Abstrait

Biotechnologie-2013 : Optimisation de la surface de réponse de l'extraction du potassium à partir de pseudo-tiges de bananes usagées - Narayana Saibaba K - GITAM Institute of Technology

  Narayana Saibaba K V1, Sarvamangala D1, Ravi Vital Kandisa1, R Gopinadh1 et P King2 

 Résumé Un déchet agricole facile, vert et abondamment disponible, le pseudo-tronc de banane (BPS) a été testé comme matière première pour l'extraction du potassium. Les effets de divers paramètres du processus, notamment la température, le pH initial, le temps de contact, le dosage du pseudo-tronc de banane et la taille des débris de pseudo-tronc de banane sur l'efficacité d'extraction du potassium ont été étudiés au moyen d'expériences par lots en flacons Erlenmeyer. La méthodologie de surface de réaction (RSM) a été utilisée pour concevoir les essais. La modélisation et l'optimisation des variables du processus pour obtenir une extraction maximale du potassium à partir du tissu brut ont été réalisées à l'aide de la RSM. L'efficacité d'extraction maximale du potassium s'est avérée être de 83,96 % à une température de 400 °C, un pH de 1, un temps de contact de 30 min, un poids de BPS de 26,076 g et une taille initiale de BPS de 300. Les résultats ont montré que le pseudo-tronc de banane peut être utilisé comme source précise pour l'extraction du potassium. Ces dernières années, les fibres végétales ont prouvé qu'elles peuvent remplacer leurs homologues polymères synthétiques. Les fibres naturelles sont bon marché et biodégradables tout en ayant des capacités de réduction des émissions sonores, une faible abrasion et aucun risque pour la santé. Les fibres naturelles sont extraites de divers composants végétaux et sont classées en conséquence. Actuellement, les fibres végétales telles que le kenaf, la balle de riz, la banane et le bambou sont abondamment disponibles dans les pays en développement, notamment la Malaisie, l'Indonésie, la Thaïlande et d'autres pays asiatiques. Elles n'ont pas encore été utilisées de manière optimale. Aujourd'hui, ces fibres sont utilisées comme produits traditionnels pour la fabrication de fils, de cordes, de cordages et de nattes ainsi que d'articles tels que des napperons muraux, des sacs à main et des sacs à main. Parmi les fibres végétales, la banane est l'une des plus anciennes plantes cultivées au monde. Le mot «banan» lui-même vient de la langue arabe, signifiant «doigt», dans laquelle il appartient à la famille des Musacées et au genre Musa. Il existe environ trois cents espèces de bananes, mais seules 20 variétés sont utilisées pour la consommation. environ 50 millions de lots métriques de bananes sont produits chaque année dans les régions subtropicales asiatiques, africaines, chinoises et américaines. La fibre de banane a des utilisations possibles dans les structures composites et la technologie avancée. Pour améliorer les propriétés mécaniques des structures composites, la charge en fibres, la durée des fibres et l'effet de mercerisation ont été largement étudiés. Phua et al. ont étudié les propriétés mécaniques des composites de fibres de polypropylène/kenaf greffées à l'amidon avec des charges en fibres de 10, 20 et 30 % en poids. Ces biocomposites ont été préparés par les méthodes de fusion des composés et de moulage par compression. Ils ont découvert que les propriétés mécaniques progressaient avec des charges en fibres multipliées. L'effet de la teneur en fibres sur les propriétés mécaniques des composites phénol-formaldéhyde renforcés par des fibres de chanvre et de basalte a été étudié par Öztürk,Français qui a fabriqué des composites renforcés de fibres avec des charges de fibres de 20, 32, 40, 48, 56 et 63 % en volume. Il a fait remarquer que la résistance à la traction s'améliorait avec des charges de fibres augmentées jusqu'à 40 % en volume. Cependant, les propriétés mécaniques diminuaient au-dessus de ce taux. Pour chaque composite, l'allongement à l'écrasement augmentait à mesure que la fraction de quantité de fibres accélérait. De plus, la résistance à la traction maximale des composites fibres d'herbe Napier/polyester augmentait avec des charges de fibres augmentées jusqu'à 25 %, offrant une fraction volumique optimale pour un composite renforcé de fibres. De même, la résistance réduite du composite avec une fraction de quantité de fibres de 30 % se terminait par des enchevêtrements de fibres qui créaient des longueurs de fibres plus longues. L'effet de différents poids de fibres sur les propriétés mécaniques des composites phénol-formaldéhyde en fibres de sisal a été discuté par Maya et al. Ils ont constaté que lorsque la teneur en fibres se multipliait, la résistance mécanique du composite augmentait également avec une charge maximale de 54 % en poids de fibres. À l'heure actuelle, les principales conclusions sur la charge des fibres sont encore incohérentes en raison des paramètres de composition au cours de la formation du composite. Une étude expérimentale a été réalisée pour étudier et caractériser l'effet de la longueur des fibres sur les propriétés mécaniques des systèmes composites à base de fibres naturelles. Les effets de la longueur des fibres sur la tenue mécanique des composites époxy renforcés par des fibres de coco ont été réalisés par Das et al., qui ont découvert que la résistance à la traction atteignait sa valeur maximale à une longueur de fibre de 12 mm. La prédiction de la longueur de fibre la plus avantageuse pour les composites époxy à base de banane a été mentionnée par Venkateshwaran et al., qui ont découvert que l'augmentation de la longueur des fibres et du rapport pondéral multipliait la résistance à la traction et le module jusqu'à une longueur de fibre de 15 mm. Français L'impact de la longueur des fibres sur les propriétés de traction des composites de résine époxy renforcés par des fibres de kenaf/PALF a été étudié par Aji et al, qui ont découvert qu'une résistance à la traction maximale la plus efficace était enregistrée à une longueur de fibre de 0,25 mm, tandis qu'une longueur de fibre de 2 mm réduisait les performances du module de traction en raison d'une faible liaison d'interface entre la matrice et le renfort. L'effet de la charge des fibres, de la longueur des fibres et de la teneur en traitement alcalin sur le thermodurcissable renforcé par des fibres de banane a été évalué à l'aide de la conception container-Benhken. Dans cette étude, trois variables indépendantes ont été prises en compte et préparées à l'aide d'un modèle d'interaction à 2 éléments. Les résultats ont montré une bonne concordance entre les valeurs expérimentales et attendues de la résistance à la traction pour R2, R2 prédit et R2 modifié. La résistance à la traction maximale a été obtenue dans des conditions optimales avec une longueur de fibre de 3,25 mm, une teneur en NaOH de 5,45 (% en poids) et une charge de fibre de 29,86 (% en poids). La résistance à la traction attendue était de 23,73 MPa,proche de sa valeur expérimentale de 22,86 MPa. de même, la résistance à la traction composite maximale a été multipliée jusqu'à 22 % à l'aide du système époxy-résine. le présent article a montré que la méthode BBD est un moyen rentable d'accumuler les valeurs les plus efficaces de comportement mécanique dans le laps de temps le plus court. en outre, une optimisation des changements de matrice, en particulier l'impact des nano-charges sur les propriétés mécaniques et physiques des composites polymères à fibres naturelles, l'utilisation de la méthode BBD est intéressante à découvrir. kvnsai@yahoo.com