Improving of Sustainable Pretreatment Processes for Hemp/Cotton Blended Fabrics

Öz

Due to increasing environmental awareness in recent years, interest in environmentally friendly fibers has increased and the use of hemp has gained importance in this context. However, the fact that hemp fiber contains more foreign substances than cotton requires the use of more chemicals, water, and energy in the classical preparation processes for dyeing. It causes an extra environmental load. To eliminate this disadvantage, it is very important to develop sustainable pretreatment processes for textile surfaces containing hemp. In the current study, it was aimed to develop enzymatic pretreatment processes for hemp/cotton blended fabrics by using pectinase, laccase, and peroxidase enzymes, and the effects of these enzymes on the dyeability properties of the fabrics were investigated. In addition, in order to investigate the reusability of the liquor containing the pectinase enzyme, five repeated uses were tried without spilling the liquor. The results show that pectinase enzyme is sufficient for fabrics to gain good hydrophilicity, while the laccase and peroxidase enzymes do not have sufficient bleaching performance for the fabrics that will be used white or dyed in light colors.

Anahtar Kelimeler

• Hemp
• Enzyme
• Pretreatment
• Sustainability

Kenevir/Pamuk Karışımlı Kumaşlar İçin Sürdürülebilir Ön Terbiye Proseslerinin Geliştirilmesi

Öz

Son yıllarda artan çevre bilinci nedeniyle, çevre dostu elyaflara olan ilgi artmış ve bu kapsamda kenevir kullanımı önem kazanmıştır. Ancak kenevir elyafının pamuğa göre daha fazla yabancı madde içeriyor olması, klasik boyamaya hazırlık işlemlerinde daha fazla kimyasal, su ve enerji kullanım ihtiyacı doğurmakta, bu durum çevre yükü oluşturmaktadır. Bu dezavantajı ortadan kaldırmak için, kenevir içeren tekstil yüzeyleri için sürdürülebilir ön terbiye proseslerinin geliştirilmesi oldukça önemlidir. Mevcut çalışmada, kenevir/pamuk karışımlı kumaşlar için pektinaz, lakkaz ve peroksidaz enzimlerinin kullanımı ile enzimatik ön terbiye proseslerinin geliştirilmesi amaçlanmış ve bu enzimlerin kumaşların boyanabilirlikleri üzerine etkileri araştırılmıştır. Ayrıca pektinaz enzimi içeren flottenin tekrar kullanılabilirliğini araştırmak amacıyla, flotte dökülmeden beş tekrarlı kullanımı da denenmiştir. Çalışma sonuçları pektinaz enziminin kumaşların iyi bir hidrofilite kazanmaları için yeterli olduğunu; ancak lakkaz ve peroksidaz enzimlerinin kumaşların beyaz kullanımı veya açık renk boyanması için yeterli ağartma performansı göstermediğini ortaya koymuştur.

Anahtar Kelimeler

• Kenevir
• Enzim
• Ön terbiye
• Sürdürülebilirlik

Kaynakça

1. 1. Özdemir, S. ve Tekoğlu, O. (2013). Ekolojik tekstil ürünlerinde kullanılan hammaddeler. Akdeniz Sanat Dergisi, 4(8), 27-30.
2. 2. Yılmaz Sahinbaşkan, B. (2019). Kenevir dokuma kumaşa enzimatik ön işlemlerin etkisi. Int. J. Adv. Eng. Pure Sci., 3, 208-213
3. 3. Dinçer Şahan, Ö., Korkmaz, N. & Karadağ, A. (2024). Alkali pretreatment and analysis of biomass content of narlisaray population and vezir type cannabis plant. International Journal of Chemistry and Technology, 8(1), 83-89.
4. 4. Zhu, R., Yu, Y., Yang, W., Zhao, J., Shi, G. & Liu, J. (2021). Novel scouring method of hemp fibers based on electrochemical techniques. Textile Research Journal, 91(19-20), 2215-2224.
5. 5. Atav, R., Diden, D.B., Keskin, S. & Ürgünay, U. (2024). Investigation of the dyeability and various performanceproperties of fabrics produced from flax and hemp fibresand their blends with cotton in comparison with cotton, Coloration Technology, 140, 440-450.
6. 6. Kaya, S. ve Öner, E. (2020). Kenevir liflerinin eldesi, karakteristik özellikleri ve tekstil endüstrisindeki uygulamaları. Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 11(1), 108-123.
7. 7. Palabıyık, İ., Körlü, A. ve Özçelik, G. (2024). Kenevir içeren denim giysilerin terbiyesinde çevre dostu bir yöntem: Ozon ile yıkama. Çukurova Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, 39(4), 881-895.
8. 8. Zhang, L., Guo, F., Zuo, D.Y., Liao, S., Wang, Q., Liu, L., Ma, D., Liu, H., Yi, H. & Yi, C. (2022). Effect of ozone washing on the antibacterial property of hemp yarn. The Journal of the Textile Institute, 113(12), 2569-2574.

9. 9. Palanikumar, K., Natarajan, E., Markandan, K., Ang, C.K. & Franz, G. (2023). Targeted pre-treatment of hemp fibers and the effect on mechanical properties of polymer composites. Fibers, 11, 43.
10. 10. Gedik, G. (2012). Kenevir liflerinden üretilen kumaşların optimum ağartma koşullarının ve yöntemlerinin belirlenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Pamukkale Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Denizli, 82.
11. 11. Liu, L., Xiang, Y., Zhang, R., Li, B., Yu, J. & Fang, B. (2017). TEMPO-media oxidation combined with laccase for effective degumming pretreatment of hemp fibers. Bioresources, 12(4), 8848-8861.
12. 12. Väisänen, T., Batello, P., Lappalainen, R. & Tomppo, L. (2018). Modification of hemp fibers (Cannabis Sativa L.) for composite applications. Industrial Crops and Products, 111, 422-429.
13. 13. Eren, H.A., Aniş, P., Yılmaz, D., Kirişçi, Ş. ve İnkaya, T. (2009). Pamuğun ağartılmasında lakkaz, ozon ve hidrojen peroksitin kombine kullanımı. Tekstil ve Konfeksiyon, 4, 299-303.
14. 14. Gedik, G. ve Avinç, O. (2018). Bleaching of hemp (Cannabis sativa L.) fibers with peracetic acid for textiles industry purposes. Fibers and Polymers, 19, 82-93.
15. 15. Liu, S.Q., Chen, Z.Y., Sun, J.P. & Long, J.J. (2016). Ecofriendly pretreatment of grey cotton fabric with enzymes in supercritical carbon dioxide fluid. Journal of Cleaner Production, 120, 85-94.
16. 16. Kan, C.W., Yuen, C.W.M. & Lam, Y.L. (2009). Effect of enzyme treatment and dyeing on the mechanical properties of linen, society of dyers and colourists. Coloration Technology, 125, 269-276.
17. 17. Sancar, B., Paksoy, N., Balcı, O. ve Kurtoğlu, N. (2012). Pamuklu dokuma kumaşların boyamaya hazırlık işlemlerinde enzim kullanım olanaklarının incelenmesi ve kombine proses geliştirilmesi. Tekstil ve Mühendis, 19(86), 7-13.
18. 18. Pratima, N. & Ritu, M. (2016). Effect of enzymatic bleaching on physical properties of hemp fabric. SRJIS, 4(27), 3169-3176.
19. 19. Fang, G., Chen, H., Chen, A., Mao, K. & Wang, Q. (2017). An Efficient Method of Bio-Chemical Combined Treatment for Obtaining High-Quality Hemp Fiber, Bioresources, 12(1), 1566-1578
20. 20. Merdan, N. (2017). Effects of environmental surface modification methods on physical properties of hemp fibers. Materials Science, 23(4), 416-421.
21. 21. Guo, Y., Sun, Z., Guo, X., Zhou, Y., Jiang, L., Chen, S. & Ma, J. (2019). Study on enzyme washing process of hemp organic cotton blended fabric. International Journal of Clothing Science and Technology, 31(1), 58-64.
22. 22. Karakaya, E. (2021). Kenevir liflerinin ekolojik ön terbiyesi. Yüksek Lisans Tezi, Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Kayseri, 83.
23. 23. Gedik, G., Aydın Kızılkaya, Y.M., Uyak, V. & Koluman, A. (2023). Simultaneous eco-friendly bleaching and retting wastewater treatment of hemp fiber with ozone application, Fibers and Polymers, 24(1), 57-72.
24. 24. Sancar Beşen, B. & Balcı, O. (2017). Investigation of the effects of silicone emulsions having different particle sizes on knitted fabrics depending on the type of yarn. International Journal of Clothing Science and Technology, 29(3), 394-416.
25. 25. Cengiz, Ö.F., Erkale, İ., Özkayalar, S., Alay Aksoy, S., Boyacı, B. & Kaplan, S. (2019). Investigation of transfer and functional properties of the microcapsule applied fabrics. Journal of Textiles and Engineer, 26(115), 243-251.
26. 26. Koruyucu, A. (2025). Production of organo-modified and amino-functional silicone finishing chemicals and their effects on the handle and color values of cotton knited fabrics. Çukurova Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi Dergisi, 40(1), 193-204.