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Titelaufnahme

Titel
Effect of alkali pre-treatment on Trichoderma cellulase treatments of cellulose fibers / eingereicht von Christian Schimper
VerfasserSchimper, Christian
Betreuer / BetreuerinRosenau, Thomas
Erschienen2009
UmfangX, 40 Bl. : Ill., graph. Darst.
HochschulschriftWien, Univ. für Bodenkultur, Masterarb., 2009
Anmerkung
Mit dt. Zsfassung
SpracheEnglisch
DokumenttypMasterarbeit
Schlagwörter (DE)Cellulase, Lauge, Denim, Hydrolyse, Proteinkonzentration, SEM, Vorbehandlung, Wasserrückhaltevermögen, Zelluloseaktivierung, Zellulosegewebe, Zugfestigkeit.
Schlagwörter (EN)Alkali, Cellulase, Cellulosic material, Cellulose activation, Denim, Hydrolysis, Pre-treatment, Protein concentration, SEM, Tensile strength, Water retention value.
Schlagwörter (GND)Cellulosefaser / Vorbehandlung <Technik> / Ammoniak / Natronlauge / Cellulasen / Hydrolyse / Zugfestigkeit
URNurn:nbn:at:at-ubbw:1-10720 Persistent Identifier (URN)
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Effect of alkali pre-treatment on Trichoderma cellulase treatments of cellulose fibers [1.2 mb]
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Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

In der modernen Textilproduktion werden Verfahren mit konzentrierten und aggressiven Chemikalien mehr und mehr von umweltfreundlichen Enzymbehandlungen abgelöst. Enzymatische Hydrolyse von zellulosischen Geweben bewirkt einen verbesserten Griff, und es kommt zu einer Verbesserung der Pilleigenschaften und Erhöhung der Farbbrillanz. Weiters werden Cellulasen bei der Denimherstellung eingesetzt, wo sie den Einsatz von Bimsstein ersetzen. Bis jetzt wurden aber noch keine großtechnischen Verfahren entwickelt, bei denen eine tiefgreifende Faserzerstörung mit Hilfe von hydrolytischen Enzymen erwünscht und möglich ist. Im Zuge dieser Diplomarbeit wurden Viskosegewebe mit flüssigem Ammoniak und Natronlauge vorbehandelt. Dabei wurden die Konzentration an Lauge, die Behandlungszeit und die Trocknungsbedingungen variiert und das Gewebe anschließend einer enzymatischen Hydrolyse mit einer Enzymmischung aus Cellulasen unterzogen. Die Veränderungen im Gewebe wurden mittels mikroskopischen und elektronenmikroskopischen Aufnahmen, Messung des Gewichtsverlustes, Analyse der freigesetzten reduzierenden Zuckern und der Veränderung des Proteingehaltes während der Enzymbehandlung sowie der Veränderung der Zugfestigkeit untersucht. Es wurde festgestellt, dass kurzzeitige alkalische Vorbehandlungen zu Einbußen in der Zugfestigkeit führen. Die Aktivität der Cellulasen war erhöht und stark abhängig von der Trocknung und den Bedingungen nach der alkalischen Vorbehandlung (Nass, Lufttrocknung und Gefriertrocknung). Außerdem konnte eine Verbindung zwischen dem Proteinverlust in der Behandlungslösung und der Änderung im Wasserrückhaltevermögen des Gewebes beschrieben werden. Nach vier Stunden enzymatischer Behandlung wurde ein Gewichtsverlust von 80% erzielt. Dieser Effekt wurde bei einem Einsatz des Verfahrens beim Finishing von Kleidungsstücken bestätigt. Indigo-ringgefärbtes Gewebe diente dabei als Demonstrationsobjekt. Dabei wurde eine alkalische Druckpaste oberflächlich aufgebracht. Nach der enzymatischen Hydrolyse konnte ein hoher Kontrast zwischen behandelten und unbehandelten Gewebeteilen erzielt werden.

Zusammenfassung (Englisch)

In modern textile processing, environmentally friendly enzyme treatments are more and more replacing techniques that use concentrated chemicals and aggressive co-additives. Cellulase hydrolysis of cellulosic fabrics improves handle and drape, removes pills and gives color brilliance, and in denim finishing cellulases were introduced to replace pumice stones for creating the stone-wash effect. Until now no treatments using intensive cellulose degradation were established. In this thesis, viscose fabrics were pre-treated with liquid ammonia and NaOH solutions. The pre-treatments have been varied with regard to alkali concentration, time and drying conditions. Subsequently, the samples were subjected to cellulase hydrolysis. Microscope and SEM pictures were taken; weight loss, reducing sugar and protein content in solution, water retention value and tensile strength were determined. It was found that the activity of cellulases was increased for viscose and that short time alkali pre-treatment reduced tensile strength due to changes in the substrate. The drying and drying conditions (wet, line dry and freeze dry) had a great impact on the hydrolysis rate. A relation between velocity of protein loss in solution and changed water retention value was established. Weight loss of 80% of cellulose fabric was achieved within 4 hours of enzyme hydrolysis. This effect was also introduced into textile garment finishing. Local application by printing alkali-containing pastes permitted selective surface modification. Indigo ring-dyed denim fabric was used as an example. The intensified local degradation of the fibres on the surface of the fabric caused a higher contrast in the wash-down.