الملخص
في هذه الدراسة، تم أستخدام محلول هيدروكسيد الصوديوم لأذابة الألياف السليلوزية المستخلصة من سعف النخيل (نوع الزهدي) المأخوذ من المزارع العراقية. في عملية الاذابة، يتم تفاعل محلول هيدروكسيد الصوديوم مع ألياف السليلوز في درجات حرارة منخفضة. أجريت التجربة مع تراكيز وزنية مختلفة من هيدروكسيد الصوديوم (4٪، 6٪، 8٪ و 12٪) في درجتين حرارية - 15 درجة مئوية و- 20 درجة مئوية. كان الحد الأقصى لذوبانية السليلوز هي 23 ٪ نسبة وزنية وقد تم الحصول عليها عند تركيز 8٪ من هيدروكسيد الصوديوم وفي درجة حرارة -20درجة مئوية. من أجل تعزيزذوبانية ألياف السليلوز ، تم معالجة النموذج مع كاشف فينتون الذي يتكون من بيروكسيد الهيدروجين (H2O2) وحامض الأوكساليك (C2H2O4) وكبريتات الحديد الثنائية (FeSO4). يتفاعل هذا الكاشف مع ألياف السليلوز لينتج الجذور الحرة التي تزيد من ذوبان السليلوز. في هذه الحالة تم دراسة ثلاثة متغيرات وهي درجة الحرارة عند (-15 و -20) درجة مئوية، تركيز هيدروكسيد الصوديوم (4٪، 6٪، 8٪ و 12٪) ووقت المعالجة بكاشف فينتون (1-48) ساعة. وأظهرت النتائج أن أفضل نسبة لذوبانية السليلوزهي (42٪) عند زمن معالجة (24 ساعة) ، درجة حرارة (-20درجة مئوية) وتركيز هيدروكسيد الصوديوم 8٪. في مجموعة أخرى من التجارب تمت إضافة اليوريا إلى محلول هيدروكسيد الصوديوم بوصفه محفزا بنسبة (6٪ هيدروكسيد الصوديوم + 4٪ اليوريا) عند درجتين حرارية هي (-15 و -20) درجة مئوية. أظهرت النتائج أن ذوبانية السليلوز تزداد إلى 62٪ للنموذج الذي تم معاملته مع كاشف فنتون و35٪ للنموذج غير المعالج، وكلتا القيمتين لذوبانية السيليلوز تم الحصول عليها عند درجة حرارة -15درجة مئوية.
المراجع
[2] K. Singha, “Importance of the Phase Diagram in Lyocell Fiber Spinning,” Int. J. Mater. Eng., vol. 2, no. 3, pp. 10–16, 2012.
[3] O. J. Rojas, Cellulose Chemistry and Properties : Fibers , Nanocelluloses and Advanced Materials. 2016.
[4] C. H. Alves, “Cellulose solutions : Dissolution , regeneration , solution structure and molecular interactions,” p. 144, 2015.
[5] B. Medronho and B. Lindman, “Brief overview on cellulose dissolution/regeneration interactions and mechanisms,” Adv. Colloid Interface Sci., vol. 222, pp. 502–508, 2015.
[6] C. Olsson and G. Westman, “Direct Dissolution of Cellulose: Background, Means and Applications,” Cellul. Asp., pp. 143–178, 2013.
[7] B. Lindman, G. Karlström, and L. Stigsson, “On the mechanism of dissolution of cellulose,” J. Mol. Liq., vol. 156, no. 1, pp. 76–81, 2010.
[8] B. Hames, R. Ruiz, C. Scarlata, a Sluiter, J. Sluiter, and D. Templeton, “Preparation of Samples for Compositional Analysis Laboratory Analytical Procedure ( LAP ) Issue Date : 8 / 06 / 2008 Preparation of Samples for Compositional Analysis Laboratory Analytical Procedure ( LAP ),” Natl. Renew. Energy Lab., no. August, pp. 1–9, 2008.
[9] Y. S. Mahdi, “Delignification of Date Palm Fronds using modified organosolv technique 2 . Experimental Work 2 . 1 Materials and Methods,” vol. 13, no. 3, pp. 1–15, 2017.
[10] I. Cybulska, G. P. Brudecki, J. Zembrzuska, J. E. Schmidt, C. G. B. Lopez, and M. H. Thomsen, “Organosolv delignification of agricultural residues (date palm fronds, Phoenix dactylifera L.) of the United Arab Emirates,” Appl. Energy, vol. 185, pp. 1040–1050, 2017.
[11] R. Fornell, Process integration studies on Kraft pulp-mill- based biorefineries producing ethanol. 2012.
[12] C. Linter, Studying the Improvement of the Solubility of Cellulosic Fibers,” vol. 22, no. 7, pp. 21–37, 2016.
[13] K. Oksman, Y. Aitomäki, A. P. Mathew, G. Siqueira, Q. Zhou, S. Butylina, S. Tanpichai, X. Zhou, and S. Hooshmand, “Review of the recent developments in cellulose nanocomposite processing,” Compos. Part A Appl. Sci. Manuf., vol. 83, pp. 2–18, 2016.
[14] A. H. Mohammed, “Conversion of lignocellulosic material into Fermentable sugars,” no. September, p. 131, 2012.
[15] N. Mohd, S. F. S. Draman, M. S. N. Salleh, and N. B. Yusof, “Dissolution of cellulose in ionic liquid: A review,” AIP Conf. Proc., vol. 1809, 2017.
[16] Y. Wang, “Cellulose fiber dissolution in sodium hydroxide solution at low temperature: Dissolution kinetics and solubility improvement,” p. 133, 2008.
[17] S. Sen, J. D. Martin, and D. S. Argyropoulos, “Review of cellulose non-derivatizing solvent interactions with emphasis on activity in inorganic molten salt hydrates,” ACS Sustain. Chem. Eng., vol. 1, no. 8, pp. 858–870, 2013.
[18] A. M. Bochek, I. V. Serov, N. P. Novoselov, N. M. Zabivalova, V. K. Lavrent′ev, E. N. Vlasova, and B. Z. Volchek, “Dissolution of Cellulose in Aqueous Alkaline Solutions with Added Urea and Thiourea,” Fibre Chem., vol. 47, no. 3, pp. 166–170, 2015.
[19] T. Sasaki, T. Tanaka, N. Nanbu, Y. Sato, and K. Kainuma, “Correlation between X‐ray diffraction measurements of cellulose crystalline structure and the susceptibility to microbial cellulase,” Biotechnol. Bioeng., vol. 21, no. 6, pp. 1031–1042, 2011.
[20] D. Ciolacu, F. Ciolacu, and V. I. Popa, “Amorphous Cellulose – Structure and Characterization,” vol. 45, pp. 13–21, 2011.
[21] E. Kontturi, “Hemicellulose: structure, characterization, dissolution, modification,” no. November, 2015.
[22] M. Kihlman, B. F. Medronho, A. L. Romano, U. Germgård, and B. Lindman, “Cellulose dissolution in an alkali based solvent: Influence of additives and pretreatments,” J. Braz. Chem. Soc., vol. 24, no. 2, pp. 295–303, 2013.
حقوق الطبع والنشر: يحتفظ مؤلفو الوصول المفتوح بحقوق الطبع والنشر لاعمالهم، ويتم توزيع جميع مقالات الوصول المفتوح بموجب شروط ترخيص Creative Commons Attribution License، والتي تسمح بالاستخدام غير المقيد والتوزيع والاستنساخ في أي وسيط، بشرط ذكر العمل الأصلي بشكل صحيح. إن استخدام الأسماء الوصفیة العامة، والأسماء التجاریة، والعلامات التجاریة، وما إلی ذلك في ھذا المنشور، حتی وإن لم یتم تحدیدھ بشکل محدد، لا یعني أن ھذه الأسماء غیر محمیة بموجب القوانین واللوائح ذات الصلة. في حين يعتقد أن المشورة والمعلومات في هذه المجلة صحيحة ودقيقة في تاريخ صحتها، لا يمكن للمؤلفين والمحررين ولا الناشر قبول أي مسؤولية قانونية عن أي أخطاء أو سهو قد يتم. لا يقدم الناشر أي ضمان، صريح أو ضمني، فيما يتعلق بالمواد الواردة في هذه الوثيقة.