Processing of leafy plant fibres in Swaziland for multiple end uses

Abstract:

Natural resources have a potential to contribute to national economies, particularly in developing countries. The handcraft sector in Swaziland relies on sisal fibres, which however, are restrictive due to their poor wearable properties. This study explored the use of enzymes as an alternative method of surface modification of sisal, century plant, and pineapple fibres for improved physical properties including dyeability and pliability. The participatory rural appraisal (PRA) phase, aimed at getting an insight into the fibre processing, was done first. Subsequently, Miller (1959)’s Dinitrosalicylic (DNS) method was used for monitoring hydrolysis and optimizing the enzymes. Conventional alkali treatment of NaOH was used as a reference. Treated and untreated fibres were dyed with Astrazon Yellow 8 GL commercial dye for 1 hour at 600C. Obtained dye solutions were analyzed using a Shimadzu UV-VIS Spectrophotometer. Chemical and mechanical properties of raw and treated fibres were analyzed using the Fourier Transform Infra-Red (FTIR) spectroscopy, Scanning Electron Microscopy (SEM) and Instron tensile tester. Findings from the PRA revealed that fibre processors were only using sisal fibres and the production was mostly done by females (95%), some of whom were family providers. The alkaline treatment reduced sisal tensile strength by 32% while enzyme reduced it by 19%. Scanning electron microscope micrograms showed smoother enzyme-treated fibres than NaOH-treated ones. Enzyme treated fibres improved dyeability compared to raw fibres and the enzymes were effective in softening fibres and not a threat on the environment as opposed to the alkali treatment currently being used. Recovery mechanisms of enzymes for reuse could be explored and it could offset their initial high purchase cost. There is a potential in developing new products using treated fibres.

Les ressources naturelles ont un potentiel de contribuer aux économies nationales, en particulier dans les pays en développement. Le secteur de l’artisanat au Swaziland dépend des fibres de sisal, qui, cependant, sont restrictives en raison de leurs propriétés habillables pauvres. Cette étude a exploré l’utilisation d’enzymes comme une méthode alternative de modification de surface des fibres de sisal, plante siècle, et ananas pour les propriétés physiques améliorées, y compris aptitude à la teinture et la souplesse. Premièrement, la phase de l’évaluation participative rurale (EPR) visant à obtenir un aperçu du traitement des fibres, a été faite. Ensuite, la méthode dinitrosalicylique (DNS) de Miller (1959) a été utilisée pour la surveillance de l’hydrolyse et l’optimisation des enzymes. Un traitement alcalin classique au NaOH a été utilisé comme référence. Les fibres traitées et non traitées ont été teintes avec un colorant commercial Astrazon Yellow 8 GL pendant 1 heure à 60°C. Les solutions de colorant obtenues ont été analysées en utilisant un Shimadzu spectrophotomètre UV-VIS. Les propriétés chimiques et mécaniques des fibres brutes et traitées ont été analysées en utilisant le Fourier Transform à infrarouge (FTIR), la microscopie électronique à balayage (SEM) et le testeur de traction Instron. Les résultats de l’EPR ont révélé que des transformateurs de fibres utilisaient seulement des fibres de sisal et que la production était principalement réalisée par les femmes (95%), dont certaines étaient des pourvoyeuses de leurs familles. Le traitement alcalin a réduit la résistance à la traction du sisal de 32%, tandis que l’enzyme l’a réduite de 19%. Les microgrammes du scanning par microscopie électronique ont montré des fibres traitée avec des enzymes plus lisses que celles traitées par du NaOH. Les fibres traitées par enzymes ont amélioré la facilité de teinture par rapport aux fibres brutes et les enzymes se sont prouvées efficaces pour le ramollissement des fibres et sans être une menace pour l’environnement, contrairement au traitement alcalin couramment utilisé. Les mécanismes de récupération des enzymes pour la réutilisation pourraient être explorés et il pourrait compenser leur prix d’achat initial élevé. Il y a un potentiel dans le développement de nouveaux produits en utilisant des fibres traitées.

Language:

English

Date of publication:

2016

Country:

Swaziland

Region Focus:

Southern Africa

Author/Editor(s):

Zwane, P.E.

Mkhonta, T.T.

Vilane, V.S.