Gewinnung von Ramie-Faser in Alkali-Wasserstoffperoxid-System unterstützt durch kontrollierte Freisetzung Alkali-Quelle

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens besteht darin, die Zugeigenschaften von Ramie-Fasern zu verbessern, die in einem Wasserstoffperoxid-Oxidations-Entschleimungssystem unter Verwendung einer Alkaliquelle mit kontrollierter Freisetzung hergestellt werden, die durch teilweisen Ersatz von Natriumhydroxid durch Magnesiumhydroxid hergestellt wird. Diese Methode kann dazu beitragen, Schlüsselfragen auf dem Gebiet der oxidativen Extraktion von Naturfasern zu beantworten, wie z. B. die Extraktion von Ramie- und Flachsfasern, die in einem Wasserstoffperoxid-Oxidations-Entschleimungssystem hergestellt wurden. Der Hauptvorteil dieser Technik besteht darin, dass der pH-Wert und damit die Oxidationsfähigkeit der Entschleimungslösung durch Einstellen der Substitutionsrate des Magnesiumhydroxids gesteuert werden kann.

Die Idee zu dieser Methode hatten wir, als wir feststellten, dass bei der Verwendung von Natriumhydroxid als alkalische Quelle der pH-Wert der Entschleimungslösung schnell absank, was es schwierig machte, die Reaktionsgeschwindigkeit von Wasserstoffperoxid zu steuern. Lösen Sie zunächst Wasserstoffperoxid, Alkali, Natriumtriphosphat, Anthrachinon und HEDP in 100 Millilitern destilliertem Wasser auf, um die Entschleimungslösung herzustellen. Tauchen Sie 10 Gramm rohe Ramie in die Entschleimungslösung und waschen Sie sie 60 Minuten lang bei 85 Grad Celsius.

Erhöhen Sie anschließend die Temperatur auf 125 Grad Celsius und scheuern Sie weitere 60 Minuten. Lösen Sie nun 0,4 Gramm Natriumbisulfit in 100 Millilitern destilliertem Wasser auf, um die Reduktionslösung herzustellen. Behandeln Sie die entschleimte Ramiefaser nach dem Scheuern in der Reduktionslösung bei 90 Grad Celsius für 60 Minuten.

Nachdem Sie die entschleimte Ramie-Faser eingekocht haben, waschen Sie sie gründlich mit entionisiertem Wasser. Tauchen Sie die Faser 15 Minuten lang bei 90 Grad Celsius in Entschleimungsöl und trocknen Sie die Faser dann vier Stunden lang in einem Ofen bei 125 Grad Celsius. Bereiten Sie Entschleimungslösungen mit Magnesiumhydroxid-Substitutionsraten von null, 20, 40, 60, 80 und 100 % vor, wie zuvor beschrieben.

Tauchen Sie den rohen Ramie in die Entschleimungslösungen und scheuern Sie ihn dann 60 Minuten lang bei 85 Grad Celsius. Waschen Sie die kombinierte Redox-Elektrode mit destilliertem Wasser. Tauchen Sie nach der Lufttrocknung die kombinierte Redox-Elektrode in die Entschleimungslösungen, um den Redox-Wert alle 10 Minuten aufzuzeichnen.

Tauchen Sie die pH-Elektrode in die Entschleimungslösungen, um den pH-Wert alle 10 Minuten aufzuzeichnen. Als nächstes wird der Wasserstoffperoxidgehalt der Entschleimungslösungen alle 10 Minuten mit der Kaliumpermanganat-Titrationsmethode nach chinesischem Standard getestet. Entfetten Sie die Ramie-Faser, indem Sie sie in eine Mischung aus Benzol und Ethylalkohol tauchen.

Nachdem Sie das Lösungsmittel verdunsten lassen, schneiden Sie die Faser mit einer Schere in kurze Stücke. Legen Sie die Proben in einen Wägebehälter und bewahren Sie sie in einer Atmosphäre mit kontrollierter Luftfeuchtigkeit auf, bis sie einen Gleichgewichtswassergehalt erreicht, bevor Sie sie zu Testzwecken entnehmen. Tauchen Sie nun einen Kupferdraht in konzentrierte Salpetersäure, gefolgt von 98 % wasserfreiem Ethylendiamin.

Waschen Sie dann den Kupferdraht gründlich mit destilliertem Wasser. Geben Sie die Faserprobe und den Kupferdraht in einen Kolben. Geben Sie 10 Milliliter destilliertes Wasser und 10 Milliliter Cupriethylendiaminlösung pro Liter in die Glasflasche.

Geben Sie einen magnetischen Rührstab in den Kolben und rühren Sie die Mischung eine Stunde lang, um die Ramiefaser-Cupriethylendiaminlösung herzustellen. Anschließend werden 6,5 Milliliter der Ramiefaserlösung in ein Ubbelohde-Viskosimeter überführt, um die intrinsische Viskosität zu messen. Zum Schluss stellen Sie den Spannabstand auf 20 Millimeter und die Abfahrtsgeschwindigkeit der unteren Klemme auf 20 Millimeter pro Minute ein.

Nach dem Äquilibrieren der Faserproben unter atmosphärischen Standardbedingungen testen Sie die Zähigkeit, die Bruchdehnung und die Brucharbeit der Faser mit dem Faserfestigkeitsmessgerät unter den entsprechenden Bedingungen. Obwohl die Löslichkeit von Magnesiumhydroxid in Entschleimungslösung höher war als in destilliertem Wasser, war es aufgrund des geringen Effekts von Entschleimungshilfsstoffen immer noch nicht ausreichend löslich. Wenn eine Alkaliquelle mit kontrollierter Freisetzung angewendet wurde, war der pH-Wert stabil und sank mit zunehmender Substitutionsrate.

Der Abfall des Redox-Wertes war bei höherer Substitutionsrate langsamer. Die Analyse von Restgummis zeigte, dass die Ausbeute an Entschleimung und Faserresten mit der Substitutionsrate zunahm. Der DP-Wert, die Kristallinität und die Zugeigenschaften nahmen mit der Substitutionsrate zu, nahmen jedoch mit einer Substitutionsrate von mehr als 20 % ab. Der CSB-Wert sank um 20 % unter der Substitutionsrate von Magnesiumhydroxid.

In FTIR-Mustern der Faser wurden Signale aufgrund der Dehnungsschwingung von CH und OH und Zellulose beobachtet. Der Carbinol-Peak wurde auf die CO-Dehnung der COH-Biegung und der Hemicellulose zurückgeführt, und dieses Signal war stärker, wenn die Substitutionsrate niedriger war, was darauf hindeutet, dass Hemicellulose bei einer niedrigeren Substitutionsrate effektiver entfernt werden kann. Obwohl die Restwasserstoffperoxidgehalte bei Verwendung der Alkaliquelle mit kontrollierter Freisetzung zunahmen, hatte die Substitutionsrate keinen Einfluss auf den Restwasserstoffperoxidgehalt.

Einmal gemeistert, kann diese Technik in etwa 200 Minuten durchgeführt werden, wenn sie richtig ausgeführt wird. Wenn Sie dieses Verfahren versuchen, ist es wichtig, daran zu denken, die Substitutionsrate des Magnesiumhydroxids zu kontrollieren. Nach ihrer Entwicklung ebnete diese Technik den Weg für Forscher auf dem Gebiet der Oxidation, der Extraktion von Naturfasern oder des Bleichens.

Nachdem Sie sich dieses Video angesehen haben, sollten Sie ein gutes Verständnis dafür haben, wie Sie den pH-Wert der Arbeitslösung mit einer Alkaliquelle mit kontrollierter Freisetzung und die Methode der Naturfaserextraktion einstellen können. Vergessen Sie nicht, dass die Arbeit mit Cupriethylendiamin äußerst gefährlich sein kann und bei der Durchführung dieses Verfahrens immer geeignete Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden sollten.