Method Article

섬유 인증 응용 분야를 위한 키토산 매개 에너지 전달을 통한 Curcuma longa 추출물의 향상된 광발광

DOI:

10.3791/66035

⸱

December 22nd, 2023

 ,  ,  , 
1Department of Science and Technology, Smart Colorants R&D Program, Philippine Textile Research Institute

In This Article

Summary

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Photoluminescence는 오늘날 사용되는 가장 효과적인 인증 메커니즘 중 하나입니다. 고유한 축광 특성을 가진 천연 소재를 활용 및 강화하고 이를 직물 기판에 통합하면 스마트 애플리케이션을 위한 친환경적이고 지속 가능한 기능성 섬유를 개발할 수 있습니다.

Abstract

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보안 표시용 염료는 섬유, 제약, 식품 및 제조와 같은 다양한 분야에서 제품의 무결성을 보호하는 데 중추적인 역할을 합니다. 그러나 보안 표시로 사용되는 대부분의 상업용 염료는 비용이 많이 들고 인체 건강에 위험을 초래하는 독성 및 유해 물질을 포함할 수 있습니다. 강황에서 발견되는 천연 페놀 화합물인 커큐민은 생생한 노란색과 함께 뚜렷한 광발광 특성을 가지고 있어 인증 응용 분야의 잠재적 후보 물질입니다. 이 연구는 섬유 인증을 위해 커큐민 염료의 향상된 축광 방출을 개발하기 위한 비용 효율적이고 친환경적인 접근 방식을 보여줍니다. 커큐민은 초음파 처리 보조 용매 추출 방법을 사용하여 C. longa 로부터 추출하였다. 추출물을 딥 코팅하고 섬유 기판에 염색했습니다. 키토산은 커큐민을 안정화하기 위한 사후 매염제와 공동 감작제로 도입되었습니다. 커큐민과 키토산의 공동 감작은 에너지 전달을 촉발하여 발광 강도를 향상시킵니다. 424nm에서 UV 가시광선 흡수 피크는 커큐민의 특징적인 흡수와 관련이 있습니다. 광발광 측정은 키토산에 의해 유도된 에너지 전달에 기인하는 상당한 향상과 함께 545nm에서 피크에 달하는 광범위한 방출을 보여주었으며, 따라서 인증 응용 분야를 위한 자연 유래 축광 염료로서의 큰 잠재력을 보여주었습니다.

Introduction

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위조는 전 세계적으로 널리 퍼진 산업에서 골칫거리로 간주됩니다. 시장에서 위조품의 급격한 급증은 경제적 혼란을 일으켜 주요 발명자 1,2,3,4,5,6의 생계를 방해합니다. 이는 2020년7 제목에 위조 방지 또는 위조라는 키워드로 구성된 출판물의 증가 추세에서 알 수 있듯이 신흥 위조 제품에 대한 지속적인 우려에 대해 전면에 나섰습니다. 2019년에 마지막으로 보고된 이후 위조 관련 출판물이 크게 증가한 것을 볼 수 있으며, 이는 사기 상품의 생산 및 유통을 근절하기 위해 상당한 노력이 이루어지고 있음을 시사합니다. 다른 한편으로는, 위조 산업의 발전을 의미한다는 점을 감안할 때 상당히 우려스러울 수 있으며, 이는 효과적으로 해결되지 않을 경우 지속될 것으로 예상됩니다. 위조 섬유 제품의 존재가 정품 판매자, 제조업체 및 직조공의 생계에 심각한 영향을 미치기 때문에 섬유 산업은 이 문제에서 격리되지....

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Protocol

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1. 커큐민 추출

  1. 50mL 원심분리 튜브에 C. longa 분말 3g을 넣습니다.
    참고: 50mL 원심분리 튜브를 사용하여 원심분리 과정을 용이하게 하고 단일 용기에서 추출을 처리했습니다.
  2. 원심분리 튜브에 38mL의 에탄올(AR, 99%)을 추가합니다. 에탄올과 C. longa 분말이 완전히 혼합되도록 튜브를 부드럽게 흔듭니다.
  3. 추출을 위해 일반 음파 모드와 고강도 설정에서 30분 동안 튜브를 초음파 처리합니다.
  4. 고체 물질을 분리하려면 튜브를 4430 x g 에서 10분 동안 원심분리합니다. 원심분리기를 사용하기 전에 튜브를 열었다가 다시 닫아 압력을 낮추고 누출을 방지하십시오.
  5. 상층액을 모아 건조한 주변 조건에 보관하기 위해 디캔트합니다. 상청액은 에탄올 용매에 커큐민 추출물을 함유하고 있습니다. 용매 누출을 방지하기 위해 용기를 닫아 두는 것이 중요합니다.

2. C. longa 추출물의 푸리에 변환 적외선(FTIR) 특성 분석

알림: 감쇠 총 반사율 - 푸리에 변환 ....

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Results

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섬유의 FTIR 분석은 다중 테스터 직물 #1에 표시된 각 섬유의 화학 구조를 결정합니다. 다중 테스트 직물의 각 구성 요소에 존재하는 작용기를 특성화하기 위해 FTIR 분광법을 활용했습니다. 보충 그림 1에서 볼 수 있듯이, 이러한 구별은 N-H 작용기의 존재로 인해 발생하며, 이로 인해 직물은 질소(보충 그림 1A) 및 셀룰로오스(보충 그림 1B)로 하위 분류됩니다. 단백질 기반 섬유(예: 소모사 양모 및 실크)와 합성 폴리아미드는 화학 구조에서 아미드 작용기(-CONH-)의 존재에 따라 질소 직물에 속합니다. 유사하게, 방적된 비스코스, 표백된 면, 필라멘트 아세테이트는 셀룰로오스 사슬 구조를 따릅니다. 보충 표 1에 나타낸.......

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Discussion

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섬유 마감은 직물에 추가적인 기능적 특성을 통합하여 특정 응용 분야에 더 적합하게 만들기 위해 업계에서 일반적인 관행입니다 45,47,48. 이 연구에서는 추출된 커큐민을 천연 염료로 활용하여 섬유 응용 분야의 인증 메커니즘으로 사용했습니다. 이 프로토콜은 강황에서 커큐민을 추출하는 것뿐만 아니라 섬유 응용 분야에 이러한 방법을 사용할 때의 다양한 이점에 중점을 둡니다.

섬유 산업이 가장 오염이 심한 분야 중 하나로 간주된다는 점을 감안할 때, 업계가 보다 지속 가능한 관행을 채택하는 것이 중요해졌다49. 표 1은 지난 20년 동안 다양한 추출 방법을 비교한 것입니다. 보시다시피, 초음파 처리 보조 용매 추출 방.......

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Disclosures

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저자는 공개할 것이 없습니다.

Acknowledgements

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이 작업은 필리핀 수직기 직조 산업의 디지털화 프로그램에 따라 필리핀 섬유 부문의 지속 가능성 및 보호를 향한 은밀한 기술이라는 제목의 DOST 보조금 (DOST-GIA) 프로젝트에 따라 필리핀 섬유 연구소 과학 기술부의 지원을 받고 있습니다.

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
(Curcumin) C. longa, 분무 건조 해당 사항없음천연 공급
100 mL 눈금 실린더해당 사항 없음
10 mL 혈청학적 피펫해당 사항 없음
200 mL 비커해당 없음
365 nm 자외선AloneFireSV004 LG
50 mL 원심분리기 튜브해당 사항 없음
AATCC 멀티테스터 FabricTestfabrics, Inc. 401002AATCC 다섬유 테스트 패브릭 # 1 2 X 2 인치의 프리컷 조각, 열 밀봉
분석 저울SatoriusBSA 224S-CW
흡인기해당 없음
ATR- FTIRBrukerBruker Tensor II
원심분리기Hermle Labortechnik GmbHZ 206 A
ChitosanTokyo Chemical Industries9012-76-4
디지털  CameraToupTekXCAM1080PHB
건조 랙n/a
에탄올Chem-Supply64-17-5비변성, 99.9% 순도
빙하 아세트산RCI-Labscan64-19-7AR 등급, 99.8%
순도 유리 슬라이드n/a
철 클램프n/a
철 스탠드해당 없음
교반기CorningPC-620D
파스퇴르 피펫해당 없음
Propan-2-olRCI-Labscan67-63-0AR 등급, 99.8% 순도
SonicatorJeio Tech Inc.UCS-20
분광 형광계 Horiba (Jovin Yvon)Horiba Fluoromax Plus
Stirring Barn/a
UV-Vis 분광 광도계AgilentCary UV 100
Wash bottlen/a
Zoom Stereo microscopeOlympusSZ61
원 마그네틱

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Eisend, M., Hartmann, P., Apaolaza, V. Who buys counterfeit luxury brands? A meta-analytic synthesis of consumers in developing and developed markets. J Int Market. 25 (4), 89-111 (2017).
  2. Agrawal, T. K., Koehl, L., Campagne, C. Uncertainty modelling in knowledge engineering and decision making.

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Curcuma Longa ExtractPhotoluminescent DyesChitosan Energy TransferTextile AuthenticationCurcumin ExtractionSonication Assisted ExtractionUV Visible SpectroscopyFTIR CharacterizationFluorescence SpectrophotometryAnti Counterfeiting Textiles

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