آمار

تعداد نشریات36
تعداد شماره‌ها1,192
تعداد مقالات8,579
تعداد مشاهده مقاله6,988,714
تعداد دریافت فایل اصل مقاله4,032,568
فتحی, زیبا, همزه, یحیی, عبدالخانی, علی. (1399). تهیه فیلم لیگنوسلولزی با انحلال پسماندهای کُلش برنج در محلول قلیایی. پدافند الکترونیکی و سایبری, 11(43), 18-29.
زیبا فتحی; یحیی همزه; علی عبدالخانی. "تهیه فیلم لیگنوسلولزی با انحلال پسماندهای کُلش برنج در محلول قلیایی". پدافند الکترونیکی و سایبری, 11, 43, 1399, 18-29.
فتحی, زیبا, همزه, یحیی, عبدالخانی, علی. (1399). 'تهیه فیلم لیگنوسلولزی با انحلال پسماندهای کُلش برنج در محلول قلیایی', پدافند الکترونیکی و سایبری, 11(43), pp. 18-29.
فتحی, زیبا, همزه, یحیی, عبدالخانی, علی. تهیه فیلم لیگنوسلولزی با انحلال پسماندهای کُلش برنج در محلول قلیایی. پدافند الکترونیکی و سایبری, 1399; 11(43): 18-29.

تهیه فیلم لیگنوسلولزی با انحلال پسماندهای کُلش برنج در محلول قلیایی

علوم و فنون بسته‌بندی
مقاله 2، دوره 11، شماره 43، آذر 1399، صفحه 18-29    اصل مقاله (1.01 M)
نوع مقاله: مقاله پژوهشی
نویسندگان
زیبا فتحی* 1؛ یحیی همزه2؛ علی عبدالخانی3
1فارغ التحصیل کارشناسی ارشد، گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکدة منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج، ایران
2استاد، گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکدة منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج، ایران
3دانشیار، گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکدة منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج، ایران
تاریخ دریافت: 01 مرداد 1399،  تاریخ بازنگری: 31 مرداد 1399،  تاریخ پذیرش: 01 آذر 1399 
چکیده
با توجّه به کمبود منابع نفتی و اثرات زیست محیطی ناشی از فیلم­ های پوششی حاصل از مواد نفتی و پلاستیکی که معایب فراوانی از جمله زیست تخریب ­پذیر نبودن و آلایندگی دارند، .استفاده از زیست­ تود به ­عنوان یک مادة پایدار و تجدیدپذیر برای تولید انواع فیلم از منابع لیگنوسلولزی از جمله کاه گندم و کُلش برنج در سال­ های اخیر افزایش یافته است. در این پژوهش، تهیة فیلم لیگنوسلولزی بر پایه انحلال کُلش برنج مورد بررسی قرار گرفت. در ابتدا برای انحلال کُلش برنج از هیدروکسید سدیم با غلظت ­های متفاوت استفاده شد. تیمارهای مختلفی مانند انجماد-ذوب و پیش­تیمار اسیدی برای بهبود انحلال کُلش برنج استفاده شد. بر اساس محاسبه بازده انحلال، نتایج مطلوبی برای انحلال کُلش برنج در محلول هیدروکسید سدیم حاصل نشد، اما، با اعمال پیش­تیمار شیمیایی اسید، استفاده از محلول سود- اوره و توالی انجماد- ذوب، بازده انحلال بهبود یافت و فیلم­هایی با استفاده از روش قالب­ریزی تولید شدند. خواص ظاهری و شیمیایی فیلم ­های تهیه شده با روش ­های آنالیز از جمله شفافیت محلول به ­عنوان شاخصی از کیفیت انحلال، تصاویر میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی و آزمون EDXبررسی شد. نتایج نشان داد فیلم حاصل­شده از انحلال کُلش برنج پیش­تیمار اسیدی شده و سپس انحلال با محلول سود- اوره دارای خواص نوری، یکنواختی و توپوگرافی سطح مناسبی بوده که می­تواند برای پوشش­دهی در صنعت بسته­بندی مورد استفاده قرار گیرد.
کلیدواژه‌ها
فیلم لیگنوسلولزی؛ کُلش برنج؛ انحلال؛ خواص فیزیکی و شیمیایی؛ انجماد- ذوب
عنوان مقاله [English]
Preparation of Lignocellulosic Film by Dissolving of Rice Straw in Alkaline Solution
نویسندگان [English]
Ziba Fathi1؛ Yahya Hamzeh2؛ Ali Abdolkhani3
1MSc. Graduated, Department of Wood and Paper Sciences and Technology, Faculty of Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran
2Professor, Department of Wood and Paper Sciences and Technology, Faculty of Natural Resources, University of Tehran, , Karaj, Iran
3Associate Professor, Department of Wood and Paper Sciences and Technology, Faculty of Natural Resources, University of Tehran, , Karaj, Iran
چکیده [English]
Due to the limited oil resources and environmental effects of coating films from petroleum and plastic materials, today there is special attention to the production, optimization and consumption of natural biopolymers. The use of biomass as a sustainable and renewable material for the production of films from lignocellulosic sources such as wheat straw and rice straw has increased in recent years. In this study, the preparation of a biofilm based on dissolution of rice straw was investigated. Initially, sodium hydroxide was used in different concentrations to dissolve rice straw. Various treatments such as freezing-thawing and acid pretreatment were used to improve the dissolution of rice straw. Based on the calculation of dissolution yield, good results were not obtained for dissolving rice straw in sodium hydroxide solution. However, by applying chemical acid pretreatment, soda/urea solution and freezing-thawing sequence, dissolution efficiency was improved and films were produced using the molding method. The physical and chemical properties of the prepared films were analyzed by analysis methods including the transparency of the solution as an indicator of the quality of dissolution, optical microscope and scanning electron microscopy and EDX test. The results showed that the resulting film was dissolved in acid pretreated rice straw and then dissolved in soda/urea solution with optical properties, uniformity and topography of a suitable surface that can be used as a coating in the packaging industry.
کلیدواژه‌ها [English]
Lignocellulosic film, Rice straw, Dissolution, Physical and chemical properties, Freezing-thawing
مراجع
  1. Arora A., & Padua G.W. (2010). “Review: Nanocomposites in food packaging,” Journal of Food Science, 75(1), 43-49.##
  2. Bhardwaj, A., Alam, T., Sharma, V., Alam, M. S., Hamid, H., & Deshwal, G. K. (2020). “Lignocellulosic agricultural biomass as a biodegradable and eco-friendly alternative for polymer-based food packaging,” Journal of Packaging Technology and Research, 4(1), 1-12.##
  3. Bilo, F., Pandini, S., Sartore, L., Depero, L. E., Gargiulo, G., Bonassi, A., Federici, S., & Bontempi, E. (2018). “A sustainable bioplastic obtained from rice straw,” Journal of Cleaner Production, 200, 357-368.##
  4. Cai, J., & Zhang, L. (2006). “Unique gelation behavior of cellulose in NaOH/urea aqueous solution,” Biomacromolecules, 7(1), 183-189.##
  5.  Chen, C., Chen, Z., Chen, J., Huang, J., Li, H., Sun, S., Liu, X., Wu, A., & Wang, B. (2020). “Profiling of chemical and structural composition of lignocellulosic biomasses in tetraploid rice straw,” Polymers, 12(2), 340.##
  6. Goodman, B.A. (2020). “Utilization of waste straw and husks from rice production: A review,” Journal of Bioresources and Bioproducts, 5(3), 145-169.##
  7. Gustafsson, J., Landberg, M., Bátori, V., Åkesson, D., Taherzadeh, M. J., & Zamani, A. (2019). “Development of bio-based films and 3D objects from apple pomace,” Polymers, 11(2), 289.##
  8. Hsu, T. C., Guo, G. L., Chen, W. H., & Hwang, W. S. (2010). “Effect of dilute acid pretreatment of rice straw on structural properties and enzymatic hydrolysis,” Bioresource Technology, 101(13), 4907-4913.##
  9. Hu, S., Gu, J., Jiang, F., & Hsieh, Y. L. (2016). “Holistic rice straw nanocellulose and hemicelluloses/lignin composite films,” ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 4(3), 728-737.##
  10. Isikgor, F. H., & Becer, C. R. (2015). “Lignocellulosic biomass: a sustainable platform for the production of bio-based chemicals and polymers,” Polymer Chemistry, 6(25), 4497-4559.##
  11.  Kouhi, M., Prabhakaran, M. P., & Ramakrishna, S. (2020). “Edible polymers: An insight into its application in food, biomedicine and cosmetics,”Trends in Food Science & Technology. Trends in Food Science & Technology, 103, 248-263.##
  12. Marques, B., Tadeu, A., Almeida, J., António, J., & de Brito, J. (2020). “Characterisation of sustainable building walls made from rice straw bales,” Journal of Building Engineering, 28, 101041.##
  13. Martínez-Sanz, M., Erboz, E., Fontes, C., & López-Rubio, A. (2018). “Valorization of Arundo donax for the production of high performance lignocellulosic films,” Carbohydrate Polymers, 199, 276-285.##
  14. Nikkhah, A., Bagheri, I., Psomopoulos, C., Payman, S. H., Zareiforoush, H., El Haj Assad, M., Bakhshipour, A., & Ghnimi, S. (2019). “Sustainable second-generation biofuel production potential in a developing country case study,”Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization, and Environmental Effects, 1-14.##
  15. Nishiwaki-Akine, Y., Kanazawa, S., Uneyama, T., Nitta, K. H., Yamamoto-Ikemoto, R., & Watanabe, T. (2017). “Transparent woody film made by dissolution of finely divided Japanese beech in formic acid at room temperature,” ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 5(12), 11536-11542.##
  16. Oriez, V., Peydecastaing, J., & Pontalier, P. Y. (2020). “Lignocellulosic biomass mild alkaline fractionation and resulting extract purification processes: Conditions, yields, and purities,”Clean Technologies, 2(1), 91-115.##
  17. Otoni, C. G., Avena‐Bustillos, R. J., Azeredo, H. M., Lorevice, M. V., Moura, M. R., Mattoso, L. H., & McHugh, T. H. (2017). “Recent advances on edible films based on fruits and vegetables-a review,” Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 16(5), 1151-1169.##
  18. Passoth, V., & Sandgren, M. (2019). “Biofuel production from straw hydrolysates: current achievements and perspectives,” Applied Microbiology and Biotechnology, 103(13), 5105-5116.##
  19. Rampazzo, R., Alkan, D., Gazzotti, S., Ortenzi, M. A., Piva, G., & Piergiovanni, L. (2017). “Cellulose nanocrystals from lignocellulosic raw materials, for oxygen barrier coatings on food packaging films,” Packaging Technology and Science, 30(10), 645-661.##
  20. Sánchez-Safont, E. L., Aldureid, A., Lagarón, J. M., Gámez-Pérez, J., & Cabedo, L. (2018). “Biocomposites of different lignocellulosic wastes for sustainable food packaging applications,” Composites Part B: Engineering, 145, 215-225.##
  21. Shao, S., Wu, C., & Chen, K. (2017). “Refining, dewatering, and paper properties of soda-anthraquinone (soda/AQ) pulp from rice straw,” BioResources, 12(3), 4867-4880.##
  22. Shen, Z., & Kamdem, D. P. (2015). “Antimicrobial activity of sugar beet lignocellulose films containing tung oil and cedarwood essential oil,” Cellulose, 22(4), 2703-2715.##
  23. Shi, Z., Yang, Q., Kuga, S., & Matsumoto, Y. (2015). “Dissolution of wood pulp in aqueous NaOH/urea solution via dilute acid pretreatment,” Journal of Agricultural and Food Chemistry, 63(27), 6113-6119.##
  24. Singh, P., Duarte, H., Alves, L., Antunes, F., Le Moigne, N., Dormanns, J., Duchemin, B., Staiger, M.P. and Medronho, B. (2015). “From cellulose dissolution and regeneration to added value applications-Synergism between molecular understanding and material development,” Cellulose-Fundamental Aspects and Current Trends, 1-44.##
  25. Su, Y., Yang, B., Liu, J., Sun, B., Cao, C., Zou, X., Lutes, R., & He, Z. (2018). “Prospects for replacement of some plastics in packaging with lignocellulose materials: A brief review,” BioResources, 13(2), 4550-4576.##
  26. Tarrés, Q., Pellicer, N., Balea, A., Merayo, N., Negro, C., Blanco, A., Delgado-Aguilar. M., & Mutjé, P. (2017). “Lignocellulosic micro/nanofibers from wood sawdust applied to recycled fibers for the production of paper bags,” International Journal of Biological Macromolecules, 105, 664-670.##
  27. Yang, J., Ching, Y. C., & Chuah, C. H. (2019). “Applications of lignocellulosic fibers and lignin in bioplastics: A review,”Polymers, 11(5), 751.##
  28. Wang, X. M., Wang, L. J., Yu, M., & Chen, H. (2013). “Freeze-thaw and sulfuric acid pretreatment of wheat straw for fermentable sugar release,” In Advanced Materials Research (Vol. 724, pp. 257-260). Trans Tech Publications Ltd.##
  29. Zhang, G., Huang, K., Jiang, X., Huang, D., & Yang, Y. (2013). “Acetylation of rice straw for thermoplastic applications,” Carbohydrate polymers, 96(1), 218-226.##
آمار
تعداد مشاهده مقاله: 362
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 154