Summary
여기는 알칼리 과산화 수소 시스템 제어 릴리스 알칼리 소스에서 지 원하는 모시 섬유의 적 출을 위한 프로토콜이입니다.
Abstract
이 프로토콜에서는 알칼리 과산화 수소 시스템 제어 릴리스 알칼리 소스에서 지 원하는 원시 모시를 수 색 하 여 모시 섬유 추출 하는 방법을 보여 줍니다. 모시에서 추출한 섬유 매우 중요 섬유 재료의 종류 이다. 이전 학문에서는, 모시 섬유는 수산화 나트륨 에서만 지원 되는 알칼리 과산화 수소 시스템에서 추출 했다. 그러나, 때문에 수산화 나트륨의 강한 알칼리, 과산화 수소의 산화 반응 속도 제어 하기 어려운 되었고 치료 섬유에 따라서 큰 피해 발생. 이 프로토콜에서 수산화 나트륨과 수산화 마그네슘의 구성 되는 제어 릴리스 알칼리 소스는 알칼리 상태를 제공 하 고 알칼리 수소 peroxidesystem의 pH 값을 버퍼링 하는 데 사용 됩니다. 수산화 마그네슘의 대체 율 과산화 수소 시스템의 pH 값을 조정할 수 있으며 섬유 속성에 큰 영향. PH 값과 oxidation-reduction 잠재력 (ORP) 값, 알칼리 과산화 수소 시스템의 산화 능력을 나타내는 pH 미터, ORP 미터, 각각 사용 하 여 감시 되었다. 추출 과정 및 섬유 추출 후 폐수의 화학적 산소 수요 (대구) 값 중 알칼리 과산화 수소 시스템에서 과산화 수소 잔류 콘텐츠 KMnO4 적정 방법으로 테스트 합니다. 정밀 전자 저울을 사용 하 여 섬유의 수확량을 측정 하 고 잔여 잇 몸 섬유의 화학 분석 방법에 의해 테스트 됩니다. 섬유의 중 합도 (PD 값) 내장 점도 방법 Ubbelohde 점도 계를 사용 하 여 테스트 됩니다. 섬유, 끈기, 신장, 파열 등의 인장 속성 섬유 강도 악기를 사용 하 여 측정 됩니다. 푸리에 변환 적외선 분광학 그리고 x 선 회절 기능 그룹 및 섬유의 크리스탈 재산을 특성화 하는 데 사용 됩니다. 이 프로토콜 제어 릴리스 알칼리 소스 알칼리 과산화 수소 시스템에서 추출 하는 섬유의 속성을 향상 시킬 수 있는 증명 한다.
Introduction
일반적으로 '중국 잔디'로 알려진 모시는 누구의 섬유 섬유 산업1,2에 대 한 훌륭한 자료로 사용 될 수 있다 다년생 나물 이다. 그것은 네이티브 중국; 주요 경제 작물 중 하나 중국에는 모시의 생산 세계1,2총 생산량의 90% 이상을 차지 하고있다. 모시 섬유는 거의 부드러운 외관3,4광택 강한 고 긴 식물 섬유 중 하나입니다. 모시 섬유의 긴 길이 거의 인 피 섬유에서 볼 수 있는 단일 섬유 회전에 적합 하 게. 모시 섬유에서 만든 섬유 등3,4 , 환기, 항균, 우수한 열 전도성, 차가움 등 많은 우수한 속성을가지고
셀 룰 로스 모시 섬유의 주요 구성 요소 이며,5,6잇 몸 모시, 펙 틴, 리그 닌, 물 녹는 재료, 다른 구성 요소 정의 됩니다. 모시 섬유는 화학 시 약,5,6degumming로 정의 된 프로세스에 포함 된 솔루션에서 잇을 용 해 하 여 추출할 수 있습니다. 존재 하는 모시 섬유 추출의 주로 두 가지 방법: 화학 degumming 및 바이오 degumming. 에너지 소비, 시간 소모, 그리고 대구에 전통적인 화학 degumming degumming 폐수의 가치는 오히려 높은, 셀 룰 로스로 섬유 6 ~ 8 h7,8에 대 한 높은 압력에서 집중된 NaOH에 원시 모시를 수 색 하 여 추출 . 또한, 바이오 degumming 모시 섬유 추출에 대 한 환경 친화적인 옵션입니다. 그럼에도 불구 하 고, 가혹한 반응 조건 및 정교한 장비는 더 산업 응용9,10을 억제합니다. 그러므로, 귀중 한 선물 알칼리 수소 과산화 수소와 산화 degumming 하며 그것에 대 한 초점을 대체 응용 프로그램 짧은 degumming 시간과 낮은 degumming 온도11,12. 그러나,는 과산화물의 강력한 산화 능력 때문 상당한 셀 룰 로스 분해 과정에서 degumming, 섬유 속성13,14에 큰 손상을 일으킬 수 있습니다 발생할 수 있습니다. 이것은 알칼리 과산화 수소 산화 degumming 모시의의 가장 큰 단점입니다.
이전 학문에서는, 모시 섬유는 수산화 나트륨15에서만 지원 되는 알칼리 과산화 수소 시스템에서 추출 되었다. 그러나, 때문에 수산화 나트륨의 강한 알칼리, 과산화 수소의 산화 반응 속도 제어 하기 어려운 되었고 따라서 치료 섬유7에 큰 피해 발생. 모시 섬유의 속성, 개선 하기 위해 알칼리 상태를 제공 하 고 알칼리 과산화 수소 시스템16 의 pH 값을 버퍼를 제어 릴리스 알칼리 소스, 수산화 나트륨, 수산화 마그네슘의 구성 되는이 연구에 사용 된 , 17.
이 기술 뒤에 근거는 다음과 같이 설명할 수 있습니다. 수산화 마그네슘 증된 물에 약간 용 해 이며 아- 의 소비와 degumming 솔루션으로 점차적으로 해산 하 고 적절 한 범위18에서 pH 값 및 따라서 degumming 솔루션의 산화 능력을 유지 수 있습니다. 수산화 마그네슘의 대체 율 (SR) 10%, 총 알칼리 량에서 수산화 마그네슘으로 대체 하는 NaOH의 몰 비율으로 정의 되 고 대체 속도 다음 식에 의해 계산할 수 있다. 또한, Mg2 + 방지할 수 있다 셀 루 로스 저하 산화19,20이상으로 인 한.
여기, M2 (g)은 Mg(OH)2의 무게, M1 (g)은 NaOH의 무게, 40은 NaOH의 분자량, 58은 Mg(OH)2의 분자량, 2는 Mg(OH)2, OHs의 수 그리고 SR은 대체.
이 프로토콜의 기술 추출, 표백, 및 식물 재료의 알칼리 과산화 수소 시스템에서 수정 확장할 수 있습니다. 그러나, 그것은 알칼리 과산화 수소 시스템의 pH 값과 반응 온도 선택이 기술21에 대 한 열쇠는 주목 해야 합니다. 알칼리 과산화 수소 시스템의 pH 값 대체 율17를 변경 하 여 조정할 수 있습니다. PH 값과 따라서 산화 능력 알칼리 과산화 수소 시스템의 대체 율의 증가 함께 감소 한다. 반응 온도 85 ° C에서 설정 되어, 자유 라 디 칼 반응 시스템에서 주요 역할을 담당 하며 시스템의 강한 산화 재료; 해산 적합 125 ° C에서 반응 온도 설정 하면 자유 라 디 칼 반응을 저해 하 고 시스템을19표백에 적합 하 게 시스템에 존재 하는 많은 양의 후.
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Protocol
1. 산화 Degumming 모시의
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솔루션 degumming 산화를 준비
- 2 g H2O2, 1 g 알칼리 (Mg(OH)2 와 NaOH의 혼합물), 0.4 g 나5P3O10, 0.1 g 안트라퀴논, 그리고 0.2 g degumming 솔루션 HEDP 증류수 100 mL 물에 용 해.
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모시의 산화 degumming
- 담가 degumming 솔루션에서 10 g 원시 모시 고 샅 샅 히 뒤져 그것 아래 60 분 동안 85 ° C.
- 125 ° c (0.6 k g의 압력) 온도 올리고 또 다른 60 분 샅 샅 히 뒤져.
주: 온도 높여에 설명에 대 한 토론을 참조 하십시오.
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모시 섬유를 감소
- 0.4 g NaHSO3 감소 솔루션을 준비 하 소 주 100ml 물에 용 해. 그런 다음 60 분 동안 90 ° C에서 줄이는 솔루션에서 degummed 섬유를 취급 합니다.
참고: carboxyl 그룹 및 알데하이드 그룹 셀 루 로스 산화 반응에서 생성 된 수소 결합의 감소 원인과 섬유 속성에 따라서 손상. Carboxyl 그룹을 변환 하 여 섬유의 재산 향상 시킬 수 그리고 수 산 기 그룹 알데하이드 그룹 다시.
- 0.4 g NaHSO3 감소 솔루션을 준비 하 소 주 100ml 물에 용 해. 그런 다음 60 분 동안 90 ° C에서 줄이는 솔루션에서 degummed 섬유를 취급 합니다.
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후속 처리
- 반죽 모시 섬유 이온된 물으로 깨끗이 씻는 다.
- 15 분 동안 90 ° C에서 degumming 기름에 섬유를 담가 그리고 4 h (125 ° C)는 오븐에 섬유를 건조.
2. Degumming 솔루션 속성 테스트
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Mg(OH)2 의 용 해도 시험
- 2 세대 Mg(OH)2 증류수 100 mL 물에 용 해.
- 별도로, 2 세대 Mg(OH)2 0.4 g 나5P3O10 등 0.2 g HEDP 완전히 녹는 degumming 첨가물 100 mL 해결책에서 녹.
- 2.2.1 스텝과 2.2.2 85 ° c.에 설명 된 솔루션의 온도
- 소 결 디스크 소화 Mg(OH)2 의 압축을 풉니다.
- 다음 공식에 의해 Mg(OH)2 의 용 해도 계산.
참고: 여기 m (g)는 소화 Mg(OH)2의 무게.
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PH 값, ORP 값 및 degumming 솔루션의 잔여 H2O2 내용에 Mg(OH)2 대체 율의 영향
참고: ORP12,19 는 중요 한 물 화학 매개 변수 이며 주위 물의 산화 또는 감소 용량 측정 툴을 제공 한다. 강한 산화 속성 솔루션 높은 ORP 값을. Mg(OH)2 대체 율 (직물의 무게)에 10%의 총 알칼리 복용량에서 Mg(OH)2 로 대체 하는 NaOH의 몰 비율을 말합니다.- 각각 0%, 20%, 40%, 60%, 80%, 및 단계 1.1, 100%의 Mg(OH)2 대체 속도 degumming 솔루션을 준비 합니다.
- 단계 2.2.1에서에서 설명한 degumming 솔루션에서 원시 모시를 담가.
- 1.2 단계에 따라 degumming 프로세스를 시작 합니다.
- 결합된 ORP 전극을 증류수로 세척 하 고 공기에서 건조. 다음 결합된 ORP 전극 미터 마다 10 분 담가 pH 값 마다 10 분을 읽는 degumming 솔루션에 pH 전극 미터 ORP 값을 읽는 degumming 솔루션에 젖어.
- 22216 20087중국 표준 g B에 따라 KMnO4 적정 메서드에서 degumming 솔루션 마다 10 분의 H2O2 콘텐츠를 테스트 합니다.
3. 모시 섬유 속성 테스트
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Degumming의 수익률
- 다음 수식을 사용 하 여 degumming의 수익률을 계산:
참고: 여기 w (g)는 섬유의 건조 중량 degumming; 후 W (g) degumming 전에 모시의 건조 중량 이다.
- 다음 수식을 사용 하 여 degumming의 수익률을 계산:
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섬유의 잔여 잇
참고: 섬유의 잔여 잇 중국어 표준 5889-86에 따라 테스트 했다.- 무게 병에서 섬유 (약 5 g)의 건조 중량을 측정 하 고 150 mL NaOH 솔루션 (20 g/L)를 포함 (와 환류 응축 튜브) 플라스 크에 몰두.
- 100 ° C의 온도 1 시간 동안이 온도에서 계속.
- NaOH 솔루션을 새로 고칩니다.
- 100 ° C에 온도 2 시간에 대 한 유지.
- 샘플 체에 섬유 씻어.
- 병 무게에 섬유의 건조 무게를 측정 합니다.
- 다음 수식을 사용 하 여 섬유의 잔여 잇을 계산.
참고: 여기 m (g)는 섬유;의 건조 중량 (G) M NaOH 수 색 후 모시의 건조 중량 이다.
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PD 시험
참고: 5888 8615중국 표준 g B에 따라 모시 섬유의 PD 값을 테스트 합니다.- 2:1 (v/v) 벤젠과 에틸 알코올 혼합물에 잠수 하 여 모시 섬유를 탈지 하십시오.
- 실내 온도에 공기에서 용 매를 증발.
- 샘플 짧은 조각으로 잘라 (1-2 m m, 20 ~ 23에 대 한 각 샘플에 대 한 mg)가 위를 사용 하 여.
- 샘플 제어 습도 분위기에서 유지 (20 ± 2 ° C, 상대 습도 = 65 ± 2%) 무게 컨테이너 물 테스트 목적을 위해 요구 되는 물자를 제거 하기 전에 콘텐츠 평형을 도달할 때까지.
- 집중된 한 질소 산, 98% 무수 ethylenediamine 뒤에 구리선 (0.5 m m 직경)을 담가. 다음, 구리과 립 증류수로 깨끗이 세척 하십시오.
- 섬유 샘플 및 구리과 립 (상단)와 플라스틱 병에 넣어.
- 플라스틱 병에 증류수 10 mL 물과 10 mL 1 mol/L cupriethylenediamine 솔루션을 추가 하 고 자기 볶음 바 준비 0.2 g/100 mL (약) 모시 섬유 cupriethylenediamine 솔루션을 사용 하 여 저 어.
- 6.5 mL 모시 섬유 cupriethylenediamine 솔루션의 고유 점도 측정 하는 Ubbelohde 점도 계에 전송. 다음 수식으로 상대 점도 계산:
참고: 여기 ηr 상대 점도, t (s)은 Ubbelohde 점도 계, t0를 통해 흐르는 모시 섬유 cupriethylenediamine 솔루션의 평균 시간 (s)는 0.5 mol/L cupriethylenediamine 솔루션 흐르는의 평균 시간입니다 Ubbelohde 점도 계입니다. - 다음 수식으로 모시 섬유의 PD 값을 계산:
참고: 여기 [η]' 고유 점도 중국어 표준 GB 5888-86, 및 C에에서 테이블에서 [η] × C 값을 얻을 수 있습니다 ' 모시 섬유 cupriethylenediamine 솔루션의 농도 이다.
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섬유의 선형 밀도
- 다음 수식을 사용 하 여 섬유의 선형 밀도 계산.
참고: 여기 Lc 절단 길이 (40 m m), n 은 섬유의 숫자 이며 G (g)는 섬유의 무게. 섬유의 선형 밀도 모시 (12%)의 공식 회복에서 1000 m 긴 섬유의 무게를 말합니다.
- 다음 수식을 사용 하 여 섬유의 선형 밀도 계산.
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기계적 성질 시험
- 표준 대기 조건에서 섬유 샘플을 equilibrate (T = 20 ± 2 ℃, RH = 65% ± 2%) 24 h에 대 한.
- 끈기, 깨는 신장, 및 20 ° C, RH 65%, 및 0.3 cN/dtex의 사전 긴장의 다음 설정에서 섬유 강도 악기를 사용 하 여 섬유의 파열의 작업을 테스트 합니다. 20 mm 20 mm/min7,15에서 하단 클램프의 하강 속도에서 클램핑 거리를 설정 합니다.
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Degumming 폐수의 COD 값
- 15456 2008 '산업 순환 냉각 물-대구-칼륨과 망간 산 염 방법의 결정'7,15중국 표준 GB/T에 따르면 degumming 폐수의 COD를 테스트 합니다.
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XRD 테스트
- X 선 회절을 사용 하 여 섬유의 결정을 얻을. 기록 XRD 패턴 2θ 흑연 단색, λ에 Cu Kα 방사선 diffractometer와 5-60 ° = = 0.154 nm (40 kV, 200 mA).
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FTIR 분석
- 분석기를 사용 하 여 섬유의 연결 패턴을 가져옵니다. 30, 스캔 시간 설정 4000-400 c m-1, 8 cm-1에 해상도에서 범위. FT-적외선 분석을 사용 하 여 치료 섬유에서 화학 기능적인 그룹을 결정 합니다.
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Representative Results
증류수 및 degumming 솔루션 Mg(OH)2 의 용 해도 공부 했다 (그림 1). PH 값 및 degumming 솔루션의 ORP 값 (그림 2) Mg(OH)2 대체 속도의 효과 테스트 했다. Degumming 수율 및 섬유2 대체 율은 다양 한 Mg(OH)에서 반죽의 잔여 잇 몸 (그림 3)를 계산 합니다. DP 값, 화도, (그림 4), 섬유의 인장 특성 (그림 5) 폐수의 COD 값 degumming에 Mg(OH)2 의 효과 평가 하기 위해 사용 되었다. 섬유의 연결 패턴 (그림 6)을 얻은 했다. 섬유 추출 과정 degumming 솔루션의 잔여 H2O2 콘텐츠 테스트 (그림 7) 되었고 효과 두 번째에서 degumming 온도 단계 표 1에 표시 됩니다. 산화 degumming (를 사용 하 여 지속 가능한 알칼리 소스와 NaOH)와 전통적인 degumming의 비교는 표 2에 표시 됩니다.
Mg(OH)2 degumming 솔루션에서의 가용성은 증류수 degumming 조력자의 판금 효과 때문에 그 보다 더 높은, 그것은 여전히 충분 성, 고 따라서 제어 릴리스 속성 적용된 (그림 1 ). 제어-출시 알칼리 소스를 사용 하면 degumming 솔루션의 pH 값 안정과 대체 속도 (그림 2A)의 증가 함께 감소 했다. ORP 값의 감소 하는 것은 더 높은 대체 속도 (그림 2B)에서 느린. 잔여 껌 분석 공개 degumming 및 잔여 잇 몸 섬유의 수확량; 대체 속도 증가 대체 율 60% 이상 섬유 접착을 방지 하기 위해 해야 합니다. (그림 3)입니다. DP 값, 화도, 그리고 섬유의 인장 특성 0%에서 20%의 대체 속도 증가 하지만 대체 속도 (그림 4)의 추가 상승에 따라 감소: 이것은 과도 한 양의에서 유지 했다 잇에 의해 설명 대체 율은 20% 이상 때 섬유. 대체 속도 20% 설정 때 degumming 솔루션의 pH 값은 11.8; 끈기, 신장, 파열, DP 값, 그리고 섬유 39.82%, 12.13%, 46.15%, 14.89%, 5%로 각각 증가 했다 (그림 2, 그림 3, 그림 4)의 hemicellulose 콘텐츠 수익률. 또한, degumming 폐수의 COD 값 (그림 5) 20% 감소 했습니다. 3400-2800 c m-1 와 2900 c m-1 에서 피크의 지역에서 신호 섬유의 FTIR 패턴, 셀 루 로스에-채널-오의 스트레칭 진동 때문에 있었고 모든 샘플에 존재 하는 이러한 신호. 1,730-1, 750 cm-1 에 생성 피크 기인 했다 C = O C-오 hemicellulose,이 신호에 절곡의 스트레칭은 강한 대체 율 낮은 때는 그 hemicellulose 표시 제거 될 수 있다 더 효과적으로 아래는 낮은 대체 속도 (그림 6). 잔여 H2O2 내용을 제어 릴리스 알칼리 소스;를 사용 하는 경우 3g/l 증가 그러나, 대체 율 잔여 H2O2 콘텐츠 (그림 7) 영향을 미칠 하지 않았다. 제어 릴리스 알칼리 소스 degumming, H2O의 분해 속도 위해 사용 되었다2 degumming 온도 의해 통제 되었다. 초기 기간 degumming (0 ~ 60 분), 셀 룰 로스 저하 드물게 발생, 잇에 의해 덮여 있었습니다에 대 한. 따라서, 자유 래 디 칼의 큰 금액을 필요 하 고 온도 85 ° c.에 설정 되어야 합니다. 60 분 후에 실리콘 껌의 대부분 제거 하 고 셀 루 로스 degumming 솔루션에 노출 되었다: 온도 125 ° C에서 자유 라 디 칼 반응 속도 감속 하 고 따라서 셀 룰 로스 (표 1)의 저하를 방지 하기 위해 발생 한다. 산화 degumming (를 사용 하 여 지속 가능한 알칼리 소스와 NaOH)와 전통적인 degumming 비교 공개 섬유 반죽에 알칼리 과산화 수소 시스템 제어 릴리스 알칼리 소스에서 지 원하는 최고의 속성 ( 달성 표 2).
그림 1입니다. 증류수 및 degumming 솔루션19Mg(OH)2 의 가용성. Mg(OH)2 보여 높은 용 해도 degumming 솔루션에 비해 그에 증류수, 보조 degumming의 소금 효력 때문에. Mg(OH)2 인세트 화학 방정식에 따르면 천천히 degumming 솔루션으로 녹 인 다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 2입니다. 솔루션 속성 degumming에 Mg(OH)2 대체 율의 영향. (A) degumming 솔루션의 pH 값. Mg(OH)2 를 사용 하면 degumming 솔루션의 pH 값 안정과 대체 율의 상승으로 감소 했다. (B) degumming의 ORP 값 솔루션19. ORP 값의 감소 속도가 높은 SR 값 아래 느린 했다. SR = 대체 속도. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 3입니다. 섬유의 생산량 및 잔여 잇 degumming에 Mg(OH)2 대체 율의 영향. 삽입 된 이미지 표시 모시 섬유의 Mg(OH)2 대체 속도에서 반죽의 topographies: 0% (a), (b) 20%, (c) 40%, (d) 60%, (e) 80%, (f) 10019. 대체 속도 degumming 및 잔여 잇 몸 섬유의 수확량은 증가 하 고 대체 속도 섬유 접착을 방지 하기 위해 60% 이상 이어야 합니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 4입니다. Mg(OH)2 대체 속도에 영향: (A)는 DP 값 및 결정성 섬유; 그리고 섬유19의 (B)는 인장 속성. DP 값, 화도, 그리고 섬유의 인장 특성 SR 0%에서 20% 증가 하지만 추가 대체 율의 증가 함께 감소. 오차 막대는 30 중복 테스트에서 데이터의 표준 편차를 나타냅니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 5입니다. Degumming 폐수의 COD 값에 Mg(OH)2 대체 율의 영향19. 대체 속도의 증가 함께 감소 degumming 폐수의 COD 값입니다. 오차 막대는 30 중복 테스트에서 데이터의 표준 편차를 나타냅니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 6입니다. 섬유의 FTIR Mg(OH)2의 다양 한 대체 속도 반죽19. 3400-2800 c m-1 와 2900 c m-1 에서 피크의 지역에서 신호 했다 셀 루 로스;에 채널-오의 스트레칭 진동 때문 이러한 신호는 모든 샘플에 존재 했다. 1,730-1, 750 cm-1 에 생성 피크는 C = O에 기인 했다 C-오 hemicellulose;에 절곡의 스트레칭 이러한 신호 했다 더 강한 SR 낮은 때, 그 hemicellulose를 표시는 제거 될 수 있다 보다 효과적으로 낮은 대체 율 아래. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 7입니다. Mg(OH)2의 다양 한 대체 속도 degumming 솔루션에 잔여 H2O2 내용19. 잔여 H2O2 내용을 증가 제어 릴리스 알칼리 소스 사용 되었다; 그러나, 대체 속도는 잔여 H2O2 내용에 영향 없. SR = 대체 속도. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
| 온도 | 선형 밀도 (dtex) | 끈기 (cN/dtex) | 연신 율 (%) | 파열 (cN/dtex) |
| 100 ° C | 6.1 | 6.69 | 2.33 | 0.08 |
| 125 ° C | 5.6 | 8.3 | 2.75 | 0.14 |
표 1입니다. 두 번째 단계에서 다양 한 온도에서 수 색 하는 섬유의 인장 특성19. 섬유는 인장 속성 더 높은 수 색 온도 전시.
| 산화 degumming | 전통적인 degumming | ||
| SR 20% | SR 0% | ||
| 수익률 (%) | 74.2 | 72.34 | 65 |
| 끈기 (cN/dtex) | 10.12 | 6.09 | 7.8 |
| 연신 율 (%) | 2.72 | 2.39 | 2.43 |
| 파열 (cN/dtex) | 0.13 | 0.07 | 0.1 |
| PD 값 | 1980 | 1685 | 1732 |
| 사인 값 (mg/L) | 23000 | 29000 | 29800 |
표 2입니다. 산화 degumming 비교. 산화 degumming (를 사용 하 여 지속 가능한 알칼리 소스와 NaOH)와 전통적인 degumming19 모시 섬유의 비교. 섬유는 알칼리 과산화 수소 시스템 제어 릴리스 알칼리 소스에서 지 원하는 반죽 달성 최고의 속성. SR = 대체 속도.
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Discussion
Mg(OH)2 대체 속도 반응 온도 설정이이 프로토콜의 핵심 이었다. Mg(OH)2 대체 속도 pH 값 및 따라서 degumming 솔루션의 산화 능력을 좌우할 수 있다. 모시 degumming에 대 한 최고의 Mg(OH)2 대체 율은 20%, 셀 루 로스 20%, 대체 율에서 충분 한 보호를 받을 수 있기 때문에 잔여 잇 (낮은 DP 값 및 결정)의 과도 한 양의 섬유에서 유지 될 것 20% (그림 4A) 이상 대체 속도입니다.
반응 온도 과산화 수소의 반응 통로 영향을 미칠 수 있습니다. 모시의 산화 degumming에서 두 개의 병렬 반응 했다: 첫 번째는 H2O2 와 잇 몸; 사이의 반응 두 번째는 H2O2 와 셀 루 로스, 셀 루 로스에 손상을 일으킬 수 있고 따라서 반죽 섬유의 인장 특성을 감소의 반응 이었다. 온도 상승 두 가지 반응 (반응 속도 2 또는 4 시간 당 10 ° C 온도 증가 함께 증가)의 가속을 유도할 수 있다. H2O2 와 잇에 대 한 반응 속도의 성장을 H2O2 보다 훨씬 더 높은 그리고 셀 루 로스, 그것의 활성화 에너지는 더 높은, 때문에 만든 그것은 온도 변화에 더 민감한. 초기 기간 degumming (0 ~ 60 분), 셀 룰 로스 저하 드물게 발생, 잇에 의해 덮여 있었습니다 때문에. 따라서, 자유 래 디 칼의 큰 금액을 필요 하 고 온도 85 ° c.에 설정 되어야 합니다. 60 분 후 잇의 대부분을 제거 하 고 셀 루 로스 degumming 솔루션;에 노출 되었다 자유 라 디 칼 반응 속도 감속 하 고 따라서 셀 룰 로스 (표 1)의 저하를 방지 하려면 125 ° C에 온도 올려져 야 한다.
이 프로토콜의 기술 추출, 표백, 및 알칼리 과산화 수소 시스템에서 식물의 수정 등 다른 영역으로 확장할 수 있습니다. Mg(OH)2 대체 속도 반응 온도 특정 조건에 따라 설정 해야 합니다. 일반적으로, pH 값 및 따라서 알칼리 수소의 산화 능력 과산화 시스템 대체 율의 증가 함께 감소. 반응 온도 85 ° C에서 설정 되어, 자유 라 디 칼 반응 시스템에서 주요 역할을 담당 하 고 강력한 산화 능력 시스템 재료; 용에 적합 125 ° C에서 반응 온도 설정, 자유 라 디 칼 반응 저해 했다 고 후 많은 양의 시스템19표백에 적합 하 게 시스템에 존재. 이 기술의 한계가 이다 과산화 수소 시스템의 pH 값 10.0을 12.0 제어 릴리스 알칼리 소스 사용 사이의 값에만 설정할 수 있습니다.
우리 (표 2) 지속 가능한 알칼리 리소스로 Mg(OH)2 를 사용 하 여 산화 반죽 모시 섬유의 속성을 개선 하는 방법을 설명 했다. 이 기술은 이제 파일럿 단계에서 적용 되 고 우리가 기대 하는이 기술 개발을 계속 하는 것입니다.
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Disclosures
저자는 공개 없다.
Acknowledgments
이 작품에 의해 지원 되었다는 갑니다 펀드 중국 농업 연구 시스템에 대 한 인 피와 잎 섬유 작물 (부여 번호 자동차-19), 중국 아카데미 농업 과학 및 기술 혁신 프로젝트 (보조금 번호 ASTIP-IBFC07), 혁신 펀드 동화 대학교에서 대학원 학생에 대 한 (번호 16 D 310107 부여), '핑 과학 및 기술 혁신 팀' (산업화 통합 생물학 degumming 인 피 섬유의 R & D 그룹), 중국 장학금 위원회.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Hydrogen peroxide, 30% | Fisher Scientific | H325-100 | Chemical for degumming |
| Magnesium hydroxide, 99% | Fisher Scientific | AA1236722 | Chemical for degumming |
| Sodium hydroxide | Fisher Scientific | S318-1 | Chemical for degumming |
| Sodium bisulfite | Fisher Scientific | S654-500 | Chemical for degumming |
| Sodium tripolyphosphate | Fisher Scientific | AC218675000 | Chemical for degumming |
| Anthraquinone, >98% | Fisher Scientific | AC104930500 | Chemical for degumming |
| 1-Hydroxy Ethylidene-1,1-Diphosphonic Acid | Fisher Scientific | 50-901-10243 | Chemical for degumming |
| Degumming oil | Minglong auxiliaries limited liability company, Yiyang, Hunan,China | —— | Chemical for degumming |
| Ethyl alcohol | Fisher Scientific | A962-4 | Chemical for testing |
| Benzene | Fisher Scientific | AA43817AE | Chemical for testing |
| Copper wire,0.5mm (0.02in) dia | Fisher Scientific | AA10783H4 | Chemical for testing |
| Cupriethylenediamine solution 1mol/L | Fisher Scientific | 24991 | Chemical for testing, caution toxic |
| Nitric acid (65% ~68% ) | Fisher Scientific | A200-612GAL | Chemical for testing, caution |
| Ethylenediamine | Fisher Scientific | AC118420100 | Chemical for testing |
| Potassium permanganate | Fisher Scientific | P279-500 | Chemical for testing |
| Sulphuric acid | Fisher Scientific | A300C-212 | Chemical for testing |
| Silver sulfate | Fisher Scientific | S190-25 | Chemical for testing |
| Raw ramie | Guangyuan limited liability company, Changde, Hunan,China | —— | Raw materials |
| Electric-heated thermostatic water bath | Senxin Experiment equipment limited liability company,Shanghai,China | DK-S28 | Equipments for degumming |
| High temperature lbaorator dyeing machine | Shanghai Longda chemcials Crop. | RY-1261 | Equipments for degumming |
| Thermometer | Sichuan Shubo (group)Co.,Ltd | 100 °C | Equipments for degumming |
| Vacuum suction machine | Yukang KNET ,Shanghai,China | SHB-IIIA | Equipments for testing Mg(OH)2 solublity |
| Suction flask | Sichuan Shubo (group)Co.,Ltd | 1000mL | Equipments for testing Mg(OH)2 solublity |
| Sand-core funnels | Sichuan Shubo (group)Co.,Ltd | 35mL | Equipments for testing Mg(OH)2 solublity |
| Oxidation reduction potential meter | Dapu instrument, Shanghai, China | MODEL 421 | Equipments for testing ORP value |
| pH meter | Hanna instruments,Beijing,China | HI 98129 | Equipments for testing pH value |
| Acid burette | Sichuan Shubo (group)Co.,Ltd | 50mL | Equipments for testing H2O2 content |
| Flask | Sichuan Shubo (group)Co.,Ltd | 250 mL/500 mL | Equipments for testing H2O2 content; residual gums content |
| Electric furnace | Jiangyi Experiment instruments limited liability company,Shanghai,China | 800-2000W | Equipments for testing residual gums content |
| Reflux condensing tube | Sichuan Shubo (group)Co.,Ltd | 250mL | Equipments for testing residual gums content; COD value |
| Fiber cutter (40mm) | Changzhou No.2 Textile Machine Co.,Ltd | Y171A | Equipments for testing fiber density |
| Ostwald viscometer | Taizhou, jiaojiang, glass instruments company | 0.6mm | Equipments for testing fiber PD value |
| Spherical fat extractor | Sichuan Shubo (group)Co.,Ltd | 250mL | Equipments for testing fiber PD value |
| Soxhlet extractor | Sichuan Shubo (group)Co.,Ltd | 250mL | Equipments for testing fiber PD value |
| Torsion balance | Liangping instrucments Co.,Ltd,Shanghai, China | JN-B | Equipments for testing fiber density |
| Fiber strength instrument | Xinxian instruments, shanghai,China | XQ-2 | Equipments for testing fiber tensile property |
| Tension clamp | Depu textile technology Co.,Ltd, Changzhou, jiangsu, China | 0.3cN/dtex | Equipments for testing fiber tensile property |
| COD thermostatic heater | Qiangdao Xuyu environment protection technology Lit company | DL-801A | Equipments for testing COD value |
| FTIR | Thermo Fisher, America | Nicolet | FTIR analysis |
| XRD | Rigaku, Japan | D/max-2550 PC | XRD analysis |
| Electronic balance | Shanghai jingtian Electronic instrument Co.,Ltd | FA2004A | Generral equipments |
| Drying oven | Tonglixinda instruments, Tianjin,China | 101-2AS | Generral equipments |
| Weighing bottle | Sichuan Shubo (group)Co.,Ltd | 50x30 | Generral equipments |
| Beaker | Sichuan Shubo (group)Co.,Ltd | 500mL | Generral equipments |
| Sample sieve | Xiaojin hardware instruments Co.,Ltd, Shangyu, Zhejiang | 120 mesh | Generral equipments |
| Glass rod | Sichuan Shubo (group)Co.,Ltd | —— | Generral equipments |
| Cylinder | Sichuan Shubo (group)Co.,Ltd | 250mL, 50mL | Generral equipments |
| Pipette | Sichuan Shubo (group)Co.,Ltd | 5mL, 10mL | Generral equipments |
| Rubber suction bulb | Sichuan Shubo (group)Co.,Ltd | —— | Generral equipments |
| Orign | OriginLab | 8.0 | Software for figure drawing |
References
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