【硕士】浸提法脱除聚氨酯合成革中微量DMF的研究

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内容简介

　　【硕士】浸提法脱除聚氨酯合成革中微量DMF的研究　　授予学位：硕士　　学位授予单位：合肥工业大学　　学位年度：2011　　 针对聚氨酯合成革中N, N-二甲基甲酰胺残留量较高的问题，通过比较多种DMF脱除方法，优选出浸提法作为合成革中DMF脱除方法。考察了静态浸提法、振荡浸提法、超声波辅助提取法和微波辅助提取法对PU合成革中微量DMF的脱除效果。对这几种浸提法的工艺条件进行优化，并对浸提脱除过程进行了动力学研究。　　 采用静态浸提法对PU合成革中微量DMF进行脱除的优化工艺条件如下：浸提液为去离子水，液固比为200 mL•g-1，浸提温度为60 ℃，浸提时间为60 min，DMF的脱除量可达800 μg•g-1。在此基础上，分别添加了振荡、超声场和微波场考察DMF的脱除效果。实验结果表明，浸提温度是影响浸提法脱除DMF总量的主要因素。在60 ℃时，以水作浸提剂，浸提60 min，就能达到使PU合成革中DMF残留含量降至300 μg•g-1以下的要求。添加振荡、超声场和微波场等强化手段对DMF的脱除总量影响不大，增加约5 %~10 %，但是对提高DMF的脱除速率具有显著效果，能够有效缩短浸提时间20~30 min。振荡时，表观速率常数和有效扩散系数等参数约提高到无振荡时的1~2倍；超声场中，这些参数约提高到无超声场时的1.5~3倍；微波场中，这些参数约提高到无微波场时的1.5倍。　　 最后采用菲克第二定律对DMF的脱除过程进行研究。通过实验数据对扩散方程的拟合显示出较好的相关性。从推导的扩散方程形式可以看出，DMF的脱除过程属于“一级释放”过程。通过数据处理，求得了DMF脱除过程的表观速率常数、扩散活化能以及有效扩散系数等一系列有价值的参数，其中扩散活化能为24.90 kJ•mol-1。　　 本论文为浸提法脱除PU合成革中微量DMF的工业放大以及实施强化手段提供一定的理论支持。　　

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