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超临界流体能够应用在哪些地方
发布时间:2022-08-23   点击次数:169次
  超临界流体是指温度及压力均处于临界点以上的液体。超临界条件下的气体,也称为超临界流体(SF),是处于临界温度(Tc)和临界压力(Pc)以上,以流体形式存在的物质。通常有二氧化碳(CO2)、氮气(N2)等。
  超临界流体的应用
  一、超临界流体萃取
  超临界CO2具有无毒、无腐蚀性、不可燃烧、纯度高,且价格低等优点,具有优良的传质性质,扩散系数大,粘度低。与其他的超临界流体相比,具有相对较低的临界压力和敏临界温度,适合处理热敏性生物制品和天然产品。
  超临界CO2流体萃取(SFE)分离过程的原理是利用超临界流体的溶解能力与其密度的关系,即利用压力和温度对超临界流体溶解能力的影响而进行的。在超临界状态下,将超临界流体与待分离的物质接触,使其有选择性地把极性大小、沸点高低和分子量大小的成分依次萃取出来。当然,对应各压力范围所得到的萃取物不可能是单一的,但可以控制条件得到最佳比例的混合成分,然后借助减压、升温的方法使超临界流体变成普通气体,被萃取物质则完全或基本析出,从而达到分离提纯的目的,所以超临界CO2流体萃取过程是由萃取和分离过程组合而成的。
  二、超临界流体发泡
  材料泡沫化是降低其密度,拓展其功能化应用的有效途径。泡沫材料具有质量轻、隔热、吸声、抗震、比强度高、价格低廉等特点,广泛应用于日用品包装、体育器材、医疗设备配件、汽车工业以及建筑等领域。
  超临界流体发泡技术是近20年快速发展起来的制备微孔塑料的有效方法。得到的微孔塑料泡孔尺寸更小、泡孔密度更高、综合性能也更为优异,并且,超临界流体发泡成型方式多样,适用于高温熔融温度聚物的发泡。因此,该技术为特种工程塑料泡沫的制备提供了新途径。
  相较于其他发泡方式而言,超临界流体发泡主要包括间歇法、连续挤出法。
  间歇法
  间歇法属于静态发泡方式,通常是将聚合物样品放入高压釜内,进行静态吸附,然后根据饱和温度与聚合物玻璃化转变温度的关系,选择一次泄压或二次油浴升温的方式,进行聚合物发泡。但无论是一次泄压还是二次升温,需要温度均远低于其熔融温度,因此,间歇式发泡过程不受聚合物熔融温度的限制。
  此外,间歇式发泡装置的结构相对简单,可控性较强,不仅是进行微孔聚合物成型机理的研究和工艺参数确定的有效方法,而且还可以为注射成型与确定挤出成型设备的设计及工艺参数条件,提供一定的指导。
  连续挤出法
  超临界挤出发泡属于动态发泡方式,是基于传统挤出或注塑成型,并且适用于工业化生产的发泡方式。其与传统挤出、注塑的主要区别在于,需要通过特殊的设备及技术手段将超临界流体在挤出机或注塑机的熔胶塑化段注入超临界流体,使超临界流体与聚合物熔体在高温高压下,形成均相体系,最后,通过注塑充模或挤出时的压力降进行发泡,冷却定型。

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