18.06.2019 16:33

Обоснование биохимических методов регулирования сорбционной способности льняного волокна

Обоснование биохимических методов регулирования сорбционной способности льняного волокна

Строение льняных волокнистых материалов предполагает многоуровневую структурную организацию элементарных и комплексных волокон с многообразием распределенных в системе полимерных компонентов. Это обусловливает целесообразность и технологические преимущества использования биохимических методов для изменения их строения при получении сорбентов.

Цель работы состояла в определении влияния биохимических методов на возможность регулирования сорбционной способности льноволокна. На примере суровой ровницы чесаного льноволокна №16 из ассортимента сырьевой базы ОАО «Вологодский текстиль» осуществлен подбор полиферментной композиции, включающей препараты гомогенных биокатализаторов, проявляющих целлюлолитическую и гемицеллюлозную активность и промышленный целлюлазный препарат. Выявлено, что в состав композиции должны входить целлю- лазы, способные проникать в мезопоровые пространства элементарных льняных волокон. При этом присутствие изоформ целлюлолитических или гемицеллюлазных ферментов способствует развитию внутреннего объема межволоконных связующих веществ. Биообработку волокна ферментными препаратами осуществляли в соответствии с рекомендациями [1]. Установлено, что целенаправленное воздействие белковых катализаторов на определенные структурные области льняного волокна и увеличение доступности полимерных компонентов для проявления их химической активности позволяет создать необходимые условия для селективного регулируемого повышения сорбции химических веществ в зависимости от специфики применения сорбента. Выявлено, что после биообработки концентрационный оптимум содержания гемицеллюлоз в волокне должен составлять не менее 7 масс.% при обеспечении технологически необходимого количества пектиновых веществ и лигнина, переведенного в активную форму. С учетом экспериментальных результатов предложен вариант биохимической обработки волокнистого материала с целенаправленным воздействием на полиуглеводные компоненты и использованием продуктов биокатализируемых процессов для восстановительной деструкции льняного лигнина. Установлено, что проведение модифицирующей обработки повышает в 1,9 раза величину удельной поверхности сухого волокна и показатель его внутреннего свободного объема в 2,4 раза при достижении уровня восстановительной трансформации лигнина, сопоставимого с действием сильного восстановителя борогидрид натрия. Это обеспечивает увеличение сорбционной емкости материала по отношению к парам ароматических соединений в 11 раз. Активация лигнина и увеличение в 2 раза способности биомодифицированного материала к набуханию в воде обеспечивают 4-кратный прирост сорбционной емкости по отношению к водорастворимым красителям.

1. Алеева С.В., Лепилова О.В. Влияние редокс-превращений лигнина на изменение сорбционных свойств лубоволокнистого сырья // Сб тез. Физика волокнистых материалов: структура, свойства, наукоемкие технологии и материалы. SMARTEX. 2016. Т. 1. №1.
С. 149-153.

Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ№15-43-03075р_центр_а на оборудовании Центра коллективного пользования «Верхневолжскийрегиональный центр физико-химических исследований».

Курзанова П.Ю.

Обоснование биохимических методов регулирования сорбционной способности льняного волокна

Опубликовано 18.06.2019 16:33 | Просмотров: 200 | Блог » RSS


Рекомендуем: