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PVA水溶胶干燥机理及控制方案研究

邓文亮  
【摘要】:聚乙烯醇(polyvinyl alcohol—PVA)薄膜在水溶性、可降解性等方面的独特优点使其成为当前研究的热点。本论文进行了PVA水溶胶薄层干燥试验和变工艺干燥试验,并对热风与红外控制方案进行了改进。 在PVA水溶膜生产过程中,干燥系统的工艺参数的确定直接影响到干燥速率和能耗,为了确定钢带流延法生产PVA水溶膜的合理干燥方法和工艺参数,在自制的远红外辐射与热风对流联合干燥实验台上,以风温和风速为实验因素对PVA水溶胶进行了薄层干燥特性研究,采用多元线性回归确定了薄层干燥模型。通过对水溶胶的薄层干燥实验值和用PAGE模型预测值之间的比较表明,本文所求的PAGE模型能够正确反映水溶胶薄层干燥规律。 基于成膜过程中远红外的辐射距离、初始含水量,薄膜厚度存在交互关系,本文采取二次正交旋转组合设计法对PVA水溶胶进行了变工艺干燥试验研究,通过数据处理系统(DPS)进行试验数据处理,从而建立了以干燥质量为指标的数学回归方程,得出了较优的工艺组合。 针对传统的PVA水溶膜烘干线自动化程度低,能源消耗大等缺点,本文在热风与红外控制方面分别进行了改进。在红外方面,根据电热烘箱各加热阶段的不同要求,提出了采用分段式控制的复合温度控制方案。在热风方面,采用了PID交流变频调速控制和PID温度控制及Modbus现场总线通讯协议,合理的调整烘道内钢带的运行速度、各分段干燥器中的工作温度和湿度,形成合理的干燥曲线,从而提高产品的合格率,并减少电能损耗。


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