苎麻织物退浆与整理一浴法工艺优化

为研究苎麻织物退浆与整理一浴法处理工艺,采用含纤维素酶和淀粉酶的复合酶处理苎麻织物,分别研究了pH值、温度、浴比、整理时间、酶质量分数对苎麻织物刺痒感的影响。结果表明:在pH值5.0,温度50℃,浴比1∶10,整理时间30 min,淀粉酶质量分数1.25%,纤维素酶质量分数1.00%条件下,苎麻织物刺痒感降低41.6%,退浆率达到92.8%,失重率为11.8%,经向纬向断裂强力损失率分别为11.2%和13.5%。该复合酶一浴法技术缩短了苎麻织物退浆与整理的工艺流程,降低了苎麻织物的刺痒感,并能保持较好的织物强力。

醋酸酯淀粉取代PVA的苎麻纱上浆实践

PVA在浆纱中难以生物降解、环境污染大,因此我们选择更为环保的DM-908醋酸酯淀粉取代PVA进行浆纱实践,保持变性淀粉120 g不变,不同取代率的浆料配方见表1,浆液含固率9%。经测试替代率0~100%的浆液实际上浆率分别为7.6%、7.9%、8.0%、7.9%、8.1%和8.3%。

热处理温度对苎麻纤维增强复合材料性能的影响

文章主要论述将成本较低的苎麻织物分成3组,取其中2组分别对其进行180℃和210℃热处理,另外1组未做任何处理,然后采用真空辅助液体成型的方法制成苎麻织物/环氧树脂(RF/EP)复合材料,探究了不同热处理温度对其拉伸强度和弯曲强度的影响。结果表明:当苎麻经过180℃热处理时,RF/EP复合材料的力学性能更优,与未处理的相比,拉伸强度提高9.16%,弯曲强度下降38.83%;210℃热处理拉伸强度与弯曲强度分别下降17.30%,49.17%。热处理方式能够很好地去除苎麻纤维中的水分,使RF/EP界面结合性能更好,但如果处理温度过高,会使得苎麻纤维受损,变得更脆。

基于无人机航拍的苎麻倒伏信息解译研究

茎杆倒伏是苎麻三麻培育中最常见的灾害,传统的监测方法具有耗时耗力、不及时等局限性。提出了一种基于无人机航拍获取苎麻倒伏信息的方法,首先利用Pix4D Mapper软件生成苎麻的冠层正射影像和数字表面模型(digital surface model,DSM),基于正射影像提取苎麻光谱、纹理及形状特征,基于DSM提取苎麻株高指标,最后结合3种机器学习算法构建正常/倒伏苎麻分类模型。结果表明,基于DSM提取的株高信息可以有效代替大田实测株高,模型R2为0.899。倒伏和正常苎麻在光谱、纹理、形状及株高特征上具有差异。在3种机器学习算法中,支持向量机和决策树模型的性能最好,准确率达到99%,能够高效地识别苎麻倒伏地块。以上研究结果为准确、快速评估作物倒伏情况提供了技术支撑。

苎麻水热液化生物油特性及重金属迁移的研究

如何绿色、高效、资源化处置富含重金属植物收获物是植物修复重金属污染土壤产业化发展急需解决的技术难题。以苎麻为原料,水为反应溶剂,考察了反应温度、反应时间和酸碱催化剂对苎麻水热产油及重金属迁移的影响。结果表明,275℃、30 min和5%HCOOH条件下,苎麻液化生物油产率最高为20.86%,且其热值为30.68 MJ/kg。空白组生物油有机组分主要由醇、烃、酸、酮和含N化合物类组成,HCOOH组液化生物油中烃和酯类化合物含量增加,而Na_(2)CO_(3)组的生物油中烃、醇和酸类含量减少。此外,重金属(Cd、Pb、Cu和Cr)85%以上保留在固相残渣中,而As主要转移到水相中,且生物油中重金属含量低于4%。

苎麻CCCH基因家族生物信息学及表达谱分析

CCCH锌指蛋白作为各种生物体中广泛存在的调节因子,在植物生长发育,胁迫应答等多种生物过程中发挥重要的调控作用。本研究采用生物信息学方法,从苎麻基因组中鉴定出59个CCCH基因家族成员,并进行了理化性质、系统进化、基因结构、共线性及表达模式的分析。结果表明CCCH基因不均匀分布在苎麻的14条染色体上;顺式作用元件预测分析发现启动子区有大量非生物胁迫和激素响应元件;表达谱分析表明,差异基因BniC3H48、BniC3H53和BniC3H57在乙烯利和磷酸二氢钾两者混合喷施后表达呈上调趋势,这三个基因可能在乙烯利和磷酸二氢钾互作调控苎麻富集镉中发挥重要作用。本研究为进一步解析苎麻响应重金属镉胁迫的分子机制提供新的线索和理论依据。

饲用苎麻育种及抗营养因子研究进展

苎麻属荨麻科苎麻属,是多年生草本作物,其营养成分结构合理,是一种理想、优质的植物蛋白饲料原料。饲用苎麻已经在多地推广应用,但其抗营养因子多,限制了苎麻在畜禽饲粮中的充分应用。本文综述了饲用苎麻的生物学特性与营养特性,我国饲用苎麻种质评价与品种选育,饲用苎麻的产量特性和营养成分,利用方式及抗营养因子研究现状,并对苎麻的应用前景进行了展望,旨在为我国饲用苎麻新品种选育提供参考。

基于红外光谱PCA-LDA统计分析的麻纤维鉴别研究

亚麻、汉麻与苎麻纤维的成分组成和物化性质高度相似,三者间的分类鉴别是纺织品检验检测领域的难点。本文对不同种类麻纤维的傅里叶变换衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)作主成分分析(PCA)和线性判别分析(LDA),创建麻纤维分类判别模型以鉴别三种易混麻纤维。选取亚麻、汉麻和苎麻纤维各60组作为样品集进行脱胶清洗处理并采集ATR-FTIR光谱。光谱归一化后对800~2000 cm-1波长的光谱作主成分分析,分析结果显示:随着主成分个数增加,主成分分数依据麻纤维类别逐渐显现聚类趋势,同时前12个主成分对归一化红外光谱数据的累计贡献率超过99.5%。以训练集前12主成分数为自变量,以麻纤维种类为因变量,通过线性判别分析构建了分类判别模型(典型判别函数和分类函数)。模型验证结果显示:典型判别函数可使前12个主成分分数矩阵根据麻纤维样品类型形成良好的聚类,分类函数对训练集和测试集中所有纤维样品的分类准确率达到100%。此外,PCA-LDA分类判别模型留一交叉验证的分类准确率仍能达到99.6%。结果表明,不同类别麻纤维的ATR-FTIR光谱存在差异,基于麻纤维ATR-FTIR光谱的PCA-LDA统计分析可实现亚麻、汉麻和苎麻三种易混麻纤维的快速无损鉴别。

果胶酶苎麻脱胶:一种生产还原糖的新途径

为提高苎麻生物质利用效率,使用果胶酶对苎麻韧皮进行水解,通过Box-Behnken响应面法优化果胶酶水解苎麻果胶工艺,采用3,5-二硝基水杨酸(DNS)法检测果胶水解液中的还原糖含量。结果表明:还原糖最佳提取工艺为水解温度52℃,果胶酶浓度4.8%,水解时间7 h。在该条件下,水解液中还原糖含量可达(10.32±0.47)mg/mL。该工艺适用于将苎麻韧皮中果胶组分转化为可溶性还原糖,为后续生物质资源再利用提供依据。

苎麻剥制机械研究现状与发展趋势

苎麻是中国特色纤维作物,对其茎秆进行剥制是获取苎麻纤维材料的必要环节,开展苎麻剥制机械研究对该产业发展具有重要意义。文章在综述苎麻茎秆力学性能研究现状的基础上,分析了国外早期剥麻机存在的剥麻质量与效率不高的问题,介绍了我国现有剥麻机械的技术优势与问题,总结了麻类作物剥麻机械仿真模拟及智能机具的研发现状。研究认为,苎麻剥制机具研究还处于发展阶段,自动化、智能化、数据化是其未来研究发展方向。

油菜、龙葵、苎麻对镉、砷复合污染农田土壤的修复效果

以油菜、龙葵、苎麻为试材,采用室内盆栽试验研究了油菜、龙葵、苎麻对耕地土壤中Cd和As的吸附效果和富集转移效应,并施加沼泽红假单胞菌和黑曲霉两种微生物,探讨了微生物对油菜、龙葵和苎麻净化重金属污染土壤的应用潜力。结果表明,油菜和龙葵对土壤中重金属Cd的吸附效果较好,表现出富集特性,而苎麻植株对Cd的吸收效果较差。其中油菜植株体内Cd含量大小表现为油菜茎杆>油菜根>油菜子,龙葵植株体内Cd含量大小表现为龙葵茎>龙葵果>龙葵根;油菜、龙葵、苎麻对土壤中As吸附效果均较差;沼泽红假单胞菌和黑曲霉两种微生物对促进油菜、龙葵和苎麻吸收土壤中Cd和As的作用均较小。油菜更适宜用作Cd重金属污染土壤的修复植物。

苎麻根本草考证

通过查阅历代本草古籍、中医方剂相关记载,并结合现代《中华本草》《中药志》《中药大辞典》进行系统考证。结果发现苎麻根以“苎根”为名,首载于《名医别录》;原植物苎麻全国各地均有出产,古以“山苎”混用之;性味归经为“甘,寒。归心、肝、肾、膀胱经”;功效为清热,安胎,凉血,止血,解毒,主要治疗胎动不安,胎漏下血,消渴,湿热淋证、血热妄行所致出血证,外治痈肿疮毒等。古代苎麻根所治疾病较多,有混淆品山苎,现已区分,但苎麻叶与苎麻根依然存在混用。通过研究大量本草文献,对苎麻根的名称、产地、基原、药性、功用进行了梳理和考证,探究了苎麻根药物历史演变过程,为中药苎麻根正本清源和进一步开发利用提供了理论依据。

在棉纺设备上加工麻纤维的回潮率控制研究

为了探讨回潮率对麻纤维在棉纺设备上干纺的可纺性影响,分别测试了不同回潮率下棉纤维、苎麻纤维和亚麻纤维的强伸性和柔软性,并对比了3种纤维回潮率随时间的变化趋势。结果表明:相较于棉纤维,回潮率对麻纤维性能有更显著的影响,随着回潮率的增大,苎麻纤维和亚麻纤维的断裂强力和断裂伸长率总体均呈现增长趋势;回潮率对纤维柔软性的改善有显著影响,尤其当回潮率达到15%以上时,苎麻纤维和亚麻纤维的柔软性得到大幅提高;纤维放湿回潮率-时间曲线显示,保湿性从高到低依次为棉、亚麻、苎麻。认为:在麻纤维纺纱中,确保其回潮率在15%~20%,可有效提高苎麻纤维和亚麻纤维的强伸性和柔软性,从而增大纤维之间的抱合力,改善麻纤维的可纺性。

苎麻新型酶-化学联合脱胶工艺研究

苎麻生物酶脱胶具有节能环保、作用条件温和等优势,但单独生物酶处理得到的精干麻存在残胶率偏高,针对这一不足,从强化螯合剂预处理和碱氧后处理角度出发,以残胶率、蓝光白度、束纤维强度、柔软度和润湿性等为评价指标考察苎麻酶法脱胶效果提升。结果表明:在优化螯合剂预处理(螯合剂5 g/L,90℃保温1 h,浴比1∶15)和碱氧后处理(氢氧化钠4 g/L,TF-122H稳定剂3 g/L,硅酸钠2 g/L,双氰胺1 g/L,30%过氧化氢2 mL/L,98℃保温2 h,浴比1∶15)条件下,苎麻纤维残胶率可以降至4.29%,白度达到63.20%,束纤维强度达到3.55 cN/dtex。与传统化学脱胶工艺相比,新工艺制得的精干麻蓝光白度相近,而束纤维强度、柔软度和润湿性都明显高于传统工艺,残胶率略高。

饲用苎麻和甜高粱组合对瘤胃体外发酵的影响

试验旨在利用体外发酵法研究饲用苎麻和甜高粱组合对瘤胃发酵的影响。饲用苎麻和甜高粱以质量比分别为10∶90(R10组)、20∶80(R20组)、30∶70(R30组)、40∶60(R40组)和50∶50(R50组)组成5种发酵底物。选取3只成年浏阳黑山羊作为瘤胃液供体,体外发酵48 h。结果显示,随着饲用苎麻添加比例的增加,饲用苎麻和甜高粱组合物中粗蛋白含量升高,中性洗涤纤维含量、总能逐渐降低。饲用苎麻添加比例对瘤胃液pH值、干物质降解率、潜在最大气体产量及产气速率等发酵参数无显著影响(P>0.05)。R50组的气体产量显著低于R10组、R20组和R30组(P<0.05),甲烷产量显著低于其他组(P<0.05),氢气产量显著高于其他组(P<0.05)。饲用苎麻添加比例对总挥发性脂肪酸含量及乙丙比无显著影响(P>0.05),R50组丁酸含量显著低于R10组(P<0.05)。研究表明,饲用苎麻的营养价值较高,可作为反刍动物饲料中优质饲草的替代品,苎麻添加比例不宜超过20%。

过碳酸钠预处理在苎麻酶脱胶中的应用

苎麻作为一种韧皮纤维,需要通过脱胶加工将纤维从茎中分离出来。生物酶脱胶具有生态环保的特点,具有替代传统化学法脱胶的潜力。但仅依靠生物酶催化作用,尚不能获得残胶率符合要求的苎麻纤维。试验采用过碳酸钠预处理/生物酶体系对苎麻中胶质进行降解,从而获得苎麻纤维。在过碳酸钠质量浓度8 g/L,处理pH为10,处理温度80℃,处理时间2 h,酸性果胶酶浓度400 U/L,酶处理时间4 h的条件下,获得的苎麻纤维残胶率为4.27%,束纤维强度为3.35 cN/dtex,基本达到GB/T 20793—2015《苎麻精干麻》要求。另外,苎麻纤维的蓝光白度、柔软度、纤维素聚合度、回潮率均达到三级精干麻水平。

过硼酸钠预处理促进苎麻复合酶脱胶

在苎麻复合酶脱胶工艺中,采用过硼酸钠预处理来提高脱胶效率。以残胶率、白度、束纤维强度和柔软度为主要测试指标,优化了预处理和复合酶处理的工艺条件。结果表明:过硼酸钠预处理提高了复合酶对苎麻胶质的去除能力。优化预处理条件为:温度98℃,过硼酸钠10 g/L,NaOH 2 g/L,EDTA-2Na 1 g/L,Mix 2A 3 g/L,渗透剂JFC-6 1 g/L,时间3 h;复合酶处理选用果胶裂解酶NS-12和木聚糖酶A10,复配比例1∶1,复合酶用量5%,渗透剂JFC-6 1 g/L,pH为11,温度60℃,处理时间12 h。精干麻残胶率为4.9%,白度为70.6,束纤维断裂强度为2.35 cN/dtex,柔软度为14.2捻。

“中国草”--苎麻西传史

大航海时代开启后,西方人分别从中国、日本等各条路径观察到了苎麻及其制成品麻布,进行了初步的物种交流和商品交换,并在近代生物分类学发展的背景下,初步搜集了苎麻的相关知识。第一次鸦片战争前后,列强了解到苎麻蕴含的潜在商业价值,推动了玛高温、儒莲等旅华传教士和西方汉学家对苎麻实物、工艺和文献的大规模引进,并掀起了苎麻研究浪潮,苎麻也在此时被称为“中国草”。此后不久,苎麻加工业发展为欧洲的一项重要产业。从长时段和全球史视角来看,苎麻西传史是一个融合了近代科学体系发展、知识交流与生产、国家间科技合作与竞争、产研结合的累进和迭代更新的综合过程。

柠檬酸改性苎麻纤维增强聚丁二酸丁二醇酯的性能研究

采用柠檬酸(CA)对苎麻纤维(RF)进行改性制备苎麻纤维/聚丁二酸丁二醇酯(RF/PBS)生物复合材料。研究了CA处理后RF的热稳定性、结晶度和形貌的变化。讨论了CA处理对RF与PBS界面相互作用的机理。此外,制备了不同比例的CA-RF/PBS生物复合材料,根据其拉伸性能确定了CA-RF/PBS生物复合材料中CA-RF的最佳质量分数配比为8%,其拉伸强度和拉伸模量分别为44.1、563.3 MPa。同时还将CA-RF/PBS与醋酸(AA)和氢氧化钠(SH)改性的RF/PBS的力学性能进行了比较。结果表明,AA-和SH-RF/PBS生物复合材料拉伸强度分别为40.2 MPa和41.0 MPa,均逊于CA-RF/PBS生物复合材料的力学性能。

苎麻残胶率测试结果的影响因素及测试方法优化

按照GB/T 5889—1986中的方法对测试步骤进行了优化改进,按照优化改进后的测试方案测试苎麻样品的残胶率,并对实验数据进行统计分析及不确定度评估。结果表明,改进后的测试方法测试数据更加准确,测试时间大幅缩短,有效提高了工作效率。