Результаты исследований термовлажностной обработки дисперсных материалов в процессе капсулообразования Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

УДК 66.047.3.085.1:678(043.2)

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ТЕРМОВЛАЖНОСТНОЙ ОБРАБОТКИ ДИСПЕРСНЫХ МАТЕРИАЛОВ В ПРОЦЕССЕ КАПСУЛООБРАЗОВАНИЯ

А.С. Кувшинова, А.Г. Липин, Д.В. Кириллов

ГОУ ВПО «Ивановский государственный химико-технологический университет» Представлена членом редколлегии профессором Н.Ц. Гатаповой

Различные виды высокомолекулярных соединений находят широкое применение во многих отраслях промышленности, в том числе и водорастворимые полимеры, такие как: эфиры целлюлозы, полиакриламид и его сополимеры, поливиниловые спирты и другие. Получение из водорастворимых полимеров жестких и эластичных, лишенных запаха и непроницаемых для большинства газов пленок, обладающих определенной механической прочностью дает возможность применять данные высокомолекулярные соединения, как капсулирующие агенты, для нанесения оболочек на дисперсные материалы.

Формирование полимерных капсул в данной работе осуществляется в тарельчатом грануляторе. Водный раствор полимера распыляется на поверхность движущегося слоя частиц и формирует жидкостную пленку. Отверждение пленки происходит за счет испарения влаги под действием термообработки с помощью инфракрасного излучения.

В результате обработки экспериментальных данных по сушке тонких водорастворимых полимерных пленок из поливинилового спирта и метилоксипропил-целлюлозы был получен поправочный коэффициент у р , учитывающий понижение давления насыщенного пара Рп над раствором (рис. 1)

Рп = 617 exp

( 17,25? 1238 + г

р '

У р

Ур

а)

б)

Рис. 1. Зависимость поправочного коэффициента ур от влагосодержания раствора поливинилового спирта с^ = 0,95 (а) и раствора метилоксипропилцеллюлозы сн = 0,97 (б)

Св

Св

а)

б)

Рис. 2. Зависимости температуры частицы и массовой доли воды в пленке от времени процесса капсулирования поливиниловым спиртом С н = 0,95 (а) и метилоксипропилцеллюлозой с % = 0,97 (б):

1 - дик = 600 Вт/м2; 2 - дик = 800 Вт/м2; 5 - дик = 1000 Вт/м2; относительная масса нанесенной оболочки - фоб = 0,02

т, с

т, с

т, с

т, с

Разработано математическое описание процесса сушки пленки раствора полимера на поверхности гранулы, позволяющее прогнозировать рациональные режимно-технологические параметры процесса пленкообразования на поверхности частиц.

На рис. 2 представлены некоторые результаты математического моделирования процессов тепломассопереноса при капсулировании дисперсных материалов.

Прогнозирование изменения температуры материала во времени протекания процесса капсулирования имеет важное значение для термолабильных веществ, которым является карбамид, используемый в данной работе как модельное вещество. Из графиков (см. рис. 2) видно, что при использовании в качестве кап-сулянтов растворов поливинилового спирта и метилоксипропилцеллюлозы соответствующих концентраций, отвердевание пленки будет происходить быстрее в случае использования первого капсулянта, что можно объяснить различными физико-химическими свойствами данных пленкообразователей и получаемых пленок.

Проведенные исследования подтвердили правильность прогнозирования режимных параметров, обеспечивающих устойчивое протекание процесса формирования полимерной капсулы в тарельчатом грануляторе без слипания частиц. В ходе эксперимента получены образцы капсулированных материалов с оболочками из поливинилового спирта и метилоксипропилцеллюлозы с различными относительными массами оболочек.

Results of the Research into Thermo-Hydro Processing of Disperse Materials in the Course of Capsule Production

A.S. Kuvshinova, A.G. Lipin, D.V. Kirillov

Ivanovo State Chemical Тechnological University

Untersuchungsergebnisse der thermofeuchten Bearbeitung der Dispersstoffe im Prozess der Kapselbildung

Resultats des etudes du traitement thermohumide des materiaux de dispersion lors de la formation des cellules