Estrazione della fibra Ramie nel sistema di perossido di idrogeno di alcali supportato dall'origine di rilascio controllato alcali

L'obiettivo generale di questa procedura è quello di migliorare le proprietà di trazione della fibra di ramiè, preparata in un sistema di sgommatura per ossidazione con perossido di idrogeno utilizzando una fonte alcalina a rilascio controllato ottenuta sostituendo parzialmente l'idrossido di sodio con l'idrossido di magnesio. Questo metodo può aiutare a rispondere a domande chiave nel campo dell'estrazione ossidativa di fibre naturali, come l'estrazione di ramiè e fibra di lino preparata nel sistema di sgommatura dell'ossidazione del perossido di idrogeno. Il vantaggio principale di questa tecnica è che il pH e quindi la capacità di ossidazione della soluzione di degommazione possono essere controllati regolando il tasso di sostituzione dell'idrossido di magnesio.

Abbiamo avuto l'idea di questo metodo quando abbiamo scoperto che se l'idrossido di sodio veniva utilizzato come fonte alcalina, il valore del pH della soluzione di sgommatura scendeva rapidamente, rendendo difficile controllare la velocità di reazione del perossido di idrogeno. Innanzitutto, sciogliere il perossido di idrogeno, gli alcali, il trifosfato di sodio, l'antrachinone e l'HEDP in 100 millilitri di acqua distillata per ottenere la soluzione di sgommatura. Immergere 10 grammi di ramiè crudo nella soluzione sgommante e strofinare a 85 gradi Celsius per 60 minuti.

Successivamente, aumentare la temperatura a 125 gradi Celsius e setacciare per altri 60 minuti. Ora, sciogliere 0,4 grammi di bisolfito di sodio in 100 millilitri di acqua distillata per preparare la soluzione riducente. Dopo la purga, trattare la fibra di ramiè sgommata nella soluzione riducente a 90 gradi Celsius per 60 minuti.

Dopo aver ridotto la fibra di ramiè sgommata, lavarla accuratamente con acqua deionizzata. Immergere la fibra nell'olio sgommante a 90 gradi Celsius per 15 minuti, quindi asciugare la fibra in forno a 125 gradi Celsius per quattro ore. Preparare soluzioni di sgommatura con tassi di sostituzione dell'idrossido di magnesio pari a zero, 20, 40, 60, 80 e 100% come descritto in precedenza.

Immergere il ramiè crudo nelle soluzioni di sgommatura, quindi strofinare a 85 gradi Celsius per 60 minuti. Lavare l'elettrodo ORP combinato con acqua distillata. Dopo l'essiccazione all'aria, immergere l'elettrodo ORP combinato nelle soluzioni di sgommatura per registrare il valore ORP ogni 10 minuti.

Immergere l'elettrodo pH nelle soluzioni di sgommatura per registrare il valore del pH ogni 10 minuti. Successivamente, testare il contenuto di perossido di idrogeno delle soluzioni di sgommatura ogni 10 minuti con il metodo di titolazione del permanganato di potassio secondo lo standard cinese. Sgrassare la fibra di ramiè immergendola in una miscela due a uno di benzene e alcol etilico.

Dopo aver lasciato evaporare il solvente, tagliare la fibra in pezzi corti usando le forbici. Collocare i campioni in un contenitore di pesata e tenerli in un'atmosfera a umidità controllata fino a raggiungere il contenuto d'acqua di equilibrio prima di rimuoverli a scopo di test. Ora, immergi un filo di rame in acido nitrico concentrato, seguito da etilendiammina anidra al 98%.

Quindi, lavare accuratamente il filo di rame con acqua distillata. Mettere il campione di fibra e il filo di rame in un pallone. Aggiungere 10 millilitri di acqua distillata e 10 millilitri di una mol per litro di soluzione di cuprietilendiammina alla bottiglia di vetro.

Aggiungere un'ancoretta magnetica al pallone e mescolare la miscela per un'ora per preparare la soluzione di cuprietilendiammina in fibra di ramiè. Successivamente, trasferire 6,5 millilitri della soluzione di fibra di ramiè in un viscosimetro Ubbelohde per misurarne la viscosità intrinseca. Infine, impostare la distanza di serraggio a 20 millimetri e la velocità di discesa del morsetto inferiore a 20 millimetri al minuto.

Dopo aver bilanciato i campioni di fibra in condizioni atmosferiche standard, testare la tenacità, l'allungamento di rottura e il lavoro di rottura della fibra utilizzando lo strumento di resistenza della fibra nelle condizioni appropriate. Sebbene la solubilità dell'idrossido di magnesio nella soluzione di sgommatura fosse superiore a quella dell'acqua distillata, a causa del leggero effetto degli ausiliari di sgommatura, non era ancora sufficientemente solubile. Quando è stata applicata una fonte alcalina a rilascio controllato, il pH era stabile e diminuiva con l'aumentare del tasso di sostituzione.

La diminuzione del valore ORP è stata più lenta con un tasso di sostituzione più elevato. L'analisi delle gengive residue ha rivelato che la resa della sgommatura e delle gomme residue di fibre aumentava con il tasso di sostituzione. Il valore DP, la cristallinità e le proprietà di trazione sono aumentati con il tasso di sostituzione, ma sono diminuiti con un tasso di sostituzione superiore al 20%Il valore COD è diminuito del 20% sotto il tasso di sostituzione dell'idrossido di magnesio.

Nei modelli FTIR della fibra, sono stati osservati segnali dovuti alla vibrazione di stiramento di CH e OH e cellulosa. Il picco del carbinolo è stato attribuito allo stiramento del CO della curvatura del COH e dell'emicellulosa, e questo segnale era più forte quando il tasso di sostituzione era più basso, il che indica che l'emicellulosa può essere rimossa più efficacemente con un tasso di sostituzione più basso. Sebbene il contenuto di perossido di idrogeno residuo sia aumentato quando si utilizza la sorgente alcalina a rilascio controllato, il tasso di sostituzione non ha influenzato il contenuto di perossido di idrogeno residuo.

Una volta padroneggiata, questa tecnica può essere eseguita in circa 200 minuti se eseguita in modo appropriato. Durante il tentativo di questa procedura, è importante ricordare di controllare il tasso di sostituzione dell'idrossido di magnesio. Dopo il suo sviluppo, questa tecnica ha aperto la strada ai ricercatori nel campo dell'ossidazione, dell'estrazione delle fibre naturali, o sbiancamento.

Dopo aver visto questo video, dovresti avere una buona comprensione di come regolare il valore del pH della soluzione di lavoro, con una fonte di alcali a rilascio controllato e il metodo di estrazione delle fibre naturali. Non dimenticare che lavorare con la cuprietilendiammina può essere estremamente pericoloso e che è necessario prendere sempre le dovute precauzioni durante l'esecuzione di questa procedura.