[發(fā)明專利]三螺桿法制備用于治理黑臭水體的薄膜的方法及其應用

在審

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• 申請日: 2018-07-26
• 公開（公告）號: CN108970645A
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發(fā)明（設計）人: 張琦;張迎晨;吳紅艷;張夏楠
• 申請（專利權）人: 中原工學院
• 主分類號: B01J31/36
• 分類號: B01J31/36;B01J35/06;B01J35/02;C02F1/30
• 代理公司: 鄭州優(yōu)盾知識產(chǎn)權代理有限公司 41125
• 代理人: 鄭園;孫詩雨

本發(fā)明涉及水處理技術領域，特別是指三螺桿法制備用于治理黑臭水體的薄膜的方法及其應用。微晶石墨烯修飾Bi₂WO₆微晶玻璃微粉、聚乙烯/聚丙烯樹脂三螺桿法共混；微晶石墨烯修飾Bi₂WO₆微晶玻璃微粉與聚乙烯/聚丙烯樹脂高塑化的擠出，直接吹制高填充微晶石墨烯修飾Bi₂WO₆微晶玻璃微粉含量的薄膜。將微晶石墨烯混雜Bi₂WO₆微晶玻璃微粉與聚乙烯/聚丙烯薄膜置于河涌淺水區(qū)及入水護坡區(qū)，實現(xiàn)微晶石墨烯混雜Bi₂WO₆微晶玻璃微粉與聚乙烯/聚丙烯薄膜對河涌黑臭水體進行整治。本發(fā)明無需爆氣增氧，節(jié)能環(huán)保，一物多用，工藝簡單。

技術領域

本發(fā)明涉及水處理技術領域，特別是指三螺桿法制備用于治理黑臭水體的薄膜的方法及其應用。

背景技術

隨著共混分散加工的飛速發(fā)展，對加工中各種組分的細化、分散效果及最終混合物的混合狀態(tài)，形態(tài)結(jié)構(gòu)要求越來越高，相應地出現(xiàn)了種類繁多的適應不同混合工藝要求的混煉設備，如雙螺桿擠出機，盤式擠出機，行星螺桿擠出機，還有近兩年推向市場的往復式單螺桿混煉擠出機，以及螺桿震動連續(xù)混煉機，這些設備在改性領域發(fā)揮著很好的作用。應當肯定，機械設備是完成混合、分散工藝、實現(xiàn)改性的重要工具。

三螺桿密煉擠出機的出現(xiàn)為混合、分散工藝提供了新的技術平臺，因為呈等邊三角形排列的三根螺桿在中心區(qū)間形成了一個閉合空間，由于螺紋元件是三個頭的，當螺桿轉(zhuǎn)動一周時，在螺桿的任一截面，中心區(qū)間的面積將由小變大變化三次，如0°時區(qū)間面積最小，旋轉(zhuǎn)60°時變?yōu)樽畲螅笥种饾u變小到120°時回到最小，如此循環(huán)，如螺桿長頸比為30，當螺桿轉(zhuǎn)速為500 轉(zhuǎn)／分鐘時，每分鐘的變化次數(shù)為30×3×500=45000 次，即45000 次壓力脈動。顯而易見，雙螺桿只有一個嚙合點，三螺桿有三個嚙合點，僅就此而言，一臺三螺桿擠出機相當于三臺雙螺桿擠出機，物料在嚙合點處受到雙倍圓周速度的強烈剪切，加上加熱器加熱物料將很快塑化。同時，由于每次壓縮比都達到43 倍，形成特定的密練分散超強功能。

單螺桿沒有嚙合區(qū)，雙螺桿有一個嚙合區(qū)，一字排列的三螺桿有兩個嚙合區(qū)，三角形排列的三螺桿有三個嚙合區(qū)。三螺桿擠出機嚙合區(qū)增多使得碾壓面積成倍增加，運轉(zhuǎn)中對物料構(gòu)成了高效的擠壓、破碎、揉捏、壓延、拉伸作用。因此，螺桿每旋轉(zhuǎn)一周都會增加物料混煉、均化、揉捏和剪切的次數(shù)，設備的混煉、熔融和分散混合的能力更強，正是這種高效的混捏作用，使三螺桿無需單螺桿或雙螺桿的大直徑、大長徑比，就可獲得同等質(zhì)量同等產(chǎn)量的生產(chǎn)條件，充分體現(xiàn)出三螺桿擠出機高效的混合均化特性、結(jié)構(gòu)上的緊湊性和經(jīng)濟性。

共混物的廣泛應用和市場需求量的不斷增大，人們對共混物材料的性能要求也不斷提高， 但大多數(shù)共混物的各組分間是熱力學不相容的，不相容的共混物分散相相疇粗大、兩相之間的界面作用薄弱，力學性能差、實用價值降低，而通過不同的加工條件可改善制品的微觀結(jié)構(gòu)、提高制品的使用性能。

三螺桿共混物混煉擠出過程，將不可避免地對分散相在基體中的分散形態(tài)及兩相界面產(chǎn)生影響。一方面，共混物三螺桿動態(tài)混煉擠出機螺桿的軸向螺紋的高速運動引起了大分子鏈段的擴散和運動，減小了大分子鏈段、鏈段之間的相互纏結(jié)及分子滑移阻力，使分子解纏、取向更加容易，分散相和連續(xù)相的界面面積增大，分散相粒子的分布更加均勻，形狀更規(guī)則; 另一方面，共混物三螺桿動態(tài)混煉擠出機的螺桿嚙合間隙的周期性變化導致間隙內(nèi)的分散相粒子受到振動研磨，引起的純拉伸流場亦有利于分散相的破碎，從而使分散相粒子粒徑減小，分散混合效果提高。