工业结晶新技术

笔者于2000年3月29日～5月12日出席了在美国底特律召开的国际工业结晶会议，会后顺访了弗吉尼亚、密其根等大学，与国际上工业结晶专家进行了广泛的交流，还到弗吉尼亚等大学讲学，参观了实验室，并与当地的留美中国学生进行了座谈。     

亚快速凝固结晶取向对结晶形态选择的影响

采用区域熔化定向凝固装置，对冷却速度在１３～１３０Ｋ／ｓ范围内Ｎｉ－５％Ｃｕ合金的结晶形貌研究表明：在温度梯度１３００Ｋ／ｃｍ条件下，晶体生长速度ｖ＝５００μｍ／ｓ时，不同结晶取向晶粒的结晶形貌不同；当晶体生长速度ｖ＝８００μｍ／ｓ时，不同结晶取向晶粒的细胞晶间距不同，亚快速凝固条件下，晶体生长方向对结晶形貌的影响非常显著．     

溶菌酶结晶的研究进展

溶菌酶作为一种重要的模型蛋白被广泛应用于蛋白质结晶机理和方法的研究.概括了溶菌酶的结构、性质及应用,总结了溶菌酶的常用结晶方法,探讨了近年出现的新的结晶方法,介绍了结晶条件、结晶机理及主要的观测方法,展望了溶菌酶结晶过程的发展前景.     

玻璃纤维增强聚丙烯结晶动力学研究

通过DSC方法研究了玻璃纤维增强聚丙烯复合体系的结晶行为,探讨了体系等温及非等温结晶动力学,采用Mandelkern方法和Jeziorny方法对体系的非等温结晶动力学进行了处理。结果表明：玻璃纤维的引入改变了聚丙烯的结晶温度和结晶度,对聚丙烯的结晶有成核作用,短玻璃纤维的成核作用强于玻璃纤维毡;聚丙烯及玻璃纤维增强聚丙烯的等温结晶在相当大的结晶范围内符合Avrami方程;由Jeziorny方法得出的单位冷却速率非等温结晶能力参数Gc不随冷却速率的改变而变化,能较好地反映结晶过程,可用该方法材料结晶动力学进行计算。     

谷氨酸结晶新工艺

本文首先对磁场-溶剂协同制种所得的谷氨酸晶种与工业晶种进行粒度分布测试,然后分别对结晶添加剂、晶温度和晶种添加量三项结晶工艺参数进行优化,研究结果表明在优化工艺条件下制得的晶体质量有很大提高,并且结晶收率和纯度都有较大提高.     

葡萄糖酸钙真空降温结晶工艺

以葡萄糖酸钙为研究对象进行了真空降温结晶实验,考察了温度、搅拌速率以及真空度等因素对葡萄糖酸钙真空冷却结晶的影响。结果表明,影响葡萄糖酸钙结晶率的因素先后顺序是真空度、结晶温度、转速,并且真空度的P值小于0.05,具有显著性。葡萄糖酸钙真空冷却结晶的最优工艺条件为结晶温度50 ℃、真空度0.095 MPa、转速100 r/min,该研究为葡萄糖酸钙真空闪发连续蒸发结晶技术与装置开发提供理论依据     

卡马西平结晶工艺研究

为了研究卡马西平的结晶工艺,以甲醇为溶剂,正己烷为反溶剂,采用溶析结晶制备卡马西平晶体。利用X射线粉末衍射、红外光谱、拉曼光谱、光学显微镜等对卡马西平的晶型进行筛选和表征,考察卡马西平质量浓度、结晶温度、溶剂与反溶剂的体积比等参数对结晶得率和晶型的影响。研究结果表明,甲醇与正己烷溶析结晶得到两种晶型的卡马西平,分别为针状的晶型Ⅱ和棱镜状的晶型Ⅲ;结晶温度是影响晶体得率的主要因素,在0℃时,结晶得率可达98.5%,在40℃时,结晶得率仅为15.2%;溶剂与反溶剂的体积比是影响晶型的主要因素,体积比越大越利于晶型Ⅲ的生成。研究结果可为卡马西平晶型Ⅲ的生产提供参考。     

聚四氟乙烯非等温结晶动力学研究

用差示扫描量热法(DSC)研究了一系列低分子量聚四(?)乙烯(PTFE)的非等温结晶过程,并以A.Jeziorny方法为基础,对其DSC降温结晶曲线进行处理.结果表明,PTFE的开始结晶温度T_0、结晶结束温度T_e.结晶峰温T_D和外推起始结晶温度T_c均随分子量的减小而降低,结晶热△H则随之增大。Avrami指数接近于2,非等温结晶速率常数Z。随分子量减小而减小,动力学结晶能力G_c和最大结晶速率常数K则随分子量的减小而增大。本文以高聚物分子链段运动理论和结晶速率理论为根据,结合PTFE的结构特征以及非等温结晶动力学各参数的表征的物理意义分析解释了上述实验结果。     

环丙沙星结晶热力学研究

测定了环丙沙星的熔化温度和熔化热，收集了不同配比的水／乙醇溶液中环丙沙星的溶解度数据，建立了环丙沙星在水／乙醇溶液中的溶解度模型，导出了环丙沙星活度系数与溶剂化常数的关系式，估算子环丙沙星的溶解热和溶剂化焓变，为环丙沙星的工业生产提供了热力学数据。     

溶液结晶技术概述

结晶技术应用广泛,且有相对较为明显的优势,对于溶液结晶技术的掌握和应用是相当重要的。本文分四大方面简单阐述了溶液结晶过程的有关知识,其中包括溶液的结晶种类、溶液结晶的推动力、结晶成核以及影响溶液结晶的因素。     

聚丙烯接枝乙烯醇结晶性能的研究

用DSC研究了PP，PP-g-VAc和两种不同醇解率PP-g-VOH的非等温结晶行为，以Reziorny修正的Avrami方程进行了动力学分析，用偏光显微镜观察了接枝物球晶形态的变化。研究结果表明：VOH接枝链可以有效地促进PP异相成核，导致Avrami指数n随醇解率增加而降低，结晶温度显著增加，结晶热焓增加；同时，由于VOH引入支链，降低了分子链的规整性，限制了PP排入晶格的速率，致使半结晶时间t_1/2和结晶速率Z_c常数降低。试样的偏光显微镜观察表明，PP-g-VAc的醇解率增加，球晶数目增多，直径减小，完善程度降低。     

聚亚胺芳醚酮结晶性能及非等温结晶动力学的研究

研究聚合物的结晶行为有利于提高聚合物的加工成型质量。通过亲核取代法制备了聚亚胺芳醚酮(PIEK)聚合物,利用差示扫描量热仪、X射线衍射仪表征了PIEK聚合物的热性能和结晶性能,通过Jeziorny法、Ozawa法与莫志深法研究了PIEK聚合物的非等温结晶动力学。结果表明：PIEK聚合物是一种半结晶型聚合物,存在玻璃化转变、结晶及熔融的相转变行为;PIEK聚合物属于正交晶系,亚胺基团的引入并没有对PIEK晶体结构造成较大的改变;与Jeziorny法和Ozawa法相比,莫志深法更适用于描述PIEK的非等温结晶行为;不同的降温速率会导致PIEK的结晶行为存在较大的差异,PIEK的结晶度随降温速率的增加而降低。研究结果可为PIEK的加工成型及应用提供参考。     

木糖醇的结晶动力学

应用粒数衡算理论模型,研究了木糖醇的结晶过程,分析了结晶过程的成核、生长机理和影响因素,采用间歇动态法测定了木糖醇的结晶动力学数据,回归了木糖醇的结晶动力学方程参数.研究表明升高温度有利于晶体成核,而且对于晶体生长的影响十分显著,同时当搅拌桨的形式一定时,成核速率随搅拌速率的增加而增大,晶体生长速率取决于溶质扩散速率和表面反应速率的综合作用.本研究为进一步提高木糖醇的工业结晶水平提供了理论依据.     

磷酸型两性淀粉结晶性质研究

通过X射线衍射分析仪对一步法制备的磷酸型两性淀粉颗粒结晶结构进行了测定分析，结果发现：在玉米原淀粉中同时引入阴、阳离子官能团不会改变玉米原淀粉的X射线衍射图样的“A”型衍射特征，但却降低了淀粉颗粒结晶度，降低程序与阳离子取代度和阴、阳离子取代度比值大小有关。     

浓缩液蒸发结晶实验研究

采用浓缩结晶的方法处理浓缩液,通过冷凝水、真空泵出水与自来水比较处理,可以看出浓缩结晶的方法对浓缩液有较好的处理效果。本实验为工程应用提供了一定的理论指导。     

阻燃PET的结晶性能研究

将含卤磷酸酯(A)、芳香族溴化物(B)以及含溴聚合物阻燃剂(C)与PET共混,制成阻燃型PET。应用差示扫描量热仪(DSC)法研究了这三种新型阻燃剂的加入对PET结晶性能的影响。结果表明,阻燃样品的玻璃化转变温度T_g、冷结晶温度T_gc、溶点T_m以及熔融结晶温度T_mc均比纯PET下降。阻燃剂的加入使PET的冷结晶容易进行,而从熔融态降温时的结晶过程变难。     

在MSMPR结晶器中谷氨酸的结晶动力学研究

用ＭＳＭＰＲ结晶器对谷氨酸从工业发酵液中连续等电点结晶的动力学进行了研究。 在假设△Ｌ定律适用于ＭＳＭＰＲ结晶过程的前提下，测量了晶体的粒数密度ｎ和晶体平均粒度 Ｌ之间的关系。在多组实验中１ｎ（ｎ·Ｌμｍ）和 Ｌ之间在Ｌ＞４０ μｍ范围内存在良好的直线关系， 说明谷氨酸结晶过程符合△Ｌ定律，在Ｌ＜４０ μｍ范围内，ｌｎ（ｎ·Ｌμｍ）值和Ｌ之间关系不符合 △Ｌ定律，对其原因在文中作了讨论。根据１ｎ（ｎ·Ｌμｍ）－Ｌ直线在坐标轴上的截距及其斜率所计 算出的晶核粒数密度ｎ°和晶体生长速率Ｇ之间的关系推导出结晶过程的成核速率Ｂ°。最后从 １ｎ（ｎ°·Ｌμｍ）与１ｎ（Ｇ·ｈμｍ－１）之间的直线关系再推导出谷氨酸从发酵液中连续等电点结晶在 １０℃情况下的成核速率Ｂ°－晶体生长速率Ｇ之间的动力学表达式：Ｂ°＝８．６５×１０7Ｇ０.２７。     

间规聚苯乙烯的非等温结晶动力学

用差示扫描量热分析研究了间规聚苯乙烯的非等温结晶动力学，并用几种不同的方法处理所得的ＤＳＣ数据，结果发现，ｓｐＳ的非等温结晶过程遵循Ｏｚａｗａ动力学方程，但不符合Ｊｅｚｉｏｒｎｙ方法中的Ａｖｒａｍｉ动力学方程。用Ｏｚａｗａ方程计算得到的Ａｖｒａｍｉ指数值高于等温结晶时所得的ｎ值，这是由于ｓＰＳ非等温结晶过程中的温度依赖性造成的，它使得Ａｖｒａｍｉ方程中的ｌｏｇ「－ｌｎ（１－Ｘｔ）」对ｌｏｇｔ不具有     

亚快速凝固结晶取向对强晶形态选择的影响

采用区域熔化定向凝固装置，对冷却速度在１３－１３０Ｋ／ｓ范围内Ｎｉ－５％Ｃｕ合金的结晶形貌研究表明：在温度梯度１３００Ｋ／ｃｍ条件下，晶体生长速度ｖ＝５００μｍ／ｓ时，不同结晶取向晶粒的结晶形貌不同；当晶体生长速度ｖ＝８００μｍ／ｓ时，不同结晶取向晶粒的细胞晶间距不同，亚快速凝固条件下，晶体生长方向对结晶形貌的影响非常显著。