ISO 11721 تحديد مقاومة الميكروبات للمنتجات النسيجية المحتوية على السليلوز - اختبار دفن التربة

يتكون معيار "ISO 11721 المنسوجات - تحديد مقاومة المنسوجات المحتوية على السليلوز للكائنات الحية الدقيقة - اختبار دفن التربة"، الذي نشرته المنظمة الدولية للتوحيد القياسي (ISO)، من الأقسام الفرعية التالية المنشورة تحت نفس العنوان:

• يصف المعيار "ISO 11721-1 الجزء 1: تقييم التشطيبات المقاومة للتلف" طريقة لتحديد مقاومة المنسوجات المعالجة كيميائيًا مسبقًا لتأثيرات الكائنات الدقيقة الموجودة في التربة، مقارنةً بالمنسوجات غير المعالجة. وتنطبق هذه الطريقة على المنسوجات البسيطة المصنوعة من خيوط تحتوي على السليلوز (مثل الخيام، والأغطية القماشية، والأقمشة المنسوجة، والأشرطة) والتي عادةً ما تتلامس مع التربة أثناء الاستخدام.

نظراً لمقاومة معظم الألياف الاصطناعية الطبيعية للهجوم الميكروبي، فإن الأقمشة التي تحتوي على نسبة عالية من الألياف الاصطناعية لا يمكن تقييمها باستخدام هذه الطرق إلا من حيث التغيرات في بنيتها ومظهرها. ورغم أن هذه الطريقة تضمن قابلية جيدة لتكرار النتائج، إلا أنها تهدف إلى إظهار الأداء المقارن بدلاً من تقديم قيم مطلقة.

قد تمتلك أقمشة ونسيجات القماش المشمع السميكة بنية تجعل العينات غير المعالجة مقاومة للدفن لمدة تصل إلى 14 يومًا. علاوة على ذلك، في مثل هذه الحالات، يحدد معدل تحلل العينة غير المعالجة مدة فترة الدفن.

في مجال علوم النسيج المعقد، حيث تواجه الألياف الطبيعية قسوة التعرض للعوامل البيئية، يبرز معيار ISO 11721-1 كمعيار أساسي للمتانة. يوفر هذا المعيار منهجية دقيقة لتقييم مدى فعالية المعالجات الكيميائية في حماية الأقمشة من الميكروبات الموجودة في التربة. ومع سعي الصناعات لتلبية متطلبات التطبيقات الخارجية وسلاسل التوريد العالمية، يضمن هذا المعيار قدرة المنتجات النسيجية، مثل الخيام والأغطية والشباك الزراعية، على مقاومة التلف.

تهيمن ألياف السليلوز، مثل القطن والكتان والفيسكوز، على سوق المنسوجات نظرًا لنعومتها وقدرتها على الامتصاص وسعرها المعقول. إلا أن طبيعتها العضوية تجعلها عرضةً للتحلل الحيوي. ففي البيئات الغنية بالتربة (الرطبة، الغنية بالعناصر الغذائية، والمليئة بالفطريات والبكتيريا)، تتحلل هذه الألياف بسرعة، مما يؤدي إلى فقدان قوتها وتغير لونها وتدهور بنيتها. وقد تفقد الأقمشة غير المعالجة المدفونة في التربة ما يصل إلى 80% من قوة شدها في غضون أسبوعين فقط في ظل الظروف الميكروبية المثلى.

تتناول المواصفة القياسية ISO 11721-1 هذه المسألة من خلال وضع اختبار مقارنة لدفن التربة، مما يسمح بمقارنة المنسوجات المعالجة مع عينات غير معالجة. وعلى عكس القياسات المطلقة، فإنها تُركز على الأداء النسبي من خلال مراعاة عدم القدرة على التنبؤ بالخصائص البيولوجية للنظم البيئية للتربة.

الخطوات الأساسية لطريقة الاختبار القياسية ISO 11721-1 هي كما يلي:

• تحضير العينات: تُقطع عينات الاختبار إلى شرائح قياسية من الأقمشة المعالجة وغير المعالجة (مثلاً، 25 مم × 300 مم لاختبار الشد). ولتوحيد الرطوبة، تُحفظ العينات في درجة حرارة 20 درجة مئوية ورطوبة نسبية 65%. ويُحضّر ما لا يقل عن خمس عينات مكررة لكل مجموعة لمراعاة التباين.
• الغمر (اختياري ولكن يُنصح به): تُغمر العينات في الماء أو محلول منظف معتدل لمحاكاة الغسيل البيئي. يؤدي ذلك إلى إزالة المواد الكيميائية غير المرتبطة، مما يسمح للاختبار بقياس متانة السطح الطبيعية بدلاً من الرواسب السطحية.
• تقييم التربة وإعدادها: يتم التحقق من حيوية الميكروبات في التربة باستخدام شريط قماشي مرجعي؛ يجب أن يكون متحللاً بشكل ملحوظ (مثلاً، فقدان أكثر من 50% من قوته) لتأكيد النشاط. تُستخدم تربة طينية من الحديقة تحتوي على 20-30% من المواد العضوية، ومُعدّلة لتحتفظ بالماء بنسبة 50-60%. تمنع الحاويات، مثل الصواني البلاستيكية، التلوث المتبادل.
• الدفن والحضانة: توضع العينات أفقياً في التربة على عمق 5-10 سم، مع تجنب تداخلها. تُحضن العينات عند درجة حرارة 28 درجة مئوية ± درجتين مئويتين لمدة 2-4 أسابيع، مع الحفاظ على الرطوبة لتعزيز نمو الكائنات الحية الدقيقة دون إغراقها بالماء.
• الاستخلاص والتقييم: تُكشط العينات برفق، وتُشطف بالماء، وتُجفف بالهواء. ويُقيّم التحلل على النحو التالي:
• قوة الشد: باستخدام آلة اختبار عالمية، يتم قياس حمل الكسر وحساب نسبة الاحتفاظ (المشغلة وغير المشغلة).
• فقدان الوزن: تم وزن الشخص قبل وبعد العملية لقياس انخفاض الكتلة.
• الفحص البصري: يتم تصنيف مظهره على مقياس يتراوح من عدم وجود تغيير إلى التدهور الشديد.
• عرض النتائج: تُعرض النتائج كنسبة احتفاظ نسبية (على سبيل المثال، "تحتفظ العينات المعالجة بنسبة 80%، بينما تحتفظ العينات الضابطة بنسبة 20%"). وتشمل المعلومات التفصيلية نوع التربة، وفترة الحضانة، والانحرافات المحتملة.
• يصف المعيار "ISO 11721-2 الجزء 2: تحديد مقاومة التشطيبات المضادة للتعفن على المدى الطويل" إجراء اختبار لتحديد مقاومة التشطيبات المضادة للتعفن على المدى الطويل لهجوم الكائنات الدقيقة في التربة. ويتيح هذا المعيار التمييز بين أنواع التشطيبات المضادة للتعفن التي لا تتمتع بمقاومة طويلة الأمد، وتلك التي تتمتع بمقاومة عادية طويلة الأمد، وتلك التي تتمتع بمقاومة محسّنة طويلة الأمد، وذلك لغرض تقييم مدى ملاءمتها للاستخدام في المناطق الاستوائية.

لأن اختبار دفن التربة هو عملية بيولوجية والتربة المختبرة غير محددة بدقة، فإن هذا المعيار يغطي فقط مقارنة العينات النهائية وغير النهائية.

في عالم هندسة النسيج، حيث تلتقي المتانة بالمقاومة البيئية، يلعب هذا المعيار دورًا محوريًا. فهو يتناول جانبًا بالغ الأهمية، وإن كان غالبًا ما يُغفل عنه، في أداء الأقمشة: مقاومة التحلل الميكروبي. وعلى وجه التحديد، يركز معيار ISO 11721-2 على اختبارات دفن الأقمشة في التربة لتقييم فعالية المواد المُثبِّطة للتحلل على المدى الطويل في المنسوجات المحتوية على السليلوز. ومع توسع التجارة العالمية وتعدد استخدامات المنسوجات، بدءًا من معدات الهواء الطلق وصولًا إلى الملابس الاستوائية، يضمن هذا المعيار قدرة المنتجات على تحمل الهجوم المتواصل للكائنات الدقيقة الموجودة في التربة دون المساس بسلامتها.

الخطوات الأساسية لطريقة الاختبار القياسية ISO 11721-2 هي كما يلي:

• تحضير العينات: يتم اختيار عينات نسيجية نموذجية تحتوي على السليلوز، بعضها معالج بمواد مقاومة للتحلل والبعض الآخر غير معالج. تُقطع العينات إلى أحجام قياسية (مثل شرائح لاختبار الشد) ويتم ضبطها وفقًا لمحتوى الرطوبة المتوازن.
• تحضير التربة: تُحضّر تربة طبيعية نشطة ميكروبيًا، عادةً ما تكون تربة حديقة مُخصّبة بالمواد العضوية لتعزيز نمو الفطريات والبكتيريا. يجب أن تكون التربة ذات درجة حموضة متعادلة، ومحتوى رطوبة كافٍ (حوالي 50-60% من قدرتها على الاحتفاظ بالماء)، ولكن دون أن تكون مشبعة بالماء.
• التضمين والحضانة: تُضمّن العينات أفقياً على عمق يتراوح بين 5 و10 سم تقريباً، مع التأكد من عدم وجود جيوب هوائية. ثم تُحضن عند درجة حرارة تتراوح بين 28 و30 درجة مئوية (وهي درجة حرارة تدعم النشاط الميكروبي) لفترات تتراوح بين أسبوعين و16 أسبوعاً، وذلك حسب التقييم المطلوب على المدى الطويل.
• الجمع والتقييم: لتجنب التلف الميكانيكي، تُكشط العينات بعناية، ثم تُشطف وتُجفف، وتُفحص بحثًا عن علامات التحلل (مثل الهشاشة، وبقع العفن). ويُقاس التحلل باستخدام المقاييس التالية:
• الاحتفاظ بقوة الشد: النسبة المئوية لحمل الكسر الأصلي المحتفظ به.
• فقدان الوزن: انخفاض الكتلة نتيجة لتحلل الألياف.
• التقييم البصري: مقياس نوعي للتغيرات السطحية.
• التصنيف: بناءً على النتائج، تم تصنيف أداء التشطيب على النحو التالي:
• لا توجد مقاومة طويلة الأمد: تتدهور العينات المعالجة بشكل مشابه للعينات الضابطة.
• مقاومة طبيعية طويلة الأمد: حماية معتدلة، مناسبة للاستخدام في المناخات المعتدلة.
• مقاومة محسّنة على المدى الطويل: متانة فائقة، مثالية للتطبيقات الاستوائية أو ذات التعرض العالي.

على مدى سنوات عديدة، دأبت مؤسستنا، بفضل كوادرها المؤهلة وذات الخبرة، على فهم احتياجات عملائها، وتوفير خدمات الاختبار المتقدمة التي تتطلبها، ومساعدتهم في إنشاء أنظمة الإدارة وتطبيقها وتحسينها. وفي هذا الإطار، نقدم أيضًا خدمات اختبار متوافقة مع معايير ISO 11721-1 وISO 11721-2.