利用干燥機(jī)對(duì)纖維素溶液脫水過(guò)程的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-15 13:29
纖維素作為儲(chǔ)量豐富的天然高分子材料逐漸被人們重視,近年來(lái),越來(lái)越多的科研人員開(kāi)始纖維素綜合利用的研究。由于傳統(tǒng)的利用纖維素的方法均通過(guò)其衍生化反應(yīng),該過(guò)程大都是污染比較嚴(yán)重,能耗較高的。為了解決以上問(wèn)題,離子液體物理溶解纖維素的方法逐漸成為研究的主要方向。而這其中就不可避免的要遇到物料脫水的問(wèn)題。在廣泛查閱國(guó)內(nèi)外有關(guān)聚合物的脫揮機(jī)理以及各種螺桿擠出脫揮理論和實(shí)驗(yàn)研究的文獻(xiàn)基礎(chǔ)上,對(duì)同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿干燥機(jī)的脫揮機(jī)理進(jìn)行了深入研究。首先,本文研究了利用槳葉雙螺桿干燥機(jī)和TEX型雙螺桿擠出對(duì)纖維素/離子液體溶液進(jìn)行脫水效果的分析及脫水過(guò)程中纖維素聚合度的變化。通過(guò)正交試驗(yàn)分析了槳葉雙螺桿干燥機(jī)夾套溫度、轉(zhuǎn)動(dòng)頻率、物料填充率三因素對(duì)纖維素/離子液體溶液初步脫水的影響。其次,通過(guò)查閱干燥脫水這方面的資料,根據(jù)干燥脫水技術(shù)在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r,總結(jié)分析雙螺桿干燥機(jī)的脫水規(guī)律。本次實(shí)驗(yàn)采用控制變量法對(duì)干燥機(jī)脫水規(guī)律進(jìn)行分析,通過(guò)分別調(diào)節(jié)干燥機(jī)的螺桿組合,主機(jī)車(chē)速,喂料頻率,12區(qū)的加熱溫度,真空口的真空度,得到不同水分的黏膠,通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)的對(duì)比分析雙螺桿干燥機(jī)真空熱脫水的規(guī)律,并尋找最佳的數(shù)據(jù)組合...
【文章來(lái)源】:青島科技大學(xué)山東省
【文章頁(yè)數(shù)】:58 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
纖維素結(jié)構(gòu)
基取代的甲基咪唑氯代離子液體。其中氯代的離子液體([AMIM]Cl)對(duì)纖維素具有較好的溶解性能,目前已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化設(shè)計(jì),為纖維素溶劑體系的開(kāi)發(fā)研究開(kāi)辟了一個(gè)新領(lǐng)域。其兩種離子液體結(jié)構(gòu)如圖1.2所示:圖1.2 兩種咪唑結(jié)構(gòu)對(duì)纖維素/離子液體溶液脫水過(guò)程中性質(zhì)的研究屬于既比較基礎(chǔ)又十分重要的研究?jī)?nèi)容,對(duì)纖維素加工(紡絲和成膜等)的工藝過(guò)程和參數(shù)的選擇具有重要指導(dǎo)意義。能溶解纖維素的離子液體可以與水等極性溶劑以任意比例互溶,而纖維素不溶于水。根據(jù)這一原理可以將纖維素溶解后再生,通過(guò)控制不同的成型工藝,得到不同的纖維素產(chǎn)品。1.1.3.1 制備再生纖維素纖維通過(guò)干噴濕紡工藝,人們考察了纖維素在BmimCl[20~24]、AmimCl[25]、1-甲基-3-乙基咪唑氯鹽(EmimCl)[26]、BmimAc[27]等幾種離子液體中的纖維素再生纖維的情況,所得再生纖維素纖維的性能(如:斷裂強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率等)與Lyocell纖維
燥機(jī)等[28],如圖1.3所示圖1.3 聚合物脫揮設(shè)備的分類(lèi)1.2.1 非旋轉(zhuǎn)式脫揮裝置聚合物脫揮有3個(gè)基本操作單元:界面產(chǎn)生、界面?zhèn)髻|(zhì)和界面更新,F(xiàn)在國(guó)內(nèi)外常用的聚合物脫揮裝置主要是非旋轉(zhuǎn)式的脫揮裝置,其脫揮過(guò)程中界面的能量傳遞能力和更新能力都較差,因此要達(dá)到要求的脫揮效果往往需要提高傳熱溫差,提高換熱面積、提高熱量等方法,這使得這類(lèi)脫揮裝置成為聚合物合成過(guò)程中能耗最大的設(shè)備。此外,非旋轉(zhuǎn)式的脫揮裝置由于自身結(jié)構(gòu)的限制,物料界面效率低,特別是在處理高黏度物料時(shí)更加不足[29]。利用離子液體溶解纖維后得到物料粘度比較大,因此使用非旋轉(zhuǎn)式脫揮裝置脫水效果較差,而且由于界面能量傳遞效率差,物料界面更新慢,造成物料局部過(guò)熱,從而引起纖維素降解,導(dǎo)致再生纖維功能材料強(qiáng)度低
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]刮板薄膜蒸發(fā)器的布置與配管設(shè)計(jì)[J]. 孫磊. 廣東化工. 2018(06)
[2]同向雙螺桿擠出機(jī)在連續(xù)生產(chǎn)熱熔壓敏膠中的應(yīng)用[J]. 俞長(zhǎng)庚,梁曉剛. 橡塑技術(shù)與裝備. 2017(16)
[3]纖維素在離子液體BmimCl及其溶液中的溶解綜合實(shí)驗(yàn)[J]. 朱霄,滕麗麗,張煥. 化學(xué)教育. 2016(02)
[4]離子液體BmimCl的合成及其降解纖維素的性能研究[J]. 梁潤(rùn)娟,王文燕,周理龍,吳廷華,吳瑛. 浙江師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(03)
[5]離子液體AMIMCl對(duì)堿液活化的結(jié)縷草纖維素的提取與再生[J]. 王雁南,鞠美庭,李維尊,李倩. 化工進(jìn)展. 2013(02)
[6]同向雙螺桿擠出機(jī)在聚合物脫揮中的應(yīng)用研究[J]. 賈朝陽(yáng),張小瑩,梁曉剛. 中國(guó)塑料. 2012(08)
[7]蠟質(zhì)玉米淀粉在BMIMCL介質(zhì)中的均相乙;痆J]. 羅志剛,周剛,周子丹. 華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(08)
[8]脫揮型雙螺桿擠出機(jī)螺桿組合構(gòu)型對(duì)脫揮效果的影響[J]. 曹中,婁曉鳴,賈朝陽(yáng),何振鵬. 化工機(jī)械. 2011(05)
[9]離子液體對(duì)纖維素溶解性能的研究進(jìn)展[J]. 趙地順,劉猛帥,李賀,付林林,張娟,任培兵. 材料導(dǎo)報(bào). 2011(11)
[10]超重力旋轉(zhuǎn)填充床用于高黏聚合物脫揮的研究進(jìn)展[J]. 李沃源,毋偉,鄒?,初廣文,邵磊,陳建峰. 化工進(jìn)展. 2010(02)
博士論文
[1]差速雙螺桿捏合機(jī)型線設(shè)計(jì)理論及螺旋面高效高精度加工研究[D]. 魏靜.重慶大學(xué) 2008
[2]α—纖維素膜的制備、性能及應(yīng)用研究[D]. 吳江.中國(guó)科學(xué)院研究生院(大連化學(xué)物理研究所) 2002
碩士論文
[1]高濃度PAN/DMSO溶液干濕法紡絲工藝研究[D]. 杜尉豐.東華大學(xué) 2014
[2]稻草纖維素降解及微晶纖維素的制備研究[D]. 陰艷華.華中科技大學(xué) 2011
本文編號(hào):2978954
【文章來(lái)源】:青島科技大學(xué)山東省
【文章頁(yè)數(shù)】:58 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
纖維素結(jié)構(gòu)
基取代的甲基咪唑氯代離子液體。其中氯代的離子液體([AMIM]Cl)對(duì)纖維素具有較好的溶解性能,目前已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化設(shè)計(jì),為纖維素溶劑體系的開(kāi)發(fā)研究開(kāi)辟了一個(gè)新領(lǐng)域。其兩種離子液體結(jié)構(gòu)如圖1.2所示:圖1.2 兩種咪唑結(jié)構(gòu)對(duì)纖維素/離子液體溶液脫水過(guò)程中性質(zhì)的研究屬于既比較基礎(chǔ)又十分重要的研究?jī)?nèi)容,對(duì)纖維素加工(紡絲和成膜等)的工藝過(guò)程和參數(shù)的選擇具有重要指導(dǎo)意義。能溶解纖維素的離子液體可以與水等極性溶劑以任意比例互溶,而纖維素不溶于水。根據(jù)這一原理可以將纖維素溶解后再生,通過(guò)控制不同的成型工藝,得到不同的纖維素產(chǎn)品。1.1.3.1 制備再生纖維素纖維通過(guò)干噴濕紡工藝,人們考察了纖維素在BmimCl[20~24]、AmimCl[25]、1-甲基-3-乙基咪唑氯鹽(EmimCl)[26]、BmimAc[27]等幾種離子液體中的纖維素再生纖維的情況,所得再生纖維素纖維的性能(如:斷裂強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率等)與Lyocell纖維
燥機(jī)等[28],如圖1.3所示圖1.3 聚合物脫揮設(shè)備的分類(lèi)1.2.1 非旋轉(zhuǎn)式脫揮裝置聚合物脫揮有3個(gè)基本操作單元:界面產(chǎn)生、界面?zhèn)髻|(zhì)和界面更新,F(xiàn)在國(guó)內(nèi)外常用的聚合物脫揮裝置主要是非旋轉(zhuǎn)式的脫揮裝置,其脫揮過(guò)程中界面的能量傳遞能力和更新能力都較差,因此要達(dá)到要求的脫揮效果往往需要提高傳熱溫差,提高換熱面積、提高熱量等方法,這使得這類(lèi)脫揮裝置成為聚合物合成過(guò)程中能耗最大的設(shè)備。此外,非旋轉(zhuǎn)式的脫揮裝置由于自身結(jié)構(gòu)的限制,物料界面效率低,特別是在處理高黏度物料時(shí)更加不足[29]。利用離子液體溶解纖維后得到物料粘度比較大,因此使用非旋轉(zhuǎn)式脫揮裝置脫水效果較差,而且由于界面能量傳遞效率差,物料界面更新慢,造成物料局部過(guò)熱,從而引起纖維素降解,導(dǎo)致再生纖維功能材料強(qiáng)度低
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]刮板薄膜蒸發(fā)器的布置與配管設(shè)計(jì)[J]. 孫磊. 廣東化工. 2018(06)
[2]同向雙螺桿擠出機(jī)在連續(xù)生產(chǎn)熱熔壓敏膠中的應(yīng)用[J]. 俞長(zhǎng)庚,梁曉剛. 橡塑技術(shù)與裝備. 2017(16)
[3]纖維素在離子液體BmimCl及其溶液中的溶解綜合實(shí)驗(yàn)[J]. 朱霄,滕麗麗,張煥. 化學(xué)教育. 2016(02)
[4]離子液體BmimCl的合成及其降解纖維素的性能研究[J]. 梁潤(rùn)娟,王文燕,周理龍,吳廷華,吳瑛. 浙江師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(03)
[5]離子液體AMIMCl對(duì)堿液活化的結(jié)縷草纖維素的提取與再生[J]. 王雁南,鞠美庭,李維尊,李倩. 化工進(jìn)展. 2013(02)
[6]同向雙螺桿擠出機(jī)在聚合物脫揮中的應(yīng)用研究[J]. 賈朝陽(yáng),張小瑩,梁曉剛. 中國(guó)塑料. 2012(08)
[7]蠟質(zhì)玉米淀粉在BMIMCL介質(zhì)中的均相乙;痆J]. 羅志剛,周剛,周子丹. 華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(08)
[8]脫揮型雙螺桿擠出機(jī)螺桿組合構(gòu)型對(duì)脫揮效果的影響[J]. 曹中,婁曉鳴,賈朝陽(yáng),何振鵬. 化工機(jī)械. 2011(05)
[9]離子液體對(duì)纖維素溶解性能的研究進(jìn)展[J]. 趙地順,劉猛帥,李賀,付林林,張娟,任培兵. 材料導(dǎo)報(bào). 2011(11)
[10]超重力旋轉(zhuǎn)填充床用于高黏聚合物脫揮的研究進(jìn)展[J]. 李沃源,毋偉,鄒?,初廣文,邵磊,陳建峰. 化工進(jìn)展. 2010(02)
博士論文
[1]差速雙螺桿捏合機(jī)型線設(shè)計(jì)理論及螺旋面高效高精度加工研究[D]. 魏靜.重慶大學(xué) 2008
[2]α—纖維素膜的制備、性能及應(yīng)用研究[D]. 吳江.中國(guó)科學(xué)院研究生院(大連化學(xué)物理研究所) 2002
碩士論文
[1]高濃度PAN/DMSO溶液干濕法紡絲工藝研究[D]. 杜尉豐.東華大學(xué) 2014
[2]稻草纖維素降解及微晶纖維素的制備研究[D]. 陰艷華.華中科技大學(xué) 2011
本文編號(hào):2978954
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