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汽爆設(shè)備介紹

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汽爆設(shè)備介紹

發(fā)布日期:2022-05-11 作者: 點擊:

汽爆設(shè)備介紹


植物細胞中的纖維為木素所粘結(jié),與高溫、高壓蒸汽作用下,纖維素結(jié)晶度提高,聚合度下降,半纖維素部分降解,木素軟化,汽爆設(shè)備橫向連結(jié)強度下降,甚至軟化可塑,當充滿壓力蒸汽的物料驟然減壓時,孔隙中的氣劇膨脹,產(chǎn)生“爆破”效果,可部分剝離木素,并將原料撕裂為細小纖維。

可以認為,汽爆設(shè)備在蒸汽爆破過程中存在以下幾方面作用:

①類酸性水解作用及熱降解作用:蒸汽爆破過程中,高壓熱蒸汽進入纖維原料中,并滲入纖維內(nèi)部的空隙。由于水蒸汽和熱的聯(lián)合作用產(chǎn)生纖維原料的類酸性降解以及熱降解,低分子物質(zhì)溶出,纖維聚合度下降。

②類機械斷裂作用:在高壓蒸汽釋放時,已滲入纖維內(nèi)部的熱蒸汽分子以氣流的方式從較封閉的孔隙中高速瞬間釋放出來,纖維內(nèi)部及周圍熱蒸汽的高速瞬間流動,使纖維發(fā)生一定程度上的機械斷裂。這種斷裂不僅表現(xiàn)為纖維素大分子中的鍵斷裂,還原端基增加,纖維素內(nèi)部氫鍵的破壞,還表現(xiàn)為無定形區(qū)的破壞和部分結(jié)晶區(qū)的破壞。

③汽爆設(shè)備氫鍵破壞作用:汽爆設(shè)備在蒸汽爆破過程中,水蒸汽滲入纖維各孔隙中并與纖維素分子鏈上的部分羥基形成氫鍵。同時高溫、高壓、含水的條件又會加劇對纖維素內(nèi)部氫鍵的破壞,游離出新的羥基,增加了纖維素的吸附能力。瞬間泄壓爆破使纖維素內(nèi)各孔隙間的水蒸汽瞬間排除到空氣中,打斷了纖維素內(nèi)的氫鍵。分子內(nèi)氫鍵斷裂同時纖維素被急速冷卻至室溫,使得纖維素超分子結(jié)構(gòu)被“凍結(jié)”,只有少部分的氫鍵重組。這樣使溶劑分子容易進入片層間,而滲入的溶劑進一步與纖維素大分子鏈進行溶劑化,并引起殘留分子內(nèi)氫鍵的破壞,加速了葡萄糖環(huán)基的運動,最后導(dǎo)致其它晶區(qū)的完全破壞,直至完全溶解。

④汽爆設(shè)備結(jié)構(gòu)重排作用:在高溫、高壓下,纖維素分子內(nèi)氫鍵受到一定程度的破壞,纖維素鏈的可動性增加,有利于纖維素向有序結(jié)構(gòu)變化 [1]  。同時,纖維素分子鏈的斷裂,使纖維素鏈更容易再排列。

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