耐火材料生产工艺原理

耐火材料生产工艺原理

耐火材料生产工艺原理 篇1

一、锚杆支护原理

1、锚杆的悬吊作用

悬吊作用是指用锚杆将软弱的直接顶板吊挂在其上的坚固老顶之上。如图1所示，或者是用锚杆将因巷道开挖而引起松动的岩块连接在松动区外的完整坚固岩石上，使松动岩块不至冒落。

图1 锚杆的悬吊作用

（a）悬吊软弱层状顶板；（b）悬吊危岩 1-锚杆；2-不稳定岩层；3-危岩；4-稳定围岩

这一理论提出的较早（1952-1962年LouisA，paneK经过理论分析及实验室和现场测试提出），只有满足其前提条件时，才有一定的实用价值，在我国，由于锚杆长度一般在1.6-2.2m之间，当破碎带较大超过其锚杆长度时，采用悬吊理论无法设计支护参数，而且大量的工程实践证明，即使巷道上部没有稳固的岩层，锚杆也能发挥其作用。例如，在全煤巷道中，锚杆锚固在煤层中也能起到支护作用，这从一个侧面说明悬吊理论在应用中的局限性。

2、锚杆的组合梁理论

为了解决悬吊理论的局限性，1952年德国Jacobio等在层状地层中提出了组合梁理论。理论认为在没有稳固岩层提供悬吊支点的薄层状岩层中，利用锚杆的拉力将层状岩层组合起来形成组合梁结构进行支护，这就是锚杆组合梁作用。组合梁作用的本质在于通过锚杆的预拉应力将原视为叠合梁（板）的岩层挤紧，增大岩层间的摩擦力；同时，锚杆本身也提供一定的抗剪能力，阻止其层间错动。锚杆把数层薄的岩层组合成类似铆钉加固的组合梁，这时被锚固的岩层便可看成组合梁，全部锚固层能保持同步变形，顶板岩层抗弯刚度得以大大提高，决定组合梁稳定性的主要因素是锚杆的预拉应力及杆体强度和岩层的性质。如图2

图2 锚杆的组合梁作用（a）不打锚杆；（b）布置顶板锚杆

1-锚杆；2-层状地层

这一观点有一定影响，但是其工程实例比较少，也没有进一步的资料供锚杆支护设计应用，尤其是组合梁的承载能力难以计算，而且组合梁在形成和承载过程中，锚杆的作用难以确定。另外，岩层沿巷道纵向有裂缝时，梁的连续性问题、梁的抗弯强度等问题也难以解决。

3、挤压加固拱作用

形成以锚杆头和紧固端为顶点的锥形体压缩区。如将锚杆沿拱形巷道周边按一定间距径向排列，在预应力作用下，每根锚杆周围形成的锥形体压缩区彼此重叠联结，在围岩中形成一连续压缩带。它不仅能保持自身的稳定，而且能承受地压，组织上部围岩的松动和变形。

显然，对锚杆施加预紧力是形成加固拱的前提。如图3

图3 锚杆的加固拱作用

（a）锚固层组合拱；（b）压力拱效应

4、锚杆锲固作用

是指在围岩中存在一组或多组不同产状的不连续面的情况下，由于锚杆穿过这些不连续面，防止或减少了围岩沿不连续面的移动。如图4。

бbббpcosα+бbsinααбpb22αбpбpбpбpsinαcosα节理面(бp-бb)sinαcosα顶板线节理面顶板线б锚杆的楔固作用b锚杆的楔固作用бb

5、锚杆的减跨作用

如果把不稳定的顶板岩层看成是支撑在两帮的叠合梁，由于可视悬吊在老顶上的锚杆为支点，安设了锚杆就相当于在该处打了点柱增加了支点而减少了顶板的跨度，从而降低了顶板岩层的弯曲应力和挠度，维持了顶板与岩石的稳定性，使岩石不易变形和破坏。这就是锚杆的“减跨”作用，它实际上来源于锚杆的悬吊作用。

上述几种锚杆支护作用并非是孤立存在的，实际上是相互补充的综合作用，只不过在不同地质条件下，某种支护作用占的地位不同而已。

二、锚杆支护作用机理分析

巷道开掘以后，由于受掘进工作面迎头及两帮的支撑，顶板下沉和变形很小。此时安装锚杆，其主要作用是控制顶板浅部岩层的离层、滑动。锚杆安装越及时，预应力越大，则锚固范围内岩层的整体刚度越高，岩层处于压缩状态，岩层间不发生离层和弯曲变形等有害变形，岩层的完整性和整体强度得到保持。

相反，如果锚杆没有预应力，则只有当岩层产生一定变形时锚杆才有载荷，显然不能控制在这以前顶板岩层的离层和错动，导致顶板从浅部向深部逐渐离层、破坏，失去完整性与稳定性。预应力太小也不能起到有效约束顶板离层的作用。如果锚杆安装不及时，较大范围内的岩层已产生离层、滑动，岩层承载能力丧失很大，再打锚杆，支护效果效果会受到明显影响。综上所述，提出锚杆支护机理的要点为：

(1)锚杆支护主要作用在于控制锚固区围岩的离层、滑动、裂隙张开、新裂纹产生等扩容变形与破坏，尽量使围岩处于受压状态，抑制围岩弯曲变形、拉伸与剪切破坏的出现，最大限度地保持锚固区围岩的完整性，提高锚固区围岩的整体强度和稳定性。

(2)在锚固区内形成刚度较大的次生承载结构，阻止锚固区外岩层产生离层，同时改善围岩深部的应力分布状态。

(3)为了实现上述支护效果，锚杆支护系统的刚度十分重要，特别是锚杆预应力起着决定性作用。根据巷道围岩条件确定合理的锚杆预应力是支护设计的关键。当然，较高的预应力要求锚杆具有较高的强度。

(4)锚杆预应力的大小对支护效果非常重要，锚杆预应力的扩散同样重要。单根锚杆预应力的作用范围是很有限的，必须通过托板、钢带和金属网等构件将锚杆预应力扩散到离锚杆更远的围岩中。特别是对于巷道表面，即使施加很小的支护力，也会明显抑制围岩的变形与破坏，保持顶板的完整。因此，钢带、金属网等护表构件在预应力支护系统中发挥重要的作用。

(5)鉴于锚杆支护的上述作用，锚杆支护应尽量一次支护就能有效控制围岩变形与破坏，避免二次支护和巷道维修。

三、锚杆施工工艺

1、打锚杆眼

（1）打眼前，首先严格按中、腰线（或激光线）检查巷道断面规格，不符合设计要求时必须先进行处理；

（2）打眼前要先按照由外向里、先顶后帮的顺序。

（3）打设锚杆眼前必须严格执行“敲帮问顶”制度，处理好浮石及罩头，确认安全后方可作业。

（4）锚杆眼位置要准确，眼位误差不得超过100mm，眼向误差不得大于15°。锚杆眼深度应与锚杆长度相匹配，打眼时应在钻钎上做好标志，严格按锚杆长度打锚杆眼。

（5）打锚杆眼严禁戴手套。

（6）严格杜绝出货支护平行作业。

2、安装锚杆

树脂锚杆的安装工序包括装锚固剂、插入杆体、搅拌树脂锚固剂、等待固化，以及拧紧螺母，使锚杆达到设计预紧力。

（1）安装前应将眼孔内的积水、岩粉用压风吹扫干净。吹扫时，操作人员应站在孔口一侧，眼孔方向不得有人。

（2）装树脂锚固剂。在装树脂锚固剂前，应检查锚固剂是否过期、硬化或损坏，这些锚固剂严禁使用。按设计要求的树脂锚固剂型号、数量、顺序，依此装入钻孔内。

（3）插入杆体。锚杆杆体套上托板并带上螺母，杆尾通过安装器与锚杆钻机机头连接，杆体端部插入已装好树脂锚固剂的钻孔中，升起锚杆钻机，利用杆体将孔口处的树脂锚固剂送入孔底。

（4）搅拌树脂锚固剂。利用锚杆钻机带动锚杆杆体旋转搅拌树脂锚固剂，随即快速旋转8-15秒后停转，等待锚固剂凝固。（5）拧紧螺母施加预紧力。继续保持推力60秒后，采用锚杆钻机拧紧螺母，压紧托盘，给锚杆提供一定的预紧力。当锚杆钻机的扭矩力不能满足锚杆设计预紧力的要求时，必须采取扭矩扳手、扭矩倍增器或锚杆张拉器等设备对锚杆施加预紧力。

（6）安装锚杆时必须保证四人作业，两人用手托住钢带紧贴顶板。一人操作钻机，另一人安装锚杆(禁止带手套，防止转动中绞手伤人)。

3、锚杆安装顺序

先支护顶板锚杆，待出货完毕后，再支护两帮锚杆。严格杜绝锚杆穿皮。

四、施工注意事项：

1、成孔质量包括三个方面

(1)孔直度要高，即接换钻杆时，应确保钻机位置不动，保持一条中心线；

(2)孔深应准确，即要求采用与锚杆等长的钻杆完成钻孔，误差不能大于2cm；

(3)孔壁要清洁，钻孔完成后，应反复冲刷直至孔内出清水，不留煤岩粉。

2、保证锚杆具有较高的初锚力

(1)搅拌及时，匀速搅拌至孔底，并保证整个搅拌时间达到30s；(2)等待充分，确保50s后树脂凝固一次上紧；

(3)掉顶处应及时采用各种规格的木楔调节，木楔位置必须放置在钢带和金属网之间，使金属网紧贴岩面；

(4)采用锚杆钻机检查螺母扭紧程度时，单体锚杆钻机不能继续转动；

(5)必须有专人对锚杆进行二次加扭，使锚杆的预紧力达到设计要求。

3、锚杆安装合格应有以下几个标志

耐火材料生产工艺原理 篇2

1化工生产中气体分馏的重要性分析

石油化工企业实际生产中, 会出现大量含有非烃类气体及大量烯烃和烷烃, 这类产物具有极高的利用价值, 在这之前这些物质通常被当作炼油原料或是直接被民间作为燃料来使用, 在生活生产中发挥着重要作用。但随着社会经济及科技水平的不断发展, 我国大力推行可持续发展政策, 天然气被广泛的使用, 这样民众对液化气的需求量快速缩小, 但对丁烯及丙烯的需求量却在逐渐增多。这种形势下化工行业对液化气资源的在加工越来越重视, 气体分馏装置的作用就被凸显出来。通常情况下对液化气进行在加工的时候可以用两类方法进行分离, 根据其分离原理可以分为物理及化学方法。化学分离方法通常包括分子筛分离等, 但因为成本等因素的影响, 在实际生产中应用的比例不是很高;而物理方法则是充分利用这些物质沸点的不同, 通过饱和蒸气压实现物质的分离, 如果想要得到纯度更高的物质, 就需要经过更多的提纯步骤;应用物理方法对液化气进行分馏, 生产出来的高纯度丙烯就可以满足下游装置的要求, 其他的一些副产品可以作为其他化工生产装置的原料, 参与到下一步的化工生产中, 实现资源的充分利用, 在生产中大力推行节约理念。

2气体分馏原理及工艺流程分析

为对气体分馏装置工作原理进行深入分析, 本文中以炼油厂液化气的分馏为例, 展开文章的论述。

2.1分馏原理分析

炼油厂液化气的主要成分沸点都不是很高, 包括丙烯、丁烯等物质, 这些物质在室温下通常以气体的形态存在, 当对这些气体施加一定的压力, 这些物质会由气态转为液态, 方便运输及储存;除此之外, 这些物质沸点之间存在较大的差异, 因此分离这些物质的时候可以通过精馏塔实现。但对一些沸点差异较小的物质, 普通的精馏塔很难实现分离, 需要有高质量的精馏塔来实现。

2.2工艺流程分析

气体分馏装置的工艺流程受到液化气分离产品纯度及种类要求的影响, 一般情况下生产企业中有二塔--五塔的工艺流程, 接下来主要探讨五塔工艺流程。在进行五塔工艺分馏时, 首先需要对液化气进行脱硫处理, 接着将这些处理过的液化气通过泵打入脱丙烷塔中, 施加一定压力分理处丁烷-戊烷和乙烷-丙烷馏分, 通过冷凝法处理这乙烷-丙烷馏分, 部分未被处理的馏分重新回到丙烷塔中, 部分进入到脱乙烷塔中, 在压力作用下塔底留下丙烷-丙烯, 分去乙烷, 丙烷-丙烯进入脱丙烯塔, 在压力作用下塔底留下丙烷, 分去丙烯;脱丙烯塔会有丁烷-戊烷, 该馏分进入脱异丁烷塔后脱去1-丁烯、异丁烯、异丁烷, 留下脱异丁烷。脱衣丁烷进入脱戊烷塔, 分去重C4, 塔底为戊烷。每个精馏塔均应用浮阀塔板, 塔顶有冷回流, 塔底有重沸器, 温度为55~110℃。精馏塔中的压力并不是一定的, 而是需要根据塔内气体转为液态的需要来决定。分馏过程中如果对产品有进一步的要求, 则需要在分馏中加入某些原料, 比如实际中在戊烷馏分中会加入一定的汽油。炼油厂生产中产生的液化气可以直接用于气体分馏, 整个分馏的过程主要是分离其中的C3及C4。, 脱硫处理后的液化气进入到脱丙烷塔中, C2、C3在塔顶, C4、C5则存在于塔底, 分馏开始后塔顶部分馏分会重新进入脱丙烷塔, 其余的则会进入到脱乙烷塔中, 塔底的馏分则会被送出分馏装置。

3生产中如何优化气体分馏装置

化工行业中气体分馏装置发挥着重要作用, 各企业的分馏装置存在一定的差异性, 但实际生产中都存在着或多或少的问题, 常见的有产品纯度不高、压力不稳及大回流等情况, 造成气体分馏装置能效不高, 对企业经济效益及产能造成极大的影响。针对这种情况, 化工生产企业可以利用催化裂化联合气体分馏装置的方式提高生产效率, 降低企业成本投入。在以前化工生产过程中, 气体分馏及催化裂化两个环节分别由不同的装置进行, 两个环节相对独立, 实际运行中两套装置都存在一定的物料损失, 直接影响企业生产效率的提高。比如在气体分馏装置中, 如果在49摄氏度下脱乙烷塔处理1.897%的乙烷, 部分乙烷气体会直接通过塔顶溢出, 造成原料的损失。为了有效预防这种现象的出现, 需要优化脱乙烷塔的相关设置。催化装置是给气体分馏提供物料的主要设备, 因此实际中对生产环节优化过程中可以将这两个环节联系起来, 提高分馏能力的同时降低能耗。在将两套装置联合起来后, 催化裂化分馏塔顶循环回流过程可以直接给气体分馏塔提供低温热, 如可通软化水与顶循环换热或顶循油气为气体分馏提供热量, 从而可有效降低能耗。

社会经济发展促进石油化工科学技术水平的提高, 化工企业之间的竞争很多时候已经转移到生产技术间的竞争, 因此化工企业应该积极优化生产流程及技术, 提高企业生产效率, 最终实现提高企业核心竞争力的目的, 也只有如此, 才能在激烈的市场竞争中赢得生产与发展, 并为社会主义经济发展贡献一份力量。

摘要：社会经济发展带动各行各业的发展, 化工行业作为国民经济发展的支柱行业在其中发挥着重要作用。化工企业生产经营中离不开气体分馏装置, 但实际中部分技术人员对其工作原理及基本工艺流程不是很了解, 造成实际操作中出现一些技术问题, 对产品质量造成极大的困扰。基于此, 笔者结合实际工作经验, 分析化工生产中气体分馏装置的工作原理及流程, 推进行业技术水平的提高。

关键词：气体分馏装置,原理分析,工艺流程

参考文献

[1]邢海平.气体分馏装置瓶颈问题分析与对策[J].化工管理.2014 (18) :145.

杏鲍菇腌制原理与工艺 篇3

二、腌制工艺

1. 选择原料。做腌制用的鲜杏鲍菇要求含水量尽可能少些，所以采菇前不喷水，而且应选用无虫、无杂质，色泽正常的子实体，但对菇形选择没有限制（由于杏鲍菇鲜菇价格高，所以菇形好、质量高的鲜菇已直接销售，一般用于盐渍的鲜菇菇形较差，或个体较小）。

2. 漂洗、护色。子实体色泽直接关系到产品的外观质量，保护好菇体色泽是十分重要的工序。菇体漂洗去杂后，体内的酶活性依然存在，其中多酚氧化酶活性会使子实体变色，使白色杏鲍菇变成棕色、褐色。为了抑制多酚氧化酶活性，必须经过护色处理，抑制菇体内酶的活性。常用方法是将菇体放在0.05%浓度的焦亚硫酸钠溶液中浸泡10分钟，或在0.15%焦亚硫酸钠和0.1%枸橼酸抑制液中处理5分钟，然后取出子实体，用清水冲洗，以除去过多的二氧化硫。

3. 预先煮制。在正式加工前进行预先煮制，是彻底杀死菇体细胞和破坏菇体内氧化酶活性的过程，也叫杀青或烫漂。护色处理过的菇体，时间一长仍然会变色，因为这些氧化酶只是受到抑制，而不是彻底被杀死，只有通过杀青彻底破坏酶的活性，才有利于腌制。煮制时一般用不锈钢锅或铝锅，不要用铁锅，因为子实体中含有带硫的氨基酸，它会与铁发生反应，产生硫化铁，使子实体变色。预煮液通常采用0.1%枸橼酸或10%盐水，杏鲍菇与煮制液重量比为1∶2.5。需在95~100℃温度下煮10分钟左右，具体时间应根据菇体大小而定，以掌握熟而不烂为宜。

4.及时冷却。冷却指预煮杏鲍菇的降温处理。在腌制过程中，温度过高易造成子实体发黑和腐烂，降低产品质量。因此，预煮结束后要及时冷却，即将煮烫的菇体捞出后立即放入冷水中冷却，要求降到室温为止，一般需半小时才可以冷透。若在流动的冷水中，则冷却效果更好，时间也更短。

5.腌制技术。这是腌制加工过程中的主要环节。不同腌制方法和不同腌制液，可腌制出不同的产品，不同的口味。常用腌制方法有盐水腌制、糟汁腌制、酱汁腌制和醋汁腌制等。现以盐水腌制为例将腌制技术介绍如下：先将食盐溶入水中，配成15%~16%浓度的盐液，用8层纱布过滤，除去杂质，然后将冷却到室温的杏鲍菇从冷水中捞出，沥去水分，投入盐液中。此时盐液即向杏鲍菇体内渗透，菇体内水向外渗出。腌制时温度高则渗透加快，但菇体色泽易发黑，因此，腌制时温度应掌握在18℃以下。腌制3~4天后，腌制液浓度会降低，可向腌制液中加盐，将浓度调至23%左右，也可将初腌的杏鲍菇捞出来，转放入23%~25%腌制液中。在腌制期间，应经常检查盐液浓度，如果盐液浓度下降到20%以下时，要立即加盐，也可用饱和盐水置换部分稀盐液。当盐液浓度稳定在18~20波美度时，腌制步骤即告完成。盐水腌制也可在初腌时，直接一层盐一层菇地摆放，腌5~6天后，再倒缸注入22波美度盐水，保持盐水浓度稳定在20波美度。

耐火材料生产工艺原理 篇4

刹车片（汽车制动蹄块）材料配方类别

一、石棉配方（ASBESTOS FORMULA）

二、无石棉/有机配方（NON-ASBESTOS FORMULA=ASBESTOS FREE FORMULA=AF=ORGANIC FORMULA）

三、钢棉配方（STEEL FIBER FORMULA）

四、钢棉无石棉配方（STEEL FIBER，NON-ASBESTOS FORMULA）

五、复合纤维无石棉配方（COMPOSITION FIBER，ASBESTOS FREE）

六、无石棉非金属复合纤维配方（ASBESTOS FREE，COMPOSITION FIBER，NON-METAL FORMULA）

七、半金属配方（SM=SEMI-METALLIC）

八、陶瓷配方（CERAMIC FORMULA）

按材料的不同刹车片一般可分为石棉型、半金属型、NAO型(即无石棉有机物型)刹车片等三种。随着现代科技的迅猛发展，像其它制动系统的部件一样，刹车片本身在近几年也在不断地发展和变化。传统制造工艺中，在刹车片上使用的摩擦材料是由多种粘合剂或添加剂组成的混合物，并在其中添入纤维以提高其强度，起加固作用。刹车片生产厂家在关于使用材料的公布上特别是新配方上往往是守口如瓶的，当然，一些成分配料如：云母、硅石、橡胶碎片等是公开的。而刹车片制动的最终效果、抗磨损能力、抗温能力及其它性能将取决于不同成分间的相对比例。以下就简单谈一谈几种不同材质的刹车片。石棉型刹车片

从最初开始石棉就已经被用作刹车片的加固材料，由于石棉纤维具有高强度和耐高温的特性，因此可以满足刹车片及离合器盘和衬垫的要求。这种纤维具有较强的抗张能力，甚至可以同高级钢材相匹配，并且可以承受316℃的高温。更重要的是石棉相对廉价，它是从闪石矿石中提炼出来的，而此种矿石在很多国家已被大量发现。

在石棉型刹车片的成分比例中，石棉占到40-60%，但是人们现在发现多数石棉具有潜在的危害，石棉已被医学界证实是致癌物质，其针状的纤维很容易进入肺部并停留，造成剌激，最终可导致肺癌的发生，但这种病症潜伏期可长达15-30年，所以人们往往认识不到由石棉引发的危害。

只要石棉纤维被摩擦材料自身固定后将不会对工作人员的健康造成危害，但是当石棉纤维伴随着制动摩擦形成制动尘埃而排放时，就可能成为一系列影响健康的根源。

根据美国职业安全与健康协会(OSHA)做出的测试，每进行一次常规性的摩擦试验，刹车片就会产生数百万之多的石棉纤维散发到空气中，而且这种纤维远远小于人的头发，是肉眼无法观察到的，所以一次呼吸可能吸人成千上万的石棉纤维而人们却毫无察觉。同样，如果用空气管将制动鼓或制动部件中的制动尘埃吹走，也可以将无数石棉纤维吹到空气中，而这些尘埃，不但会影响工作技师的健康，同样也会对任何在场的其他人员造成健康损害。甚至一些极其简单的操作如：用锤子敲击制动鼓使其宽松，让内部制动尘埃出来，也可以产生大量石棉纤维飘到空气中。更让人担心的是：一旦纤维漂浮在空气中将持续数小时，然后它们会粘在衣服上、桌面上、工具上等一切你能想到的物体表面上。任何时候一但遇到搅动(如打扫卫生、走动、使用气动工具时产生空气流)，它们又都将重新漂浮到空气当中。通常情况下，一旦这种材料进入到工作环境，它将在那里停留数月甚至几年之久，对在那里工作的人员甚至是客户造成潜在的健康影响。但是除了危害健康方面的因素外，石棉型刹车片还存在着另一个重要问题。由于石棉是绝热的，其导热能力特别差，通常反复使用制动器会使热量在刹车片中堆积起来，刹车片变热后，它的制动性能就要发生改变，要产生同样的摩擦和制动力会需要更多的踩刹车次数，这种现象被称为“制动萎缩”，如果刹车片达到一定的热度，将导致制动失灵。

当车辆制造商和制动材料供应商决定发展新的更安全的石棉替代品时，新的摩擦材料几乎同时应运而生。这就是下面要谈到的“半金属”混合物型和无石棉有机物型(NAO)刹车片。

“半金属”混合物型刹车片

“半金属”混合物型刹车片(Semi-met)主要是采用粗糙的钢丝绒作为加固纤维和重要的混合物。从外观上(细的纤维和微粒)可以很方便地将石棉型和无石棉有机物型刹车片(NAO)区分开来，另外它们还具有一定的磁性。

钢丝绒具有较高的强度和导热性，这使得“半金属”混合物型刹车片同传统的石棉型刹车片有着不同的制动特性。例如：“半金属”刹车片内部金属含量较高而强度大，高金属含量同时也改变了刹车片的摩擦特性，通常是指“半金属”刹车片需要更高的制动压力来完成同样的制动效果。特别是在低温环境中高金属含量同样也就意味着刹车片会引起较大的制动盘或制动鼓的表面磨损，同时会产生更大的噪音。“半金属”混合物型刹车片(Semi-met)的主要优点在于它的温控能力及较高的制动温度，同石棉型的传热性能差与制动盘、制动鼓的冷却能力差相比它们在刹车时帮助制动盘和制动鼓将热量从其表面上散发出去，热量被传递到制动钳及其组件上。当然如果这些热量处理不当也会产生问题，刹车液受热后温度会上升，如果温度达到一定水平，将导致制动萎缩和刹车液沸腾。这种热量同时对制动钳、活塞密封圈及回位弹簧也有一定的影响，会加快这些组件老化，这也是在制动维修时要重新装配制动钳及更换金属件的原因。

无石棉有机物型刹革材料{NAO)无石棉有机物型刹车材料主要使用玻璃纤维、芳香族聚酷纤维酷或其它纤维(碳、陶瓷等)来作为加固材料，其性能主要取决于纤维的类型及其它添加混合物。

无石棉有机物刹车材料主要是作为石棉的替代晶而研制的，用于制动鼓或制动蹄，但是近期它们也正在开始被尝试用作前盘式刹车片的替代品。就性能而言，NAO型刹车片更接近石棉刹车片，而不是半金属刹车片。它不像半金属刹车片那样具有良好的导热性和良好的高温可控性。

新型的NAO原材料与石棉刹车片相比有何不同?典型的石棉为基础的摩擦材料含有五到七种基础混合物，它们包括加固用石棉纤维、多种添加材料以及粘合剂等，如亚麻仁油、树脂、苯酣醒、树脂。相比较而言，NAO摩擦材料大约包含十七种不同的棍合物材料，因为去掉石棉不能等同于简单地更换一种替代品，而需要用一大批混合物来保证制动性能，使之持平或超过石棉摩擦块的制动效果。

NAO型刹车片的材料已经历了几次变革，现在的NAO材料在诸多方面已经有效地超过了石棉刹车片的性能，这主要是在抗摩性能及噪音等

刹车系统常见的六大故障原因

一、制动效果不良（刹车偏软）。汽车行驶中制动时，制动减速度小，制动距离长。通常是由于： 1．分泵或总泵渗油，不能保证足够的油压； 2．制动器有故障；

3．制动管路中渗入空气。液压制动系统产生制动效能不良的原因，一般可根据制动踏板行程、踏制动踏板时的软硬感觉、踏下制动踏板后的稳定性来判断。维持制动时，踏板的高度若缓慢下降，说明制动管路某处破裂、接头密闭不良、总泵或分泵活塞密封不良、回油阀及出油阀不良。可首先踏下制动踏板，观察有无制动液渗漏部位。若外部正常，则应检查分泵或总泵故障。连续几脚制动时踏板高度稍有增高，并有弹性感，说明制动管路中渗入了空气。

二、制动突然失灵。汽车在行驶中，一脚或连续几脚制动，制动踏板均被踏到底，制动突然失灵。原因： 1．制动总泵或分泵漏油严重；

2．制动总泵或分泵活塞密封圈破损，或刹车油路中有过多的空气。如发生此情况，司机应迅速连续两脚刹车。发生制动失灵的故障，应立即停车检查。首先观察制动液罐中的制动液有无亏损，然后观察制动总泵、分泵、油管有无泄漏制动液处。

三、刹车跑偏。刹车时，方向跑偏，特别是没有装ABS刹车防抱死装置的汽车，方向控制不了，其原因为刹车磨损不均，总泵一个活塞油封膨胀、一个分泵漏油所致。

四、刹车抖动。刹车时摆振，方向盘弹手。原因为刹车盘摆差超限，刹车钳变形，刹车片磨成锥形。发生此类情况必须进厂检修。

五、刹车吱吱响。一般为刹车盘、刹车片或制动鼓、蹄片磨损不平所致。

六、刹车不回。踏下制动踏板时感到既高又硬或没有自由行程，汽车起步困难或行驶费力。故障现象：踩刹车踏板，踏板不升高，无阻力。需判断制动液是否缺失；制动分泵、管路及接头处是否漏油；总泵、分泵零部件是否损坏。刹车蹄使用手册

产品介绍及使用说明

制动蹄/片是机动车的主要安全部件,有效的制动不紧需要有优质的制动蹄/片,还必须有可靠的制动系统。为了您的安全，请注意了解制动器维护的基本知识和制动蹄（片）的安装使用要求，在此我们特别提醒您： 1.制动系统的可靠性关系到您的生命安全，制动器的维修，制动蹄（片）的更换必须由经过培训的专业人员进行，并且应配备专用工具。

2.同一车轴上的制动蹄（片）必须同时更换，而且必须是同一种制动蹄（片），以保持左、右制动力的一致。

3.在装配制动器前，必须检查制动鼓（盘）和制动蹄(片)，其表面不得有油污，不行有裂纹，沟槽等缺陷，否则将极大的影响制动效果的使用寿命。制动液如果达到规定的年限（两年），则应予以更换。4.制动器的拆卸和安装，必须严格按照该车型汽车维修手册的要求进行。5.制动蹄（片）应存放在阴凉通风的环境中，并保持其外包装的完整。6.盘式制动器的保存期为五年，鼓式制动器的保存期为三年 盘式制动片的更换

1、当盘式制动片的摩擦层最薄处磨损至2.0-2.5mm，或磨损报警发出信号时，许更换新的制动片。在装配前应对制动片的外观进行检查，附件是否齐备，摩擦面是否清洁无油污，磨损报警卡簧的链接是否牢固，或磨损报警导线与制动片的粘接是否牢固。

2、检查制动盘，若单侧磨超过1mm，则应更换新的制动盘，制动盘的表面如果有严重的划伤、沟槽、波纹，则应进行磨削加工，制动盘表面跳动应不大于0.08mm.3、检查制动片能否与制动盘贴合，如果制动盘由于磨损而产生的凹槽使盘式制动片不能和制动盘摩擦完全贴合，则应将制动片的内外圆边缘倒角，否则会影响初始制动效果并产生噪音。

4、检查制动钳活塞的密封是否完好，是否有制动液泄露。必要时更换密封圈和防尘罩。制动片和制动盘上的油污可以用汽油擦洗并晾干。

5、制动片的更换，必须严格按照车的维修手册所要求的 顺序进行。

6、盘式制动片更换完毕后必须检查制动效果，合格后防能上路行驶。

鼓式制动蹄的更换

1、检查鼓式制动蹄的磨损情况。对于粘接式制动蹄，磨损至2.0-3.0mm;对于铆接式制动蹄，铆钉头到摩擦片表面距离不低于0.5mm，则需要更换制动蹄。检查用于更换制动蹄的表面是否清洁，有无油污，粘接面是否严实，手刹车拉杆是否松紧适度。

2、制动鼓表面如有烧蚀、刮痕、凹凸不平，必须进行镗削加工。检查制动鼓内径和不圆度，若超过标准值所规定的上限，则应更换新制动鼓。

3、将制动片则靠在制动鼓圆面上，检查制动蹄和制动鼓内圆的贴合情况，若低于60%，则应打磨制动摩擦面。

4、检查制动器的各个附件，定位弹簧、上下回位弹簧、楔形调整板拉簧是否完好，自由长度是否合乎要求，若弹簧已拉伸，则应更换新弹簧。

5、严格按该型号汽车的维修指南所要求的操作顺序，进行制动蹄的更换。在手刹车拉杆的销钉处，手刹车推杆端支撑处，制动底板与制动蹄侧面接受的凸台处涂抹少量润滑脂（不可污染摩擦面），以保证制动蹄活动自如，回位正常。

6、调节器节制动间隙，使其在规定的范围之内。

7、鼓式制动蹄更换完毕后必须检查制动效果，合格后方能上路行驶。

常见制动失效原因分析

一，制动不灵

1，制动管路泄露，或储液罐内制动液不足。2，制动系统中有空气。

3，制动总泵或制动分泵活塞密封圈失效。4，制动总泵进油孔，补偿孔或通气孔堵塞。5，使用了劣质制动片。

6，制动蹄（片）与制动鼓（盘）贴面不够，或者制动间隙过大。7，使用了劣质的制动盘（盘）鼓，或制动盘（鼓）严重磨损。8，制动蹄（片）被油或制动液污染。

9，制动片浸水后制动力下降，（制动数次后能很快恢复）10，超载、超速，使制动器湿度过高。二，制动拖滞

1，制动总泵回位弹簧断裂或失效，或补偿孔堵塞 2，鼓式制动器弹簧折断或拉长，制动蹄无法回位

3，盘式制动器活塞密封圈损坏、或回位弹簧片失效，无法正常回位 4，制动片更换后未调整制动间隙；或盘式制动片的装配尺寸过紧 5，使用了劣质制动蹄（片）质受热膨胀或尺寸不合要求 6，手刹车回位不好 三，制动震颤

1，刹车鼓严重失圆或制动盘平面度严重超差 2，制动蹄片变形，摩擦片磨损或被油污染 3，制动鼓内有积垢，或盘式制动片被卡住 4，制动分泵补卡住 四，制动跑偏

1，轮胎压力，车轮轴承调节不当 2，一侧制动分泵内有空气

3，一侧制动蹄（片）被油污染，或两侧制动蹄（片）贴合面不一样 4，使用了不同性能的制动蹄（片）或制动蹄（片）尺寸不合要求 5，感载比例阀调节不当 五，制动噪音

1，制动盘（鼓）表面不规整

2，制动片与制动盘（鼓）表面贴合不好 3，使用了劣质制动蹄（片）

4，盘式制动片没有按规定装减震附件，或装配尺寸过松 5，鼓式制动蹄压紧弹簧松动或损坏 六，制动片使用寿命短 1，使用了劣质制动蹄（片）

2，车辆超载超速，制动强度大，制动温度高，造成过度磨损 3，制动盘（鼓）表面划伤，沟通未进行修整，刮伤制动蹄（片）4，制动拖滞现象未及纠正，制动蹄（片）持续接触摩擦 5，操作不当，过于频繁制动 七，制动盘（鼓）的划伤 1，使用了劣质的制动蹄（片）

2，制动蹄（片）过度使用，或磨损报警装置失效，致使蹄或金属背板刮伤制动盘（鼓）3，制动蹄铆钉露头，刮伤对偶

4，行驶路况差，砂石进入摩擦界面，划伤对偶。制动故障现象和原因很多，此处涉及的主要是与制动片相关的部分。为了您的安全，制动系统一旦发生故障，要尽快送专业维修点检查。

材料的摩擦系数与温度

摘 要：本文介绍了温度变化对材料摩擦系数的影响，并分析了实际应用中对薄膜摩擦系数的实际检测要求。关键词：摩擦系数,温度,粘滑

1、摩擦系数 摩擦系数是对两表面摩擦力的一种量度，它表征了材料的摩擦行为。薄膜表面的摩擦系数取决于薄膜表面的粘着性（表面张力和结晶度）、添加剂（爽滑剂、颜料等）、以及表面抛光。在进行以下操作工序时需要严格控制材料的摩擦系数，如当薄膜越过自由转辊、袋成型、产品缠绕膜、以及包装袋及其它容器的堆放。除了材料的内部可变因素能够影响材料的摩擦系数，环境因素（如机器运转的速度、温度、静电积累、以及湿度）也能影响摩擦系数的试验结果。

2、温度对摩擦系数的影响 高分子材料分子运动状态的改变按照动力学的观点称作松弛。温度升高时，一方面可提高各运动单元的热运动能力，另一方面由于热膨胀，分子间距离增加，即高聚物内部的自由体积增加，这就增大了各运动单元活动空间，有利于分子运动，使松弛时间缩短，松弛过程加快。伴随着高聚物的松弛，它的热力学性质、粘弹性能和其它物理性质会发生急剧地改变。而材料的摩擦系数作为最常用的一项力学指标，同样也受到了温度升高的影响。一般来讲，随着环境温度的升高，材料表面的摩擦系数会有一定的变化，但变化的大小因材料而异。

3、升温试验 为了验证温度变化对摩擦系数值的影响，笔者特地选择了几组有一定代表性的材料在不同温度下测定它们的摩擦系数。以下是其中 2 组试验的详细试验信息及结果： 试样： PC 膜、铝箔复合膜 试验设备： Labthink FPT-F1 摩擦系数 / 剥离试验机（可实现室温到 99.9℃之间的自控温）试验温度：室温～ 90.0℃ 试验数据： 表 1.PC 膜摩擦试验数据表 试验温度℃ 静摩擦系数 mean 1 动摩擦系数 mean 1 32.1 注 1 ：试验数据为多组试验平均值。

：粘滑现象。表 2.铝箔复合膜摩擦试验数据表 试验温度℃ 静摩擦系数 mean 1 动摩擦系数 mean 1 29.6 0.314 0.239 46.2 0.355 0.277 74.3 0.343 2 0.253 2 89.5 0.429 2 0.241 2

注 1 ：试验数据为多组试验平均值。

：粘滑现象。试验数据随温度升高的走势如图 1 所示。图 1.摩擦系数随温度升高的走势图 从图 1 可以看出试验温度的升高明显影响了材料的摩擦系数，但对于不同的试样，温度的影响效果不同；而且对于同一试样，随温度的上升，动摩擦系数的变化趋势很可能也不同于静摩擦系数。例如对于 PC 膜，静摩擦系数随温度升高的增长趋势比较稳定，但动摩擦系数的变化趋势的波动就很大，不过动摩擦系数的整体趋势也是增长的。对于铝箔复合膜，摩擦系数的增长趋势就不如 PC 膜，而且其动摩擦系数随温度的上升基本保持稳定。需要说明的一点是，在进行 74℃以上的摩擦试验时，试验过程中出现了明显的粘滑现象，即滑动现象 是不平稳的、间歇性的。

4、实际要求 在实际包装过程中的摩擦力常常既是拖动力又是阻力，因此必须有效地控制摩擦系数的大小，使它在适当的范围内。自动包装用卷材，一般要求内层摩擦系数比较小，而外层摩擦系数适中。内层摩擦系数不能过小，否则有可能引起制袋成型时叠料不稳定而产生错边。外层摩擦系数太大会引起包装过程中阻力过大致使材料拉伸变形，太小可能又会引起拖动机构打滑造成电眼跟踪和切断定位不准。内层材料的开口剂和爽滑剂的含量以及薄膜的挺度、平滑度等因素都会影响复合膜摩擦系数的大小。在研究材料的摩擦系数时，应特别注意温度对摩擦系数的影响。如之前所述，温度不同会导致摩擦系数的显著变化，需要通过实际检测获得实测数据。某种材料的摩擦系数可能会随着温度的变化出现明显的增长或减少，也可能保持了一定的数据稳定性。考虑到生产线的实际运转温度往往不能很好的控制在室温附近，因此不仅要测量包装材料在常温下的摩擦系数，还应考察在实际使用环境温度下的摩擦系数。要完成这项试验，可以改变实验室的环境温度（当所需温度与 室温相差不大时还是可取的），也可以借助检测设备的自控温功能，如 Labthink FPT-F1 就可以将试验温度控制在室温到 99.9℃之间，方便试验操作。车制动摩擦片的常见问题的分析！制动摩擦片摩擦系数高低对制动的影响？ 制动摩擦片摩擦系数高低对制动的影响？

制动摩擦片的摩擦系数过高或过低都会影响汽车的制动性能。尤其是汽车在高速行驶中需紧急制动时，摩擦系数过低就会出现制动不灵敏，而摩擦系数过高就会出现轮胎抱死现象，进而造成车辆甩尾和打滑，对行车安全构成严重威胁。

按照国家标准，制动摩擦片的适宜工作温度为100~350℃。但许多劣质制动摩擦片在温度达到250℃时，其摩擦系数就会急剧下降，而此时制动就会完全失灵。一般来说，按照SAE标准，制动摩擦片生产厂商都会选用FF级额定系数，即摩擦额定系数为0.35~0.45。

制动摩擦片的寿命与硬度的关系是怎样的？

制动摩擦片的寿命与表面硬度并没有一定的关系。但如果表面硬度高时，制动摩擦片与制动盘的实际接触面积小，往往会影响使用寿命。而影响制动摩擦片寿命的主要因素包括硬度、强度、摩擦材料的磨损性等。一般情况下，前制动摩擦片的寿命为3万km，后制动摩擦片的使用寿命为12万km。

制动时为什么会产生抖动现象？

往往是由于制动摩擦片或制动盘的变形造成的，这与制动摩擦片和制动盘的材质、加工精度及使用受热变形有关，其主要原因有制动盘厚薄不匀、制动鼓的圆度差、制动摩擦片的不均匀磨损，以及热变形和热斑0.285 0.244 45.5 0.336 0.212 62.0 0.387 0.319 74.1 0.435 2 0.322 2 87.5 0.433 2 0.300 2

等。

除此之外，制动卡钳的变形或安装不当，以及制动摩擦片的摩擦系数不稳定也会引起制动时抖动。另外，如果制动摩擦片在制动时产生的振动频率与悬挂系统产生共振时，也会产生抖动现象。涉水后对制动性能的影响？ 由于涉水后制动摩擦片/蹄与制动盘/鼓之间有一层水膜，减小了摩擦力，会影响制动效果，而且制动鼓内的水也不容易散出。对于盘式制动器来说，这种涉水对于制动效果带来的影响会低一些，因为盘式制动器的制动摩擦片接触面积小，而且是暴露在外，不会存留水滴。在车轮转动时由于离心力的作用，制动盘片上的水滴会很快散失，只要涉水后猛踩几脚制动就会去除残留的水层。但对于鼓式制动器来说，在涉水后必须要边走边踩制动，即边踩油门边踩制动，连续几次后可将制动蹄与制动鼓之间的水份蒸发掉，进而恢复制动效果。

为什么制动时会产生噪声？

制动时噪声的产生主要是由于悬挂系统相关部件的共振或相互干涉引起的。但也存在由于制动盘的材料使用不当或变形，制动摩擦片的硬度、孔隙率、摩擦特性和压缩特性不合格，制动摩擦片和制动盘受潮生锈（只需制动几次即可恢复），制动摩擦片配方中的金属丝太硬，制动摩擦片磨损程度报警，以及机械式制动摩擦片刮盘等原因引起的噪声或尖叫。

为什么新装的制动摩擦片有制动偏软的现象？

在更换新的制动摩擦片后可能会出现制动偏软的现象，其可能有原因有：制动摩擦片安装不符标准，制动盘表面有污染而未清洁，制动管路存在故障或制动液不足，制动液压缸内排气不彻底，制动盘过度磨损且表面不平整，以及制动摩擦片质量不合格。

为什么会出现制动迟滞现象？

出现制动迟滞的现象，可能原因有：制动器回位弹簧失灵，制动摩擦片与制动盘间隙不当或装配尺寸过紧，制动摩擦片热膨胀性能不合格，以及驻车制动回位不良。

制动时冒烟是为什么？

制动摩擦片中含有20％左右的有机物，温度过高时会发生分解并冒烟，并在摩擦片表面形成一层油状物质，影响制动效果。而发生这种现象可能的原因有：在下坡时频繁制动，引起温度过高而冒烟；制动摩擦片的配方中有机物含量不合格，超标。

制动摩擦片的背板为何会脱落？

制动摩擦片的背板脱落有两种情况，一是背板与摩擦材料之间产生裂纹；二是摩擦材料自身产生裂纹。而可能的原因有：背板的前期处理工艺差，摩擦材料的稳定性差，压制工艺不合格，粘合剂质量差，使用温度过高，不正确的安装、撞击和敲打。

制动摩擦片内槽的作用？

制动摩擦片内槽的作用有排放气体，降低噪音并改变产品固有频率，排出磨屑，增强摩擦材料与背板的粘合程度。

鼓式刹车片和盘式刹车片各自的优缺点

鼓式刹车优点：

自刹作用：鼓式刹车有良好的自刹作用，由于刹车来令片外张，车轮旋转连带着外张的刹车鼓扭曲一个角度(当然不会大到让你很容易看得出来)刹车来令片外张力(刹车制动力)越大，则情形就越明显，因此，一般大型车辆还是使用鼓式刹车，除了成本较低外，大型车与小型车的鼓刹，差别可能祗有大型采气动辅助，而小型车采真空辅助来帮助刹车。

成本较低：鼓式刹车制造技术层次较低，也是最先用于刹车系统，因此制造成本要比碟式刹车低。鼓式刹车缺点：由于鼓式刹车刹车来令片密封于刹车鼓内，造成刹车来令片磨损后的碎削无法散去，影响刹车鼓与来令片的接触面而影响刹车性能。

碟式刹车的优点：

由于刹车系统没有密封，因此刹车磨损的细削不到于沈积在刹车上，碟式刹车的离心力可以将一切水、灰尘等污染向外抛出，以维持一定的清洁。此外由于碟式刹车零件独立在外，要比鼓式刹车更易于维修。

碟式刹车的缺点：

碟式刹车除了成本较高，基本上皆优于鼓式刹车，不过光就这一点，便成了它致命伤，人都爱钱嘛，除非你非常富有，否则买东西基本上都是先以钱先做考量，您说是或不是？盘式制动器又称为碟式制动器，顾名思义是取其形状而得名。它由液压控制，主要零部件有制动盘、分泵、制动钳、油管等。制动盘用合金钢制造并固定在车轮上，随车轮转动。分泵固定在制动器的底板上固定不动。制动钳上的两个摩擦片分别装在制动盘的两侧。分泵的活塞受油管输送来的液压作用，推动摩擦片压向制动盘发生摩擦制动，动作起来就好象用钳子钳住旋转中的盘子，迫使它停下来一样。这种制动器散热快，重量轻，构造简单，调整方便。特别是高负载时耐高温性能好，制动效果稳定，而且不怕泥水侵袭，在冬季和恶劣路况下行车，盘式制动比鼓式制动更容易在较短的时间内令车停下。有些盘式制动器的制动盘上还开了许多小孔，加速通风散热提高制动效率。反观鼓式制动器，由于散热性能差，在制动过程中会聚集大量的热量。制动蹄片和轮鼓在高温影响下较易发生极为复杂的变形，容易产生制动衰退和振抖现象，引起制动效率下降。当然，盘式制动器也有自己的缺陷。例如对制动器和制动管路的制造要求较高，摩擦片的耗损量较大，成本贵，而且由于摩擦片的面积小，相对摩擦的工作面也较小，需要的制动液压高，必须要有助力装置的车辆才能使用，所以只能适用于轻型车上。而鼓式制动器成本相对低廉，比较经济。鼓刹有良好的自刹作用，由于刹车来令片外张，车轮旋转连带着外张的刹车鼓扭曲一个角度(当然不会大到让你很容易看得出来)刹车来令片外张力(刹车制动力)越大，则情形就越明显，因此，一般大型车辆还是使用鼓式刹车，除了成本较低外，大型车与小型车的鼓刹，差别可能祗有大型采气动辅助，而小型车采真空辅助来帮助刹车。成本较低：鼓式刹车制造技术层次较低，也是最先用于刹车系统，因此制造成本要比碟式刹车低。

耐火材料生产工艺原理 篇5

§3-6炭黑对橡胶的补强机理

炭黑补强作用使橡胶的力学性能提高，同时也使橡胶在粘弹变形中由粘性作用而产生的损耗因素提高。例如tanδ、生热、损耗模量、应力软化效应提高。因应力软化效应能够比较形象地说明大分子滑动补强机理，因此将两者结合一起讨论。一．应力软化效应

（一）应力软化效应的含义

硫化胶试片在一定的试验条件下拉伸至给定的伸长比λ1时，去掉应力，恢复。第二次拉伸至同样的λ1时所需应力比第一次低，如图3-18所示，第二次拉伸的应力-应变曲线在第一次的下面。若将第二次拉伸比增大超过第一次拉伸比λ1时，则第二次拉伸曲线在λ1处急骤上撇与第一次曲线衔接。若将第二次拉伸应力去掉，恢复。第三次拉伸，则第三次的应力应变曲线又会在第二次曲线下面。随次数增加，下降减少，大约4~5次后达到平衡。上述现象叫应力软化效应，也称为Mullins效应。应力软化效应用拉伸至给定应变所造成的应变能下降百分率ΔW表示。（3-10）

式中 W1 —第一次拉伸至给定应变时所需要的应变能；

W2 —第一次拉伸恢复后，第二次（或更多次数）再拉伸至同样应变时所需的应变能。

（二）应力软化效应的影响因素

应力软化效应代表一种粘性的损耗因素，所以凡是影响粘弹行为的因素对它均有影响。填料及其性质对应力软化效应有决定性作用。1．填充的影响

2．填料品种对应力软化效应的影响 3．炭黑品种对应力软化效应的影响

总的趋势是补强性高的炭黑应力软化效应比较高，反之亦然。

（三）应力软化的恢复

应力软化有恢复性，但在室温下停放几天，损失的应力恢复很少，而在100℃×24h真空中能恢复大部分损失的应力。因为炭黑的吸附是动态的，在恢复条件下，橡胶大分子会在炭黑表面重新分布，断的分子链可被新链代替。剩下的不能恢复的部分称为永久性应力软化作用。

二．炭黑的补强机理

近半个世纪以来，人们对炭黑补强机理曾进行了广泛的探讨。各个作者提出的机理虽然能说明一定的问题，但有局限性。随着时间进展，橡胶补强机理也在不断地深化和完善。橡胶大分子滑动学说的炭黑补强机理是一个比较完善的理论。现将各种论点简述如下。

（一）容积效应

（二）弱键和强键学说

（三）Bueche的炭黑粒子与橡胶链的有限伸长学说

（四）壳层模型理论

核磁共振研究已证实，在炭黑表面有一层由两种运动状态橡胶大分子构成的吸附层。在紧邻着炭黑表面的大约0.5nm（相当于大分子直径）的内层，呈玻璃态；离开炭黑表面大约0.5~5.0nm范围内的橡胶有点运动性，呈亚玻璃态，这层叫外层。这两层构成了炭黑表面上的双壳层。关于双壳层的厚度Δγc，报道不一，不过基本上是上述范围。这个双壳的界面层内中的结合能必定从里向外连续下降，即炭黑表面对大分子运动性的束缚不断下降，最后到橡胶分子不受束缚的自由状态。

图3-22 炭黑填充的硫化胶的非均质模型

A相—进行微布朗运动的橡胶分子链；B相—交联团相；C相—被填料束缚的橡胶相

对壳层补强作用的解释是双壳层起骨架作用。提出了填充炭黑橡胶的不均质结构示意图，见图3-22。图中A相为自由大分子，B相为交联结构，C相为双壳层，该理论认为C相起着骨架作用联结A相和B相，构成一个橡胶大分子与填料整体网络，改变了硫化胶的结构，因而提高了硫化胶的物理机械性能。

（五）橡胶大分子链滑动学说

这是比较新和比较全面的炭黑补强理论。该理论的核心是橡胶大分子能在炭黑表面上滑动，由此解释了补强现象。炭黑粒子表面的活性不均一，有少量强的活性点以及一系列的能量不同的吸附点。吸附在炭黑表面上的橡胶链可以有各种不同的结合能量，有多数弱的范德华力的吸附以及少量的化学吸附。吸附的橡胶链段在应力作用下会滑动伸长。大分子滑动学说的基本概念可用示意图3-23表示。

（1）表示胶料原始状态，长短不等的橡胶分子链被吸附在炭黑粒子表面上。

（2）当伸长时，这条最短的链不是断裂而是沿炭黑表面滑动，原始状态吸附的长度用点标出，可看出滑移的长度。这时应力由多数伸直的链承担，起应力均匀作用，缓解应力集中为补强的第一个重要因素。

（3）当伸长再增大，链再滑动，使橡胶链高度取向，承担大的应力，有高的模量，为补强的第二个重要因素。由于滑动的摩擦使胶料有滞后损失。滞后损失会消耗一部分外力功，化为热量，使橡胶不受破坏，为补强的第三个因素。

（4）是收缩后胶料的状况，表明再伸长时的应力软化效应，胶料回缩后炭黑粒子间橡胶链的长度差不多一样，再伸长就不需要再滑动一次，所需应力下降。在适宜的情况（如膨胀）下，经过长时间，由于橡胶链的热运动，吸附与解吸附的动态平衡，粒子间分子链长度的重新分布，胶料又恢复至接近原始状态。但是如果初次伸长的变形量大，恢复常不超过50%。

图3-23 橡胶大分子滑动学说补强机理模型

也发生滑移，全部分子链高度取向，高定伸，缓解应力集中，应力均匀，滑动耗能；4—恢复，炭黑粒子间的分子链有相等的长度，应力软化再滑移，BB1—原始状态；2—中等拉伸，AA

§3-7 白炭黑 一．白炭黑的制造

白炭黑的制备多采用两种方法，即煅烧法和沉淀法。

煅烧法制备的白炭黑又称为气相法白炭黑或干法白炭黑，它是以多卤化硅（SiClx）为原料在高温下热分解，进行气相反应制得。

干法白炭黑粒径极小，约为15~25nm，飞扬性极大。气相法白炭黑杂质少，补强性好，但制备复杂且成本高，主要用于硅橡胶中，所得产品为透明、半透明状，产品的物理机械性能和介电性能良好，耐水性优越。

沉淀法白炭黑普遍采用硅酸盐（通常为硅酸钠）与无机酸（通常使用硫酸）中和沉淀反应的方法来制取水合二氧化硅。

沉淀法白炭黑粒径较大，约为20~40nm，纯度较低，补强性比煅烧法差，胶料的介电性能特别是受潮后的介电性能较差，但价格便宜，工艺性能好。可单用于NR、SBR等通用橡胶中，也可与炭黑并用，以改善胶料的抗屈挠龟裂性，使裂口增长减慢。二．白炭黑的结构 1．白炭黑的化学结构

白炭黑的95~99%的成分是SiO2，经X射线衍射证实，因白炭黑的制法不同，其结构有不同差别。气相法白炭黑内部结构几乎完全是排列紧密的硅酸三维网状结构，这种结构使粒子吸湿性小，表面吸附性强，补强作用强。而沉淀法白炭黑的结构内除了生成三维结构的硅酸外，还残存有较多的二维结构硅酸，致使结构疏松，有很多毛细管结构，很易吸湿，以致降低了它的补强活性。2．白炭黑的结构

白炭黑的结构象炭黑，它的基本粒子呈球形。在生产过程中，这些基本粒子在高温状态下相互碰撞而形成了以化学键相连结的链枝状结构，这种结构称之为基本聚集体。链枝状结构彼此以氢键吸附又形成了次级聚集体结构，这种聚集体在加工混炼时易被破坏。三．白炭黑的表面化学性质 1．表面基团

图3-24 白炭黑的表面模型

相邻羟基（在相邻的硅原子上），它对极性物质的吸附作用十分重要；隔离羟基，主要存在于脱除水分的白炭黑表面上。这种羟基的含量，气相法白炭黑比沉淀法的要多，在升高温度时不易脱除；双羟基，在一个硅原子上连有两个羟基。

白炭黑表面的基团具有一定的反应性，表面的反应包括：失水及水解反应、与酰氯反应、与活泼氢反应、形成氢键等。2．白炭黑表面的吸附作用

白炭黑表面有很强的化学吸附活性，这与表面羟基有关。它可以和水以氢键形式结合，形成多分子吸附层。除此之外，它还可与许多有机小分子物质发生吸附作用。

多官能团的胺类或醇类的吸附性高于单官能团的，所以SiO2胶料中常用乙醇胺、乙二醇、三乙醇胺等多官能团化合物做活性剂。3．热行为

将白炭黑加热就会放出水分，随温度升高，放出水分量增加。在150~200℃之前，放出水最多，200℃以后趋向平缓，有明显的转折点，见图3-25。折点以前主要是吸附水脱附，折点后是表面羟基缩水反应。四．白炭黑对胶料工艺性能和硫化胶性能的影响

（一）白炭黑对胶料工艺性能的影响 1．胶料的混炼与分散

白炭黑由于比表面积很大，总趋向于二次聚集，加之在空气中极易吸收水分，致使羟基间易产生很强的氢键缔合，进一步提高了颗粒间的凝聚力，所以白炭黑的混炼与分散要比炭黑困难得多，而且在多量配合时，还容易生成凝胶，使胶料硬化，混炼时生热大。为获得良好的分散，就要求初始混炼时，保持尽可能高的剪切力，以便使白炭黑的这些聚集体粒子尽可能被破坏，而又不致使橡胶分子链发生过多的机械降解。为此，白炭黑应分批少量加入，以降低生热。适当提高混炼温度，有利于除掉一部分白炭黑表面吸附水分，降低粒子间的凝聚力，有助于白炭黑在胶料中的分散。2．白炭黑补强硅橡胶混炼胶中的结构控制

白炭黑，特别是气相法白炭黑是硅橡胶最好的补强剂，但有一个使混炼胶硬化的问题，一般称为“结构化效应”。其结构化随胶料停放时间延长而增加，甚至严重到无法返炼、报废的程度。对此有两种解释，一种认为是硅橡胶端基与白炭黑表面羟基缩合；另一方面认为硅橡胶硅氧链节与白炭黑表面羟基形成氢键。

防止结构化有两个途径，其一是混炼时加入某些可以与白炭黑表面羟基发生反应的物质，如羟基硅油、二苯基硅二醇、硅氮烷等。当使用二苯基硅二醇时，混炼后应在160~200℃下处理0.5~1h。这样就可以防止白炭黑填充硅橡胶的结构化。另一途径是预先将白炭黑表面改性，先去掉部分表面羟基，从根本上消除结构化。3．胶料的门尼粘度

白炭黑生成凝胶的能力与炭黑不相上下，因此在混炼白炭黑时，胶料的门尼粘度提高，以致于恶化了加工性能，故在含白炭黑的胶料配方中软化剂的选择和用量很重要。在IIR中往往加入石蜡烃类、环烷烃类和芳香烃类，用量视白炭黑用量多少及门尼粘度大小而异，一般可达15-30%。在NR中，以植物性软化剂如松香油、妥尔油等软化效果最好，合成的软化剂效果不大，矿物油的软化效果最低。4．胶料的硫化速度

白炭黑粒子表面有大量的微孔，对硫化促进剂有较强的吸附作用，因此明显地迟延硫化。为了避免这种现象，一方面可适当地提高促进剂的用量；另一方面可采用活性剂，使活性剂优先吸附在白炭黑表面，这样就减少了它对促进剂的吸附。

活性剂一般是含氮或含氧的胺类、醇类、醇胺类低分子化合物。对NR来说胺类更适合，如二乙醇胺、三乙醇胺、丁二胺、六亚甲基四胺等。对SBR来说，醇类更适合，如己三醇、二甘醇、丙三醇、聚乙二醇等。活性剂用量要根据白炭黑用量、PH值和橡胶品种而定，一般用量为白炭黑的1~3%。

（二）白炭黑对硫化胶性能的影响

白炭黑对各种橡胶都有十分显著的补强作用，其中对硅橡胶的补强效果尤为突出。

白炭黑是一种补强效果仅次于相应炉法炭黑的白色补强剂。含一定量白炭黑的硫化胶与相应炉法炭黑（如HAF）补强的硫化胶相比，具有强度高、伸长率大，撕裂强度高、硬度高、绝缘性好等优点。通常将炭黑和白炭黑并用，可以获得较好的综合性能。五．白炭黑的发展与应用方向 1．存在的问题（1）加工性能；（2）静电问题；（3）价格问题

2．白炭黑的发展与应用方向

当前，白炭黑的发展向高分散性、精细化、造粒化和表面改性化等方面发展。§3-7 有机补强剂

橡胶用有机补强剂包括合成树脂和天然树脂，但并非所有树脂都可用作补强剂。用作补强剂的树脂多为合成产品，如酚醛树脂、石油树脂及古马隆树脂。天然树脂有木质素等。许多树脂在胶料中同时兼有多种功能，如酚醛树脂可用作补强剂、增粘剂、纤维表面粘接剂、交联剂及加工助剂。石油树脂、高苯乙烯树脂也有多种功能。一．酚醛树脂

一般橡胶专用补强酚醛树脂的聚合必须加入第三单体，并通过油或胶乳改性合成的酚醛树脂，使其具有高硬度、高补强、耐磨、耐热及加工安全和与橡胶相容性好的特征。通用橡胶补强酚醛树脂主要有间苯-甲醛二阶酚醛树脂、贾树油或妥尔油改性二阶酚醛树脂和胶乳改性酚醛树脂。

酚醛树脂的化学结构特征如图3-27所示。

图3-27 酚醛树脂的化学结构特征

R1，R2为不同的烷基；X，Y为非金属原子或烷基

线形酚醛树脂商业化的产品主要有：美国Occidental公司的Durez系列、Schenectady公司的SP系列、Summit公司的Duphene系列、Polymer Applications公司的PA53系列；德国BASF公司的Koreforte系列；法国CECA公司的R系列；我国常州常京化学有限公司的PFM系列。

酚醛树脂主要用于刚性和硬度要求很高的胶料中，尤其常用于胎面部位（胎冠和胎面基部）和胎圈部位（三角胶和耐磨胶料）。二．石油树脂

石油树脂是石油裂解副产物的C5、C9馏分经催化聚合所制得的分子量油状或热塑性烃类树脂。按化学成分可分为芳香族石油树脂（C5树脂）、脂肪族石油树脂（C9树脂）、脂肪-芳香族树脂（C5/C9共聚树脂）、双环戊二烯树脂（DCPD树脂）以及这些树脂加氢后的加氢石油树脂。

C5石油树脂还可进一步分为通用型、调和型和无色透明型3种。DCPD树脂又有普通型、氢化型和浅色型3种之分。C9石油树脂，按原材料预处理及软化点分为PR1和PR2两种型号和多种规格。C5石油树脂软化点多在100℃左右，主要作为增粘剂用于NR和IR胶料中。C9石油树脂软化点为 90~100℃，主要用于油墨和涂料；软化点在120℃以上的C9石油树脂还可用作橡胶补强剂。C5/C9石油树脂为C5和C9两种成分兼有的树脂，软化点为 90~100℃，主要用于NR和SBR等橡胶和苯乙烯型热塑性弹性体。DCPD石油树脂软化点为 80~100℃，用于轮胎、涂料和油墨。氢化的DCPD树脂软化点可高达 100~140℃，主要用于各种苯乙烯型热塑性弹性体和塑料中。三．苯乙烯树脂

常用的高苯乙烯树脂由苯乙烯和丁二烯共聚制得，苯乙烯含量在85%左右，有橡胶状、粒状和粉状。高苯乙烯树脂

§3-10 新型纳米增强技术

近年来，橡胶的纳米增强及纳米复合技术日益引起人们浓厚的兴趣。纳米材料已在许多科学领域引起了广泛的重视，成为材料科学研究的热点。纳米复合材料（nanocomposite）被定义为：补强剂（分散相）至少有一维尺寸小于100nm。与传统的复合材料相比，由于纳米粒子带来的纳米效应和纳米粒子与基体间强的界面相互作用，橡胶纳米复合材料具有优于相同组分常规聚合物复合材料的力学性能、热学性能，为制备高性能、多功能的新一代复合材料提供了可能。

作为纳米粉体，炭黑和白炭黑均具有纳米材料的大多数特性（如强吸附效应、自由基效应、电子隧道效应、不饱和价效应等）。根据炭黑和白炭黑的原生粒子以及它们在橡胶基质中的一次聚集体的尺寸，炭黑和白炭黑增强橡胶也属于纳米复合材料。也正因为如此，炭黑和白炭黑的高增强地位一直很难被取代。一．插层复合法 1．原理和分类

插层复合法是制备聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料的方法。首先将单体或聚合物插入经插层剂处理的层状硅酸盐片层之间，进而破坏硅酸盐的片层结构，使其剥离成厚为1nm、面积为100nm×100nm的层状硅酸盐基本单元，并均匀分散在聚合物基体中，以实现高分子与粘土类层状硅酸盐在纳米尺度上的复合。按照复合过程，插层复合法可分为两大类。

（1）插层聚合（intercalation polymerization）。先将聚合物单体分散、插层进入层状硅酸盐片层中，然后原位聚合，利用聚合时放出的大量热量克服硅酸盐片层间的作用力，使其剥离，从而使硅酸盐片层与聚合物基体以纳米尺度相复合。

（2）聚合物插层（polymer intercalation）。将聚合物熔体或溶液与层状硅酸盐混合，利用力化学或热力学作用使层状硅酸盐剥离成纳米尺度的片层并均匀分散在聚合物基体中。

按照聚合反应类型的不同，插层聚合可以分为插层缩聚和插层加聚两种。聚合物插层又可分为聚合物溶液插层和聚合物熔融插层两种。从结构的观点来看，聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料可分为插层型（intercalated）和剥离型（exfolicated）纳米复合材料两种类型，其结构示意图见图3-28所示。

在插层型聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料中，聚合物插层进入硅酸盐片层间，硅酸盐的片层间距虽有所扩大，但片层仍然具有一定的有序性。在剥离型纳米复合材料中，硅酸盐片层被聚合物打乱，无规分散在聚合物基体中的是一片一片的硅酸盐单元片层，此时硅酸盐片层与聚合物实现了纳米尺度上的均匀混合。由于高分子链在层间受限空间与层外自由空间有很大的差异，因此插层型聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料可作为各向异性的功能材料，而剥离型聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料具有很强的增强效应。

图3-28 聚合物/层状硅酸盐复合材料的结构示意图

（a）相分离型微米复合材料；（b）插层型纳米复合材料；（c）剥离型纳米复合材料 2．层状硅酸盐

具有层状结构的粘土矿物包括高岭土、滑石、膨润土、云母四大类。目前研究较多并具有实际应用前景的层状硅酸盐是2：1型粘土矿物，如钠蒙脱土、锂蒙脱土和海泡石等，其单元晶层结构如图3-29所示。

层状硅酸盐的层间有可交换性阳离子，如Na+、Ca2+、Mg2+等，它们可与无机金属离子、有机阳离子型表面活性剂等进行阳离子交换进入粘土层间。通过离子交换作用导致层状硅酸盐层间距增加。在适当的聚合条件下，单体在片层之间聚合可能使层间距进一步增大，甚至解离成单层，使粘土以1nm厚的片层均匀分散在聚合物基体中。

图3-29 2:1型页硅酸盐单元晶层的结构

（片层的厚度约为1nm，层间距也约为1nm，片层的直径范围约为30nm到几个微米之间）3．插层剂的选用原则

插层剂的选择在制备聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料的过程中是极其重要的一个环节，需要根据聚合物基体的种类以及复合工艺的具体条件来选择。

选择合适得插层剂需要重点考虑以下几个方面的因素：

（1）容易进入层状硅酸盐晶片间的纳米空间，并能显著增大粘土晶片间片层间距。

（2）插层剂分子应与聚合物单体或高分子链具有较强的物理或化学作用，以利于单体或聚合物插层反应的进行，并且可以增强粘土片层与聚合物两相间得界面粘结，有助于提高复合材料的性能。（3）价廉易得，最好是现有得工业品。

目前在制备聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料时常用的插层剂有烷基铵盐、季铵盐、吡啶类衍生物和其他阳离子型表面活性剂等。层状硅酸盐/橡胶纳米复合材料的性能特点是：纳米分散相为形状比（面积/厚度比）非常大的片层填料，限制大分子变形的能力比球形增强剂更强（但弱于常规短纤维），因而橡胶/粘土纳米复合材料具有较高的模量、硬度、强度等高增强性和其他特殊性能如：优异的气体阻隔性能和耐小分子溶胀和透过性能，耐油、耐磨、减震、阻燃、耐热、耐化学腐蚀。适用于轮胎内胎、气密层、薄膜、胶管、胶辊、胶带、胶鞋等制品。

二、溶胶-凝胶法

用溶胶-凝胶法原位生成SiO2增强橡胶是橡胶的纳米增强领域最为活跃的课题，其原理是将二氧化硅的某些反应前体，如四乙氧基硅烷（TEOS）等引入橡胶基质中，然后通过水解和缩合直接生成均匀分散的纳米尺度的SiO2粒子，从而对橡胶产生优异的增强作用。这种复合技术通常是在硫化胶中完成，TEOS最终在硫化胶网络中形成了粒径为10~50nm的SiO2粒子，该粒子直径分布窄，分散非常均匀，性能明显超过了直接填充沉淀法SiO2增强的橡胶。用此技术已制备了SBR，BR，聚二甲基硅氧烷（PDMS），NBR，IIR等纳米复合材料。橡胶/纳米SiO2复合材料中的分散相分散非常均匀，分散相的化学成分及结构、尺寸及其分布、表面特性等均可以控制，这不但为橡胶增强的分子设计提供了可能性，也为橡胶增强理论的研究提供了对象和素材。用该方法制备的纳米复合材料具有很高的拉伸强度和撕裂强度，优异的滞后生热和动/静态压缩性能，在最优化条件下的综合性能明显超过炭黑和白炭黑增强的橡胶纳米复合材料。限于技术的成熟性和产品的成本，该方法在橡胶工业中的广泛应用仍需进一步探讨。三．原位聚合增强法

近十年来，不饱和羧酸盐/橡胶纳米复合材料的研究日益受到人们的关注。这是一种利用原位自由基聚合生成分散相的纳米复合材料。所谓“原位聚合”增强，是指在橡胶基体中“生成”增强剂，典型的方法如在橡胶中混入一些与基体橡胶有一定相容性的带有反应性官能团的单体物质，然后通过适当的条件使其“就地”聚合成微细分散的粒子，并在橡胶中形成网络结构，从而产生增强作用。不饱和羧酸金属盐增强橡胶就是“原位聚合”增强的典型例子。1．不饱和羧酸盐的制备

不饱和羧酸盐的通式可用Mn+(RCOO-)n表示，其中M为价态为n的金属离子，R为不饱和烯烃。RCOO-可以是丙烯酸（AA）、甲基丙烯酸（MAA）和马来酸等的羧酸根离子，其中AA和MAA等α，β-不饱和羧酸最为常见。不饱和羧酸盐的制备一般是通过金属氧化物或氢氧化物与不饱和羧酸进行中和反应制得的。不饱和羧酸盐也可在橡胶中原位制得，即将金属氧化物和不饱和羧酸直接加入橡胶中，让中和反应在橡胶中原位发生。一般是在密炼机中将金属氧化物和橡胶混合均匀，再加入不饱和羧酸。2．不饱和羧酸盐补强橡胶的特点

早期不饱和羧酸盐作为过氧化物的活性交联助剂，提高交联效率。80年代后，不饱和羧酸盐在橡胶中的应用得到重视，发现不饱和羧酸盐不仅可以改善硫化特性，而且直接用不饱和羧酸盐补强的橡胶也具有较高的硬度和强度，逐渐用于一些产品的制造，如用于高尔夫球芯。日本ZEON公司也开发了商品名为ZSC的复合材料，应用于汽车零部件、油田开采等领域。与传统的炭黑补强相比，不饱和羧酸盐补强橡胶有以下特点：（1）在相当宽的硬度范围内都有着很高的强度；

（2）随着不饱和羧酸盐用量的增加，胶料粘度变化不大，具有良好的加工性能；（3）在高硬度时仍具有较高的伸长率；（4）较高的弹性。

3．不饱和羧酸盐补强橡胶的机理

不饱和羧酸盐补强的橡胶中存在着大量的离子交联键并分散着纳米粒子，这种结构特点使硫化胶具有独特的性能。

离子交联键具有滑移特性，能最大限度地将应力松弛掉，并产生较大的变形，因此能够赋予硫化胶高强度、高的断裂伸长率。不饱和羧酸盐在橡胶基体中发生聚合反应，生成的聚盐以纳米粒子的形式存在在橡胶中，并有一部分不饱和羧酸盐接枝到橡胶大分子上，从而改善了橡胶与填料粒子间的相容性。

耐火材料生产工艺原理 篇6

2.浸染：将纺织品浸渍在染液中，经一定时间使染料上染并固着在纤维上的染色方法。

3.轧染：织物在染液中经过短暂的浸渍后，随即用轧辊轧压，将染液挤入纺织品组织空隙并去除多余染液，使染料均匀分布在织物上。染料的固着是在以后的气蒸等过程中完成的。

4.浴比：染液体积与被染物质量之比。

5.轧液率：织物上带的染液质量占干布质量的百分率。

6.泳移：织物在浸轧染液以后的烘干过程中，染料沿着水分蒸发方向移动的现象，引起阴阳面等色差。

7.扩散边界层：动力边界层内靠近纤维表面的染液几乎是静止的，此时，然也主要靠自身的扩散靠近纤维表面，该也曾成为扩散边界层。

8.动电层电位：吸附层与扩散层发生相对运动而产生的电位差。

9.动力边界层：一般把染液从染液本体到纤维表面流速降低的区域成为动力边界层。

10.双电层电位：在水溶液中，纤维表面带负电荷与其带相反电荷的正离子由于热运动距离纤维表面远近一定的浓度分布。因此产生一个吸附层和一个扩散层即所谓的双电层。

11.直接性：染料离开染液上染纤维的性能，一般可用染色平衡时染料的上染百分率来表示。

12.平衡上染百分率：在一定条件下染色达到平衡时，纤维上吸附的染料量占投入染料总量的百分比。上染百分率：吸附在纤维上的染料量占投入总量的百分率。

13.平衡吸附量：染色平衡时纤维上的染料浓度成为平衡吸附量。

14.染色饱和值：纤维在一定的染色温度下，所能上染的最大染料量。

15.半染时间：达到平衡吸附量一半所需要的时间，用t1/2表示，表示染色达到平衡的快慢。

16.匀染：染料在织物表面以及纤维内部分布的均匀程度。

17.移染：使上染较多部位的染料通过解吸转移到上染较少的部位，提高匀染效果。

18.亲和力：纤维上染料标准化学位和染液中染料标准化学位差值的负值。

19.染色热：无限小量染料从含有染料呈标准状态的染液中转移到染有染料呈标准状态的纤维上，每摩尔染料转移所吸收的热量。

20.染色熵：无限小量的染料从标准状态的染液中转移到标准状态的纤维上，每摩尔染料转移所引起的物系熵变，单位kJ/（℃·mol）。

21.染色活化能：染料分子要靠近纤维表面，必须具有一定的能量，克服由于静电斥力而产生的能阻，该能量称为染色活化能。

22.还原染料：不溶于水，必须在碱性溶液中被强还原剂还原成可溶于水，且对纤维有亲和力的隐色体钠盐而上染纤维，染色红再经氧化，恢复为原来不溶性的染料色淀固着在纤维上。

23.隐色体浸染：指把染料预先还原为隐色体，在染液中被纤维吸附，然后在进行氧化，皂煮。

24.悬浮体轧染：将织物直接浸轧还原染料配成的悬浮体溶液，再浸轧还原液，在气蒸等条件下使染料还原成隐色体，被纤维吸附、上染的方法。

25.干缸还原：染料和助剂不直接加入染槽，而是先在另一较小容器中用较浓的碱性还原液还原，然后再将隐色体钠盐的溶液加入染浴中。

26.全浴还原：染料直接在染浴中还原的方法。

27.隐色体电位：还原染料隐色体开始被氧化析出沉淀的电位，成为隐色体电位。

28.半还原时间；是还原达到平衡浓度一半所需的时间。

29.内聚能：1mol物质气化升华所吸收的热量。内聚能密度，单位摩尔体积的内聚能。

30.阳离子染料的配伍指数K：反映染料亲和力大小和扩散速率高低的综合指标。划分为5组，配伍指数越趋近于1，染料对纤维的亲和力高，上染速率越快，而配伍指数越趋近于5，染料对纤维的亲和力低，上染速率越慢。

31.染色饱和浓度：能是给定纤维达到饱和吸附所需商品染料的量，以相对于纤维或织物的质量来表示。

32.饱和系数f：纤维的染色饱和值与染料的染色饱和浓度之比，是阳离子染料的特征常数，与染料的纯度和摩尔质量有关，而与纤维特性或种类无关。

33.纤维的染色饱和值：表征和评价纤维可染性的重要指标之一，是纤维本身的一种特性常数，可以表征单位质量纤维上含有可容纳阳离子染料的阴离子染座数量。

34.直接印花：在白色或有色纺织面料上直接印制各种颜色的印花色浆从而形成印花图案的方法。

35.防染印花：先在纺织面料上印制能够纺织染料着色的色浆，然后染色或压印其他色的色浆。先印花部位的色浆能够破坏和阻止后染或后印染料对所印纤维着色，从而形成花纹，这样的印花方法叫防染印花。

36.拔染印花：在已经染色或染色而未固色的面料上，印制能够破坏已染色染料结构或能阻尚未固色染料固色的印浆。印花后经过适当处理如气蒸水洗。印花部位染料能显色，形成白色花纹，这种印花方法叫拔染印花。

37.转移印花：将印花图案预先印制到特定的纸张上，得到所谓的转移印花纸，然后转移印花纸与所印纺织面料复合，通过热和力或者在一定的湿度下施加压力，转移印花纸上的图案便转印到纺织面料上。

38.印花原糊：指加在印花色浆中能起增稠作用的高分子化合物，即印花糊料。

39.流变性：物体在切应力作用下的流动变形特性。

40.涂料印花：将带有颜色或具有特殊视觉效果的非水溶性物质颗粒用高分子黏着剂附着在纤维表面形成所需花纹图案的印花方法。

41.着色力：颜料以其本身颜色使被着色基质具有颜色的能力。

42.吸附等温线：在恒定温度染色达到平衡时纤维上的染料浓度与染液中的染料浓度的分配关系曲线。

43.上染速率曲线：在恒温条件下进行染色，以纤维上染料浓度或上染率为纵坐标，染色时间为横坐标作图可得。

44.孔道扩散模型：溶胀的纤维里存在许多曲折想通的小孔道，在染色时，纤维孔道里都充满着水，染料分子通过这些孔道扩散进入纤维内部，扩散中染料分子会不断发生吸附和解吸，孔道里的游离状态的染料和吸附状态的染料呈动态平衡。特点：速率与染料分子结构、染料对纤维的亲和力、纤维结构有关。

45.自由体积扩散模型：聚酯纤维、聚丙烯腈纤维等合成纤维染色时，染料分子吸附在纤维大分子链上，当温度超过纤维的玻璃化温度以后，大分子的链段发生绕动，原来微小的空穴合并成较大的空穴，染料分子沿着这些不断变化的空穴，逐个“跳跃”扩散。特点：适用合成纤维，扩散速率与纤维结晶度，微晶体大小和取向度等因素有关：加快扩散途径：加入少量低分子物质降低纤维的玻璃化温度。

46.盐效应：利用盐的作用来控制直接染料的上染过程。促染机理，中性电解质中的钠离子与纤维负电荷结合，使纤维与染料电荷斥力下降，活化能下降，上染率提高。

47.固色率：染料与纤维共价结合的染料总量占投入染料总量百分率。固色机理：（1）利用固色剂和染料生成不溶性色淀（2）利用固色剂在染物上的成膜性（3）利用固色剂分子的反应性基团进行交联（4）利用固色剂与纤维间的分子引力（5）利用固色剂的缓冲能力以提高染物的汗渍牢度

1.提高浸染染色均匀性的基本措施？（1）控制好染液与被染物的相对运动（2）调节温度加入匀染剂，增加染料移染性能，获得匀染（3）使染浴温度均匀（4）为纠正初染率太高而上染不均，采用延长上染事件的方法（5）保温时间与温度相适应（6）染料化料要均匀（7）前处理效果要符合要求（8）促进剂的加入量与加入方式要正确

2.吸附等温线类型？（1）能斯特型，线性关系，存在染色饱和值S，适用于液-固相分配型，适合分散染料（2）朗缪尔吸附，化学吸附/定位吸附，适用染料与染座一一对应，如阳离子染料对腈纶染色，酸性染料对蛋白质纤维染色（3）弗莱因德利胥吸附，物理吸附/非定位吸附；适合对象：纤维孔道中存在吸附与扩散模式，没有吸附饱和值，亲水型染料。

3.还原染料染色工艺？特点？染色温度由哪些因素有关？（1）隐色体染色，适用纱线，组织结构疏松的针织物，卷染时出现“白芯”现象，匀染性透染性差（2）悬浮体轧染，适用于机织物，不会有“白芯”现象，匀染性、透染性较好，对染料的适应性较强，烘干过程易泳移，产生染班。（2）靛蓝染色，适用于牛仔布染色，环染存在“白芯”现象，移染性差，湿摩擦牢度差，直接空气氧化，不许皂煮（4）催化加氢还原，降低了化学还原剂用量，洗涤用水可循环使用，成本低，但易燃易爆（5）电话学还原，化学物质用量少，减少污染，废水处理简单，成本低。浸染的染色温度由染料分子结构的复杂程度决定，其对染料的上染速率、上染百分率及匀染性和保险粉的用量有很大影响。

4.分散染料主要有几种染色方法，特点？（1）载体染色，工艺过程：预先制备载体乳化液或分散液，染浴中加入染料，载体乳化液或分散液，分散剂等，控制ph在5左右，升温至沸，染色30~90min，水洗。特点：改变涤纶染色病疵，载体容易引起染液分散稳定性下降，染料聚集而产生染疵，染色后载体去除比较困难，造成色牢度下降及织物对人体的刺激性，易污染。（2）高温高压染色法，工艺过程：将分散染料用40℃温水化料，配置染液，然后过滤入机，50℃始染，严格控制升温速率保证染液良好循环，达到匀染目的，升温到120℃，保温30~90min，最后还原清洗再水洗。(3)热熔染色，工艺过程：浸轧染液→烘干→焙烘→还原清洗→热水洗→冷水洗，特点：连续化生产，固色快，色泽稍差，适于中浅色。

5.腈纶用阳离子染料染色的原理是什么？工艺过程？条件？（1）阳离子染料对腈纶的上染实际上是一个离子交换过程，阳离子染料离子主要借助于腈纶上的酸性基因以离子键的作用上染，此外，同事纤维上的极性基因以及染料分子结构中的多种极性取代基等，使染料与纤维间存在氢键、范德华力，都是阳离子染料对纤维具有较高的亲和力，从而吸附在纤维上。当温度达到或者超过腈纶玻璃化温度后，吸附在表面的染料很快向纤维内扩散。（2）①升温控制染色法，50℃起染，分别加入醋酸、缓染剂与溶解的染料，调节ph至4~6，开始染色升温至98℃，保温30~60℃，染色结束后以1℃/min降温至55℃。②恒温快速染色法，85℃将阳离子缓染剂加入染浴，调节ph4~6，处理10min，然后加入溶解好的染料，45~90min后，以1℃升温至沸，保温30min，最后将至50℃，出浴。

6.影响阳离子染料染腈纶时匀染性的因素主要有哪些？怎样提高匀染性？（1）对腈纶有较高亲和力，染色速率高，染色温度高于玻璃化温度10~15℃的较窄温度范围内，染料上染纤维速率发生突变，容易集中上染，而移染性低，造成染色不均（2）加入缓染剂，同时严格控制染色温度。

7.涂料印花色浆主要含有哪些助剂？作用？优缺点？组成：涂料，黏着剂，增稠剂，并酌情添加交联剂、催化剂、柔软剂、消泡剂等。黏着剂作用，在印花部位形成一层很薄的膜，将颜料颗粒包裹并黏着在纤维和织物表面，起决定性作用。交联剂作用，提高黏着剂薄膜的机械强度和耐热，耐溶剂性能，改进颜料印花的洗涤、摩擦牢度。增稠剂作用，赋予印花色浆一定的黏度和可塑性。优点：适用于任何纤维制成的纺织品，用水少，工艺简单，色谱齐全，色泽鲜艳。缺点：产品手感较硬，湿摩擦系数大。

8.印花糊料（1）淀粉（2）海藻酸钠（3）乳化糊（4）合成糊

9.原糊流变性包括哪些性能？对印花效果有什么影响？包括：（1）黏度（2）触变性（3）塑弹性。影响：花型和图案特征不同，色浆的流变性也不同，一般来说，色浆的黏度高，容易获得清晰花纹，在印制大块面、满地花的花纹或者需求的透性和印花均匀性好的产品，应用触变性较弱和黏度较低的色浆。

10.羊毛染色有哪些常用染料？相应染料染色机理及特点？（1)强酸性染料，在水中电离后带负电荷，与纤维间的氢键和范德华力较小。若将羊毛在强酸性条件下染色，此时纤维袋正电荷，染料主要以静电斥力上染羊毛。（2）弱酸性染料分子结构复杂，在水中电离后带负电荷，与纤维间的氢键和范德华力较大。若将羊毛在弱酸性条件下染色，弱酸料主要以氢键和范德华力上染羊毛。（3）1:1型金属络合染料，染料的磺酸基与纤维上离子化的氨基形成离子键，染料上的铬原子与纤维上的羧基形成配位键，此外，染料与纤维之间还有范德华力、氢键的结合。（4）1:2型金属络合染料，染料分子中的金属原子已和染料完全络合，不能与羊毛上供电子基形成配位键，染料阴离子与纤维上离子化的氨基通过离子键结合，此外，纤维与染料间还存在范德华力和氢键。（5）酸性媒介染料，用金属盐为媒染剂处理后，在织物上形成金属络合的酸性染料。媒染手续繁杂，但耐晒，耐洗，耐摩擦牢度高。

耐火材料生产工艺原理 篇7

软胶囊剂系指将一定量的药物、药材提取物加适宜的辅料密封于球形或椭圆形等形状的软质囊材中制成的剂型, 可采用滴制法或压制法制备。与其他剂型相比, 其具有生物利用度高、含量准确、均匀性好、可掩盖药物自身的不良气味、提高药物稳定性、外形美观等优点。其中, 软胶囊的囊材是用明胶、甘油或适宜的药用材料制成。

软胶囊是继片剂、注射剂后新发展出来的剂型。约在18世纪30年代, 法国药剂师Mothesh和Du Blanc发明了软胶囊剂型。到19世纪, 软胶囊的制备与技术被正式提出, 即平模式软胶囊机的发明与应用。1933年, Robert P.Scherer发明了滚模式全自动软胶囊机。我国软胶囊制备的发源地则在上海。

随着技术的进步, 中药软胶囊剂型有了快速的发展。软胶囊的内容物可为药物溶液和混悬液等, 与传统的中药丸剂等剂型相比, 具有生物利用度高、发挥疗效快等优点。而中药提取分离技术的进步, 也大大促进了中药软胶囊品种的出现。部分传统的中成药, 如藿香正气丸等, 现在已改成藿香正气软胶囊, 受到了患者和医生的欢迎。

本文将对中药软胶囊的整个生产工艺、生产设备及囊壳材料的发展做一概述。

1 生产工艺和生产设备

软胶囊的生产工艺流程如图1所示。

根据2010版GMP中空气洁净度的要求, 软胶囊剂型的中药生产区应处于D级洁净区, 包括配料、溶胶、压丸、定形、洗丸、干燥、内包装 (分装) 等主要生产工序。而后的外包装设于一般生产区。

1.1 内容物的配制 (配料)

根据内容物的性质不同, 软胶囊的制备工艺和设备稍有不同。如果内容物为溶液, 即药物可以很好地溶解于溶剂 (一般为油性) , 只需按照事先实验好的生产处方准确称量原辅料, 在配液罐内溶解即可, 必要时可以加热, 使溶解速度加快。如果内容物为混悬液时, 需要将药材或其他成分与处方中的液体辅料 (如纯化水等) 用胶体磨磨均匀, 根据其性质来决定胶磨的工艺条件 (如胶磨速度、时间和次数等) 。混悬液需要在配制时加入一定量的助悬剂, 保证混悬液在一定时间内 (如48~72 h) 不得出现分层现象, 否则影响药品的均匀性。另外, 在生产过程中还要注意保温, 以保证内容物的均匀程度。

中药软胶囊多以中药的提取物与溶剂或其他辅料混合均匀, 制成溶液或混悬液内容物。近年的部分软胶囊工艺研究主要集中在内容物和溶剂 (或分散剂等的处方研究上。如梁慧慧[1]等采用正交试验L9 (34) 法, 以内容物沉降体积比和黏度等为考察指标, 确定银翘解毒软胶囊处方及制备工艺。结果以大豆油为稀释剂, 药材提取物粉末过120目筛, 加入5%蜂蜡、3%聚山梨酯-80制得的内容物混悬液最为稳定。

内容物配制的设备主要是配液罐。配液罐 (图2) 的双叶搅拌桨由X系列摆线针轮减速机驱动, 罐体抛光处理。混悬液配制时需要使用胶体磨 (图3) 。

1.2 胶液的配制 (溶胶)

胶液的配制, 俗称化胶, 是保证软胶囊剂质量的关键步骤。胶液一般由明胶、甘油和水等组成。其中, 明胶为主要成分, 直接影响到胶液的质量。2010版中国药典中规定, 明胶为动物的皮、骨、腱与韧带中的胶原蛋白经适度水解 (酸法、碱法、酸碱混合法或酶法) 后纯化得到的制品, 或为上述不同明胶制品的混合物。明胶的质量好坏主要在于控制胶冻浓度、酸碱度、透光率、电导率、微生物限度等指标[2]。

软胶囊主要的外观特征是可塑性强、弹性大, 并取决于其囊材组成, 即胶、增塑剂和水三者的比例。软胶囊的用胶基本上以明胶为主, 增塑剂以甘油为代表, 水则以去离子水或纯水以上为好。

软胶囊的软硬度与干明胶、增塑剂之间的重量比例直接有关。若甘油:明胶=25:100时, 得到的干燥后的产品 (14%含水量) 非常硬, 甚至于比硬胶囊还坚硬厚实得多;若甘油:明胶=60:100时, 得到的干燥后的产品 (14%含水量) 非常软, 但有形, 而且绵软而富有弹性, 甚至用手指即可撕开软胶囊。

软胶囊的成丸质量也跟干明胶与水的重量比例密切相关。水分太少, 则胶太黏稠, 胶带难以摊铺成型, 制丸速度慢而不正常;水分太多, 则胶带也难以形成或缺乏黏弹性, 凝冻能力差, 制丸同样速度慢而不正常, 产品外形差且漏口, 生产出不粘合丸及异形丸较多。

一般投料比例都是水:明胶=1:1, 但是不同工艺 (温度时间等) 和不同溶胶设备, 甚至于不同产品 (如透明与遮光型产品等) , 也必须相应作出配方与工艺的对应同步调整。研究胶液处方[3]得出, 明胶和水的比例多以1:1为宜, 可适当稍作调整。同时, 根据要求可加入二氧化钛作为遮光剂等其他辅料。

溶胶设备 (图4) 主要由化胶罐等组成。除化胶罐外, 化胶时要求采用水浴式加热, 提供90~100℃的热源, 才能保证胶液黏度。因此, 需要同时配备盘管式热水器。在化胶工序中, 为抽真空时冷凝化胶罐内的胶液气泡、水蒸气, 需同时配备盘管式冷凝器, 该设备对真空泵有一定的保护作用。

1.3 压制 (压丸)

软胶囊压制的过程是容易出现各种质量问题的重要环节。软胶囊主机如图5、图6所示。

压丸的工作原理:由主机两侧的胶皮轮和明胶盒共同制备的胶皮相对进入滚模夹缝处, 药液通过供料泵经导管注入楔形喷体内, 借助供料的压力将药液及胶皮压入两个滚模的凹槽中, 由于滚模的连续转动, 使凹槽内两条胶皮呈两个半球形, 将药液包封于胶膜内, 剩余的胶皮被切断分离。滚模式软胶囊机的工作原理示意及软胶囊模具分别如图7、图8所示。

压制前, 要先对设备的相关部件进行清理和检查, 保证药液的畅通及密封胶垫的完好性。压制时, 应注意调整注料的时间, 防止注料中出现因泄漏而使胶囊内容物的装量减少问题。压制过程中, 还应注意胶皮温度的控制。温度过高易出现泄漏, 过低则会导致胶皮的粘合效果差。一般控制喷体的温度为45~50℃, 胶盒的温度为55~60℃。如果两片胶皮的厚度不一致, 则会造成压制过程中出现畸形丸粒。因此, 应控制胶皮的厚度, 一般为0.7~0.8 mm。内容物装量不均匀也是压制过程中容易出现的问题, 常见的原因有两个:一是胶囊中有气泡, 这是由于喷体堵塞、注料时间不准确、胶皮合缝不严或料泵中胶垫密封不好所引起的;二是产生过大或过小的胶粒, 多为喷体堵塞造成。

压制过程中会产生可观的网胶 (图9) , 网胶的回收自身利用, 是行之有效的企业经济之道。网胶回收设备为网胶粉碎机 (图10) 。网胶的回收工艺研究报道较少, 有待进一步深化提高工艺水平。

1.4 洗丸

软胶囊的生产中需要使用石蜡油, 而油会对胶囊的质量产生负面影响, 因此需要对成型的胶囊进行清洗。传统的工艺, 即目前普遍使用的是用酒精、乙醚有机溶剂清洗胶囊, 将粘在胶囊表面的石蜡油洗掉。但是, 经过溶剂浸泡清洗的胶囊会残留有溶剂, 对胶囊造成污染。

胶皮本身具有天然张力, 经过溶剂的浸泡清洗后, 会使胶皮失去这种张力, 胶皮发干发脆, 导致胶囊产品的保质期大大缩短。经过溶剂清洗, 胶囊之间还会发生粘连。同时, 对有机溶剂的清洗操作房间也提出了防爆要求, 在生产中需要注意劳动保护。溶剂清洗工艺带来的问题是目前很多软胶囊设备生产厂商遇到的一个技术难关, 也是制药企业进行各种认证过程中存在的一个很大的隐患。

国外的软胶囊机生产厂家推出了免溶剂清洗系统 (Solvent Free System) 这项先进的技术。该项技术目前世界上只有少数公司掌握并使用, 采用这种技术的设备生产的软胶囊无需使用溶剂清洗, 很好地解决了用酒精等溶剂清洗所造成的诸多问题, 这项技术据称是软胶囊发展史上一次革命性的进步[4]。国外的知名厂商, 如韩国的SKY公司生产的软胶囊设备 (图11) 、意大利法玛胶公司 (PHARMAGEL) 公司生产的软胶囊设备 (图12) 、国内的北京长征天民药机公司也采用了该系统。

1.5 干燥

干燥是影响软胶囊质量的重要环节。现国内软胶囊的干燥多为两种形式, 一是烘盘式, 另一种是转笼式。

烘盘式干燥机 (图13) 的优点为占地面积较小, 缺点是干燥时间较长, 需要人工多次翻盘, 以保证干燥的效果。传统的烘盘干燥方式, 将定型后的软胶囊置于托盘车上, 放入晾丸间内晾干至成品。晾丸间采用水平层流送风, 温度控制在30~35℃, 湿度控制在25%以下, 每个托盘放置软胶囊不超过两层, 前2 h内翻丸4~5次, 可保证软胶囊丸型好、外观好, 晾干时间在12~16 h可完全干燥。

转笼式的干燥, 应注意室内湿度和时间的控制。干燥过程中, 影响因素主要是室内的湿度。如室内湿度达到60%, 则软胶囊干燥非常困难。时间也是重要因素, 时间过短则胶囊的定型状态不好, 容易因挤压而发生变形;而时间过长则会使胶皮过硬。一般比较适宜的干燥时间为16~24 h。干燥设备如图14所示。

2 软胶囊囊材

软胶囊的囊材主要是明胶。明胶 (Gelatin) 是胶原温和断裂的产物, 其胶原是一种纤维蛋白。明胶具有热可逆性, 能够在较低温度下发生可逆的凝胶化转变, 室温下能迅速形成柔软有弹性的软胶囊, 且具有很好的机械强度, 35℃以上则熔化。

药用明胶存在一些难以克服的缺点。Hugen[5]等报道Saquinavir软胶囊要比预想中的崩解度低, 尤其是饱食过高脂肪的食物。Marvin[6]等报道了明胶的交联度对崩解有很大影响, 明胶交联后, 硬胶囊和软胶囊的溶出度均下降。

随着软胶囊剂型的发展, 以及质量标准的提高, 明胶作为囊材的缺点日益突出。主要表现为: (1) 作为动物源制剂, 它存在传播疯牛病 (BSE) 的风险, 且不能被一些特殊文化者 (犹太人、清真穆斯林) 或素食主义者接受。 (2) 不能用于亲水性或易吸湿药物 (特别是中药) 的包裹。对亲水性或易吸湿药物, 胶囊壳会因失水而变脆, 造成胶囊裂开和渗油。 (3) 明胶会与某些物质发生交联作用, 如醛、多酚、还原糖、多电荷阳离子、电解质、阳离子或阴离子聚合物等, 从而使胶囊机械性能或者生物功能发生变化。 (4) 明胶不仅可以被蛋白酶裂解和强酸水解, 还会因强碱而引起变性。因此, 填充液体药物时, p H应控制在4.5~7.5。 (5) 对薄膜包衣材料的粘合性很差, 需要先涂覆特殊的打底衣, 储存性较差。明胶软胶囊含有较高水分, 长期存放时水分会从胶囊壳蒸发而导致胶囊变脆。

与明胶胶囊相比, 羟甲基丙基纤维素 (HPMC) 胶囊具备很多技术优势: (1) 低含水量, 适合吸湿性强和对水分敏感药物或功能食品的充填; (2) 适用性广, 无交联, 无相互作用, 稳定性高; (3) 储存条件要求低; (4) 具有良好的包衣特性。但是, HPMC为半合成产品, 并非全天然, 因此在食用安全性上亟待进一步的研究。

英国Bioprogress工业公司的研究人员发现了一种新胶皮, 用水溶性可生物降解的羟甲基纤维素制成, 命名为“X胶”[7]。实验结果表明, 利用X胶加工的软胶囊制剂外膜具有高弹性和坚韧性。另外, X胶可任意添加藻酸酯、PVA或其他成分, 以便改变软胶囊外膜的物理性能 (如加工成水溶性、冷水可溶性以及非水溶性等外膜材料) , 而这一点恰恰是传统明胶所无法比拟的优点。

范友灵[8]等研制了一种复配天然植物胶, 由瓜耳胶、卡拉胶、黄原胶组成, 制成软胶囊囊壳胶液, 由此制备的软胶囊可以用于装填易吸湿的药物, 在储存期间的崩解时限不会明显延长。另外, 还有一些明胶替代材料被开发, 如酰化明胶、角叉胶、瓜耳豆胶、半合成高分子聚合物、人工合成的乙烯酯聚二醇接枝共聚物等[9,10]。

研究表明, 淀粉囊壳在不同湿度条件下的含水量相对稳定, 即使在较高湿度条件下, 胶囊依然能够保持良好的外观形状、软硬程度和适当的弹性状态, 没有发黏现象。说明淀粉软胶囊具有良好的阻隔性能, 并且这种性能比较稳定[11]。

魔芋葡甘聚糖经羧甲基化改性后, 其溶解性、抗潮性、成膜性能等明显改善, 可用作空心胶囊的囊材[12]。

空心胶囊所用原料, 还有甲基纤维素、乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、苯甲酸乙基纤维素 (热塑性) 、硅橡胶、海藻酸钠等。

国内的北京长征天民药机高科技有限公司和国外积极合作, 进行了植物胶作为软胶囊材料的设备和材料的研究和开发工作[13]。目前, 该项目还在积极探索研究阶段, 尚未见到其市场化应用推广。

表1为一些主要的亲水性高分子胶体, 这类材料广泛应用于食品工业领域, 俗称食品胶, 一定条件下水化形成高度黏稠、润滑的均相液或胶冻。按照来源分为动物胶、植物胶、微生物胶、海藻胶、化学改性胶, 后4种中的部分凝胶可以替代明胶制备软胶囊[14,15]。

在实际应用中, 为获得品质良好的非明胶软胶囊, 通常加入抗氧化剂、防腐剂、着色剂、香味剂、酸味剂、助凝剂和抛光剂等添加剂。这需要考虑囊壳材料之间的兼容性。

一段时期以来, 个别的空心胶囊制造厂家唯利是图, 无视国家法规, 置广大消费者的健康安全于不顾, 将蓝矾皮明胶作为空心胶囊的原料, 甚者个别明胶制造厂从国外进口皮革边角料等洋垃圾作为食用或药用明胶的原料。这些不法商家的行为严重扰乱了食用明胶、药用明胶及空心胶囊的市场。人们对明胶的可信性降低, 转而寻找非明胶空心胶囊。尤其是近年来的毒明胶事件的发生, 使人们对明胶制成的胶囊类制剂的不信任感大大加强。因此, 对非明胶囊材的应用也给予了很大的希望。

3 结语

软胶囊与其他剂型相比, 其具有生物利用度高、密封性好、含量准确、外形美观等特点, 是一种很有发展前途的剂型。但是, 中药软胶囊目前还只停留于制备性研究, 其制剂的稳定性、生物利用度及基础性研究几乎空白。国内“软胶囊热”的兴起, 在制备理论、制剂技术、制造机械等方面都有待研究和发展, 这对改善我国软胶囊品种少 (仅占世界量的1%) 、产量低 (占世界量的6%) 的现状, 以及对软胶囊多剂型开发和质量提高均有积极意义。

随着软胶囊剂型的发展, 势必会带来更多中药软胶囊剂型品种的产品出现。中药软胶囊的内容物的处方组成因品种的不同, 需要进一步的优化研究, 满足产品质量需求。

目前, 世界上仅有美国、日本、意大利和韩国等少数国家在非明胶软胶囊的研究应用上取得了一定成果, 还有待进一步深入的研究和开发。其中, 开发替代明胶的囊壳材料是关键, 淀粉类和卡拉胶类食用胶等植物胶具有较好的研究价值和开发前景。

摘要：从软胶囊内容物的配制、胶液的配制、压制、洗丸、干燥方面, 阐述了中药软胶囊的生产工艺及生产设备, 并对软胶囊的囊壳材料研究进行了探讨, 以期提高我国中药软胶囊的发展水平。

耐火材料生产工艺原理 篇8

关键词：分色及制版工艺原理；工学结合；课程改革

中国分类号：H191

一、前言

分色及制版工艺原理是印刷类专业的必修课1，从印刷知识结构的系统性上来说，分色及制版工艺属于印前，是学生理解掌握整个印刷工艺不可或缺的一部分；另外国内外关于制版技术的研究可以说是百花齐放、方兴未艾；更为重要的是该门课程所涉及的内容在印刷行业中有多个明确对应的工作职位：制版公司或者印刷公司的制版车间里晒版机（包括传统PS版晒版机、各种CTP制版机等）、冲版机、激光照排机、打样机等都需要专门的工作人员来负责操作。顺应时代的要求，使学生不仅具备基本的理论知识，同时具备一定的实践动手能力，即工作后能快速的适应岗位，对该门课程进行教学改革已显得迫在眉睫。

二、课程改革的探索与实践

从教之初，该门课程只以课堂理论教学为主，就业的学生严重的理论脱离实际，看到设备的名字都觉得陌生，不知道是做什么用，是属于印刷工艺的哪个阶段用，更不知道设备具体怎样操作和相应的工艺要求，这种状况下毕业生到企业里无法找到自信，而企业也觉得培养一个有着专业背景却没有专业技能的大学生成本上升，收益不佳。

鉴于此，作为一名高职高专院校的印刷专业教师，我对《教育部关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》2进行了认真学习和深入思考，该门课程应以改革教学方法和手段，融“教、学、做”为一体，强化学生能力的培养为目标，重视教学过程的实践性、开放性和职业性，除了依然重视传统的课堂理论教学外，也将实验、实训、实习并入常规课程设计中。具体实施如下：

《分色及制版工艺原理》该门课的主要教学内容是：图像的数字化过程和数字图像处理的基本方法；印刷品的复制原理及复制要点；电子分色与彩色桌面系统的加网技术；图像分色的基本原理；拼版、激光照排机胶片输出的原理与方法；各种常规印刷方式印版的制作方法及相关技术。

<一>、重视课堂理论教学

理论是基础，课程的专业知识掌握不扎实，后续的实践中学生就会蛮干，因而课堂理论教学学时占总学时的60%，而实验、实习等占40%。

1、教学重难点突出

鉴于高职高专的学生上课注意力不够集中及缺乏自主学习习惯的特点，重难点理论知识需要多次多角度反复的讲解。在一章内容讲解完毕后会留两个学时复习，复习课是这样安排的：首先进行重点知识的小结，然后留给一定时间让学生复习，并且说明要就本章重点进行提问，以此种形式督促学生能够真正的看书，了解掌握本章的重点。之后再布置作业，作为巩固。

2、新知识及时补充

目前，作为制版技术的变革---CTP直接制版技术的研究方兴未艾，国内外各研究机构、院校及生产厂商都积极地投入大量的人力、物力支持研发工作，以致新成果、新产品层出不穷，新技术日新月异，所以不能仅守着教材的旧知识，要在课堂中及时补充新的知识，引导学生自觉的关注各专业网站，变被动学习为主动，并且鼓励养成良好的学习习惯。

3、多媒体辅助教学

为提高课堂的效率，会充分利用多媒体这一教学资源，制作图文并茂的课件，同时配以相应的教学视频。如，平版制版、凸版制版、凹版制版采用的是北京印刷学院录制的专项教学视频；丝网制版是浙江理工大学与杭州升达丝印机械厂等制作的教学交流视频；而扫描仪的使用是惠普公司制作的《扫描仪功能和使用方法》视频。通过生动的教学视频，让学生真实的了解相应的制版工艺原理及过程、所用材料特质等，对专业知识的理解和记忆也会更加容易。

4、课堂形式多样

一般一个学时讲课时间为30分钟左右，剩下的15分钟则用于对本节课或者实验实训课的讨论，回答同学们的疑问；同时了解学生掌握的状况，依据反馈的信息来改进以后讲课的侧重点和授课方式等

<二>、 积极开展实践教学

在教学过程中，提高学生的职业技能，强化动手能力，单纯的理论课堂是不足够的，在校内开展实验实训课、与企业合作进行顶岗实践是有效的手段。

1、实验实训课

1.1 学院计算机中心

对图像进行阶调的调整、色彩的校正及清晰度强调这样的内容需要结合计算机软件，如Photoshop，课堂上借助多媒体给学生演示相关的知识点、在软件的什么菜单下、如何设置等，之后安排学生到学院计算机中心上机，让学生自己动手操作一遍，上机课时可以实现一对一的辅导。

1.2校建印前实验室

在介绍完相应的课程内容后，组织学生到实训楼印前实验室学习激光照排机、PS版制版机的操作步骤及注意事项，学生课下要求写出实验报告，以此增强学生理论联系实际的能力。

2、顶岗实习

我校与河南省邮电印刷厂（河南省防伪保密印刷公司）签订了校企合作协议，每一届印刷专业的学生在第五学期會到该厂进行为期一个学期的顶岗实习，安排在第五学期是考虑前四个学期学生已经学习了各门专业课程，具备了一定的专业基础。

顶岗实习期间，部分同学会被安排到制版车间，负责激光照排机、CTP制版机及冲版机、打孔机、数码打样机的输出工作。学生在短期的培训后进入既定岗位，由该部门的车间主任和小组长负责管理，我作为专业课教师可以随时去车间为学生做专业知识的指导。实习结束，河南邮电印刷厂会给每一位学生出具一份盖有公章的实习鉴定，来评价学生顶岗实习过程中的表现，这会鞭策学生实习期间服从管理、积极学习，认真严肃地对待自己的生产任务。

<三>、树立职业自豪感

王选，他曾引发了全球中文印刷业的第二次变革，作为国家最高科技奖的获得者我们并不陌生。然而，却鲜有人知他的另一个称号是激光照排之父， 所以当介绍完激光照排机的内容后组织学生观看中央一套的《大家——激光照排之父 王选》，以大家的风范和光辉事迹来鼓励学生们树立职业自豪感和创新意识。

总结

1、在《分色及制版工艺原理》课程改革的探索与实践过程中， 体会到了《若干意见》对学生职业能力培养的积极指导意义，工学结合、突出实践能力培养的教学模式对于培养高素质有竞争力的毕业生效果显著；

2、课程改革的探索与实践过程中开拓了我的教学思路，也给我提出了更高的要求，如自身的实践水平；

3、合作企业是以追求效益为主，无法单纯的顾忌学生的培养，目前还无法实施轮岗制，这是尚需讨论和改进的部分。

参 考 文 献

1、陈永常.分色及制版工艺原理.北京：化学工业出版社，2006