ПОЛУЧЕНИЕ ОКРАШЕННЫХ АЗОЛИГНИНОВ НА ФЕРМЕНТАТИВНО МОДИФИЦИРОВАННОМ ЛЬНЯНОМ КОТОНИНЕ
Аннотация
В настоящей работе оценена возможность использования реакции азосочетания для получения окрашенного котонина льна. Для процесса котонизации применялись щелочеустойчивые ферментные препараты Pulpzyme НС и Скаурзим фирмы "Novozymes A/S" (Дания). В качестве азосоставляющей использовали диазоль алый К. Установлено, что ферментативная модификция лигно-углеводного комплекса способствует деэкранированию фенольных гидроксилов. В результате реакционная способность льняного волокна по отношению к диазолю алому К повышается. Получены и интерпретированы спектры окрашенных экстрагированных полифенолов льна видимой области (400-700 нм). Показано, что на спектрах экстрактивные ароматические вещества фенольной природы для нативного волокна дают при реакции азосочетания два максимума при 420-440 нм и 500-520 нм. Первый максимум соответствует соединениям, образованным в результате реакции азосочетания с ароматическими веществами, имеющими слабый хромофор. Длинноволновый максимум связан с азо- лигнинами, где в качестве диазосоставляющей выступают ассоциированные и неассоциированные комплексы ароматических полифенолов лигнина. Предполагается, что ферментативный гидролиз нецеллюлозных полисахаридов льна обеспечивает стереодоступность реакционных групп лигнина в структуре лигно-углеводного комплекса льноволокна. Выявлены зависимости функции K/S – (K/S)0 для окрашенных льняных волокон различных способов модификации. Подтверждается эффект деэкранирования лигнина в процессе ферментативной котонизации. Наблюдается существенное увеличением значений функции К/S окраски на котонине по сравнению с нативным коротким льняным волокном. Методом спектрофотометрии доказано, что максимальный эффект цветного окрашивания обеспечивается в случае ферментативной модификации Pulpzyme НС с исключением стадии промывки.
Литература
Tuntsev D.V., Khairullina M.R., Garayeva I.F., Saveliev A.S. Technological scheme for obtaining bioplastics based on lignin. Aktual. Napravl. Nauch. Iisl. XXI veka: Teor. Prakt. 2014. V. 2. N 5-4 (10-4). P. 192-194 (in Russian). DOI: 10.12737/7136.
Loginova V.A., Tereshkina Yu.V., Babchenko K.Yu., Cheshkova A.V. New technologies for producing lignocellulosic fibers and materials based on them. Sb. Trudov. Vestn. SPbGUTiD. 2013. P. 54-59 (in Russian).
Loginova A.V., Cheshkova A.V., Vladimirtseva E.L., Babchenko K.Yu., Tereshkina Yu.V. Composite materials based on acrylic polymers and cotonin flax. Abstract of Int. Conf. Progress 2013. Ivanovo: IGTA. 2013. P. 205-206 (in Russian).
Nikitin V.M. Interaction of aromatic diazo compounds with lignin. DAN USSR. 1965. V. 160. N 2. P. 359–363 (in Russian).
Gogotov A.F., Luzhanskaya I.M. Azo derivatives of lignin. Spectrophotometric method for the analysis of non-condensation of lignin by reaction with a diazonium salt. Khim. Interes. Ust. Razv. 1997. N 3. P. 279 – 285 (in Russian).
Gogotov A.F., Luzhanskaya I.M. Application of the reaction with diazonium salts for the study of lignin. chemistry, Luzhanskaya, I.M. Azo derivatives of lignin, plant raw materials. Barnaul: Altai State University. 2005. V. 4. P. 5-24 (in Russian).
Khabarov Yu.G. Methods for the determination of lignins. Izv. Vuzov. Lesnoy Zhurn. 2004. N 3. P. 86–102 (in Russian).
Antoine Duval, Heiko Lange, Martin Lawoko, Claudia Crestini. Modification of Kraft Lignin to Expose Diazobenzene Groups: Howard pH- and Light-Responsive Biobased Polymers. Biomacromolecules. 2015. 16 (9). P. 2979-2989. DOI: 10.1021/ACS.biomac.5b00882.
Kocheva L.S., Brovarova O.V., Sekushin N.A., Karmanov A.P., Kuzmin D.V. Structural and chemical characteristics of non-wood pulp. Lesnoy Zhurn. 2005. N 5. P. 86-93 (in Russian).
Kumar А., Gautam А., Dutt D. Biotechnological Transformation of Lignocellulosic Biomass in to Industrial Products: An Overview. Adv. Biosci. Biotechnol. 2016. V. 7. N 3. P. 149-168. DOI: 10.4236/abb.2016.73014.
Cheshkova A.V., Loginova V.A., Burov A.A., Kozlov V.A. Ecofriendly technology for cottonization for producing nonwovens and sorbents. Innovative materials and technologies in design: Proc. Report All Russia Conf. SPb.: SPbGIKiT. 2015. 93 p. (in Russian).
Burov A.A., Loginova V.A., Cheshkova A.V. Ecological and economic benefits of enzymatic technologies for the cottonization of flax production. XIX All-Russian Conference of Young Chemical Scientists. Nizhny Novgorod. 2016. P. 207-208 (in Russian).
Cheshkova A., Smirnova E., Zavadskij A. Enzymatic modification and flax deligniflcation. Proceed. of the V Chine-Russia-Korea Symposium of Chemical Engineering and New Materials Science. September 17-21, 2007. Ivanovo. P. 21-24.
Perez J., Munoz-Dorado J., de la Rubia T., Martinez J. Biodegradation and Biological Treatments of Cellulose. Hemicellulose and Lignin: An Overview. Internat. Microbiol. 2002. N 5. P. 53-63. DOI: 10.1007/s10123-002-0062-3.
Beckham G.T., Johnson C.W., Karp E.M., Salvachúa D., Var-don D.R. Opportunities and challenges in biological lignin valorization. Curr. Opin. Biotechnol. 2016. N 42, P. 40–53. DOI: 10.1016/j.copbio.2016.02.030.
Ryan S.E., Nolan K., Thompson R., Gubitz G.M., Savage A.V., Tuohy M.G. Purification and characterization of a new low molecular weight endoxylanase from Penicillium capsulate. Enzyme Microb. Technol. 2003. N 33. P. 775–785.
Akin D.E. Linen Most Useful. Blending of cottonized flax, that is, short, refined flax fibers, with cotton and other fibers offers a potential for nontraditional, flax fibers to impart distinctive properties in textiles. ISRN Biotechnol. 2013. P. 1-23. DOI: 10.5402/2013/186534.
Egorov N.V., Lebedeva V.I., Smirnova O.K. Finishing of cotton fabrics. Ed. by B.N. Melnikov. Ivanovo: publishing house "Talka". 2003. 484 p. (in Russian).
Gartseva L.A. Laboratory Workshop on Chemical Technology of Textile Materials. L.A. Gartsev. Ivanovo: IGTA. 2011. 136 p. (in Russian).
Melnikov B.N., Kozlova O.V., Ermilov V.G. Textile coloring. Ivanovo: Ivan Gos.Khim.-Tekhnol. Un-t. 2008. 212 p. (in Russian).
Nikiforova T.E., Bagrovskaya N.A., Kozlov V.A., Natareyev S.V. Sorption properties of modified flax fiber. Zhurn. Priklad. Khim. 2008. V. 81. N 7. P. 1096-1100 (in Russian).
Cheshkova A.V., Loginova V.A., Kozlov V.A. Evaluation of the sorption capacity of ligno-enriched cottonin flax. Cool. works. Smartex 2012. Ivanovo: IGTA. 2012. P. 95-100 (in Russian).
Cheshkova A.V., Loginova A.V., Kuvshinova S.A., Burov A.V. Sorption properties of fiber-polymer materials based on cotton-linen flax. Izv.Vuzov. Tekhnol. Legkoiy Prom. 2016. V. 32. N 2. P. 55-59 (in Russian).
