تعطين الكتان

يعتبر التعطين من أهم العمليات في انتاج الالياف حيث يمكن أن يؤدي عدم القيام بهذه العملية بشكل جيد الى تحطيم الالياف او انتاج الياف رديئة. لهذا ينصح أن يقوم بها عامل متدرب. ان الغرض الاساسي من القيام بعملية التعطين هو فصل الالياف عن السيقان او بمعنى آخر هو عملية فصل الحزم الليفية عن الخشب الذي يكون الجزء الداخلي للساق. من أجل فهم عملية التعطين فهما جيدا علينا التعرف على طبيعة الالياف وموقعها على الساق ويستلزم ايضا معرفة طبقات الساق التالية والموضحة في شكل التالي.

1- الجدار الخارجي: يغطى هذا الجدار طبقة شمعية (Cuticle) وتقوم خلايا هذه الطبقة بوقاية الساق وتقليل النتح.

شكل يبين مناطق الساق في نبات الكتان

2- البشرة Epidermis: تتكون البشرة من خلايا سميكة وتوجد فيها الثغور Stomata التي يبلغ عددها في المعدل 40 ثغرا/ ملم المربع وعن طريقها تدخل البكتريا التي تقوم بعملية التعطين في سيقان الكتان.

3- القشرة Cortex: تتكون القشرة من طبقتين الى سبع طبقات من الخلايا المستديرة وفي داخل القشرة مباشرة يوجد أحسن الالياف التي تكون في منطقة الدائرة المحيطية pericycle.

4ـ الحزم الوعائية: تضم هذه الحزم خلايا اللحاء الى الخارج في الدائرة المحيطية وتحتوي الحزمة الواحدة على حوالي 10 - 40 خيط ليفي ويحتوي الساق الواحد على حوالي 30 حزمة من الالياف موزعة داخل القشرة مباشرة وتكون بشكل دائرة مع فراغ بين كل حزمة واخرى. لهذا يحتوي الساق على حوالي 1000 خيط ليفي ويعتمد هذا العدد من الخيوط الليفية على الساق ونوعيته. ويكون داخل هذه الدائرة (دائرة الالياف) الخلايا الخشبية التي تكون عادة قصيرة والتي تساعد على وقوف النبات قائما في الحقل.

5 - النخاع Pith هو الخلايا المركزية التي تكون فراغ الساق عند نضجه. ان الشيء الذي يهمنا من دراسة طبقات الساق هي الحزم الوعائية والخلايا الليفية. فلو أخذنا أحد الالياف وفحصناها تحت الميكروسكوب لوجدنا ان الخيط الليفي عبارة عن انبوب يحتوي على فجوة من الداخل يبلغ قطر كل خيط ليفي حوالي 1/1000 الى 5/1000 انج وطول كل خيط يتراوح ما بين 13 - 40 مليمتر ومعدل طول الخيط يكون 25 مليمترا. وشكله عادة يكون مدبب من كلا الطرفين ليسمى بالخلية الليفية Fiber cells. ان الخلايا الليفية تكون مرتبطة مع بعضها بواسطة مادة رابطة مقاومة للانحلال البكتيري. اما المادة الرابطة للألياف مع بعضها فهي مادة قابلة للانحلال البكتيري. لهذا السبب تستعمل عملية التعطين لفصل الخيوط الليفية عن بعضها. تختص بعملية التعطين الشركات المنتجة للكتان وليس المزارعين وذلك للدقة والخبرة والممارسة لفترة طويلة، ومع ذلك يقوم بعض المزارعين في بعض الاحيان بتعطين محصولهم وذلك للاستهلاك المنزلي.

قبل البدء في عملية التعطين يجب فرز السيقان الى درجات مختلفة حسب الطول والسمك. ومن ثم تخصص الاحواض اللازمة لكل درجة من الدرجات.

من المفضل أن تكون هذه الدرجات من السيقان متساوية قدر المستطاع في الطول والسمك اذ ان التعطين يكون ابطأ في السيقان السمكية عما هو عليه في السيقان الرفيعة. ان الفائدة في انتظام اطوال السيقان هي لتقليل الفقد من الالياف اثناء عمليات التصنيع المختلفة.

يتم تحلل المادة البكتينية الرابطة للألياف بواسطة البكتريا المسماة (Bacillus amylobacter) التي تتغذى على البكتين دون أن تؤثر على الالياف. يذكر Kirby عام (1963) ان البكتريا من نوع (Clostridium butyricum).

هي المسؤولة عن التحليل رغم وجود عدد كبير من الاحياء المختلفة فمنها ما هو هوائي ومنها اللاهوائي ومنها فطريات Fungi كالخميرة (Yeast) وانواع اخرى من الاحياء الدقيقة.

ان عملية التعطين تتم بغمر السيقان في الماء وبفعله يتم فصل المنطقة الخارجية من الساق كما تذوب فيه بعض المواد القابلة للذوبان في الماء مثل الكاربوهيدرات والمواد النتروجينية الملونة وغيرها من الصبغات. تدخل البكتريا والفطريات العالقة بسطوح السيقان او مع التربة العالقة بالجذور عن طريق الثغور الموجودة على الساق وتقوم بعملية تحلل المواد الرابطة للألياف او الرابطة للألياف مع الساق. تعتبر عملية التعطين من أدق عمليات استخراج الالياف وتتوقف هذه على عدة عوامل منها درجة الحرارة وطبيعة الماء المستعمل والصنف المزروع. كما يجب اخذ الاحتياجات اللازمة لمنع نشاط بكتريا التعفن التي تكثر في الماء الراكد وتتغذى على سليلوز الالياف نفسها اذ ان بكتريا التعفن أسرع واشد تكاثرا من بكتريا التعطين. هذا ويلاحظ دائما انتشار بكتريا التعفن إذا زادت فترة التعطين وعدم تجديد الماء. لذا ينصح دائما استعمال الطرق الحديثة في تعطين الكتان حيث تجري العملية في احواض خاصة ومزودة بالماء الجاري الذي يمكن تنظيم درجة حرارته بحيث تكون بين 28 م - 30 م. كما وتختلف المدة اللازمة لإتمام عملية التعطين حسب درجة الحرارة، فتستغرق مثلا في الصيف 10 - 12 يوما وفي الشتاء شهرا واحدا عند التعطين في احواض خاصة ومزودة بماء جاري.

طرق التعطين:

تختلف طرق تعطين الكتان من قطر لآخر وحسب نسبة الرطوبة الجوية في مناطق زراعته المختلفة في العالم. ان اهم طرق التعطين هي:

1- التعطين في الندى Dew retting

تستعمل هذه الطريقة في سيقان الكتان ذو النوعية الرديئة والمصابة بالأمراض. لا تحتاج هذه الطريقة الى ماء، بل تترك السيقان على الارض للندى والمطر حتى يتم التعطين. تجرى هذه العملية في فصل الخريف او الربيع او في فصل الشتاء الدافئ قليلا وخاصة في الاقطار الاوربية ذات المناخ الرطب والممطر كثيرا.

تجرى عملية التعطين على ارضية الحقل وتكون هذه معرضة لنفس الظروف الجوية من حرارة ورطوبة ومن المحبذ تقليب النباتات مرة واحدة كل اسبوع لانتظام العملية. ان الوقت الذي تستغرقه هذه الطريقة يختلف باختلاف الظروف البيئية والتي تتوفر فيها البكتريا والفطريات لإتمام التعطين. ان معدل الوقت الذي تستغرقه هذه العملية يتراوح من 3 - 7 أسابيع. ان من اهم الاحياء التي تقوم بمثل هذا النوع من التعطين هو الفطر Mould من نوع (Cladosporium) وكذلك فطريات اخرى من نوع (Mucor) (Rhizopus) وانواع اخرى من البكتريا.

يمكن معرفة انتهاء عملية التعطين من خلال اخذ عينات من السيقان وفحصها لفترات متعاقبة. ان الالياف الناتجة عن هذه الطريقة من التعطين والتي اجريت في فصل الخريف والشتاء تكون زرقاء - رصاصية اللون اما التي اجريت في فصل الربيع ذو المناخ الدافئ فتكون عادة ذات لون مسود تعتبر عملية التعطين في الندى غير مكلفة من الناحية الاقتصادية ولكنها تأخذ فترة طويلة وتحتاج الى مساحات واسعة والى تقليب مستمر للسيقان.

2- التعطين في الماء Water retting

تستعمل هذه الطريقة بالنسبة للكتان ذو النوعية الجيدة حيث تستعمل الانهار والبرك والبحيرات او المصادر المائية الاخرى لهذ الغرض. يجب تصنيف النباتات الى نباتات جيدة ورديئة النوعية قبل البدء في عملية التعطين. بعد ذلك تربط على شكل حزم وتوضع في احدى مصادر المياه المذكورة ومن ثم توضع عليها كتلا مجرية لتغطيتها كاملة في الماء.

قد تحتاج هذه العملية الى فترة ما بين 2 - 3 أسبوع او أكثر وهذا يعتمد على الظروف الجوية وسرعة جريان الماء ودرجة الحرارة. حيث تعتبر الدرجة الحرارية 16 م من أنسب الدرجات الحرارية لهذا النوع من التعطين.

3- التعطين في الماء الدافئ Warm-water retting

تتم هذه العملية اولا بفرز سيقان الكتان الطويلة والقصيرة والسميكة والرفيعة بعناية تامة وتعطن السيقان كل حسب درجته. حيث يمكن بهذه الطريقة السيطرة على سرعة وكفاءة التعطين. تعتبر هذه الطريقة من أحدث طرق تعطين الكتان. يستعمل لهذ الغرض الماء الدافئ وخزانات من الكونكريت المسلح، مساحتها تبلغ حوالي 180 قدم مربع مجهزة بفتحات لمليء وتفريغ الخزانات. ان هذه الخزانات تسع الى كمية كافية من السيقان تتراوح من 7 - 8 طن. يذكر Kirby عام ( 1963 ) ان كمية المياه اللازمة لإتمام عملية التعطين وبالكمية المذكورة من السيقان تقدر بحوالي 15 ألف غالون تتم هذه العملية بغسل السيقان اولا لمدة 3 - 4 ساعات ومن ثم يتم تجديد الماء كل اثني عشر ساعة وذلك للتخلص من الاحماض المتكونة اثناء عملية الغسل تؤثر هذه الاحماض على البكتريا التي تعمل على تحلل المواد البكتينية الرابطة للألياف. ان من اهم المشاكل الرئيسية في هذه الطريقة هو الحذر من قلة الماء وارتفاع درجات الحرارة. لذا يجب والحالة هذه استعمال كميات كافية من الماء بغية الحصول على الياف جيدة متجانسة ونقية وغير مميزة الرائحة كثيرا.

تندفع المياه في هذه الطريقة من التعطين من انابيب مصممة لهذا الغرض ومحيطة بالخزانات.

ان لدرجة حموضة ماء التعطين اهمية بارزة حيث تعطى فكرة واضحة عن سير العملية كما وان الانزيمات الخاصة بالتحلل تعمل في درجة حموضة تقدر 6,8 وتنخفض هذه حتى تصل 4,5 ثم تبقى ثابتة حوالي الست ساعات ومن ثم تبدأ بالارتفاع حيث يدل هذا على قرب انتهاء عملية التعطين. تتم عملية التعطين هذه خلال يومين او ثلاث اذ تتوقف هذه الفترة على ضبط درجة حرارة الماء التي تكون عادة حوالي 30 م.

4- التعطين الكيمياوي Chemical retting

في هذه العملية يتم تنقيع السيقان في محلول مخفف وساخن من حامض الكبريتيك ومن ثم تعامل بمحلول الصودا الكاوية او كاربونات الصوديوم او الصابون وذلك لإذابة المادة البكتينية. ان عملية التعطين هذه تنجز بوقت قليل لا يتجاوز الساعة الواحدة الا ان الالياف الناتجة من عملية التعطين الكيمياوي اقل جودة من الالياف التي يتم تعطينها بالطرق المذكورة سابقا. اذ يظهر ان لهذه الكيمياويات أثر على سليلوز الالياف.

ان الكشف عن هذه الطريقة يتم بأخذ السيقان ثم تجفيفها وتكسيرها وذلك للتأكد من تمام انفصال الالياف عن الخشب مع عدم تأثر الالياف نفسها في بعض الاحيان تفصل الياف الكتان ميكانيكيا وذلك بواسطة مكائن خاصة. بعد ذلك تغلى الالياف في محلول قلوي لإزالة المواد البكتينية اللاصقة للشعيرات الليفية وذلك لتسهيل عملية انزلاق الشعيرات عن بعضها ثم تزال بقايا المادة القلوية بواسطة الغسل بالماء.

هذا وتحتوي السيقان بعد اخراجها من المطاحن وغسلها من المواد الصمغية والبكتينية على كمية كبيرة من الماء. لذلك لابد من تجفيف السيقان مباشرة في الشمس من اجل ايقاف بكتريا التحلل. وتتم عملية التجفيف هذه خلال 3 - 6 ايام او أكثر وذلك حسب درجة حرارة الجو وبعد ذلك تكون الالياف جاهزة للفصل او الاستخلاص.