Methode zur Beschleunigung der Auflösung von Polyvinylalkohol
Die vorliegende Erfindung offenbart ein Verfahren zur Beschleunigung der Auflösung von Polyvinylalkohol, das eine mechanische Aktivierung verwendet, um Polyvinylalkohol zu behandeln, seine Molekülstruktur zerstört und ein festes Lösungsmittel mit kleinen Molekülen hinzufügt, während es mechanisch aktiviert wird und das feste Lösungsmittel mit kleinen Molekülen in das Polyvinyl eindringt Alkoholmolekül verursacht es eine Festphasenquellung, wodurch eine schnelle Auflösung von Polyvinylalkohol erreicht wird. Das von der Erfindung angewandte Verfahren weist einen geringen Energieverbrauch, einen kurzen zeitaufwendigen, einfachen Betrieb, keine Verschmutzung, keine hohe Temperatur und hohen Druck auf und ist ein umweltfreundliches Verfahren; die mechanische Aktivierungsbehandlung von Polyvinylalkohol zerstört die Wasserstoffbindung zwischen den Polyvinylalkoholmolekülen vor und die Kristallstruktur verkürzt effektiv die Auflösungszeit des Polyvinylalkohols; die Festphasenquellung des Polyvinylalkohols wird verkürzt und die Zeit der Wechselwirkung mit dem flüssigen Lösungsmittel wird verkürzt; beim Auflösungsverfahren werden die zwei Fest-Flüssig-Lösungsmittel relativ stark infiltriert, wodurch die Auflösungseffizienz von Polyvinylalkohol stark verbessert wird; Gleichzeitig hat das Verfahren eine breite Anwendbarkeit und kann die Löslichkeit des wasserlöslichen Polymers, insbesondere für die Polyhydroxyverbindung, wirksam verbessern.
Ein Verfahren zur Beschleunigung der Auflösung von Polyvinylalkohol
Die vorliegende Erfindung gehört zum Gebiet der Polymermaterialien und betrifft insbesondere ein Verfahren zur Beschleunigung der Auflösung von Polyvinylalkohol durch mechanische Aktivierung und Festphasenquellung.
Polyvinylalkohol (PVA) ist ein nichttoxisches wasserlösliches Polymer, das auf den Gebieten Fasern, Filme, Arzneimittel, Klebstoffe und dergleichen weit verbreitet ist. Polyvinylalkohol ist eine Polyhydroxyverbindung, die sehr hydrophil ist, Polyvinylalkoholteilchen sind jedoch kaum wasserlöslich, was die Anwendung und Entwicklung von Polyvinylalkohol stark einschränkt. Der Auflösungsprozess von Polyvinylalkohol in Wasser ist kompliziert und unterscheidet sich stark in Abhängigkeit von seinem Polymerisationsgrad und Alkoholysegrad. Der Grund liegt in der inter- und intramolekularen Wasserstoffbindung und der hohen Kristallinität von Polyvinylalkohol. Daher ist die Erforschung eines Verfahrens zum schnellen Auflösen von Polyvinylalkohol ein großes praktisches Problem, mit dem die gegenwärtige industrielle Produktion konfrontiert ist.
Um Polyvinylalkohol schnell aufzulösen, wurde es bereits in der Herstellungsphase von Polyvinylalkohol untersucht. Beispielsweise offenbart das chinesische Patent Nr. CN 102827316 A ein Verfahren zur Herstellung eines Polyvinylalkohols mit niedriger Kristallinität. Das Verfahren umfasst die Schritte der Polymerisation, Alkoholyse und Trocknung der jeweiligen Einheiten, und das alkoholzersetzte Polyvinylalkohol-Halbzeug wird durch Heißluft bei 30 bis 120 ° C 0,5 bis 5 Stunden lang getrocknet, um einen Polyvinylalkohol mit niedriger Kristallinität zu erhalten und das hergestellte Produkt wird gelöst. Die Leistung hat sich verbessert. Dieses Verfahren wird in der Herstellungsphase von Polyvinylalkohol untersucht und ist nicht anwendbar auf das Problem der Schwierigkeit beim Auflösen des fertigen Polyvinylalkohols.
Gegenwärtig sind die üblichen Auflösungsmethoden für den fertigen Polyvinylalkohol Erwärmungs- und Rührmethoden und Modifizierungsmethoden. Das Erhitzungs- und Rührverfahren ist Hochtemperaturgaren, Hochgeschwindigkeitsrühren und der Auflösungsprozess dauert 2 bis 4 Stunden, und der Energieverbrauch ist extrem hoch; Das Modifikationsverfahren besteht darin, einige hydrophile Gruppen in das Polyvinylalkoholmolekül einzuführen, um die Wasserlöslichkeit des Polyvinylalkohols zu verbessern. Obwohl dieses Verfahren das Problem der Schwierigkeit beim Auflösen von Polyvinylalkohol lösen kann, beeinflusst die eingeführte Gruppe im Allgemeinen leicht andere Eigenschaften von Polyvinylalkohol, wie Viskosität, Permeabilität und dergleichen. Daher ist es von großer praktischer Bedeutung, ein neues Auflösungsverfahren mit geringem Energieverbrauch, geringem Zeitaufwand und ohne Verschlechterung der hervorragenden Eigenschaften von Polyvinylalkohol zu finden.
[Zusammenfassung der Erfindung]
In Anbetracht der Mängel des obigen Standes der Technik stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Lösung des Problems der beschleunigten Auflösung von Polyvinylalkohol bereit, bei dem Polyvinylalkohol einen hohen Energieverbrauch und eine lange Zeit aufweist.
Um das obige technische Problem zu lösen, verwendet die vorliegende Erfindung die folgenden technischen Lösungen:
Ein Verfahren zur Beschleunigung der Auflösung von Polyvinylalkohol, das eine mechanische Aktivierung zur Behandlung von Polyvinylalkohol verwendet, zerstört seine Molekülstruktur und fügt ein festes Lösungsmittel mit kleinen Molekülen hinzu, während es mechanisch aktiviert wird, und das feste Lösungsmittel mit kleinen Molekülen dringt in das Polyvinylalkoholmolekül ein, wodurch hergestellt wird Es tritt eine Festphasenquellung auf, um eine schnelle Auflösung von Polyvinylalkohol zu erreichen.
Als bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die mechanische Aktivierung zwei Stufen: eine Vorbehandlungsstufe und eine mechanische Kraftbehandlungsstufe;
Die Vorbehandlungsstufe bezieht sich auf die Vorbehandlung von Polyvinylalkohol durch Mikrowellen, Lichtbestrahlung, Ultraschall, elektrisches Feld oder magnetisches Feld; Die mechanische Kraftbehandlung bezieht sich auf Reibung, Kollision, Aufprall oder Vorbehandlung des vorbehandelten Polyvinylalkohols. Mechanische Scherkraftbehandlung.
Als eine weitere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Molekülstruktur eine Wasserstoffbrückenstruktur und eine Kristallstruktur.
Als weitere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht sich Festphasenquellung auf den spontanen oder nicht-spontanen Eintritt von festen niedermolekularen Substanzen in die Polymermolekülkette, das Schwächen oder Zerstören der Kraft zwischen den Polymermolekülketten oder das Einfügen in den Kristall Gitter des Polymers, das Gitter des Polymers wird verzerrt und das Volumen des Polymers wird bis zu einem gewissen Grad expandiert.
Als Modifikation der vorliegenden Erfindung bezieht sich die Festphasenquellbehandlung von Polyvinylalkohol auf das Mischen eines festen niedermolekularen Lösungsmittels mit Polyvinylalkohol, und eine feste niedermolekulare Substanz tritt während der mechanischen Aktivierung in das Molekül von Polyvinylalkohol ein. Zwischen den Ketten wird die Kraft zwischen den Molekülketten des Polyvinylalkohols geschwächt oder zerstört oder in das Kristallgitter des Polyvinylalkohols eingefügt, das Gitter des Polyvinylalkohols wird verzerrt und das Volumen des Polyvinylalkohols wird auf etwas erweitert Umfang.
Als eine weitere Modifikation der vorliegenden Erfindung ist das feste niedermolekulare Lösungsmittel eine Substanz mit starker Polarität oder starker Permeabilität.
Als eine weitere Verbesserung der vorliegenden Erfindung bedeutet das Auflösen von Polyvinylalkohol, dass der Polyvinylalkohol bei 30 bis 95 ° C aufgelöst wird.
Als eine weitere Verbesserung der vorliegenden Erfindung ist der Polyvinylalkohol ein Polyvinylalkohol, der einer mechanischen Aktivierung und einer Festphasenquellbehandlung unterzogen wurde.
Gegenüber dem Stand der Technik weist die vorliegende Erfindung folgende vorteilhafte Wirkungen auf:
1. Das von der Erfindung angewandte Verfahren weist einen geringen Energieverbrauch, einen geringen Zeitverbrauch, eine einfache Bedienung, keine Verschmutzung, keine hohe Temperatur und hohen Druck auf und ist ein umweltfreundliches Verfahren.
2. Die Erfindung verwendet eine mechanische Aktivierungsbehandlung von Polyvinylalkohol, die die Wasserstoffbindung und die Kristallstruktur zwischen den Polyvinylalkoholmolekülen vorvernichtet und die Auflösungszeit des Polyvinylalkohols effektiv verkürzt.
3. Die vorliegende Erfindung bewirkt, dass der Polyvinylalkohol in der festen Phase quillt und die Zeit der Wechselwirkung mit dem flüssigen Lösungsmittel verkürzt.
4. Der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelte Polyvinylalkohol weist während des Auflösungsprozesses ein relatives Eindringen der festen und flüssigen Lösungsmittel auf, wodurch die Auflösungseffizienz des Polyvinylalkohols stark verbessert wird.
5. Das Verfahren der vorliegenden Erfindung hat eine breite Anwendbarkeit und kann die Löslichkeit des wasserlöslichen Polymers, insbesondere für die Polyhydroxyverbindung, wirksam verbessern.
【detaillierte Beschreibung】
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend in Verbindung mit der ausführlichen Beschreibung ausführlicher beschrieben.
Bei einem Verfahren zur Beschleunigung der Auflösung von Polyvinylalkohol wird der Polyvinylalkohol durch mechanische Aktivierung für 3 min bis 5 min behandelt; dann wird der vorbehandelte Polyvinylalkohol gleichmäßig mit dem festen niedermolekularen Lösungsmittel gemischt und 30 min bis 60 min mechanisch behandelt. Der mechanisch aktivierte und in fester Phase gequollene Polyvinylalkohol wird zu entionisiertem Wasser gegeben und bei 30 bis 95ºC gelöst, um sich aufzulösen.
wobei Polyvinylalkohol (PVA) durch ein mechanisches Aktivierungsverfahren behandelt wird, wobei die mechanische Aktivierung zwei Stufen umfasst: eine Vorbehandlungsstufe und eine mechanische Kraftbehandlungsstufe. Die Vorbehandlungsstufe bezieht sich auf die Vorbehandlung von Polyvinylalkohol durch Mikrowellen, Lichtbestrahlung, Ultraschall, elektrisches Feld oder magnetisches Feld usw., so dass die Zähigkeit von PVA verringert wird, die Sprödigkeit erhöht wird und die Vorbereitung für die mechanische Kraftbehandlung vorbereitet wird. Die mechanische Kraftbehandlungsstufe bezieht sich auf die mechanische Behandlung von Reibung, Kollision, Stoß oder Scherung des vorbehandelten Polyvinylalkohols. Die mechanischen Kraftverarbeitungsgeräte umfassen Steinmahlen, Kugelmühlen, Pulverisierer usw. nach dem Prinzip der Energieeinsparung, mechanische Energie. Die innere Energie von Polyvinylalkohol wird in Energie umgewandelt, die Energie wird erhöht, die Aktivität wird erhöht, die Stabilität des Polymers wird geschwächt, die Ordnung der Struktur wird geschwächt, die Wasserstoffbindungsassoziation zwischen Molekülen wird geschwächt und die Kristallinität wird erniedrigt, wodurch eine schnelle Auflösung erreicht wird. Der Zweck von PVA.
Die Festphasenquellbehandlung PVA wird verwendet, um die festen kleinmolekularen Substanzen spontan oder nicht spontan in die Molekülkette des Polyvinylalkohols eintreten zu lassen, die Kraft zwischen den Polyvinylalkohol-Molekülketten zu schwächen oder zu zerstören oder in den Polyvinylalkohol einzufügen. In dem Kristallgitter ist das Gitter des Polyvinylalkohols verzerrt und das Volumen des Polyvinylalkohols ist in gewissem Maße erweitert. Seine Molekülstruktur, insbesondere Wasserstoffbrücken und Kristallstruktur, wird zerstört. Das feste niedermolekulare Lösungsmittel kann auch mit Polyvinylalkohol gemischt werden. Während des mechanischen Aktivierungsprozesses tritt die feste niedermolekulare Substanz in die Molekülkette des Polyvinylalkohols ein, was die Kraft zwischen den Polyvinylalkohol-Molekülketten schwächt oder zerstört oder das Gitter des Polyvinylalkohols in das Polyvinylkristallgitter einfügt Alkohol wird verzerrt und das Volumen des Polyvinylalkohols wird in gewissem Maße erweitert.
Die Festphasenquellung wird durchgeführt, während der Polyvinylalkohol mechanisch aktiviert wird, und die beiden fördern sich gegenseitig, und die Kristallstruktur und die Wasserstoffbrückenbindungsassoziation des Polyvinylalkohols können in größtem Maße zerstört werden, wodurch die Auflösung des PVA weiter beschleunigt wird . Ein festes niedermolekulares Lösungsmittel ist eine Substanz mit starker Polarität oder starker Permeabilität. Polyvinylalkohol ist ein Polyvinylalkohol, der einer mechanischen Aktivierung und einer Festphasenquellbehandlung unterzogen wurde.
Ausführungsform 1
30 g PVA werden 4 Minuten mit Ultraschall vorbehandelt und dann mit 0,03 g Harnstoff und 0,05 g Nitrosoethylen gemischt. Nachdem die Mischung durch Steinmahlen für 30 Minuten aktiviert wurde, nehmen Sie 20 g der behandelten Mischung, fügen Sie 280 g Wasser hinzu und erhitzen Sie sie dann. Die Auflösung wurde bei 30 ° C durchgeführt.
Ausführungsform 2
30 g PVA werden abgewogen, 4 Minuten lang in einen Mikrowellenherd gestellt und mit 0,25 g Harnstoff und 0,3 g Nitromethan gemischt. Verwenden Sie dann eine Kugelmühle, um die Mischung für 35 Minuten zu aktivieren, nehmen Sie 20 g der behandelten Mischung, geben Sie 280 g Wasser hinzu, dann wurde die Temperatur zur Auflösung auf 45 ° C erhöht.
Ausführungsbeispiel 3
30 g PVA werden abgewogen, 5 min mit Licht bestrahlt, mit 0,5 g Melamin und 0,8 g Nitromethan gemischt, dann 40 min mit einem Pulverisierer aktiviert, 20 g der behandelten Mischung entnommen, 280 g Wasser zugegeben und dann auf 0 ° C erhitzt 65 Gelöst bei ° C.
Ausführungsform 4
30 g PVA werden 5 Minuten lang einer elektrischen Feldbehandlung unterzogen und dann gut mit 0,8 g Melamin und 1,5 g Harnstoff gemischt. Anschließend wird die Mischung mit einer Steinmühle 45 Minuten lang aktiviert, 20 g der behandelten Mischung entnommen, 280 g Wasser zugegeben und dann erhitzt bis 85 ° C auflösen.
Ausführungsform 5
30 g PVA wurden gewogen, 3 min in ein Magnetfeld gelegt und dann mit 1,2 g Melamin und 2 g Nitrosoethylen gemischt. Das Gemisch wurde 50 min mit einem Pulverisierer aktiviert, 20 g des behandelten Gemisches wurden entnommen und 280 g Wasser wurden zugegeben. Die Temperatur wurde zur Auflösung auf 95ºC erhöht.
Es versteht sich, dass die obigen Ausführungsformen die vorliegende Erfindung lediglich veranschaulichen und nicht als einschränkend aufzufassen sind. Die technischen Lösungen sind modifiziert oder äquivalent, ohne vom Geist und Umfang der Erfindung abzuweichen, und sollen im Umfang der beigefügten Ansprüche enthalten sein.
Verfahren zur Beschleunigung der Auflösung von Polyvinylalkohol, dadurch gekennzeichnet, dass Polyvinylalkohol durch mechanische Aktivierung behandelt wird, um seine Molekülstruktur zu zerstören, ein festes Lösungsmittel mit kleinen Molekülen zugegeben wird, während es mechanisch aktiviert ist, und ein festes Lösungsmittel mit kleinen Molekülen in das Polyethylen infiltriert wird. In dem Alkoholmolekül verursacht es eine Festphasenquellung, wodurch eine schnelle Auflösung von Polyvinylalkohol erreicht wird.
Verfahren zur Beschleunigung der Auflösung von Polyvinylalkohol nach Anspruch 1, wobei die mechanische Aktivierung zwei Stufen umfasst: eine Vorbehandlungsstufe und eine mechanische Kraftbehandlungsstufe; die Vorbehandlungsstufe bedeutet Sammeln. Der Vinylalkohol wird durch Mikrowellen, Lichtbestrahlung, Ultraschall, elektrisches Feld oder magnetisches Feld vorbehandelt; Die Stufe der mechanischen Kraftbehandlung bezieht sich auf die mechanische Reibungs-, Stoß-, Schlag- oder Scherbehandlung des vorbehandelten Polyvinylalkohols.
Verfahren zur Beschleunigung der Auflösung von Polyvinylalkohol nach Anspruch 1, wobei die Molekülstruktur eine Wasserstoffbrückenstruktur und eine Kristallstruktur ist.
Verfahren zur Beschleunigung der Auflösung von Polyvinylalkohol nach Anspruch 1, wobei das Quellen der festen Phase bedeutet, dass die feste niedermolekulare Substanz spontan oder nicht spontan in die Polymermolekülkette eintritt und das Polymermolekül schwächt oder zerstört. Die Kraft zwischen den Ketten oder die Kraft, die in das Kristallgitter des Polymers eingebracht wird, bewirkt, dass das Gitter des Polymers verzerrt wird und sich das Volumen des Polymers in gewissem Maße ausdehnt.
Verfahren zur Beschleunigung der Auflösung von Polyvinylalkohol nach Anspruch 1, wobei die Festphasenquellbehandlung des Polyvinylalkohols das Mischen des festen niedermolekularen Lösungsmittels mit dem Polyvinylalkohol während des mechanischen Aktivierungsprozesses bedeutet. Die feste niedermolekulare Substanz tritt in die Molekülkette des Polyvinylalkohols ein, schwächt oder zerstört die Kraft zwischen den Molekülketten des Polyvinylalkohols oder wird in das Kristallgitter des Polyvinylalkohols eingeführt, um das Gitter des Polyvinylalkohols zu verformen Polyethylen Das Volumen des Alkohols ist in gewissem Maße expandiert.
Verfahren zur Beschleunigung der Auflösung von Polyvinylalkohol nach Anspruch 1, wobei das feste niedermolekulare Lösungsmittel eine Substanz mit starker Polarität oder starker Permeabilität ist.
Verfahren zur Beschleunigung der Auflösung von Polyvinylalkohol nach Anspruch 1, wobei die Auflösung von Polyvinylalkohol bedeutet, dass der Polyvinylalkohol bei 30 bis 95 ° C gelöst wird.
Verfahren zur Beschleunigung der Auflösung von Polyvinylalkohol nach Anspruch 1, wobei der Polyvinylalkohol ein Polyvinylalkohol ist, der einer mechanischen Aktivierung und einer Festphasenquellbehandlung unterzogen wurde.
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