WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |

Практическая сторона вопроса заключается в том, что использование всего 2 мас. % каолина способствует снижению цветности льняного масла в 2,4 раза (с 36 до 15 мг I2/100 см3). По силе отбеливания отечественный каолин уступает сорбенту сравнения Engelhard (США), представляющему собой выщелоченный бентонит: различие оценивается величиной 2–3 мг йода. Однако обработка каолина уксусной кислотой приводит к тому, что он по эффективности действия на систему «масло–пигмент» (температура 8085 °С, время контакта 30 мин.) превосходит зарубежный аналог. Продукт очистки с цветным числом, не превышающим 10 мг I2/100 см3, и с кислотным числом 0,4 мг КОН может быть использован без дополнительной переработки в области фармацевтической химии как источник биологически незаменимых -полиненасыщенных жирных кислот, входящих в состав клеточных мембран живых организмов. Для отбелки льняного масла рекомендовано

Рис. 4. Диаграмма развития деформаций в формовочных массах на основе каолина. Дисперсная среда: 1-3 – каолин; 4-6 – каолин, обработанный УК. Дисперсионная среда: 1, 4 – вода; 2, 5 – ЖС; 3, 6 – ЖС

вводить в него 1,5–2,0 мас. % каолина, обработанного 6 %-ным раствором уксусной кислоты при массовом отношении Т:Ж = 1:1.

Аналогично результатам испытаний по выделению компонентов пигментного комплекса, установлено, что каолин, обработанный уксусной кислотой, обладает повышенными сорбционными свойствами в отношении восковых соединений льняного масла. При его расходе 0,2 мас. %, интенсивности перемешивания 80 мин-1 и снижении температуры до 12 оС через 5 ч удаётся достичь «порогового» значения остаточного содержания восков, близкого к 90 мг/кг масла, отвечающего получению прозрачного продукта очистки. Полученные данные использованы при подготовке заявки № 2006112305 «Способ очистки растительных масел от восков» (решение о выдаче патента РФ 09.07.2007). Также выявлено, что сорбция восков из льняного масла на материале каолина подчиняется уравнению кинетики первого порядка, на что указывает прямолинейный характер зависимости в координатах ln (С0/С). Константы скорости сорбции восков в диапазоне 12–25 оС снижаются с 7,1110-5 до 1,5910-5 с-1 – для каолина, обработанного уксусной кислотой, и, соответственно, с 9,6710-5 до 1,8310-5 –с-1 – для сорбента Engelhard.

Как правило, каолин вводят в растительные масла в виде порошков, и в дальнейшем возникает необходимость проводить фильтрацию. Использование гранулированных сорбентов способствует упрощению технологии очистки. Введение в формовочную алюмосиликатную массу кислого агента, вероятно, должно отрицательно сказываться на способности системы к экструзии. Другим важным параметром гранул сорбента является механическая прочность. Обнаружено, что в среде масла даже не прокаленные гранулы каолина относительно устойчивы к разрушению. Для повышения прочности целесообразно использовать натриевое ЖС. Эта добавка отличается невысокой стоимостью и обеспечивает улучшение формуемости системы.

Формовочная масса, приготовленная из каолина, затворённого водой (табл. 2, обр. 1), принадлежит к IV-му структурно-механическому типу (преимущественное развитие пластических деформаций, рис. 4). Следует отметить достаточно высокое значение пластичности и небольшой период релаксации такой системы. Масса обладает прочной коагуляционной структурой и имеет индекс течения 0,4. Это позволяет экструдировать из неё изделия практически любой геометрической формы. Однако получаемые гранулы имеют низкую механическую прочность (0,7 МПа, табл. 3). Замена водной среды на ЖС (табл. 2, обр. 2) приводит к перемещению системы в V-й структурно-механический тип, для которого медленная упругость преобладает над быстрой. Пластичность системы снижается при одновременном увеличении эластичности и периода релаксации (с 500 до 550 с, табл. 2). Мощность на разрушение коагуляционной структуры возрастает более чем в 2 раза, индекс течения уменьшается до 0,3. Эти изменения свойств массы благотворно сказываются на способности к экструзии сложнопрофильных изделий; при этом механическая прочность гранул резко возрастает, достигая 9,5 МПа. Формовочные массы, включающие ЖС, модифицированное карбамидом (ЖСК, табл. 2, обр. 3), дают систему, принадлежащую к III-му структурно-механическому типу (рис. 4), для которой характерно снижение в 4 раза прочности коагуляционной структуры по сравнению с образцом 2 и индекса течения – до 0,2. Хотя данная тенденция неблагоприятна, структурно-механические и реологические свойства такой массы практически оптимальны; прочность гранул достигает 7,4 МПа. Смешение каолина, активированного уксусной кислотой (УК), с водой (табл. 2, обр. 4) резко уменьшает пластические свойства формовочной массы по сравнению с исходным сырь-

Т а б л и ц а 2

Физико-механические характеристики композиций из каолина и натриевого ЖС

обр.

Дисперсионная среда

Структурно-механические характеристики

Реологические характеристики

Пластичность, Пс106, с–1

Эластичность,

Период релаксации,, с

Полная мощность на течение, N, МВт/м3

Мощность на разрушение коагуляционной структуры, N, МВт/м3

Константа консистенции, 0, Пас

Индекс течения, n

Дисперсная фаза – каолин

1

Вода

3,7

0,5

500

38,9

12,1

214,2

0,4

2

ЖС *

2,8

0,6

550

56,5

28,4

994,7

0,3

3

ЖСК **

2,5

0,4

600

25,9

7,4

980,7

0,2

Дисперсная фаза – каолин, обработанный уксусной кислотой

4

Вода

0,4

0,6

2100

41,6

15,3

252,3

0,4

5

ЖС

2,1

0,7

650

50,0

22,3

970,7

0,2

6

ЖСК

1,9

0,7

750

17,2

5,6

667,2

0,2

Т а б л и ц а 3

Эксплуатационные свойства сорбционно-активных материалов из каолина и ЖС

обр.

Дис-перси-

онная

среда

Удель-ный

вес,

d, г

Объём-ный

вес,

d 0, г/см3

Общая

порис-тость

W, %

Откры-тая

порис-

тость,

W0, %

Об-

щий

объём пор,

V, см3/г

Объём

откры-тых

пор,

V от, см3/г

Прочность

гра-

нул,

МПа

Дисперсная фаза каолин

1

Вода

3,23

1,41

56,4

25,2

0,40

0,27

0,7

2

ЖС

3,23

1,99

38,4

17,0

0,19

0,18

9,5

3

ЖСК

3,23

1,72

46,8

3,3

0,27

0,03

7,4

Дисперсная фаза – каолин, активированный уксусной кислотой

4

Вода

3,23

1,22

62,2

36,7

0,51

0,40

0,5

5

ЖС

3,23

1,15

64,4

25,4

0,56

0,28

0,7

6

ЖСК

3,23

1,21

62,5

29,5

0,52

0,33

0,7

* ЖС – натриевое жидкое стекло;

** ЖСК – натриевое жидкое стекло, модифицированное карбамидом

ём (обр. 1). Система принадлежит к 0-му структурно-механическому типу с выраженным преобладанием быстрых эластических деформаций (рис. 4), для которой характерно существенное увеличение периода релаксации (табл. 2). С учётом высоких значений N, масса пригодна лишь для экструзии гранул простой геометрической формы; механическая прочность её составляет 0,5 МПа (табл. 3). В среде ЖС и ЖСК (табл. 2, обр. 5 и 6) формовочные свойства масс, принадлежащих к I-му структурно-механическому типу (рис. 4), существенно улучшаются: пластичность возрастает в 5 раз; период релаксации невелик (650…750 с); N достаточно высока; индекс течения равен 0,2. Однако прочность гранул

Рис. 5. ИК спектры образцов каолина (1-6) в водных растворах и в растворах силиката натрия. Дисперсная фаза: 1-3 – каолин; 4-6 – каолин, обработанный УК. Дисперсионная среда: 1, 4 – вода; 2, 5 – ЖС; 3, 6 – ЖСК

остаётся низкой (0,7 МПа). Таким образом, активация каолина УК негативно сказывается как на экструзионных свойствах формовочных масс, так и на механической прочности гранул. Напротив, использование натриевого ЖС улучшает формуемость и обеспечивает повышение механической прочности готового изделия.

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»