক দ্বারা)। কিছু  ওয়াক্স জাতীয়  পদার্থ হাই টেম্পারেচারে  দ্রবীভূত হয় এবং অন্যান্য  কিছু উপাদান অংশ NaOH দিয়ে ওয়াটার সলিউবল যৌগ তৈরি করে যার ফলে ইমপিউরিটি গুলি ফাইবার থেকে সলিউশনে বের হয়ে আসে ।

প্যাকটিন, প্রোটিন এবং হেমি-সেলুলোজস মতো অ-সেলুলোসিক পদার্থগুলিও ওয়াটার সলিউবল  যৌগগুলিতে রূপান্তরিত করা হয়। কাস্টিক সোডা (NaOH) ফাইবারগুলির ভেতরে অ্যামিনো অ্যাসিড, পেকটিক এসিড ইত্যাদির মধ্যে কিছু অ্যাসিডিক কমপাউন্ডগুলি নিউট্রাল  করে।

কারণ NaOH কিছু কিছু ফাইবার দ্বারা শোষিত হয়, আন্ত এবং ইন্টারমোলিকুলার-হাইড্রোজেন বন্ডগুলি সেলুলোসিক ফাইবারগুলিতে আরও শক্তিশালী হয় । তবে প্রিট্রিটমেন্টের ভেতরে কাস্টিক একটি পরীক্ষীত ক্যামিকেল এর জন্য ইউটিলিটি বেশি লাগে যেমন টেম্পারেচার, প্রেশার, pH

বায়ো-স্কাওয়ারিং প্রসেসঃ

এনজাইমেটিক স্কাওয়ারিং এর ক্ষত্রে  বিভিন্ন বায়োক্যাটালস্টগুলি টেক্সটাইল স্কোরিংয়ের জন্য পরীক্ষা করা হয়, যেখানে প্যাকটিনাজ এবং কটিনাসে ভিত্তিক এনজাইমগুলি ব্যবহারের ক্ষেত্রে আরও ভাল প্রমাণিত হয়। এনজাইমগুলি ফাইবারের বাইরেরতম স্তর থেকে প্যাক্টিনকে সরিয়ে দেয় যা ফাইবারগুলিতে মোম বাঁধতে আঠালো হিসাবে কাজ করে। বায়োক্যাটালস্টগুলি প্যাক্টিন অপসারণের পরে, ফাইবার নিউট্রাল এবং ভেতরের  মোম অপসারণ করার প্রক্রিয়া  সহজ করে দেয় ।

যেহেতু Ca- যৌগগুলি বা হার্ড মেটাল আয়ন প্যাক্টিন এবং ফ্যাটি অ্যাসিড অপসারণের গতি কমায়, এর জন্য হার্ডনেস দূর করতে  সিকুস্টারিং  এজেন্ট ব্যবহার করা হয়। এনজাইম দিয়ে ট্রিটমেন্ট করার পরে,হট ওয়াটারে   কাপড় ধুয়ে ফেলতে হবে এবং ফাইবারের ভেতরের মোম অপসারণ করা যায়  । এর জন্য একটা হট ওয়াস দিতে হয়। তবে এনজাইমেটিক স্কাওয়ারিংয়ে ইউটিলিটি বেশি লাগে যেমন টেম্পারেচার, প্রেশার, pH বেশী প্রয়োজন হয় না এতে ওয়াটার এবং টাইম সেইভ হয় এটা সিংগেল বাথ প্রসেস সেইম বাথে কালার করা যায় ।

কেন বায়ো স্কাওরিং প্রসেস ফলো করা উচিৎ : ( কনভেনশনাল  scouring সমস্যা)

জিরো ডিসচার্জ প্রসেসের দিকে যখন সবাই ঝুকছে তখন ক্যামিকেল ইউজ কমানোর চেস্টা করছে সবাই , আমাদের টেক্সটাইল প্রসেসের ক্ষত্রে সবচে বেশি দুষন কারী প্রসেস হচ্ছে স্কাওয়ারিং ব্লিচিং  আর এই স্কাওয়ারিং এখন কস্টিক এর পরিবর্তে এনজাইম দিয়ে রিপ্লেইস করার চেস্টা চলছে , এইটা বর্তমানে  অপরিহার্য প্রসেস হয়ে উঠেছে টেক্সটাইল মিল গুলিতে :

১. ফাইবার স্ট্রেনথ  হ্রাস:
প্রচলিত স্কাওরিং প্রক্রিয়াতে কাস্টিক সোডা সোজাসুজি পদ্ধতিতে কাজ করে এবং ফাইবার সেলুলুজের সেকেন্ডারি  কোষ প্রাচীর প্রায় বিশুদ্ধ সেলুলোজ হিসাবে আক্রমণ করে যা আমি আগে আলোচনা করেছি এবং এটি ফাইবার এবং এর শক্তিকেও ক্ষতিগ্রস্ত করে ।

২. অত্যধিক ওয়েট লস:
কস্টিক স্কাওরিংয়ের জন্য ওয়েট লস 3-8%, তবে প্রসেসের ফলে এটি প্রায় 8-12% যার মানে ফ্যাব্রিক ওজন হ্রাস পায় এটা অপ্রয়োজনীয়ভাবে অত্যধিক ক্ষতি । ফেব্রিক যেহেতু ওজনে বিক্রি হয়। কারখানাটি এই অপ্রয়োজনীয় ফ্যাব্রিক ক্ষতির জন্য অতিরিক্ত অর্থ প্রদান করতে হবে যা গ্রহণ যোগ্য নয়।

৩. ডাইজ লস:
কনভেনশনাল স্কাওয়ারিং এর ফলে ফাইবার হতে হাই আমাউন্টের পেকটিন হয় যার ফলে ফাইবারের পলিমারে অনেক স্পেস ক্রিয়েট করে ডাইজ প্রনিট্রেশন ফিক্সেশন রিয়েকশনের জন্য  যার হলে কনভেনশনাল স্কাওয়ারিং এর ক্ষত্রে বেশি পরিমাণ ডাইজ লাগে সেড আনতে।  বায়োস্কাওয়ারিং এর ক্ষত্রে  পেকটিন লসের পরিমান কম তাই এর জন্য কম পরিমাণ ডাইজ লাগে কনভেনশনাল  স্কাওয়ারিং এর তুলনায়।

৪. এনার্জি এবং টাইম :
কস্টিক স্কাওরিংয়ের প্রায় 105 ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রা লাগে এবং এই ডিগ্রিটির তাপমাত্রা বাড়াতে আমাদের অনেক স্টিম এনার্জি লাগে  । এই তাপমাত্রাটি বাড়াতে এবং কমিয়ে আনতে নয়  অনেক সময় লাগে । ওদিকে বায়োস্কাওয়ারিং এর ক্ষত্রে প্রসেস টেম্পারেচার ৫৫ ডিগ্রি।  কম টেম্পারেচার মানে কম ইউটিলিটি কস্ট।

৫. রিঞ্জিং ওয়াস এবং নিউট্রালাইজ:

কস্টিক স্কোরিংয়ে কয়েকটি রিনজ ওয়াস দিতে হয়  পানি  চাহিদা বেশি লাগে এবং এই প্রক্রিয়াটি হাই পিএইচ রেঞ্জ (12-14) কে নিউট্রাল করতে , এই প্রসেসের পর ফেব্রিককে নিউট্রালাইজ করা লাগে , যার জন্য কয়েকটা ওয়াসের প্রয়োজন হয়  ।

৬. ক্যামিকেল কন্সার্ন এবং ডিসচার্জ  :
প্রচলিত স্কাওরিং প্রসেসে অনেকগুলি হার্স ক্যামিকেল ব্যবহার করা হয় যা প্রচুর পরিমাণে বিওডি, সিওডি এবং টিডিএস পরিমাণ বৃদ্ধি করে ইফ্লুয়েন্টে বা ওয়েস্ট ওয়াটারে  এবং এটা  পরিবেশের উপর   ক্যামিকেল  লোড বাড়ায়। কাস্টিক scouring একটি কারখানার মোট effluent সিংহ ভাগের  জন্য দায়ী। এটি উৎপন্ন করে --
মোট বিওডি 54%
মোট COD 49%

সমগ্র টেক্সটাইল প্রসেসসের মোট দূষণের লোডের 10-20% কাস্টিক  দুষন ।

৬.  রাসায়নিক দ্রব্য হ্যান্ডলিংয়ের ঝুঁকি:
কঠোর রাসায়নিকের হ্যান্ডলিং দুর্ঘটনার সম্ভাবনা বাড়ায় এবং সর্বাধিক গুরুত্বপূর্ণভাবে এই কঠোর রাসায়নিক গুলির পরিচালনা দ্বারা শ্রমিকদের লং টার্ম সমস্যা  হয় ।