مطالعه شرایط عملیاتی فرایند استحصال سیلیکا از شلتوک جهت استفاده ویژه در لاستیک

شلتوک برنج، یک زیست توده ارزان قیمت است که توانایی انباشت مقادیر قابل توجه سیلیکای بی شکل در بافت خود را دارد. فرایند استحصال این سیلیکا سبزتر از فرایندهای معمول تولید سیلیکای بی شکل است. در این پژوهش تاثیر عوامل فرآیندی استحصال سیلیکا از شلتوک برنج به روش رسوبی، به همراه یک کاربرد ویژه آن در صنعت لاستیک مورد مطالعه قرار گرفته است. در فرایند استحصال، ابتدا شلتوک برنج در فضای آزاد سوزانده شده و سپس در یک کوره الکتریکی به خاکستر سفید تبدیل شد که در مراحل بعدی به کمک سود سوزآور به محلول سیلیکات سدیم تبدیل شده و درنهایت سیلیکا از این محلول به کمک اسیدسولفوریک رسوب داده شده است. در این مطالعه تاثیر نسبت جامد به حلال ؟؟(g/g ۱۷/۰-۰۳/۰) و مدت زمان مرحله انحلال قلیایی (h ۲-۱) و تاثیر pH (۹-۵) و دما در مرحله ترسیب اسیدی (°C ۹۰-۲۵) بررسی شده است. نشان داده شده که یک نسبت جامد به حلال کم در مرحله انحلال قلیایی و یک pH اسیدی در کنار دمای ترسیب بالا برای حصول بیشترین راندمان تولید و به دست آوردن سیلیکایی بی شکل با خلوص بالا لازم است. سیلیکای رسوبی با درصد خلوص و شیمی مشابه با نمونه تجاری مورداستفاده در صنعت لاستیک (؟؟) اما مساحت سطح و حجم حفرات کمتر (؟؟) از نمونه تجاری تولید شد. همچنین مشخص شد که طولانی تر شدن مرحله انحلال قلیایی موجب افزایش اندک راندمان تولید می شود. سیلیکای تولیدشده، در سیستم چسبندگی لاستیک به الیاف (RFS) عملکرد بسیار نزدیک به نمونه تجاری را نشان داد که نشان دهنده توانایی بالای آن برای جایگزین شدن با انواع تجاری است که عمدتا با فرایندهای با هزینه بیشتر و زیست سازگاری کمتر تولید می­شوند.

کلیدواژه ها:

Biomass ، Alkaline extraction ، Precipitated silica ، Adhesion of rubber to fibers ، زیست توده ، استحصال قلیایی ، سیلیکای رسوبی ، چسبندگی لاستیک به الیاف