قدم هنا بروتوكول لاستخراج الألياف الرامي في القلوي فوق أكسيد الهيدروجين نظام معتمد بواسطة مصدر قلوي تسيطر الإفراج.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
قدم هنا بروتوكول لاستخراج الألياف الرامي في القلوي فوق أكسيد الهيدروجين نظام معتمد بواسطة مصدر قلوي تسيطر الإفراج.
هذا البروتوكول يوضح طريقة لاستخراج الألياف الرامي التي تجوب رامي الخام في نظام بيروكسيد الهيدروجين قلوي يدعمها مصدر قلوي تسيطر الإفراج. الألياف المستخرجة من رامي نوع من مواد المنسوجات ذات أهمية كبيرة. في دراسات سابقة، تم استخراج الألياف الرامي في نظام بيروكسيد الهيدروجين قلوي تدعمها فقط هيدروكسيد الصوديوم. ومع ذلك، سبب القلوية القوية من هيدروكسيد الصوديوم، سرعة تفاعل أكسدة من بيروكسيد الهيدروجين يصعب التحكم وبالتالي أدت إلى أضرار كبيرة للألياف المعالجة. في هذا البروتوكول، يستخدم مصدر قلوي تسيطر الإفراج، التي تتألف من هيدروكسيد الصوديوم وهيدروكسيد المغنسيوم، لتوفر شرط قلوي والمخزن المؤقت قيمة pH بيروكسيديسيستيم الهيدروجين القلوية. معدل استبدال هيدروكسيد المغنسيوم يمكن ضبط قيمة الأس الهيدروجيني للنظام فوق أكسيد الهيدروجين، وله تأثير كبير على خصائص الألياف. قيمة الرقم الهيدروجيني والأكسدة والاختزال (ORP) القيمة المحتملة، التي تمثل قدرة أكسدة النظام القلوي فوق أكسيد الهيدروجين، وتم رصد استخدام مقياس الأس الهيدروجيني و ORP متر، على التوالي. يتم اختبار المحتوى المتبقية من بيروكسيد الهيدروجين في النظام القلوي فوق أكسيد الهيدروجين أثناء عملية الاستخراج وقيمة الطلب على الأوكسجين الكيميائي (COD) من مياه الصرف الصحي بعد استخراج الألياف بطريقة المعايرة4 كمنو. يتم قياس عائد الألياف استخدام موازين إلكترونية دقة، واللثة المتبقية من الألياف يتم اختبارها باستخدام أسلوب تحليل الكيميائي. يتم اختبار درجة بلمرة الألياف (قيمة المشتريات) بطريقة لزوجة مضمن باستخدام فيسكوميتير أوبيلوهدي. يتم قياس الخاصية الشد من الألياف، بما في ذلك الإصرار واستطالة، وتمزق، استخدام أداة قوة ألياف. تحويل فورييه مطيافية الأشعة تحت الحمراء وحيود الأشعة السينية المستخدمة لوصف المجموعات الوظيفية والممتلكات كريستال من الألياف. ويثبت هذا البروتوكول أن المصدر القلوي تسيطر الإفراج يمكن تحسين خصائص الألياف المستخرجة في نظام بيروكسيد الهيدروجين قلوية.
رامي، المعروف 'الصين العشب' هو عشب معمرة الألياف التي يمكن أن تستخدم مادة ممتازة لصناعة المنسوجات1،2. وواحد من المحاصيل الاقتصادية الرئيسية الأصلية إلى الصين؛ وقد استأثرت إنتاج الرامي في الصين أكثر من 90% العائد الإجمالي في العالم1،2. ألياف الرامي واحد من الألياف النباتية أقوى وأطول، لامع مع3،مظهر حريري تقريبا4. مدة طويلة لألياف الرامي تجعلها مناسبة للغزل الألياف واحدة، التي نادراً ما ينظر في ألياف اللحاء. المنسوجات المصنوعة من ألياف الرامي تمتلك العديد من الخصائص الممتازة، مثل رباطة جأش، الموصلية الحرارية المضادة للبكتيريا، وممتازة، والتهوية، إلخ3،4
السليولوز هو المكون الرئيسي لألياف الرامي، والمكونات الأخرى في الرامي، مثل البكتين، اللجنين، والمواد القابلة للذوبان المياه، تعرف بأنها اللثة5،6. ويمكن استخراج الألياف الرامي بتذويب اللثة في محلول يحتوي على الكواشف الكيميائية، في عملية تعرف بأنها الصمغية5،6. توجد أساسا نهجان لاستخراج الألياف الرامي: الصمغية الكيميائية والبيولوجية الصمغية. استهلاك الطاقة واستهلاك الوقت، وسمك القد القيمة للمياه العادمة الصمغية الصمغية الكيميائية التقليدية مرتفعة بدلاً من ذلك، السليلوز يتم استخراج الألياف التي تجوب رامي الخام في تركيز هيدروكسيد الصوديوم تحت ضغط عال 6 إلى 8 ح7،8 . وبدلاً من ذلك، الصمغية الحيوي خيار الصديقة للبيئة لاستخراج الألياف الرامي. ومع ذلك، حالة رد فعل قاسية ومعدات متطورة تمنع9،المزيد من التطبيقات الصناعية10. ولذلك، أكسدة الصمغية مع بيروكسيد الهيدروجين والقلويات ويعرض قيماً وتطبيق بديل للتركيز على، لأنه يتطلب الوقت الصمغية أقصر وأقل الصمغية درجة الحرارة11،12. ومع ذلك، نظراً لقدرة أكسدة قوية الأكاسيد الفوقية، قد يحدث تدهور السليلوز كبيرة أثناء عملية ديجومينج، التي يمكن أن تسبب ضررا كبيرا للألياف خصائص13،14. وهذا أكبر عيب القلوي الصمغية أكسدة بيروكسايد لرامي.
في دراسات سابقة، تم استخراج الألياف الرامي في نظام بيروكسيد الهيدروجين قلوي تدعمها هيدروكسيد الصوديوم15فقط. ومع ذلك، سبب القلوية القوية من هيدروكسيد الصوديوم، سرعة تفاعل أكسدة من بيروكسيد الهيدروجين يصعب التحكم وبالتالي أدت إلى أضرار كبيرة ل الألياف المعالجة7. تحسين خصائص ألياف الرامي، مصدر قلوي تسيطر الإفراج، التي تتألف من هيدروكسيد الصوديوم وهيدروكسيد المغنسيوم، هو المستخدمة في هذه الدراسة إلى توفر شرط قلوي والمخزن المؤقت قيمة pH قلوي بيروكسيد الهيدروجين النظام16 , 17.
ويمكن وصف الأساس المنطقي لهذه التكنولوجيا على النحو التالي. هيدروكسيد المغنسيوم قليل الذوبان في الماء المقطر، ويمكن أن يحل تدريجيا في المحلول ديجومينج مع استهلاك يا– والحفاظ على قيمة الأس الهيدروجيني وهكذا قدرة أكسدة الحل الصمغية في نطاق مناسب18. معدل الإحلال (SR) هيدروكسيد المغنسيوم يعرف نسبة الخلد هيدروكسيد الصوديوم محلها هيدروكسيد المغنسيوم تحت الجرعة القلوي الكلي بنسبة 10%، ويمكن حساب معدل الإحلال بالمعادلة التالية. وعلاوة على ذلك، Mg2 + يمكن أن يمنع السليلوز التدهور الناجم عن أكثر من أكسدة19،20.

هنا، م2 (ز) هو وزن Mg(OH)2م1 (ز) هو الوزن من هيدروكسيد الصوديوم، 40 هو الوزن الجزيئي من هيدروكسيد الصوديوم، 58 هو الوزن الجزيئي Mg(OH)2، 2 هو العدد للصحة والسلامة المهنيتين في Mg(OH)2وريال هو معدل الإحلال.
ويمكن تمديد التكنولوجيا من هذا البروتوكول إلى استخراج وتبيض، وتعديل المواد النباتية في نظام بيروكسيد الهيدروجين قلوية. ومع ذلك، تجدر الإشارة إلى أن اختيار درجة الحموضة القيمة ورد فعل درجة حرارة النظام القلوي فوق أكسيد الهيدروجين هو المفتاح لهذه التكنولوجيا21. يمكن ضبط قيمة pH النظام القلوي فوق أكسيد الهيدروجين عن طريق تغيير معدل استبدال17. قيمة الأس الهيدروجيني وأكسدة قدرة النظام القلوي بيروكسيد الهيدروجين وبالتالي ينخفض مع زيادة معدل الإحلال. عندما يتم تعيين درجة الحرارة رد فعل على 85 درجة مئوية، رد فعل الراديكالية الحرة تلعب الدور الرئيسي في النظام وأكسدة قوية للنظام مناسب تذويب المواد؛ عندما يتم تعيين درجة الحرارة رد فعل في 125 درجة مئوية، تحول دون رد فعل الراديكالية الحرة وكمية كبيرة من هوو موجود في النظام، مما يجعل هذا النظام مناسب للتبييض19.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
1-أكسدة الصمغية من الرامي
2-اختبار الخاصية الحل ديجومينج

3-اختبار خاصية ألياف الرامي





الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
درست أن القابلية للذوبان في Mg(OH)2 في الماء المقطر والحل الصمغية (الشكل 1). تم اختبار تأثير معدل استبدال2 Mg(OH) على قيمة الأس الهيدروجيني وقيمة ORP (الشكل 2) لحل ديجومينج. الصمغية الغلة واللثة المتبقية من الألياف ديجوميد تحت Mg(OH) مختلفة كان معدل استبدال2 المحسوبة (الشكل 3). واستخدمت لتقييم أثر Mg(OH)2 على الصمغية قيمة DP، كريستالينيتي، خصائص الشد من الأ...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تحديد Mg(OH)2 استبدال معدل رد فعل درجة الحرارة وهو النقطة الأساسية لهذا البروتوكول. يمكن أن تؤثر Mg(OH)2 معدل استبدال قيمة الأس الهيدروجيني ومن ثم القدرة على أكسدة الصمغية الحل. كان معدل استبدال2 Mg(OH) أفضل لرامي الصمغية 20%، السليولوز يتعذر تلقي حماية كافية تحت معدل استبدال أقل من 20%، وسيحتفظ بقدر مفرط من اللثة المتبقية (انخفاض قيمة DP وكريستالينيتي) في الألياف تحت معدل استبدال أكثر من 20 في المائة (الشكل 4 أ).
درجة الحرارة رد ف...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.
أيد هذا العمل تخصيص تمويل "نظام البحوث الزراعية الصين" اللحاء و "أوراق محاصيل الألياف" (منحة عدد السيارات-19)، و "الأكاديمية الصينية للعلوم الزراعية" و "التكنولوجيا الابتكار المشروع" (المنحة رقم أستيب-IBFC07)، صندوق الابتكار لطلاب الدراسات العليا في جامعة دونغهوا (منح رقم 16 د 310107)، 'فريق شياو بينغ تسخير العلم والتكنولوجيا للابتكار' (التصنيع المتكاملة مجموعة البحث والتطوير من ألياف اللحاء الصمغية البيولوجية)، "مجلس المنح الدراسية الصيني".
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| بيروكسيد الهيدروجين ، 30٪ | فيشر Scientific | H325-100 | مادة كيميائية لإزالة الصمغ |
| هيدروكسيد المغنيسيوم ، 99٪ | فيشر AA1236722 | كيميائي لإزالة الصمغ | |
| هيدروكسيد الصوديوم | فيشر Scientific | S318-1 | مادة كيميائية لإزالة الصمغ |
| ثنائي كبريتيت الصوديوم | فيشر Scientific | S654-500 | مادة كيميائية لإزالة الصمغ |
| مادة كيميائية ثلاثية فوسفات الصوديوم | فيشر AC218675000 علمية | لإزالة الصمغ | |
| أنثراكينون ، >98٪ | فيشر AC104930500 | كيميائي لإزالة الصمغ | |
| 1-هيدروكسي إيثيلين -1،1-حمض ديفوسفونيك | فيشر Scientific | 50-901-10243 | مادة كيميائية لإزالة الصمغ |
| زيت إزالة الصمغ | شركة Minglong Auxiliaries ذات المسؤولية المحدودة ، Yiyang ، Hunan ، الصين | و [مدش] و [مدش] | مادة كيميائية لإزالة الصمغ |
| الكحول الإيثيلي | فيشر Scientific | A962-4 | مادة كيميائية لاختبار |
| البنزين | فيشر AA43817AE الكيميائي | العلمي لاختبار | |
| الأسلاك النحاسية ، 0.5 مم (0.02 بوصة) ديا | فيشر AA10783H4 الكيميائي | العلمي لاختبار | |
| محلول Cupriethylenediamine 1 مول / لتر | فيشر Scientific | 24991 | مادة كيميائية للاختبار ، تحذير سامة |
| حمض النيتريك (65٪ ~ 68٪) | فيشر Scientific | A200-612GAL | كيميائي للاختبار ، تحذير |
| الإيثيلين ديامين | فيشر AC118420100 الكيميائية | العلمية لاختبار | |
| برمنجنات البوتاسيوم | فيشر Scientific | P279-500 | مادة كيميائية لاختبار |
| حمض الكبريتيك | فيشر Scientific | A300C-212 | مادة كيميائية لاختبار |
| كبريتات الفضة | فيشر Scientific | S190-25 | الكيميائية لاختبار |
| رامي | قوانغيوان الخام ذات المسؤولية المحدودة ، Changde ، Hunan ، الصين | و [مدش] ؛ و [مدش] | المواد الخام |
| التسخين الكهربائي ثرموستاتي المياه حمام | Senxin Experiment Equipment ذات مسؤولية محدودة ، شنغهاي ، الصين | DK-S28 | معدات لإزالة الصمغ |
| صباغة lbaorator ذات درجة حرارة عالية | Shanghai Longda chemcials Crop. | RY-1261 | معدات لإزالة الصمغ |
| ميزان الحرارة | Sichuan Shubo (مجموعة) المحدودة | 100 درجة ؛ C | معدات لإزالة الصمغ |
| آلة شفط الفراغ | Yukang KNET ، شنغهاي ، الصين | SHB-IIIA | معدات لاختبار Mg (OH) 2 قابل للذوبان |
| قارورة شفط | سيتشوان شوبو (مجموعة) المحدودة | 1000 مل | معدات لاختبار Mg (OH) 2 |
| قمع الرمل | للذوبان Sichuan Shubo (مجموعة) المحدودة | 35 مل | معدات لاختبار Mg (OH) 2 الذوبان |
| الأكسدة الحد من إمكانات متر | أداة دابو ، شنغهاي ، الصين | نموذج 421 | معدات لاختبار مقياس |
| الأس الهيدروجيني | أدوات حنا ، بكين ، الصين | HI 98129 | معدات لاختبار قيمة الأس الهيدروجيني |
| سحاحة الحمض | سيتشوان شوبو (مجموعة) المحدودة | 50 مل | معدات لاختبار محتوى H2O2 |
| قارورة | سيتشوان شوبو (مجموعة) المحدودة | 250 مل / 500 مل | معدات اختبار محتوى H2O2؛ محتوى اللثة المتبقية |
| فرن كهربائي | Jiangyi Experiment instruments ذات مسؤولية محدودة ، شنغهاي ، الصين | 800-2000W | معدات لاختبار محتوى اللثة المتبقية |
| تكثيف الارتجاع | Sichuan Shubo (مجموعة) Co.، Ltd | 250mL | معدات لاختبار محتوى اللثة المتبقية ؛ قيمة COD |
| الألياف القاطع (40 مم) | تشانغتشو رقم 2 آلة النسيج المحدودة | Y171A | معدات لاختبار كثافة الألياف |
| Ostwald مقياس اللزوجة | تايتشو ، جياوجيانغ ، شركة الأدوات الزجاجية | 0.6 مم | معدات لاختبار الألياف PD قيمة |
| مستخرج الدهون الكروية | Sichuan Shubo (مجموعة) المحدودة | 250 مل | معدات لاختبار الألياف PD قيمة |
| مستخرج | Soxhletسيتشوان شوبو (مجموعة) المحدودة | 250 مل | معدات لاختبار قيمة الألياف PD |
| الالتواء ؛ التوازن | Liangping instrucments Co.، Ltd ، شنغهاي ، الصين | JN-B | المعدات لاختبار كثافة الألياف |
| أداة قوة الألياف | أدوات Xinxian ، شنغهاي ، الصين | XQ-2 | معدات لاختبار خصائص شد الألياف |
| المشبك التوتر | ديبو تكنولوجيا المنسوجات المحدودة ، تشانغتشو ، جيانغسو ، الصين | 0.3cN / dtex | معدات لاختبار خاصية |
| شد الأليافCOD ثرموستاتي سخان | Qiangdao Xuyu تكنولوجيا حماية البيئة شركة Lit | DL-801A | معدات لاختبار قيمة COD |
| FTIR Thermo Fisher ، أمريكا | Nicolet | FTIR تحليل | |
| XRD | Rigaku ، اليابان | D / max-2550 PC | XRD |
| التحليل التوازن الإلكتروني | شنغهاي jingtian أداة إلكترونية المحدودة | FA2004A | فرن تجفيف المعدات العامة |
| Tonglixinda الأدوات ، تيانجين ، الصين | 101-2AS | المعدات العامة | |
| وزن زجاجة | سيتشوان شوبو (مجموعة) المحدودة | 50x30 | المعدات العامة |
| دورق | سيتشوان شوبو (مجموعة) المحدودة | 500 مل | المعدات العامة |
| عينة غربال | Xiaojin الأجهزة الأدوات المحدودة ، Shangyu ، تشجيانغ | 120 شبكة | المعدات العامة |
| قضيب زجاجي | سيتشوان شوبو (مجموعة) المحدودة | &[مدش] ؛ و [مدش] | المعدات العامة |
| اسطوانة | سيتشوان شوبو (مجموعة) المحدودة | 250 مل ، 50 مل | المعدات العامة |
| ماصة | سيتشوان شوبو (مجموعة) المحدودة | 5 مل ، 10 مل | المعدات |
| المطاط ؛ الشفط لمبة | سيتشوان شوبو (مجموعة) المحدودة | &[مدش] ؛ و [مدش] | المعدات العامة |
| Orign | OriginLab | 8.0 | لرسم الشكل |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.