Método para acelerar la disolución del alcohol polivinílico.
La presente invención describe un método para acelerar la disolución del alcohol polivinílico, que utiliza la activación mecánica para tratar el alcohol polivinílico, destruye su estructura molecular y agrega un solvente sólido de molécula pequeña mientras se activa mecánicamente, y el solvente sólido de molécula pequeña penetra en el polivinilo. molécula de alcohol, causa hinchazón en fase sólida, logrando así una rápida disolución del alcohol polivinílico. El método adoptado por la invención tiene bajo consumo de energía, consume poco tiempo, operación simple, sin contaminación, sin alta temperatura y alta presión, y es un método amigable con el medio ambiente; el tratamiento de activación mecánica del alcohol polivinílico destruye previamente el enlace de hidrógeno entre las moléculas de alcohol polivinílico y la estructura cristalina acorta efectivamente el tiempo de disolución del alcohol polivinílico; la hinchazón en fase sólida del alcohol polivinílico se acorta, y el tiempo de interacción con el disolvente líquido se acorta; en el proceso de disolución, los dos solventes sólido-líquido se infiltran relativamente, mejorando en gran medida la eficiencia de disolución del alcohol polivinílico; Al mismo tiempo, el método tiene una amplia aplicabilidad y puede mejorar efectivamente la solubilidad del polímero soluble en agua, especialmente para el compuesto polihidroxilado.
Un método para acelerar la disolución del alcohol polivinílico.
La presente invención pertenece al campo de los materiales poliméricos, y en particular se refiere a un método para acelerar la disolución del alcohol polivinílico mediante activación mecánica e hinchamiento en fase sólida.
El alcohol polivinílico (PVA) es un polímero soluble en agua no tóxico que se usa ampliamente en los campos de fibras, películas, medicamentos, adhesivos y similares. El alcohol polivinílico es un compuesto polihidroxílico, que es muy hidrófilo, pero las partículas de alcohol polivinílico son apenas solubles en agua, lo que limita severamente la aplicación y el desarrollo del alcohol polivinílico. El proceso de disolución del alcohol polivinílico en agua es complicado y difiere mucho dependiendo de su grado de polimerización y grado de alcoholisis. La razón se debe al enlace de hidrógeno intermolecular e intramolecular y a la alta cristalinidad del alcohol polivinílico. Por lo tanto, explorar un método para disolver rápidamente el alcohol polivinílico es un problema práctico importante que enfrenta la producción industrial actual.
Para disolver rápidamente el alcohol polivinílico, se ha explorado desde la etapa de preparación del alcohol polivinílico. Por ejemplo, la patente china nº CN 102827316 A describe un proceso para preparar un alcohol polivinílico de baja cristalinidad. El método comprende las etapas de polimerización, alcoholisis y secado de las unidades respectivas, y el producto semiacabado de alcohol polivinílico descompuesto con alcohol se seca con aire caliente a 30 a 120 ° C durante 0,5 a 5 horas para obtener un alcohol polivinílico de baja cristalinidad. , y el producto preparado se disuelve. El rendimiento ha mejorado. Este método se explora desde la etapa de preparación del alcohol polivinílico, y no es aplicable al problema de dificultad para disolver el alcohol polivinílico terminado.
En la actualidad, los métodos habituales de disolución para el alcohol polivinílico terminado son los métodos de calentamiento y agitación y los métodos de modificación. El método de calentamiento y agitación es cocción a alta temperatura, agitación a alta velocidad, y el proceso de disolución es de 2 a 4 horas, y el consumo de energía es extremadamente alto; El método de modificación consiste en introducir algunos grupos hidrofílicos en la molécula de alcohol polivinílico para mejorar la solubilidad en agua del alcohol polivinílico. Aunque este método puede resolver el problema de la dificultad para disolver el alcohol polivinílico, en general, el grupo introducido afecta fácilmente otras propiedades del alcohol polivinílico, como la viscosidad, la permeabilidad y similares. Por lo tanto, es de gran importancia práctica encontrar un nuevo método de disolución con bajo consumo de energía, consumo de tiempo corto y sin degradación de las excelentes propiedades del alcohol polivinílico.
[Sumario de la invención]
En vista de las deficiencias en la técnica anterior anterior, la presente invención proporciona un método para resolver el problema de la disolución acelerada de alcohol polivinílico en el que el alcohol polivinílico tiene un alto consumo de energía y un tiempo prolongado.
Para resolver el problema técnico anterior, la presente invención adopta las siguientes soluciones técnicas:
Un método para acelerar la disolución del alcohol polivinílico, que utiliza la activación mecánica para tratar el alcohol polivinílico, destruye su estructura molecular y agrega un solvente sólido de molécula pequeña mientras se activa mecánicamente, y el solvente sólido de molécula pequeña penetra en la molécula de alcohol polivinílico, haciendo así Se produce una hinchazón en fase sólida para lograr la rápida disolución del alcohol polivinílico.
Como una realización preferida de la presente invención, la activación mecánica comprende dos etapas: una etapa de pretratamiento y una etapa de tratamiento de fuerza mecánica;
La etapa de pretratamiento se refiere al pretratamiento de alcohol polivinílico por microondas, irradiación de luz, ultrasonidos, campo eléctrico o campo magnético; La etapa de tratamiento de fuerza mecánica se refiere a la fricción, colisión, impacto o pretratamiento del alcohol polivinílico pretratado. Tratamiento de fuerza mecánica de corte.
Como otra realización preferida de la presente invención, la estructura molecular es una estructura de enlace de hidrógeno y una estructura cristalina.
Como una realización preferida adicional de la presente invención, el hinchamiento en fase sólida se refiere a la entrada espontánea o no espontánea de sustancias moleculares pequeñas sólidas en la cadena molecular del polímero, debilitando o destruyendo la fuerza entre las cadenas moleculares del polímero, o insertando en el cristal celosía del polímero, la celosía del polímero está distorsionada, y el volumen del polímero se expande hasta cierto punto.
Como una modificación de la presente invención, el tratamiento de hinchamiento en fase sólida del alcohol polivinílico se refiere a mezclar un disolvente de molécula pequeña sólida con alcohol polivinílico, y una sustancia molecular pequeña y sólida ingresa a la molécula de alcohol polivinílico durante la activación mecánica. Entre las cadenas, la fuerza entre las cadenas moleculares del alcohol polivinílico se debilita o destruye, o se inserta en la red cristalina del alcohol polivinílico, la red del alcohol polivinílico se distorsiona y el volumen del alcohol polivinílico se expande a algunos grado.
Como otra modificación de la presente invención, el solvente sólido de molécula pequeña es una sustancia que tiene polaridad fuerte o permeabilidad fuerte.
Como una mejora adicional de la presente invención, la disolución de alcohol polivinílico significa que el alcohol polivinílico se disuelve a una temperatura de 30 a 95 ° C.
Como una mejora adicional de la presente invención, el alcohol polivinílico es un alcohol polivinílico que ha sufrido activación mecánica y tratamiento de hinchamiento en fase sólida.
En comparación con la técnica anterior, la presente invención tiene los siguientes efectos beneficiosos:
1. El método adoptado por la invención tiene bajo consumo de energía, consumo de tiempo corto, operación simple, sin contaminación, sin alta temperatura y alta presión, y es un método amigable con el medio ambiente.
2. La invención adopta un tratamiento de activación mecánica del alcohol polivinílico, que destruye previamente el enlace de hidrógeno y la estructura cristalina entre las moléculas de alcohol polivinílico, y acorta efectivamente el tiempo de disolución del alcohol polivinílico.
3. La presente invención hace que el alcohol polivinílico se hinche en fase sólida y acorta el tiempo de interacción con el disolvente líquido.
4. El alcohol polivinílico tratado por el método de la invención tiene una penetración relativa de los disolventes sólidos y líquidos durante el proceso de disolución, mejorando de este modo en gran medida la eficacia de disolución del alcohol polivinílico.
5. El método de la presente invención tiene una amplia aplicabilidad y puede mejorar efectivamente la solubilidad del polímero soluble en agua, especialmente para el compuesto polihidroxilado.
【Descripción detallada】
La presente invención se describirá con más detalle a continuación junto con la Descripción detallada.
Un método para acelerar la disolución del alcohol polivinílico, el alcohol polivinílico se trata mediante activación mecánica durante 3 min a 5 min; entonces el alcohol polivinílico pretratado se mezcla uniformemente con el solvente sólido de molécula pequeña y se trata mecánicamente durante 30 min a 60 min. El alcohol polivinílico que se ha activado mecánicamente y se ha hinchado en fase sólida se agrega al agua desionizada y se disuelve a una temperatura de 30 a 95 ° C para su disolución.
en donde el alcohol polivinílico (PVA) se trata mediante un método de activación mecánica, la activación mecánica comprende dos etapas: una etapa de pretratamiento y una etapa de tratamiento de fuerza mecánica. La etapa de pretratamiento se refiere al pretratamiento de alcohol polivinílico por microondas, irradiación de luz, ultrasonidos, campo eléctrico o campo magnético, etc., de modo que se reduce la tenacidad del PVA, se incrementa la fragilidad y se prepara la preparación para el tratamiento de la fuerza mecánica. La etapa de tratamiento de fuerza mecánica se refiere al tratamiento mecánico de fricción, colisión, impacto o cizallamiento del alcohol polivinílico pretratado. El equipo de procesamiento de fuerza mecánica incluye molienda de piedra, molino de bolas, pulverizador, etc., de acuerdo con el principio de conservación de energía, energía mecánica La energía interna del alcohol polivinílico se convierte en energía, la energía aumenta, la actividad aumenta, la estabilidad del polímero se debilita, el orden de la estructura se debilita, la asociación del enlace de hidrógeno entre las moléculas se debilita y la cristalinidad se reduce, logrando así una disolución rápida. El propósito de PVA.
El tratamiento de hinchamiento en fase sólida PVA se usa para hacer que las sustancias moleculares pequeñas y sólidas entren de forma espontánea o no espontánea en la cadena molecular del alcohol polivinílico, debiliten o destruyan la fuerza entre las cadenas moleculares del alcohol polivinílico o se inserten en el alcohol polivinílico. En la red cristalina, la red del alcohol polivinílico se distorsiona, y el volumen del alcohol polivinílico se expande hasta cierto punto. Su estructura molecular, especialmente los enlaces de hidrógeno y la estructura cristalina, se destruye. El solvente sólido de molécula pequeña también se puede mezclar con alcohol polivinílico. Durante el proceso de activación mecánica, la sustancia molecular pequeña y sólida entra en la cadena molecular del alcohol polivinílico, debilitando o destruyendo la fuerza entre las cadenas moleculares del alcohol polivinílico, o insertando en el poli En la red cristalina del alcohol vinílico, la red del polivinilo el alcohol está distorsionado, y el volumen del alcohol polivinílico se expande hasta cierto punto.
La hinchazón en fase sólida se lleva a cabo mientras se activa mecánicamente el alcohol polivinílico, y los dos se promueven mutuamente, y la estructura cristalina y la asociación de enlaces de hidrógeno del alcohol polivinílico pueden destruirse en la mayor medida, acelerando así aún más la disolución del PVA. . Un solvente sólido de molécula pequeña es una sustancia que tiene polaridad fuerte o permeabilidad fuerte. El alcohol polivinílico es un alcohol polivinílico que ha sufrido una activación mecánica y un tratamiento de hinchamiento en fase sólida.
Realización 1
Pesar 30 g de PVA, pretratamiento ultrasónico durante 4 minutos y luego mezclar con 0,03 g de urea y 0,05 g de nitrosoetileno. Después de que la mezcla se active por molienda de piedra durante 30 minutos, tome 20 g de la mezcla tratada, agregue 280 g de agua y luego caliente. La disolución se llevó a cabo a 30 ° C.
Realización 2
Pese 30 g de PVA, póngalo en un horno de microondas durante 4 minutos, mézclelo con 0.25 g de urea y 0.3 g de nitrometano. Luego, use un molino de bolas para activar la mezcla durante 35 minutos, tome 20 g de la mezcla tratada, agregue 280 g de agua, luego la temperatura se elevó a 45 ° C para la disolución.
Realización 3
Pese 30 g de PVA, irradie con luz durante 5 minutos, mezcle con 0.5 g de melamina y 0.8 g de nitrometano, luego active la mezcla con un pulverizador durante 40 minutos, tome 20 g de la mezcla tratada, agregue 280 g de agua y luego caliente hasta 65 Disuelto a ° C.
Realización 4
Pese 30 g de PVA, tratamiento de campo eléctrico durante 5 minutos, y luego mezcle bien con 0.8 g de melamina y 1.5 g de urea, luego active la mezcla con molino de piedra durante 45 minutos, tome 20 g de mezcla tratada, agregue 280 g de agua y luego caliente Disolver hasta 85 ° C.
Realización 5
Se pesaron 30 g de PVA, se colocaron en un campo magnético durante 3 minutos y luego se mezclaron con 1,2 g de melamina y 2 g de nitrosoetileno. La mezcla se activó mediante un pulverizador durante 50 minutos, se tomaron 20 g de la mezcla tratada y se añadieron 280 g de agua. La temperatura se elevó a 95 ° C para la disolución.
Debe entenderse que las realizaciones anteriores son meramente ilustrativas de la presente invención y no deben interpretarse como limitantes. Las soluciones técnicas son modificadas o equivalentes, sin apartarse del espíritu y el alcance de la invención, y están destinadas a ser incluidas dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.
Un método para acelerar la disolución del alcohol polivinílico, caracterizado porque el alcohol polivinílico se trata mediante activación mecánica para destruir su estructura molecular, se agrega un solvente sólido de molécula pequeña mientras se activa mecánicamente y se infiltra un solvente sólido de molécula pequeña en el polietileno. En la molécula de alcohol, causa hinchazón en fase sólida, logrando así una rápida disolución del alcohol polivinílico.
2. Un método para acelerar la disolución del alcohol polivinílico según la reivindicación 1, en el que dicha activación mecánica comprende dos etapas: una etapa de pretratamiento y una etapa de tratamiento de fuerza mecánica; dicha etapa de pretratamiento significa recolección. El alcohol vinílico se trata previamente por microondas, irradiación de luz, ultrasonidos, campo eléctrico o campo magnético; la etapa de tratamiento de fuerza mecánica se refiere al tratamiento mecánico de fricción, colisión, impacto o cizallamiento del alcohol polivinílico pretratado.
2. Un método para acelerar la disolución del alcohol polivinílico según la reivindicación 1, en el que la estructura molecular es una estructura de enlace de hidrógeno y una estructura cristalina.
2. El método para acelerar la disolución del alcohol polivinílico según la reivindicación 1, en el que la hinchazón en fase sólida significa que la sustancia molecular pequeña sólida ingresa a la cadena molecular del polímero de forma espontánea o no espontánea, y debilita o destruye la molécula de polímero. La fuerza entre las cadenas, o insertada en la red cristalina del polímero, hace que la red del polímero se distorsione y el volumen del polímero se expanda hasta cierto punto.
2. El método para acelerar la disolución del alcohol polivinílico según la reivindicación 1, en el que el tratamiento de hinchamiento en fase sólida del alcohol polivinílico significa mezclar el solvente sólido de molécula pequeña con el alcohol polivinílico durante el proceso de activación mecánica. La sustancia molecular pequeña y sólida ingresa a la cadena molecular del alcohol polivinílico, debilita o destruye la fuerza entre las cadenas moleculares del alcohol polivinílico, o se inserta en la red cristalina del alcohol polivinílico para deformar la red del alcohol polivinílico, y el polietileno El volumen de alcohol sufre un cierto grado de expansión.
2. Un método para acelerar la disolución del alcohol polivinílico de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el solvente sólido de molécula pequeña es una sustancia que tiene polaridad fuerte o permeabilidad fuerte.
2. Un método para acelerar la disolución del alcohol polivinílico según la reivindicación 1, en el que la disolución del alcohol polivinílico significa que el alcohol polivinílico se disuelve a una temperatura de 30 a 95ºC.
2. Un método para acelerar la disolución del alcohol polivinílico según la reivindicación 1, en el que el alcohol polivinílico es un alcohol polivinílico que ha sufrido activación mecánica y tratamiento de hinchamiento en fase sólida.
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