استخراج الألياف الرامي في القلوي فوق أكسيد الهيدروجين نظام معتمد بواسطة مصدر قلوي تسيطر الإفراج

رامي، المعروف ‘الصين العشب’ هو عشب معمرة الألياف التي يمكن أن تستخدم مادة ممتازة لصناعة المنسوجات^1،2. وواحد من المحاصيل الاقتصادية الرئيسية الأصلية إلى الصين؛ وقد استأثرت إنتاج الرامي في الصين أكثر من 90% العائد الإجمالي في العالم^1،2. ألياف الرامي واحد من الألياف النباتية أقوى وأطول، لامع مع^3،مظهر حريري تقريبا⁴. مدة طويلة لألياف الرامي تجعلها مناسبة للغزل الألياف واحدة، التي نادراً ما ينظر في ألياف اللحاء. المنسوجات المصنوعة من ألياف الرامي تمتلك العديد من الخصائص الممتازة، مثل رباطة جأش، الموصلية الحرارية المضادة للبكتيريا، وممتازة، والتهوية، إلخ^3،4

السليولوز هو المكون الرئيسي لألياف الرامي، والمكونات الأخرى في الرامي، مثل البكتين، اللجنين، والمواد القابلة للذوبان المياه، تعرف بأنها اللثة^5،6. ويمكن استخراج الألياف الرامي بتذويب اللثة في محلول يحتوي على الكواشف الكيميائية، في عملية تعرف بأنها الصمغية^5،6. توجد أساسا نهجان لاستخراج الألياف الرامي: الصمغية الكيميائية والبيولوجية الصمغية. استهلاك الطاقة واستهلاك الوقت، وسمك القد القيمة للمياه العادمة الصمغية الصمغية الكيميائية التقليدية مرتفعة بدلاً من ذلك، السليلوز يتم استخراج الألياف التي تجوب رامي الخام في تركيز هيدروكسيد الصوديوم تحت ضغط عال 6 إلى 8 ح^7،8 . وبدلاً من ذلك، الصمغية الحيوي خيار الصديقة للبيئة لاستخراج الألياف الرامي. ومع ذلك، حالة رد فعل قاسية ومعدات متطورة تمنع^9،المزيد من التطبيقات الصناعية¹⁰. ولذلك، أكسدة الصمغية مع بيروكسيد الهيدروجين والقلويات ويعرض قيماً وتطبيق بديل للتركيز على، لأنه يتطلب الوقت الصمغية أقصر وأقل الصمغية درجة الحرارة^11،12. ومع ذلك، نظراً لقدرة أكسدة قوية الأكاسيد الفوقية، قد يحدث تدهور السليلوز كبيرة أثناء عملية ديجومينج، التي يمكن أن تسبب ضررا كبيرا للألياف خصائص^13،14. وهذا أكبر عيب القلوي الصمغية أكسدة بيروكسايد لرامي.

في دراسات سابقة، تم استخراج الألياف الرامي في نظام بيروكسيد الهيدروجين قلوي تدعمها هيدروكسيد الصوديوم¹⁵فقط. ومع ذلك، سبب القلوية القوية من هيدروكسيد الصوديوم، سرعة تفاعل أكسدة من بيروكسيد الهيدروجين يصعب التحكم وبالتالي أدت إلى أضرار كبيرة ل الألياف المعالجة⁷. تحسين خصائص ألياف الرامي، مصدر قلوي تسيطر الإفراج، التي تتألف من هيدروكسيد الصوديوم وهيدروكسيد المغنسيوم، هو المستخدمة في هذه الدراسة إلى توفر شرط قلوي والمخزن المؤقت قيمة pH قلوي بيروكسيد الهيدروجين النظام^{16 , 17}.

ويمكن وصف الأساس المنطقي لهذه التكنولوجيا على النحو التالي. هيدروكسيد المغنسيوم قليل الذوبان في الماء المقطر، ويمكن أن يحل تدريجيا في المحلول ديجومينج مع استهلاك يا^– والحفاظ على قيمة الأس الهيدروجيني وهكذا قدرة أكسدة الحل الصمغية في نطاق مناسب¹⁸. معدل الإحلال (SR) هيدروكسيد المغنسيوم يعرف نسبة الخلد هيدروكسيد الصوديوم محلها هيدروكسيد المغنسيوم تحت الجرعة القلوي الكلي بنسبة 10%، ويمكن حساب معدل الإحلال بالمعادلة التالية. وعلاوة على ذلك، Mg^{2 +} يمكن أن يمنع السليلوز التدهور الناجم عن أكثر من أكسدة^19،20.

هنا، م₂ (ز) هو وزن Mg(OH)₂م₁ (ز) هو الوزن من هيدروكسيد الصوديوم، 40 هو الوزن الجزيئي من هيدروكسيد الصوديوم، 58 هو الوزن الجزيئي Mg(OH)₂، 2 هو العدد للصحة والسلامة المهنيتين في Mg(OH)₂وريال هو معدل الإحلال.

ويمكن تمديد التكنولوجيا من هذا البروتوكول إلى استخراج وتبيض، وتعديل المواد النباتية في نظام بيروكسيد الهيدروجين قلوية. ومع ذلك، تجدر الإشارة إلى أن اختيار درجة الحموضة القيمة ورد فعل درجة حرارة النظام القلوي فوق أكسيد الهيدروجين هو المفتاح لهذه التكنولوجيا²¹. يمكن ضبط قيمة pH النظام القلوي فوق أكسيد الهيدروجين عن طريق تغيير معدل استبدال¹⁷. قيمة الأس الهيدروجيني وأكسدة قدرة النظام القلوي بيروكسيد الهيدروجين وبالتالي ينخفض مع زيادة معدل الإحلال. عندما يتم تعيين درجة الحرارة رد فعل على 85 درجة مئوية، رد فعل الراديكالية الحرة تلعب الدور الرئيسي في النظام وأكسدة قوية للنظام مناسب تذويب المواد؛ عندما يتم تعيين درجة الحرارة رد فعل في 125 درجة مئوية، تحول دون رد فعل الراديكالية الحرة وكمية كبيرة من هوو موجود في النظام، مما يجعل هذا النظام مناسب للتبييض¹⁹.