天然橡胶微波干燥动力学模型研究

利用本课题组设计发明的微波干燥湿天然橡胶物料设备,对微生物凝固湿天然橡胶进行物料表面温度分别为358、373、388、403 K的微波干燥试验,干燥时间均为15 min,每4 s获取一组干燥过程相关数据,测试分析湿天然橡胶(微生物凝固)的微波干燥失水特性,并建立湿天然橡胶微波干燥动力学模型.结果表明,干燥温度越高,湿天然橡胶含水率下降越快;快速干燥阶段为物料干燥的主要失水阶段;湿天然橡胶微波干燥动力学模型可由多项式模型来表示.     

不同干燥方式所得干天然橡胶的形态结构与性能

采用燃烧柴油产生热风干燥湿天然橡胶胶粒(热风温度115℃)和微波干燥湿天然橡胶胶粒(湿天然橡胶表面温度115℃),并研究其干胶粒的形态结构和性能.结果表明,采用微波干燥的于天然橡胶胶粒表面粗糙,仍基本保留湿天然橡胶加工胶粒过程所产生的切割痕迹;而热风干燥的干天然橡胶胶粒表面熔融平滑,已失去湿天然橡胶加工胶粒过程所产牛的切割痕迹.微波干燥的干天然橡胶分子量大于热风干燥的干天然橡胶分子量.微波干燥的干天然橡胶硫化胶的耐热氧老化性能得到显著提高,其老化前后拉伸强度变化率(-37%)和扯断伸长率变化率(-65%)明显高于热风干燥的干天然橡胶硫化胶的拉伸强度变化率(-57%)和扯断伸长率变化率(-87%).     

花生果微波-热风耦合干燥特性及能耗分析

为提高花生果干燥后的品质，采用脉冲间歇式-低强度微波、高强度微波以及高&低强度微波分别与热风 进行耦合干燥，研究不同干燥工艺下花生果的干燥特性、品质特性及干燥能耗情况。结果表明：采用脉冲间歇式- 高&低强度微波热风耦合的干燥工艺最佳，其中微波强度 0.95 W/g照射时间 16.7 min，微波强度 0.48 W/g照射时间 11.7 min，干燥总耗时198.3 min，可将花生果含水率从50.0%降至15.5%，并且其总能耗比低强度微波和高强度微波 分别降低了37.1%、8.6%，干燥后花生果的品质较佳。因此，脉冲间歇式-高&低强度微波热风耦合干燥工艺的研究 对花生果的减损具有重要意义。     

微波干燥对天然橡胶硫化胶热氧老化性能的影响

研究3种不同干燥方式所得天然橡胶硫化胶的热氧老化性能。采用TG和DTG测定了空气氛围下干燥后样品硫化胶的热氧降解温度,运用Coats-Redfern方程计算N2氛围下样品硫化胶热降解活化能;采用RPA 2000在应变为0.5 deg下进行频率扫描来评估样品耐热老化性能,并测定了样品硫化胶老化前后的力学性能。结果表明,微波干燥天然橡胶的力学性能明显优于热空气干燥和自然干燥,性能变化率和老化系数更大,样品RPA频率扫描tanδ值的增值更大,微波干燥样品的热降解活化能高于热空气干燥9 kJ/mol,与自然干燥样品接近,说明微波干燥天然橡胶硫化胶的热稳定性好,耐热氧老化性能得到显著提高。     

不同干燥方式所得干天然橡胶的形态结构号性能

采用燃烧柴油产生热风干燥湿天然橡胶胶粒（热风温度115℃）和微波干燥湿天然橡胶胶粒（湿天然橡胶表面温度115℃）,并研究其干胶粒的形态结构和性能。结果表明,采用微波干燥的干天然橡胶胶粒表面粗糙,仍基本保留湿天然橡胶加工胶粒过程所产生的切割痕迹;而热风干燥的干天然橡胶胶粒表面熔融平滑,已失去湿天然橡胶加工胶粒过程所产生的切割痕迹。微波干燥的干天然橡胶分子量大于热风干燥的干天然橡胶分子量。微波干燥的干天然橡胶硫化胶的耐热氧老化性能得到显著提高,其老化前后拉伸强度变化率（-37％）和扯断伸长率变化率（-65％）明显高于热风干燥的干天然橡胶硫化胶的拉伸强度变化率（-57％）和扯断伸长率变化率（-87％）。     

运用微波能技术干燥天然橡胶的研究

采用远红外、微波和微波干燥组合作为橡胶干燥介质热源,对干燥胶料的脱水效率、产量、外观质量、产品质量、生产成本、工艺条件等进行研究。研究结果表明：微波干燥单位时间的脱水效率平均为9.22%,是远红外干燥平均值的4.7倍,是气流干燥平均值的17.7倍;微波干燥最适于去除普通干燥方法较难去除的低水分(水分含量≤6%);最佳微波干燥组合是气流＋微波。     

响应面法优化龙眼肉微波真空干燥工艺

干燥是贮藏龙眼肉最有效的方法,本文采用响应面分析法(RSM)优化龙眼肉微波真空干燥工艺参数。以龙眼果肉为原料,采用中心组合试验设计,考察微波强度(2.0~10.0 W/g)和真空度(-55~-85 kPa)2个主要因子对干燥时间、产品色度、多糖含量和单位能耗4个指标的影响。以最短干燥时间、最大色度、最大多糖含量以及最小单位能耗为目标确定龙眼肉微波真空干燥最优工艺参数。结果表明,龙眼肉微波真空干燥最优工艺为:微波强度4 W/g,真空强度-85 kPa。在此条件下,其干燥时间、产品色度、多糖含量以及单位能耗分别为18 min,28.82,19.09%和16.45 kJ/g。     

胶清橡胶微波干燥正交试验及其性能研究

采用正交试验设计,研究了微波功率、物料质量、处理时间3个因子对微波干燥胶清胶过程中脱水率的影响,以及对微波干燥胶清橡胶的胶料硫化特性、力学和生胶性能。结果表明,适宜的工艺条件为微波功率600W、物料质量90g、处理时间300s］所得胶清橡胶的硫化特性、力学和生胶性能均达到或高于传统干燥。     

微波辐射凝固天然橡胶的工艺与性能研究

采用透射电镜(TEM)对微波辐射凝固天然橡胶的凝固过程进行观察,并对微波凝固天然橡胶的凝固条件进行研究。将微波凝固天然橡胶(m-NR)与酸凝固天然橡胶(a-NR)和热凝固天然橡胶(t-NR)的理化性能、机械性能、动态力学性能进行对比研究。结果表明,氨含量对m-NR的凝固效果有很大影响;与a-NR和t-NR相比,m-NR的机械性能较好;理化性能中,m-NR各项指标都能达到5#NR的标准;通过橡胶加工分析仪(RPA)温度扫描NR的混炼胶表明,m-NR的弹性模量(G′)最大,损耗因子(tanδ)最小。     

白胡椒微波干燥特性及数学模型研究

利用功率分别为200、400、600、800W的微波对白胡椒进行干燥试验.试验结果表明,与传统晾晒干燥工艺相比,微波干燥胡椒的时间大为缩短,但干燥后的白胡椒易开裂,微波功率越大,品质越差;利用3种方程建立薄层白胡椒微波干燥模型,并进行比较分析,结果显示基于Page方程的白胡椒微波干燥模型变量间相关性大,模型具有极显著意义,方程拟合效果较合理.对不同功率微波干燥得到的白胡椒产品进行感官评价,结果表明采用微波干燥方法得到的白胡椒产品品质随微波功率的升高而变差.     

螺杆挤压膨胀干燥对天然橡胶结构与性能的影响

天然橡胶的生产主要采用传统的热风干燥,但天然橡胶是热的不良导体且自粘性强,导致热风干燥普遍具有干燥效率低、胶料发粘和夹生等问题,这对产品的性能带来不利影响。而螺杆挤压膨胀干燥工艺作为一种新干燥工艺,已被广泛应用于合成橡胶工业,具有干燥效率高、自动化水平高和工艺稳定等特点,在天然橡胶（NR）生产加工中具有良好的发展和应用前景。本研究对比了传统热风干燥（NT）和螺杆挤压膨胀干燥（NCT）2种工艺制备NR的结构,分析NCT的性能特点,以探讨螺杆挤压膨胀干燥工艺运用在天然橡胶生产加工中的可行性。结果表明：在生胶层面,螺杆挤压膨胀干燥工艺由于干燥温度低、干燥用时短,能够有效降低NR分子链在干燥过程中受到的热氧降解,因此NCT相比NT而言具有更高的塑性初值、门尼粘度和凝胶含量,且对于蛋白质、挥发分等非胶组分的影响较小;对于纯胶配方硫化胶,NCT相较NT而言表现出更快的硫化速率。通过使用Mooney-Rivlin方程对硫化胶内部网络结构进行了拟合,发现NCT硫化后的有效交联密度和化学交联网络的数量相对较低,这使得NCT的拉伸强度、撕裂强度和模量等常规力学性能低于NT,疲劳性能方面也表现出了相对较高的压缩生热和蠕变。对于炭黑配方硫化胶,NCT与NT的常规力学性能无明显差异,这可能是由于硫化促进剂N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺的硫化速率较快所导致。但在动态力学性能方面,NCT的疲劳寿命更长,表现出更优异的动态疲劳性能,这与螺杆挤压膨胀干燥工艺能改善炭黑分散性有关。     

不同品种蓝莓干的品质比较及干燥方式的选择

以采摘自河源蓝莓种植基地的7个蓝莓品种为试材,对其采用热泵干燥的方式进行干燥处理,测定干燥前后样品的品质特性,包括可溶性糖含量、Vc含量、花青素含量以及多酚含量;比较干燥后品种之间的差异以及干燥前后的变化,以及测定了干燥后花青素对DPPH·自由基的清除能力;基于这些品质特性进行系统聚类分析,选出适合干燥的蓝莓品种,再对该品种的蓝莓进行3种不同方式的干燥,包括热泵干燥、热风干燥和真空干燥,同样进行上述品质特性测定及比较,对3种干燥方式进行简单评价。结果表明：园蓝是较适合用于干燥的蓝莓品种,真空干燥对蓝莓的营养成分有较好的保留。     

云南小粒种咖啡热风干燥特性及其数学模型

以云南小粒种咖啡为原料,探究小粒种咖啡热风干燥特性及最佳数学模型,为咖啡热风干燥工艺提供参考。对小粒种咖啡湿豆进行热风干燥,用正交试验的方法研究其在不同热风温度、风速、铺装厚度和搅拌转速下的热风干燥特性,比较10种数学模型在热风干燥特性中的适用性。结果表明：热风风速在干燥实验中对传热传质有催进作用;搅拌可加快热传递提高热效率,减少干燥时间;铺装厚度主要影响干燥用时,铺装厚度与干燥速率变化成反比;咖啡干燥以降速干燥为主,无明显恒速干燥阶段,热风温度对热风干燥的干燥特性影响最大;对正交试验进行极差、方差分析可知,温度40℃,风速1 m/s,搅拌转速2 r/min为最优热风干燥方案,最佳数学模型为Logarithmic模型,热风温度、热风风速与搅拌转速3个因素对热风干燥总时长影响的极差值为19、6.67、5.5,3个因素在95%置信区间下P值为0.011、0.082、0.391。主次顺序为热风温度A>热风风速B>搅拌转速C;由评价指标R²、SSE、残差均方及对比实验数据与常用干燥模型进行非线性回归拟合分析,结果显示Logarithmic模型拟合度最好,其中R²为0.986444、SSE为0.021734、残差均方为0.002075。该数学模型可预测云南小粒种咖啡湿豆的热风干燥特性曲线,也为实际的生产与加工提供依据和参考。     

不同生产工艺对天然橡胶臭氧老化性能与结构的影响

胶乳的凝固和干燥是天然生胶生产的重要环节。在不同凝固方式（酸凝固、微波凝固、自然凝固、微生物凝固）、不同干燥方式（自然风干、热风干燥）等不同工艺下研究了天然橡胶（NR）的理化性能及其臭氧老化前后物理机械性能,发现微生物凝固胶在相同臭氧老化条件下其拉伸强度最高,且变化率最低。采用臭氧老化研究的结果表明：微生物凝固胶（m-NR）硫化胶在静态拉伸状态下臭氧龟裂达到16 h。热重分析探讨了不同工艺NR硫化胶热老化过程,并采用衰减全反射傅立叶红外光谱（FTIR-ATR）技术初步探讨了臭氧对微生物凝固胶的老化作用。     

干燥技术对茶叶品质影响研究进展

干燥作为茶叶加工中的一道重要工序,不仅降低茶叶水分,便于贮藏;合理的干燥技术还可提高茶叶品质。目前,茶叶干燥方式主要有热风干燥、微波干燥、真空冷冻干燥及远红外干燥。不同干燥技术对茶叶风味成分有明显影响,成茶品质各有千秋。本文在述评不同干燥技术对不同茶类产品品质影响的基础上,提出通过开展干燥技术对茶叶美拉德反应产物的影响研究,将有助于开发出品质优异的茶叶产品。     

茶叶烘干机干燥数学模型的建立 Ⅱ.茶叶烘干机多薄层干燥模型

把绿茶揉捻叶在链板式茶叶烘干机内的干燥过程视作一个多薄层的干燥过程,并依据薄层叠代计算的原理,建立了茶叶烘干机多薄层干燥数学模型,在进叶叶层厚度为3—4厘米、进风温度为85—120℃和链轮转速为3—7转/分钟的干燥条件下,出叶含水率的模型预测值与实测值之间的绝对差均值为1.49(%,湿基),烘干机干燥过程含水率变化的模型预测值与实测值之间的均方差小于0.03145。