時(shí)間:2022-11-30 06:33:48
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇雙氧水的作用,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過(guò)程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
關(guān)鍵詞:蒽醌法;雙氧水;技術(shù);安全性
中圖分類號(hào):T-01 文獻(xiàn)識(shí)別碼:A 文章編號(hào):1001-828X(2016)015-000-01
雙氧水可以劃分為醫(yī)用、軍用、工業(yè)用三種,本文所要講述的則是雙氧水在工業(yè)方面的生產(chǎn)及相關(guān)安全性問(wèn)題。目前工業(yè)用雙氧水的生產(chǎn)方法有三種:電解法、異丙醇法和蒽醌法。在現(xiàn)有的三種生產(chǎn)方法中,蒽醌法由于原料簡(jiǎn)單、取材方便,同時(shí)具有低耗能、自動(dòng)化程度高的特點(diǎn),逐漸受到人們的關(guān)注,在雙氧水的生產(chǎn)中得到了普遍的發(fā)展與應(yīng)用。但雙氧水在生產(chǎn)過(guò)程中也存在一定的安全問(wèn)題,筆者結(jié)合自身經(jīng)驗(yàn),對(duì)蒽醌法生產(chǎn)雙氧水技術(shù)的安全性進(jìn)行探討與闡述。
一、蒽醌法的生產(chǎn)工藝
蒽醌法雙氧水生產(chǎn)工藝包含的工序有氫化工序、氧化工序、萃取凈化和后處理工序及其他相關(guān)的輔助工序,在所有工序中,對(duì)后處理工序的要求較高,是雙氧水生產(chǎn)過(guò)程中的一個(gè)關(guān)鍵工序。蒽醌法是以2-乙基蒽醌為載體,以芳烴和磷酸三辛酯為溶劑,調(diào)配成為工作液。蒽醌法在工作液中受到相應(yīng)溫度和壓力的作用,會(huì)與氫氣產(chǎn)生氫化反應(yīng)得出氫化液。氫蒽醌在氫化液中與氧氣在一定的條件下會(huì)發(fā)生氧化反應(yīng),之后會(huì)會(huì)為原來(lái)的狀態(tài),同時(shí)產(chǎn)生雙氧水;其中氫化液氧化后的液體狀態(tài)被稱為氧化也,在經(jīng)過(guò)相應(yīng)工序的處理,萃取塔與純水逆流萃取,得到雙氧水;再經(jīng)過(guò)凈化處理,進(jìn)入成品包裝工序。工作液在就經(jīng)過(guò)萃取后,成為萃余液,在后處理工序中經(jīng)過(guò)碳酸鉀干燥脫水,分解雙氧水和沉降分離堿,最后在白土床內(nèi)的活性氧化鋁吸附除堿和再生降解物后得到工作液,下一步依然對(duì)其進(jìn)行循環(huán)利用。
二、雙氧水的安全性分析
1.雙氧水的化學(xué)特性
雙氧水具有極強(qiáng)的氧化性,對(duì)于有機(jī)化合物和無(wú)機(jī)化合物都可將其氧化,雙氧水溶液和一些在生產(chǎn)過(guò)程中可能會(huì)得到的純度較高的溶液,都存在一定程度的不穩(wěn)定性,在分解過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生氧和水,同時(shí)產(chǎn)生大量的熱。當(dāng)溫度變得越來(lái)越高時(shí),相應(yīng)的分解速度也會(huì)越來(lái)越快。雙氧水還具有一定的還原性,這樣性能較弱,主要表現(xiàn)在遇到更強(qiáng)的氧化劑時(shí)才會(huì)顯現(xiàn)出來(lái)。
2.影響雙氧水穩(wěn)定性的因素
(1)純度較高的雙氧水溶液一般分解的速度比較慢,相應(yīng)的損失率也比較小,平均每年小于1%,但如果含有其他物質(zhì)的情況下,其分解速度就會(huì)有不同程度的變化,比如含有可溶性雜質(zhì)的雙氧水溶液,其分解速度就會(huì)有非常明顯的提升。
(2)雙氧水表面所接觸到的材質(zhì)和狀況對(duì)其分解的穩(wěn)定性有著較為緊密的聯(lián)系,加快雙氧水分解速度的表面材質(zhì)有:銅、銀、鈀、鉑等,其中銀材質(zhì)對(duì)雙氧水分解速率的影響較大,是最為活潑的一種材質(zhì),其原理為同一材質(zhì)的表面,表面較為粗糙的材質(zhì)的活躍性相對(duì)較高。
(3)pH數(shù)值的高低對(duì)雙氧水溶液的穩(wěn)定性有一定的影響;雙氧水本身屬于弱酸物質(zhì),pH 值為7時(shí),雙氧水為中性溶液,這一狀態(tài)下其穩(wěn)定性是最好的,但當(dāng)pH 值在7以下時(shí),其穩(wěn)定性卻并不會(huì)出現(xiàn)明顯的變化,整體的而影響也不大,但當(dāng)pH 值大于7時(shí),對(duì)溶液的穩(wěn)定性有很大程度的影響,造成雙氧水穩(wěn)定性的急劇惡化,由此可以看出,如果雙氧水中含有大量的堿性物質(zhì),這一狀態(tài)下的穩(wěn)定性較差,并且也加強(qiáng)了對(duì)活性離子的催化作用,這就要求在雙氧水的生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)ph值有非常嚴(yán)格的控制。
(4)波長(zhǎng)為 320-380 nm 的光,對(duì)雙氧水的分解速度的快速增長(zhǎng)有較為明顯的作用,當(dāng)氣相中雙氧水溶液的平衡蒸氣摩爾分?jǐn)?shù)在26%以上時(shí),會(huì)成為較大的安全隱患,可能會(huì)在常壓下生成爆炸性的混合蒸氣。
三、生產(chǎn)中雙氧水安全的參數(shù)
1.萃余液中雙氧水含量
萃余液是從工作液中萃取而來(lái),對(duì)其中的雙氧水含量要進(jìn)行嚴(yán)格的控制,保證在0.3g/L,
如果不對(duì)其進(jìn)行含量限制,在含量大于0.5g/L的時(shí)候,在干燥塔中分解形成的氧氣會(huì)影響工作液的接觸狀態(tài),使其出現(xiàn)較為明顯堿量增加的變化。為提高雙氧水濃度而進(jìn)行的操作,可能會(huì)出現(xiàn)萃余液中雙氧水含量超出正常含量標(biāo)準(zhǔn),這時(shí)導(dǎo)致的現(xiàn)象為:雙氧水在塔中分解的速度會(huì)急劇增加,與此同時(shí),如果不設(shè)置出有效的排放渠道,當(dāng)分解到一定程度時(shí)會(huì)因超壓而發(fā)生爆炸。
2.工作液酸、堿度
在氫化工序種,弱堿性有利于氫化反應(yīng),所以工作液堿度都在0.005g/L以上,但是工作液在氧化塔內(nèi)受到磷酸的影響而發(fā)生反應(yīng),向中和狀態(tài)變化時(shí),其酸度一般都不小于0.002g/L.在這樣的情況下,工作液如果還是堿性的話,那么氧化塔中的雙氧水則會(huì)出現(xiàn)分解的狀態(tài),分解過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)明顯的副作用,并且呈不斷加劇的現(xiàn)象,形成大量的降解物,影響雙氧水的正常分解。如果雙氧水的分解達(dá)到這一狀態(tài)卻依然進(jìn)入萃取塔,會(huì)引起塔中雙氧水的劇烈分解,一旦出現(xiàn)任何一個(gè)細(xì)小的誤操作都會(huì)對(duì)破壞萃取正常操作,嚴(yán)重的情況則會(huì)導(dǎo)致爆炸。
四、結(jié)語(yǔ)
針對(duì)蒽醌法生產(chǎn)雙氧水過(guò)程中存在的安全問(wèn)題,通常在兩個(gè)階段采取安全防范措施,一是在裝置建設(shè)過(guò)程中的安全措施,主要是在生產(chǎn)前做好各個(gè)方面的安全防范工作,保證在生產(chǎn)雙氧水的過(guò)程中,各個(gè)環(huán)節(jié)各個(gè)工序的生產(chǎn)工作都是在安全的環(huán)境下進(jìn)行的;另一個(gè)是在生產(chǎn)過(guò)程中,了解雙氧水在分解過(guò)程中可能出現(xiàn)爆炸的原因后,將可燃物質(zhì)如木材、棉布等物品放置在遠(yuǎn)離雙氧水甚至工作液系統(tǒng)的位置;防止靜電著火爆炸等,從多方面做好安全防范工作,保證生產(chǎn)過(guò)程的安全與順利。
參考文獻(xiàn):
[1]唐欣.蒽醌法生產(chǎn)雙氧水工作液中降解物的分析與合成[D].湘潭大學(xué),2006.
[2]王家見,張弘.蒽醌法生產(chǎn)雙氧水工藝安全分析與防控措施[J].安全、健康和環(huán)境,2012,11:14-16.
關(guān)鍵詞:過(guò)氧化氫;水處理;應(yīng)用
Abstract: in this paper, the hydrogen peroxide and the performance and characteristics do simply introduced, and its application in water treatment illustrated.
Keywords: hydrogen peroxide; Water treatment; application
中圖分類號(hào):TQ123.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):
1.引言
斯密特(1864)發(fā)現(xiàn)過(guò)氧化氫(H2O2)具有殺菌的功能。但是,由于工業(yè)上制取困難,使得它在水處理方面的實(shí)際應(yīng)用受到了限制?,F(xiàn)在可利用氨廠的弛放氣,經(jīng)變壓吸附等方法制得氫氣后,再用蒽醌法制成H2O2,成本較過(guò)去的電解法低,使H2O2替換氯作為水處理消毒殺菌劑成為可能。
根據(jù)國(guó)內(nèi)外研究成果認(rèn)為,H2O2是一種全面有效的殺菌劑,殺菌速度快。通過(guò)對(duì)人體傳染的腸病原體(諸如痢疾、傷寒、副傷寒、霍亂、大腸桿菌、枯草芽抱和凡噬菌體等)和對(duì)工業(yè)循環(huán)冷卻水中類菌(表l)所做的殺菌試驗(yàn)表明,H2O2對(duì)類菌都具有較強(qiáng)的殺滅作用,故H2O2可用作醫(yī)院污水消毒和工業(yè)循環(huán)冷卻水的殺菌滅藻劑。從殺菌性能來(lái)看,H2O2能比較廣泛地殺滅細(xì)菌、藻類、病毒及孢子,較快地氧化有機(jī)物,能有效地降低或抑制亞硝酸鹽的生成。有人做過(guò)這樣的試驗(yàn),向含亞硝酸鈉1250X10-6的水中,加入6300X10-6的H2O2之后,亞硝酸鈉含量為22X10-6。對(duì)某些污染物,有時(shí)用抓處理的效果比不上使用H2O2,尤其是當(dāng)處理含硫化合物的水時(shí),更顯示出H2O2的有效性。因此,H2O2在水的消毒處理上具有廣泛的應(yīng)用前景。
表1H2O2對(duì)循環(huán)冷卻水中典型菌類的殺菌效力
(注:試驗(yàn)性細(xì)菌的原始濃度105個(gè)/L。)
2.過(guò)氧化氫的特點(diǎn)
2.1殺菌作用強(qiáng)
雙氧水的理化性質(zhì)雙氧水學(xué)名過(guò)氧化氫,系無(wú)色透明液體,溶于水、醇及醚,高濃度時(shí)有腐蝕性,敞口放置時(shí),會(huì)漸漸分解為氧及水,30%的雙氧水的密度為1.1g/cm3,熔點(diǎn)-0.89℃,沸點(diǎn)151.4℃,分子式為H2O2,分子量為34.01。本品具有強(qiáng)烈的殺菌作用,在堿性條件下,效果更加明顯。
2.2穩(wěn)定性強(qiáng)
溫度雙氧水在較低溫度和較高純度時(shí),還是比較穩(wěn)定的。當(dāng)雙氧水加熱到153℃或更高溫度時(shí),便會(huì)發(fā)生猛烈的爆炸性分解。在較低溫度下,雙氧水的分解過(guò)程比較平穩(wěn)地進(jìn)行,分解反應(yīng)為2H2O22H2O+O2+46.9千卡。
pH介質(zhì)的酸堿度對(duì)雙氧水的穩(wěn)定性有很大的影響。在酸性條件下,雙氧水的性質(zhì)十分穩(wěn)定,發(fā)生氧化反應(yīng)的速度較慢;在堿性介質(zhì)中,雙氧水很不穩(wěn)定,分解速度很快。因此,在堿性環(huán)境中通過(guò)加熱方式,可以完全破壞過(guò)量的雙氧水。
雜質(zhì)是影響雙氧水穩(wěn)定性的重要因素。由于工業(yè)組成雙氧水中含有大量金屬離子之類的物質(zhì),所以,在工業(yè)級(jí)雙氧水的生產(chǎn)過(guò)程中,通常在雙氧水中加入大量的穩(wěn)定劑來(lái)抑制雜質(zhì)的催化作用。光波長(zhǎng)3200~3800埃之間的光線,會(huì)加速雙氧水的分解速度。食品級(jí)雙氧水因純度高,內(nèi)含金屬離子等雜質(zhì)很少,具有很好的穩(wěn)定性,如35.5%含量的食品級(jí)雙氧水,在陰涼通風(fēng)的庫(kù)內(nèi)存放半年,其有效含量一般可保持在35.0%~35.4%。
3.過(guò)氧化氫對(duì)水的處理
過(guò)氧化氫對(duì)水的處理其實(shí)質(zhì)是二價(jià)鐵離子(Fe2+)和H2O之間的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)催化生成•OH,使蘋果酸及其它有機(jī)物最終氧化為CO2和H2O。在反應(yīng)體系內(nèi)•OH首先與有機(jī)污染物RH反應(yīng)生成游離基R•,R•進(jìn)一步執(zhí)化生成CO2和H2O。使有機(jī)污染物最終得以降解。反應(yīng)方程式如下:
Fe2++H2O2Fe3++OH-+•OH
3.1過(guò)氧化氫的應(yīng)用范圍
雙氧水幾乎可用來(lái)處理所有污水,包括無(wú)機(jī)污水、有機(jī)污水。重點(diǎn)用于處理有毒污水,如硫化物、氰化物、肼類、亞硝酸鹽、有毒重金屬等。另外雙氧水還用于提高生化法處理廢水的能力,可防止污泥膨脹。
國(guó)外用雙氧水處理污水的比例約占雙氧水產(chǎn)量的30%,如造紙污水、含氰化物劇毒污水等的處理。殺氧水處理污水幾乎屬于空白。隨著各行各業(yè)對(duì)雙氧水的需求加大,雙氧水產(chǎn)量逐年增長(zhǎng),加之雙氧水處理污染物后分解為H2O及和O2,對(duì)環(huán)境不產(chǎn)生二次污染,預(yù)期雙氧水用于環(huán)保,尤其是用于各種污水處理方面定會(huì)有很大發(fā)展。
3.2污水處理的流程
來(lái)自裝置的化學(xué)污水進(jìn)入污水池,由泵打入反應(yīng)釜,在釜中加入一定量的硫酸亞鐵、雙氧水,而后加入石灰乳、絮凝劑等,經(jīng)沉淀分離,合格的污水即可排放,污泥經(jīng)過(guò)濾脫水后可作回填土用。采用雙氧水催化氧化―絮凝法處理雙氧水生產(chǎn)廢水的機(jī)理是在污水中加入雙氧水、二價(jià)鐵鹽,在酸性情況下,二價(jià)鐵鹽催化分解雙氧水,使之生成游離[OH],[OH]具有極強(qiáng)的氧化能力,可將污水中的少量芳烴、磷酸三辛酯、2―乙基蒽醌等污染物氧化處理掉,再加入石灰乳調(diào)節(jié)該污水的pH值,使之生成Fe(OH)3沉淀,經(jīng)絮凝分離即可達(dá)到凈化污水的目的。
用雙氧水催化氧化―絮凝法處理裝置產(chǎn)生的污水,具有流程簡(jiǎn)單、設(shè)備投資低等特點(diǎn),另外使用的雙氧水還可來(lái)源于濃縮裝置的蒸發(fā)殘液,該殘液雖為廢水,但其自身含有一定量的雙氧水(約20%),混入其它污水后,可減少處理用的雙氧水用量。裝置排出的少量廢雙氧水也可用來(lái)處理污水,得到以廢治廢結(jié)果,具有很好的經(jīng)濟(jì)效益。雙氧水處理完污水中的有機(jī)物后,自身分解為H2O和O2,對(duì)環(huán)境不產(chǎn)生第二次污染。
3.3雙氧水與臭氧的結(jié)合
H2O2/O3體系是在飲用水中應(yīng)用最廣泛的高級(jí)氧化技術(shù),因?yàn)橹恍柘虺粞醴磻?yīng)器中加入過(guò)氧化氫即可。日本在20世紀(jì)70年代末開始研究,美國(guó)在80年代將其用于城市污水處理中 。
臭氧本身具有極強(qiáng)氧化性,能去除大量有機(jī)物,但對(duì)某些鹵代烴及農(nóng)藥等有機(jī)物的氧化效果較差,將臭氧與過(guò)氧化氫結(jié)合使用可大大提高氧化效率。H2O2/O3對(duì)農(nóng)藥 久效磷也具有很好去除效果,20min內(nèi)去除率達(dá)95%以上。Nelieu等在一個(gè)10L循環(huán)式反應(yīng) 器中對(duì)0.46×10-5mol/L的阿特拉津氧化機(jī)理進(jìn)行了研究,并且就加入臭氧的條件、O3/H2O2的比值、溶液pH值以及HCO3-離子的存在對(duì)中間產(chǎn)物形成的影響進(jìn)行了分析。
O3/H2O2對(duì)工業(yè)廢水的處理也具有一定效果。Beltran等研究發(fā)現(xiàn),O3/H2O2在處理西紅柿加工廢水時(shí)對(duì)COD降解速率有較大提高,當(dāng)pH=6時(shí)COD的去除率為86%,但對(duì)于酒廠廢水則沒有效果。
飲用水方面主要集中在對(duì)地下水中鹵代烴處理的研究。1986年Aeita等人對(duì)受三氯乙烯(TCE)和四氯乙烯(PCE)污染的地下水進(jìn)行的中試表明,過(guò)氧化氫與臭氧的聯(lián)合使用可提高臭氧進(jìn)入水中的質(zhì)量遷移(提高因子為1.7),而且對(duì)TCE、PCE去除率為95%時(shí)所需要的臭氧量?jī)H是單獨(dú)用臭氧處理時(shí)的56%~64%。Duguet對(duì)去除地下水中苯化合物、鄰二氯硝基苯、三氯乙烯和四氯乙烯進(jìn)行了試驗(yàn),均取得了較好效果。
與UV高級(jí)氧化法相比,O3/H2O2法不需要UV使分子活化,因此其主要優(yōu)點(diǎn)就是在濁度較高的水中仍然運(yùn)行良好。
總結(jié)
目前過(guò)氧化氫高級(jí)氧化技術(shù)大多是對(duì)廢水進(jìn)行處理的,而對(duì)于有機(jī)物含量低的飲用水研究主要集中于受鹵代烴污染的地下水,應(yīng)加強(qiáng)對(duì)水中微量有機(jī)物的氧化去除效果、機(jī)理及運(yùn)行條件的研究,并將其應(yīng)用于飲用水的深度處理。為使過(guò)氧化氫高級(jí)氧化技術(shù)在水處理中廣泛應(yīng)用,需要對(duì)其氧化有機(jī)物的影響因素、效果、降解動(dòng)力學(xué)、降解機(jī)理等方面加強(qiáng)研究,同時(shí)也要加強(qiáng)對(duì)降解過(guò)程的中間產(chǎn)物以及降解途徑的分析,從而確定在去除有機(jī)污染物過(guò)程中是否產(chǎn)生其他有害物質(zhì)。
參考文獻(xiàn)
[1]邵曉東,李瑛.魯米諾化學(xué)發(fā)光分析法研究進(jìn)展[J].化學(xué)研究,2010年01期
關(guān)鍵詞:己內(nèi)酰胺 氨肟化反應(yīng) 催化劑 生產(chǎn)成本
己內(nèi)酰胺是一種重要的有機(jī)化合物,其下游產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于紡絲、輪胎、食品包裝等行業(yè)。近幾年,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)己內(nèi)酰胺的需求量日益增加,2010年以前國(guó)內(nèi)己內(nèi)酰胺生產(chǎn)廠家僅有巴陵、石家莊化纖、南京東方、衢州化工等四家,為滿足市場(chǎng)的需求,2010年至今四年間全國(guó)各地已建成投產(chǎn)或在建己內(nèi)酰胺生產(chǎn)裝置達(dá)9家之多。新建生產(chǎn)裝置采用工藝多為環(huán)己酮氨肟化法生產(chǎn)環(huán)己酮肟,然后再進(jìn)行液相重排生成己內(nèi)酰胺,其中環(huán)己酮的氨肟化反應(yīng)是該工藝中的核心控制工序。目前大多生產(chǎn)廠家均采用傳統(tǒng)的工藝控制條件,但存在催化劑消耗高、工藝波動(dòng)、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定等諸多缺陷,本文就肟化反應(yīng)工藝和質(zhì)量的穩(wěn)定、催化劑消耗的降低等各方面對(duì)反應(yīng)條件進(jìn)行了研究,具體是從反應(yīng)溫度、醇酮比、雙氧水與酮比等方面做了改進(jìn)性研究,在實(shí)際生產(chǎn)中起到了良好的效果
一、反應(yīng)溫度對(duì)催化劑催化能力的影響
肟化反應(yīng)是典型的放熱反應(yīng),傳統(tǒng)的肟化反應(yīng)溫度一般控制在80~85℃,本文以環(huán)己酮轉(zhuǎn)化率和選擇性均不小于99.5%為標(biāo)準(zhǔn),在同等的生產(chǎn)能力條件下考察了不同反應(yīng)溫度對(duì)催化劑活性的影響
表1 溫度對(duì)催化劑活性的影響
反應(yīng)條件:醇/酮=3:1(w/w);雙氧水/酮=1.15:1(mol/mol);酮流量:7t/h
從表中可以看出,隨著反應(yīng)溫度的升高相同量的催化劑催化的環(huán)己酮量呈上升趨勢(shì),肟的催化劑單耗逐漸下降,即催化劑的活性隨著反應(yīng)溫度的升高而增大。溫度的升高有利于轉(zhuǎn)化率的提高和穩(wěn)定,在溫度為94~98℃時(shí)肟的催化劑單耗可降至0.143~0.152 kg/(t肟),但是在實(shí)際生產(chǎn)中隨著溫度的升高肟的選擇性會(huì)有所下降和生產(chǎn)的穩(wěn)定性及危險(xiǎn)性會(huì)相應(yīng)增加,結(jié)合實(shí)際生產(chǎn),肟化反應(yīng)的最佳控制溫度為94~98℃,肟的催化劑單耗為0.143~0.152 kg/(t肟),相比傳統(tǒng)的溫度控制條件下催化劑的消耗降低了0.2~0.35 kg/(t肟)。
二、叔丁醇和環(huán)己酮的比值對(duì)跨膜壓差和催化劑流失的影響
叔丁醇作為反應(yīng)體系中的溶劑,其本身不參與反應(yīng),但是與環(huán)己酮的比值大小卻對(duì)催化劑的分離體系有重要影響。本文中所述的催化劑分離體系為膜管過(guò)濾系統(tǒng),膜通量的大小直接決定了生產(chǎn)能力,同時(shí)也是催化劑損失的重要影響因素。膜管的通量主要表現(xiàn)在跨膜壓差的大小,根據(jù)本實(shí)驗(yàn)裝置具體情況,較好狀態(tài)下的跨膜壓差應(yīng)為0~30kpa。
表2 叔丁醇與環(huán)己酮的比值對(duì)跨膜壓差的影響
反應(yīng)條件:反應(yīng)溫度85℃;雙氧水/酮=1.15:1(mol/mol);酮流量:7t/h
表中可以看出在同樣生產(chǎn)狀況下,隨著醇/酮的增加跨膜壓差逐漸由-15.78上升到12.36,即說(shuō)明且醇/酮值越大,膜管阻力越小,其膜通量也就越大;同時(shí)反應(yīng)清液中催化劑的含量也越來(lái)越小,其主要機(jī)理為過(guò)大的膜阻力造成催化劑在膜管表面較多的積累,在壓差的推動(dòng)下造成催化劑過(guò)多的流失。但是,醇/酮值過(guò)大會(huì)改變反應(yīng)體系的組成,影響成品的生成效率,同時(shí)也對(duì)后工序造成一定的分離負(fù)擔(dān),增加了生產(chǎn)成本。綜合考慮,實(shí)際生產(chǎn)中醇/酮介于3.5~4.5:1最佳。
三、雙氧水和酮的比值對(duì)轉(zhuǎn)化率的影響
本文主要實(shí)驗(yàn)方法為:在轉(zhuǎn)化率低于99.5%時(shí),改變雙氧水與環(huán)己酮的比值,考察反應(yīng)轉(zhuǎn)化率的變化,其最終目的仍為通過(guò)改變雙氧水與環(huán)己酮的比例來(lái)降低催化劑的消耗。
表3 雙氧水與環(huán)己酮比值對(duì)轉(zhuǎn)化率的影響
反應(yīng)條件:反應(yīng)溫度85℃;醇/酮=3:1(w/w);酮流量:7t/h
表中可以看出,當(dāng)轉(zhuǎn)化率降至99.42%(即為本文中所述催化劑失活狀態(tài))以下時(shí),通過(guò)提高雙氧水與環(huán)己酮的比值調(diào)節(jié)方式,可以將轉(zhuǎn)化率提高至99.5%以上,實(shí)際生產(chǎn)表明通過(guò)調(diào)整雙氧水與環(huán)己酮比值后轉(zhuǎn)化率維持在99.5%以上可以達(dá)4~10h,這種方式同樣發(fā)揮了催化劑的最大作用,且環(huán)己酮肟的選擇性不會(huì)受到太大的影響,降低了己內(nèi)酰胺的催化劑消耗,減少了生產(chǎn)成本。雙氧水與環(huán)己酮比值過(guò)高會(huì)造成雙氧水的大量分解,生產(chǎn)中危險(xiǎn)因素會(huì)增加,且造成雙氧水的浪費(fèi)。綜合考慮,雙氧水與環(huán)己酮的比值處于1.20~1.25(mol/mol)為最佳。
四、小結(jié)
環(huán)己酮氨肟化反應(yīng)是目前大多數(shù)己內(nèi)酰胺生產(chǎn)工藝采取的中間產(chǎn)品合成方法,也是己內(nèi)酰胺生產(chǎn)中的核心工序,由于催化劑價(jià)格的昂貴、反應(yīng)的控制困難等原因,造成了大多肟化裝置的成本較高,本文對(duì)肟化反應(yīng)影響較大的幾個(gè)因素進(jìn)行了研究和探索,優(yōu)化了反應(yīng)控制條件,最大程度的發(fā)揮了催化劑的作用,降低了催化劑的損失量,提高了反應(yīng)的收率,大大降低了催化劑的單耗及綜合生產(chǎn)成本。綜上所述,環(huán)己酮氨肟化反應(yīng)較優(yōu)的控制條件為:溫度94~98℃,此時(shí)肟的催化劑單耗為0.143~0.152 kg/(t肟);叔丁醇和環(huán)己酮比例控制在3.5~4.5:1(w/w)為最佳;雙氧水與環(huán)己酮比例較優(yōu)的控制范圍為1.20~1.25(mol/mol)。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:蒽醌法 過(guò)氧化氫 降解物 氧化鋁
1 活性氧化鋁的作用及原理
活性氧化鋁在雙氧水生產(chǎn)中的作用主要在兩方面:一是再生生產(chǎn)中由于副反應(yīng)產(chǎn)生的降解物,使其恢復(fù)為有效物質(zhì)。降低物料消耗,提高資源利用率。二是脫除工作液中夾帶的堿液、吸附生產(chǎn)中產(chǎn)生的有害雜質(zhì),提高產(chǎn)品質(zhì)量,減少對(duì)昂貴的催化劑的損害。
2 活性氧化鋁的性能評(píng)價(jià)
雙氧水發(fā)展初期,人們認(rèn)為氧化鋁主要是脫除工作液中的雜質(zhì)及夾帶的堿液。所以,以對(duì)堿的吸附能力,來(lái)衡量氧化鋁的活性。一般要求大于60%,測(cè)定方法是:將定量的氧化鋁浸泡于定量的醋酸-苯溶液。然后用氫氧化鈉返滴定,計(jì)算吸堿能力。后來(lái)人們發(fā)現(xiàn)氧化鋁的重要作用是再生降解物,所以又有了用再生能力衡量氧化鋁活性的指標(biāo)。測(cè)定方法是:稱20g氧化鋁,置于250mL的錐形瓶中,加入100mL含降解物的工作液,于50℃在振蕩器內(nèi)震蕩5小時(shí),測(cè)定前后蒽醌含量變化,其差值即為再生活性。差值越高越好。但是,這個(gè)方法有局限性,一是它受氧化鋁本身粒度的影響,氧化鋁的活性一方面靠自身的結(jié)構(gòu),另一方面靠比表面積,粒度大,比表面積小,相對(duì)活性小。二是受工作液的影響,用來(lái)測(cè)量的工作液降解物含量低,測(cè)量出來(lái)的再生能力自然也低。但這并不表明氧化鋁活性差。
3 氧化鋁的使用
氧化鋁在雙氧水生產(chǎn)的作用如同醫(yī)療上的血液透析儀,它除了把生產(chǎn)中如同血液的工作液中的有害成分脫除外,還能把一些可以利用的成分再生。因此利用和選擇好氧化鋁,對(duì)生產(chǎn)廠至關(guān)重要。根據(jù)本人對(duì)雙氧水生產(chǎn)廠家服務(wù)多年的經(jīng)驗(yàn),并基于上述理論,提出如下建議,并已取得生產(chǎn)廠的認(rèn)可。
3.1 選擇合適的產(chǎn)品 盡管國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)氧化鋁的廠家很多,但是真正適合雙氧水生產(chǎn)的氧化鋁并不多,適合國(guó)內(nèi)更少。雙氧水生產(chǎn)廠應(yīng)該慎重選擇。選擇的依據(jù),一是再生能力,二是凈化能力。表1為國(guó)內(nèi)某大廠對(duì)不同廠家氧化鋁的再生能力評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)。從表1中,可以看出就再生能力來(lái)說(shuō),我廠和溫州廠接近且略高。但是,我廠的再生速度比較快,適合大生產(chǎn)需要。表2為過(guò)國(guó)內(nèi)某大廠對(duì)不同廠家氧化鋁的實(shí)際性能觀測(cè)數(shù)據(jù)。表2中觀測(cè)時(shí)間為2002年,觀測(cè)時(shí)間為1個(gè)月。
3.2 合適的使用方法 除了選擇合適的氧化鋁之外,正確的使用也能起到事半功倍的作用。根據(jù)筆者多年服務(wù)的經(jīng)驗(yàn),以下問(wèn)題需要注意。
使用周期:表3為國(guó)內(nèi)某大廠對(duì)不同廠家氧化鋁、不同使用時(shí)間的再生能力測(cè)定數(shù)據(jù)。
從表3中數(shù)據(jù)看,使用初期再生能力沒有充分發(fā)揮出來(lái)(3小時(shí)以內(nèi)),直到6小時(shí)以上才看出明顯再生作用。但時(shí)間繼續(xù)延長(zhǎng),氧化鋁活性達(dá)最大值并保持相當(dāng)時(shí)間后,趨于下降,這時(shí)需要更換新的氧化鋁。表中雖未列入實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),但生產(chǎn)實(shí)踐和觸媒活性變化理論表明,這個(gè)結(jié)論是正確的。但是,具體給出確切的判據(jù)是很難的,這是因?yàn)椴煌瑥S家的氧化鋁質(zhì)量參差不齊,不同雙氧水廠家的生產(chǎn)情況不盡相同,所以具體的指標(biāo)是難以給出的。但根據(jù)國(guó)內(nèi)開得比較好的大廠經(jīng)驗(yàn)和國(guó)外的數(shù)據(jù),一般消耗控制在4.5kg/t(以27.5%雙氧水計(jì))。根據(jù)前述理論,也可以根據(jù)生產(chǎn)中2-乙基蒽醌、四氫蒽醌的變化來(lái)判斷。若2-乙基蒽醌含量下降,可以判斷為需要更換后處理氧化鋁床;同理,若四氫蒽醌含量下降,可以判斷為需要更換氫化氧化鋁床。
4 結(jié)論
氧化鋁是雙氧水生產(chǎn)中的重要助劑,它關(guān)系到原料消耗、產(chǎn)品質(zhì)量。應(yīng)用氧化鋁,要根據(jù)化學(xué)原理,采取合適的評(píng)價(jià)指標(biāo),用在合適的工序。本文給出了評(píng)價(jià)指標(biāo),并根據(jù)國(guó)內(nèi)外的應(yīng)用實(shí)踐數(shù)據(jù),給出了氧化鋁使用周期、使用方法、使用量。對(duì)有關(guān)廠家具有指導(dǎo)意義。
參考文獻(xiàn):
[1]陳冠群,周濤,曾平,葛志強(qiáng).蒽醌法生產(chǎn)雙氧水的研究進(jìn)展[J].化學(xué)工業(yè)與工程,2006(06).
關(guān)鍵詞:尾氣回收,活性碳纖維,膨脹機(jī)
1.概述
雙氧水是一種綠色化工產(chǎn)品,其生產(chǎn)和使用過(guò)程幾乎沒有污染,故被稱為“清潔”的化工產(chǎn)品,其應(yīng)用前景日趨看好。最初雙氧水僅用于醫(yī)藥和軍工,逐步應(yīng)用于化學(xué)品合成、紡織、造紙、環(huán)保、食品、醫(yī)藥、冶金和農(nóng)業(yè)等廣泛領(lǐng)域,市場(chǎng)需求日益擴(kuò)大。
雙氧水主要用于漂白、化學(xué)品合成和環(huán)境保護(hù)等三大領(lǐng)域。并與相關(guān)產(chǎn)品相比,顯示出絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。例如:雙氧水用于各類織物的漂白,不僅是因?yàn)閷?duì)纖維強(qiáng)度的損傷小、織物不易返黃、手感適宜,對(duì)環(huán)境沒有污染;在化學(xué)品合成方面,雙氧水可制造多種無(wú)機(jī)過(guò)氧化物,其中最重要的是過(guò)硼酸鈉和過(guò)碳酸鈉,它們都是洗滌劑的添加劑,具有漂白消毒作用,用量很大。雙氧水可用于處理有毒廢水,其中處理最多和最有效的是硫化物、氰化物、酚類化合物。雙氧水還可用于處理有毒廢氣,如SO2、NO、H2S等,處理的方式多樣,效果良好;且用雙氧水處理有毒污染物時(shí),處理范圍廣、效果好,且不產(chǎn)生二次污染。
2. 各種氧化尾氣回收的方法介紹
目前國(guó)內(nèi)普遍采用的芳烴回收裝置主要有低溫水也叫冰機(jī)法;活性炭纖維吸附法;渦輪膨脹機(jī)法。
2.1.1概括
尾氣首先進(jìn)行阻火和過(guò)濾,以去除其中的顆粒物,然后進(jìn)入吸附箱。主體裝置采用三個(gè)吸附箱并聯(lián)工作,運(yùn)行時(shí)相互切換,共用一套管路系統(tǒng)。兩個(gè)吸附箱進(jìn)行吸附,一個(gè)吸附箱進(jìn)行解吸和干燥,定時(shí)切換。運(yùn)行時(shí),尾氣由吸附箱下部進(jìn)入,其中的重芳烴組分被活性炭纖維吸附下來(lái),凈化后的氣體從吸附箱上部排出。系統(tǒng)運(yùn)行時(shí),冷凝器、分層槽和儲(chǔ)槽內(nèi)的不凝氣經(jīng)漩渦氣泵回送至裝置尾氣入口。
吸附在活性炭纖維上的重芳烴用水蒸汽進(jìn)行解吸。蒸汽由箱上部進(jìn)入,穿過(guò)活性炭纖維床層,將被吸附的組分解吸出來(lái)并帶入冷凝器,解吸氣體被冷凝下來(lái)流入分層槽;在分層槽內(nèi),重芳烴和水靠重力自動(dòng)分離,上層得到的重芳烴予以回收,下層的化學(xué)污水直接排放?;钚蕴坷w維完成脫附并經(jīng)新鮮空氣干燥后,切換回吸附狀態(tài),從而完成一個(gè)循環(huán)。整個(gè)過(guò)程在PLC控制下連續(xù)自動(dòng)運(yùn)行。
2.1.2工藝技術(shù)特點(diǎn)
1)活性炭纖維具有比表面積大(≥1250 m2 /g),吸附性能高,易脫附的特點(diǎn)。活性炭纖維使用壽命視尾氣的潔凈程度等條件而定,一般大于一年,且更換方便、環(huán)保、無(wú)污染。
2)本裝置可全自動(dòng)運(yùn)行,無(wú)人值守。工藝流程通過(guò)PLC控制進(jìn)行自動(dòng)化操作,各工藝步驟嚴(yán)格按照時(shí)序控制,溫度、壓力、流量和閥位的工況實(shí)時(shí)顯示,故障及時(shí)報(bào)警并顯示位置,使得吸附器的吸附、解吸和干燥連續(xù)穩(wěn)定地循環(huán)運(yùn)行。
3)操作彈性大,運(yùn)行可靠,能適應(yīng)生產(chǎn)線工藝參數(shù)的一般波動(dòng)。根據(jù)尾氣流量和溶劑含量的變化,對(duì)吸附時(shí)間進(jìn)行調(diào)整,從而適應(yīng)生產(chǎn)工序的變動(dòng)。
4)根據(jù)化工裝置制造要求,控制箱采用正壓防爆,全套裝置按防爆要求進(jìn)行設(shè)計(jì)、選型、制作和安裝,裝置安全可靠。
2.2.1 渦輪膨脹機(jī)法
渦輪膨脹機(jī)法是利用尾氣自身膨脹制冷,然后利用此冷量回收尾氣中的芳烴,此方法的優(yōu)點(diǎn)是基本不消耗其他的能量。
2.2.2工藝技術(shù)特點(diǎn)
1) 冷量強(qiáng),自循環(huán)降溫
氧化尾氣經(jīng)過(guò)預(yù)處理后,通過(guò)特制的膨脹機(jī)前后的氣體溫差可達(dá)20—25℃, 10000m3/h尾氣經(jīng)膨脹制冷后冷量可達(dá)100余千瓦。例如:進(jìn)膨脹機(jī)的尾氣溫度如果為20—15℃,則出膨脹機(jī)的氣體可降到0℃-- -10℃,這部分低溫氣體在分離罐內(nèi)分離除去被冷凝下來(lái)的芳烴后,不凝的冷氣就作為冷源去給隨后而來(lái)的尾氣降溫,可理解為是尾氣自循環(huán)降溫過(guò)程。
2) 節(jié)能
整個(gè)工作過(guò)程除一臺(tái)0.8KWh電的油泵外,再無(wú)需消耗其他任何動(dòng)力,幾乎沒有運(yùn)行費(fèi)用,設(shè)備全自動(dòng)運(yùn)行,無(wú)需看護(hù)。有經(jīng)驗(yàn)表明,如果運(yùn)行條件正常,近幾年內(nèi)幾乎無(wú)維修費(fèi)用發(fā)生。
3) 回收芳烴的效果平穩(wěn)持續(xù),無(wú)波動(dòng)
由于該法使用的是尾氣膨脹產(chǎn)生的冷量,所以只要雙氧水裝置運(yùn)行平穩(wěn),氧化尾氣量穩(wěn)定,膨脹機(jī)就會(huì)正常運(yùn)行,回收效果就呈穩(wěn)定的狀態(tài),無(wú)波動(dòng),也不會(huì)有象吸附法那樣隨使用時(shí)間的延續(xù)而效果下降的現(xiàn)象。正常使用條件下裝置芳烴消耗完全可控制在4kg/t 雙氧水以下。
4) 環(huán)保
首先,膨脹制冷法處理尾氣的工藝本身無(wú)有害物排放,不使用污染物。回收的芳烴等物料也清亮透明,不存在被污染變黑的隱患,無(wú)需蒸餾處理而可直接使用,因而不產(chǎn)生二次污染;如果生產(chǎn)平穩(wěn),系統(tǒng)搭配適當(dāng),尾氣經(jīng)該法處理后大氣排放基本可達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),是理想的有利于環(huán)境保護(hù)的裝置。
5) 安裝方便。
該工藝所有設(shè)備基本上無(wú)需土建基礎(chǔ),就地平放即可。無(wú)需配設(shè)蒸汽、循環(huán)水等管道。機(jī)組運(yùn)行平穩(wěn),無(wú)振動(dòng)感,無(wú)需地腳螺栓固定。機(jī)組體積小,單套膨脹機(jī)組制冷回收的工藝占地不超過(guò)20m2 。經(jīng)濟(jì)效益突出。
3 氧化尾氣回收的方案選擇
由于冰機(jī)法是直接利用冰機(jī)產(chǎn)生的冷量制造低溫水,然后利用低溫水在氧化尾氣冷卻器中與尾氣換熱,對(duì)尾氣進(jìn)行降溫以回收其中的芳烴,冰機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中需要消耗一定量的電量,該方法是最早的尾氣芳烴處理方法,其運(yùn)行成本較高。因此現(xiàn)在已無(wú)雙氧水廠家直接利用該工藝進(jìn)行氧化尾氣回收。
活性炭纖維吸附法由于利用活性炭纖維的強(qiáng)吸附能力特性,因此回收率較高,因此在現(xiàn)在的雙氧水廠家氧化尾氣回收工藝中采用的相對(duì)比較多,并且使用效果較好,該工藝操作簡(jiǎn)單穩(wěn)定,芳烴回收率高,有良好的經(jīng)濟(jì)效益。
渦輪膨脹機(jī)法是近期出現(xiàn)的一種新型氧化尾氣回收方法,其實(shí)質(zhì)也是也是低溫冷凝法,但工藝?yán)梦矚獾挠鄩候?qū)動(dòng)蝸輪作功產(chǎn)生低溫介質(zhì),不要額外的動(dòng)力,因此與活性炭纖維吸附法相比動(dòng)力消耗較小,也沒有蒸汽消耗,因此在節(jié)能降耗方面有一定的優(yōu)越性,該工藝氧化尾氣芳烴回收率雖然效果較好,但工藝是利用低溫冷凝回收芳烴與活性炭纖維利用吸附特性回收重芳烴相比,回收還有一定差距。下圖為渦輪膨脹機(jī)法機(jī)組外形尺寸。
因此,為了更好的利用上述兩種工藝的特性,現(xiàn)有國(guó)內(nèi)廠家將活性炭纖維吸附法和渦輪膨脹機(jī)法配合使用,并且根據(jù)相關(guān)報(bào)道已取得良好的效果[2]。
4 結(jié)論
雙氧水作為一種綠色化工產(chǎn)品,其市場(chǎng)需求日益擴(kuò)大。本文對(duì)雙氧水尾氣重芳烴回收現(xiàn)有工藝情況的優(yōu)缺點(diǎn)和使用情況作了一個(gè)簡(jiǎn)要的分析和闡述。在我們現(xiàn)在設(shè)計(jì)過(guò)程中也只是使用了活性炭纖維吸附工藝,但在將來(lái)的雙氧水設(shè)計(jì)過(guò)程中,我們也要與時(shí)俱進(jìn),采用更加先進(jìn)和成熟的氧化尾氣回收工藝,為業(yè)主取得更大收益。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:雙氧水與HPPO法 環(huán)氧丙烷 技術(shù)路線 探討
一、前言
環(huán)氧丙烷是重要的有機(jī)化工原料,在丙烯的衍生物中僅次于聚丙烯和丙烯腈,居第三位。PO化學(xué)性質(zhì)極其活潑,應(yīng)用極為廣泛。以PO為原料生產(chǎn)聚醚多元醇進(jìn)而生產(chǎn)聚氨酯是其最大用途;其次可用于生產(chǎn)聚氨酯彈性體及用途廣泛的丙二醇、丙二醇醚等表面活性劑;還可用于生產(chǎn)油田破乳劑、農(nóng)藥乳化劑及潤(rùn)濕劑等。全稱為1,2-環(huán)氧丙烷,有氯醇法、共氧化法和直接氧化法(HPPO)三種工業(yè)生產(chǎn)工藝。三種生產(chǎn)工藝的比較:
三種工藝路線基本情況
從上表可以看出,HPPO法因其運(yùn)行成本低、節(jié)能環(huán)保而占據(jù)優(yōu)勢(shì),但是高濃度的H2O2無(wú)法長(zhǎng)距離運(yùn)輸,必須現(xiàn)場(chǎng)配套提供,因此未來(lái)的環(huán)氧丙烷生產(chǎn)技術(shù)路線方向應(yīng)為雙氧水與HPPO法的集成技術(shù)。
二、雙氧水與HPPO法的集成技術(shù)
1.技術(shù)路線基本情況
雙氧水直接氧化丙烯制環(huán)氧丙烷新技術(shù)開發(fā)的原位耦合法相比,簡(jiǎn)化了工藝流程,減少了規(guī)劃及的損失;與傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)方法相比,工藝簡(jiǎn)單,環(huán)境友好,無(wú)聯(lián)產(chǎn)品問(wèn)題;在優(yōu)化的工藝條件下,催化劑循環(huán)使用5次以后環(huán)氧丙烷相對(duì)雙氧水的產(chǎn)率仍保持在87%以上,產(chǎn)物分布選擇性>99%.
新方法在適宜的溶劑體系中,在該研究組開發(fā)的新一代反應(yīng)控制相對(duì)轉(zhuǎn)移催化劑作用下,可直接催化雙氧水氧化丙烯,高選擇性的生成環(huán)氧丙烷。反應(yīng)結(jié)束后,催化劑及溶劑都可以循環(huán)使用,因而對(duì)環(huán)境友好。
乙基蒽醌(或叔丁基蒽醌與乙基蒽醌的混合物)(QH2)與分子氧、丙烯在TS-1催化作用下,集成反應(yīng)生成環(huán)氧丙烷,Q通過(guò)加氫還原完成反應(yīng)循環(huán)。
QH2+O2Q +H2O2
H2O2+CH3CH=CH2PO+H20
Q+H2QH2
集成工藝的環(huán)氧丙烷收率為78%。
三、我國(guó)國(guó)內(nèi)環(huán)氧丙烷的生產(chǎn)情況
我國(guó)自1965年第一套環(huán)氧丙烷投入生產(chǎn)以后,直至1988年齊魯石化公司氯堿廠建成32kt/a裝置投產(chǎn)以來(lái),在真正使我國(guó)的環(huán)氧丙烷裝置有了大幅度的提高,可是盡管如此多年以來(lái),由于各裝置的開工率并不是太高,使得國(guó)內(nèi)環(huán)氧丙烷的總產(chǎn)量一直無(wú)法滿足國(guó)內(nèi)的需求,直到2000年開始國(guó)內(nèi)量產(chǎn)才算是得到了大幅度的提升,已達(dá)到40482t,與1999年相比增幅達(dá)到43.5%。2001年國(guó)內(nèi)生產(chǎn)量為44676t比上年增加10.4%,可是產(chǎn)量仍不能滿足市場(chǎng)需求。
隨著我國(guó)對(duì)工業(yè)發(fā)展的支持力度的加大和外國(guó)先進(jìn)設(shè)備的引進(jìn),我國(guó)的環(huán)氧丙烷的生產(chǎn)能力也得到了巨大的提高。
四、目前國(guó)際上環(huán)氧丙烷的相關(guān)狀況
當(dāng)前,世界市場(chǎng)每年環(huán)氧丙烷的消費(fèi)量大約是88萬(wàn)噸,產(chǎn)品主要用于生產(chǎn)環(huán)氧樹脂、合成甘油、氯醇橡膠以及縮水甘油醚類等。環(huán)氧氯丙烷的主要消費(fèi)國(guó)家和地區(qū)是美國(guó)、西歐和日本,其中西歐的消費(fèi)量約為25.0萬(wàn)噸/年,約占世界環(huán)氧氯丙烷總消費(fèi)量的28.4%;美國(guó)的消費(fèi)量約為33.0萬(wàn)噸/年,約占世界總消費(fèi)量的37.5%;日本的消費(fèi)量約為9.5萬(wàn)噸/年,約占世界總消費(fèi)量的10.8%。
目前,國(guó)際市場(chǎng)上所供應(yīng)的環(huán)氧氯丙烷的主要來(lái)自日本和美國(guó),亞洲和東歐各國(guó)為主要進(jìn)口國(guó),西歐的環(huán)氧氯丙烷供需基本平衡。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)分析可以預(yù)計(jì)今后幾年世界環(huán)氧氯丙烷的需求量將以年均約5%-6%的速度增長(zhǎng)。
因此,對(duì)雙氧水與HPPO法集成生產(chǎn)環(huán)氧丙烷的技術(shù)路線進(jìn)行探討研究至關(guān)重要,一來(lái)可以增強(qiáng)我國(guó)的環(huán)氧丙烷的生產(chǎn)能力,促進(jìn)國(guó)內(nèi)環(huán)氧丙烷供求平衡進(jìn)而增加出口;二來(lái),可以增強(qiáng)國(guó)家工業(yè)實(shí)力,避免因過(guò)度依賴進(jìn)口外國(guó)的產(chǎn)品,從而對(duì)工業(yè)完全構(gòu)成威脅。
根據(jù)以上分析,我們可以得到結(jié)論:雙氧水與HPPO法集成生產(chǎn)環(huán)氧丙烷的技術(shù)具有很強(qiáng)的先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)型、可操作性。
關(guān)鍵詞:棉花(Gossypium hirsutum L.);無(wú)菌苗;培養(yǎng)
中圖分類號(hào):S562;S351.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):0439-8114(2012)05-0887-03
Discussion on Aseptic Culture Conditions of Cotton
ZHANG Fu-li,GE Hong-lian,JI Rui-jie,HUANG Yun-yun
(Key Laboratory of Plant Genetics and Breeding,Department of Life Science,Zhoukou Normal University,Zhoukou 466000,Henan, China)
Abstract: The best conditions of seed disinfection and inoculation before aseptic culture were studied using cotton seeds as experimental materials. The results showed that the best sterilizing conditions for cotton seed were soaking for 5 min in 1 g/L HgCl2 or 15 min in 50 g/L NaClO, washing for 5~6 times with aseptic water, soaking in aseptic water for 24 h, and then replacing new sterile water to soak seed until seed budding to about 3~4 mm, squeezing the seed cotyledon end to remove the seed coat, and inoculating on MS basic medium.
Key words: cotton(Gossypium hirsutum L.); aseptic; culture
棉花(Gossypium hirsutum L.)是我國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)作物,通過(guò)轉(zhuǎn)基因手段進(jìn)行遺傳改良是獲得優(yōu)良棉花品種的有效方法之一。在其轉(zhuǎn)化研究中,如何獲取健壯無(wú)菌苗作為外植體建立組織培養(yǎng)的高頻再生體系,是有效開展此項(xiàng)工作的前提和基礎(chǔ)。因此,在無(wú)菌苗培養(yǎng)時(shí),種子消毒以及接種等環(huán)節(jié)就顯得相當(dāng)重要。對(duì)前者而言,不僅要求消毒徹底,還要使藥劑對(duì)無(wú)菌苗的傷害最低。如果無(wú)菌苗受到的傷害較大就會(huì)長(zhǎng)勢(shì)不良,且直接影響后續(xù)的外植體的再分化及高頻再生體系的建立。在植物的無(wú)菌苗培養(yǎng)中,不同的植物消毒方法會(huì)有所不同[1]。對(duì)西瓜種子而言,250 mg/L二氧化氯與1.5 g/L的升汞聯(lián)合使用,污染率最低[2]。為了建立一套高效、穩(wěn)定且對(duì)無(wú)菌苗生長(zhǎng)影響最低的無(wú)菌苗培養(yǎng)體系,研究了不同消毒方法對(duì)棉花無(wú)菌苗種子消毒效果及無(wú)菌苗生長(zhǎng)的影響,探索出了高效、穩(wěn)定的消毒方法,以期為改進(jìn)棉花無(wú)菌苗的培育技術(shù)提供依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)材料
棉花種子由本實(shí)驗(yàn)室保存,選子粒飽滿、顏色正常和大小基本一致的健康棉花種子為試驗(yàn)材料,75%(體積分?jǐn)?shù),下同)乙醇、1.0 g/L升汞、10%(體積分?jǐn)?shù),下同)雙氧水、1.0 g/L硝酸銀和50.0 g/L次氯酸鈉4種藥品作為消毒劑。
1.2 試驗(yàn)方法
1.2.1 無(wú)菌苗的獲得 將棉花種子分成3份,一份用75%乙醇表面預(yù)處理3 min,另一份不用乙醇預(yù)處理,第三份則用乙醇表面預(yù)處理5 min,然后分別用4種消毒劑進(jìn)行消毒。4種消毒劑及消毒時(shí)間為:10%雙氧水消毒3 h、1.0 g/L升汞消毒5 min、1.0 g/L硝酸銀消毒30 min和50.0 g/L次氯酸鈉消毒15 min。每個(gè)處理共90粒種子,其中3個(gè)重復(fù)中每個(gè)重復(fù)30粒種子。處理后的種子用無(wú)菌水沖洗6~7次后接種在高壓滅菌的MS固體培養(yǎng)基上,光照度為2 000 lx,25 ℃溫室中培養(yǎng)。
1.2.2 數(shù)據(jù)處理 當(dāng)種子胚根長(zhǎng)到4 mm左右時(shí)視為發(fā)芽,每24 h記錄1次發(fā)芽情況,發(fā)芽結(jié)束后統(tǒng)計(jì)發(fā)芽起始時(shí)間、發(fā)芽率和污染率。然后對(duì)發(fā)芽率進(jìn)行差異顯著性分析。
發(fā)芽率=(N1/30)×100%;污染率=(N2/90)×100%;單株鮮重=每個(gè)處理無(wú)菌苗的總重量/N1,其中:N1為每個(gè)重復(fù)發(fā)芽種子的總數(shù);N2為3個(gè)重復(fù)污染種子的總數(shù)。
2 結(jié)果與分析
2.1 各種處理方法對(duì)污染率、發(fā)芽速度和無(wú)菌苗長(zhǎng)勢(shì)的影響
由表1可知,當(dāng)用雙氧水、升汞和次氯酸鈉作為消毒劑時(shí),是否用75%乙醇處理對(duì)污染率的影響沒有差異,平均污染率為0.0%,各組合間均無(wú)差異;當(dāng)用硝酸銀作為消毒劑時(shí),乙醇預(yù)處理對(duì)污染率有影響,沒有經(jīng)過(guò)乙醇預(yù)處理的平均污染率為22.2%。因此,從平均污染率來(lái)看,75%乙醇分別和雙氧水、升汞、硝酸銀、次氯酸鈉進(jìn)行組合,以及雙氧水、次氯酸鈉和升汞單獨(dú)使用較適合棉花種子的消毒,單獨(dú)使用硝酸銀不適合棉花種子的消毒。但在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),在無(wú)菌苗的長(zhǎng)勢(shì)方面,乙醇預(yù)處理對(duì)無(wú)菌苗的傷害很大,經(jīng)75%乙醇處理的無(wú)菌苗的長(zhǎng)勢(shì)比未經(jīng)預(yù)處理的差,表現(xiàn)為生長(zhǎng)不旺盛,且胚軸較細(xì),易彎曲,葉片多卷曲,并且根部往往出現(xiàn)黃褐現(xiàn)象。經(jīng)硝酸銀消毒的無(wú)菌苗表現(xiàn)出平均株高矮、生長(zhǎng)不旺盛,且始發(fā)芽時(shí)間較其他組合遲2~3 d。
在發(fā)芽速度上,硝酸銀作為消毒劑時(shí),無(wú)論是否用75%乙醇預(yù)處理,發(fā)芽均較其他藥劑處理的遲2~3 d,雙氧水與75%乙醇共同作用時(shí)發(fā)芽慢1 d,其他組合間無(wú)明顯差異,始發(fā)芽時(shí)間全部為2 d(表1)。
2.2 藥劑與乙醇共同作用對(duì)發(fā)芽率的影響
方差分析結(jié)果(表2)表明,4種藥劑對(duì)發(fā)芽率的均方是884.309,F(xiàn)=40.943,P=0.000<0.05,即存在顯著性差異;乙醇預(yù)處理與否對(duì)發(fā)芽率的偏差均方是39.802,F(xiàn)=1.843,P=0.180>0.05,即差異不顯著;4種不同的藥劑是否配用乙醇對(duì)發(fā)芽率的均方為11.842,F(xiàn)=0.548,P=0.766>0.05,即差異不顯著。
綜合以上對(duì)平均污染率和發(fā)芽時(shí)間分析與試驗(yàn)觀察發(fā)現(xiàn),用雙氧水、升汞和次氯酸鈉消毒時(shí),事前是否用乙醇處理沒有顯著差異。當(dāng)用硝酸銀消毒時(shí),是否用乙醇預(yù)處理對(duì)污染率的影響有差異,用乙醇處理能顯著減少污染率,但由于乙醇對(duì)無(wú)菌苗的傷害很大,直接降低外植體生長(zhǎng)及進(jìn)行分化的活力。因此,在進(jìn)行棉花種子消毒時(shí),不考慮使用乙醇,直接在4種藥劑中尋求最佳消毒方法。
2.3 4種藥劑對(duì)發(fā)芽率的影響
4種藥劑對(duì)棉花種子發(fā)芽率影響的多重比較如表3。結(jié)果表明:在對(duì)種子發(fā)芽率的影響上,硝酸銀和升汞、雙氧水及次氯酸鈉之間差異顯著,次氯酸鈉和雙氧水之間差異顯著,次氯酸鈉和升汞、雙氧水和升汞之間差異不顯著。其中,雙氧水對(duì)發(fā)芽率的影響最小,其次是次氯酸鈉和升汞,硝酸銀的影響較大。同時(shí)由表1可知,硝酸銀進(jìn)行消毒易造成污染,因此,本試驗(yàn)中適合棉花種子消毒的藥劑為雙氧水、次氯酸鈉和升汞。
2.4 4種藥劑對(duì)單株鮮重的影響
由圖1可知,次氯酸鈉對(duì)單株鮮重的影響最小,升汞次之,雙氧水和硝酸銀的影響較大。綜合以上分析表明,在實(shí)際應(yīng)用中可以使用次氯酸鈉或升汞對(duì)棉花種子進(jìn)行消毒。
3 討論
消毒劑種類的使用和接種方法在健壯無(wú)菌苗的獲得中是很重要的。由于乙醇對(duì)無(wú)菌苗造成的傷害較大,因此,在對(duì)棉花種子消毒時(shí)最好不使用乙醇,用次氯酸鈉、升汞和雙氧水是比較有效的方法。但在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),雖然雙氧水對(duì)棉花種子發(fā)芽率的影響最小,但經(jīng)其消毒的種子發(fā)芽稍遲,且無(wú)菌苗長(zhǎng)勢(shì)較次氯酸鈉和升汞的差,致使無(wú)菌苗的鮮重較低,并影響無(wú)菌苗外植體的分化能力。這可能是由于雙氧水有輕微的腐蝕性,消毒后會(huì)加大種子中的物質(zhì)向外滲漏,使種子的活力降低[3-5]。硝酸銀作為消毒劑導(dǎo)致種子發(fā)芽慢,且對(duì)發(fā)芽率影響最大,因此不適合棉花種子消毒。雖然升汞對(duì)種子的毒性較雙氧水大,但在清洗時(shí),對(duì)用升汞消毒的種子多洗幾次,其間并不斷慢慢搖動(dòng),可有效清除殘留的升汞。有研究表明,經(jīng)1.0 g/L升汞處理的種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)均不高[6],消毒不徹底[7]。且消毒時(shí)間過(guò)長(zhǎng)時(shí),會(huì)對(duì)愈傷組織的生長(zhǎng)產(chǎn)生抑制作用[8]。但在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),在用升汞進(jìn)行消毒時(shí),控制消毒時(shí)間和清洗環(huán)節(jié)可以有效克服這一缺陷,消毒5 min后可以用無(wú)菌水清洗6~7次,每次堅(jiān)持2 min左右,其間并不時(shí)輕輕搖動(dòng),這樣處理過(guò)的種子對(duì)發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)不會(huì)有影響。但是如果消毒時(shí)間過(guò)長(zhǎng),清洗6~7次仍然會(huì)對(duì)生長(zhǎng)勢(shì)有影響。有研究表明,單獨(dú)使用次氯酸鈉造成了20%左右的番茄種子污染[9]。本研究發(fā)現(xiàn),50.0 g/L次氯酸鈉能有效控制棉花種子的污染,這與甘小洪等[10]的研究結(jié)果一致,并沒有對(duì)發(fā)芽率和長(zhǎng)勢(shì)造成明顯影響。在對(duì)種皮的處理上,消毒前去掉種皮不如消毒后種子露白時(shí)去掉種皮為好,這樣可以大大降低消毒劑對(duì)無(wú)菌苗造成的傷害,使無(wú)菌苗的長(zhǎng)勢(shì)更加旺盛;另外,種子露白時(shí),不去掉種皮的無(wú)菌苗的長(zhǎng)勢(shì)不如去掉好,且易造成無(wú)菌苗高矮不齊。
在本試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)種子接種在培養(yǎng)基中的位置對(duì)種子發(fā)芽的影響也較大。如果把棉花種子的胚根端半埋在培養(yǎng)基中,有些雖然能發(fā)芽,但其發(fā)芽速度較其他慢3 d左右,如果胚根端埋在培養(yǎng)基中再多一些,種子則不能發(fā)芽??赡苁且?yàn)榕囵B(yǎng)基的通透性較差,使種子的呼吸受到了影響。試驗(yàn)中觀察到在接種種子時(shí),要將種子平放,并使胚根端盡量靠近培養(yǎng)基,但不要埋在培養(yǎng)基中,這樣種子發(fā)芽會(huì)更快。
參考文獻(xiàn):
[1] 杜 燕,蔣海玉,劉其寧.貯存過(guò)期油菜種子消毒方法的研究[J]. 種子,2003(2):39-40.
[2] 李敏華,張洪溢. 無(wú)籽西瓜無(wú)菌苗萌發(fā)條件的研究[J]. 海南師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2001,14(1):80-83.
[3] 傅家瑞. 種子的活力及其生理生化基礎(chǔ)[J].種子,1984(3):1-5.
[4] HALMER P,BEWLEY J D. A physiological perspective on seed vigor testing[J]. Seed Sci Tech,1984,12(2):561-575.
[5] 錢秀診,伍曉明,胡 瓊,等. 貯藏時(shí)間對(duì)油菜種子生理生化性狀的影響[J].中國(guó)油料作物學(xué)報(bào),1993(3):30-32.
[6] 欒博宇,王洪君,于洪柱,等. 紫花苜蓿無(wú)菌苗培養(yǎng)前的種子消毒技術(shù)研究[J].畜牧與飼料科學(xué),2009,30(10):172-173.
[7] 張志元,羅永蘭,官春云. 油菜種子內(nèi)生菌的檢測(cè)及殺菌消毒處理方法[J]. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué),2005(1):52-55.
[8] 任敬民,陳躍進(jìn),郭麗明. 臺(tái)灣青棗組織培養(yǎng)的消毒方法[J]. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué),2004(1):65-68.
The new types of pretreatment auxiliaries suited to the requirements of the Low-carbon economy, which are suitable for the needs of the textile printing and dyeing industry, and their application were discussed in this article. They play an important role in the vigorous development of the textile printing and dyeing industry.
最近中央多次指出必須加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式,這是從我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的實(shí)際出發(fā)所提出的重要戰(zhàn)略。對(duì)紡織助劑行業(yè)來(lái)說(shuō),不僅要重視經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,更要保持人與自然、人與社會(huì)、人與環(huán)境的和諧發(fā)展。低碳經(jīng)濟(jì)作為轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要方式,能真正貫徹這一戰(zhàn)略。
低碳經(jīng)濟(jì)是指以低能耗、低污染和低排放為基礎(chǔ)的經(jīng)濟(jì)模式,其核心是能源技術(shù)和減排技術(shù)的創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和制度的創(chuàng)新以及人類生存發(fā)展觀念的根本轉(zhuǎn)變。用這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)衡量我國(guó)各個(gè)行業(yè),其適應(yīng)低碳經(jīng)濟(jì)要求的壓力都很大,而印染行業(yè)尤其如此。
1當(dāng)前的形勢(shì)
1.1印染行業(yè)面臨的環(huán)保壓力
目前我國(guó)紡織行業(yè) 80% 的用水量和污水排放量來(lái)自印染行業(yè),而印染行業(yè)的排放水年回用率不到 10%。按照印染紡織品單位重量計(jì)的耗水量最大為國(guó)外的 3 倍,能耗是國(guó)外的 3 ~ 5 倍,能源費(fèi)用占到加工費(fèi)用的 30% 以上,有些企業(yè)甚至達(dá)到了 50%,染化料耗用量比發(fā)達(dá)國(guó)家高出 20% ~ 30%。在近年對(duì)全國(guó) 39 個(gè)行業(yè)進(jìn)行第 1 次污染源調(diào)查時(shí),紡織行業(yè)的污染狀況升至第 2 位,能耗占行業(yè)總能耗的4.3%,是能耗大戶之一,廢水排放量列各行業(yè)的第 3 位。
雖經(jīng)過(guò)2008年和2009年印染行業(yè)節(jié)能減排的大量實(shí)踐,但受世界金融危機(jī)的沖擊,印染行業(yè)的節(jié)能減排工作,形勢(shì)不容樂(lè)觀,任務(wù)仍很艱巨。為此近一段時(shí)間以來(lái),印染工作者們開發(fā)了不少適應(yīng)低碳經(jīng)濟(jì)要求的新型前處理工藝,如低溫前處理工藝、短流程前處理工藝、冷軋堆前處理技術(shù)等,但這些技術(shù)的實(shí)現(xiàn)都需要有新型的前處理劑來(lái)保證。不僅如此,在前處理工藝中,也需要用符合低碳經(jīng)濟(jì)要求的新型前處理劑替代現(xiàn)有的助劑。
1.2前處理劑在印染行業(yè)中的作用
眾所周知,前處理劑是一類保證織物質(zhì)量、提高織物檔次、降低織物成本的具有基礎(chǔ)性作用的助劑。它的消耗量雖然不及印染助劑和后整理劑,但用現(xiàn)有前處理劑進(jìn)行前處理加工所形成的能耗、水耗和排污量在印染過(guò)程中卻占有較大的比例。而且我國(guó)的前處理劑檔次較低,缺少適應(yīng)低碳經(jīng)濟(jì)要求和擁有高性能的品種,穩(wěn)定性差、有效成分低、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)重滯后,加上缺乏品牌,直接影響到織物質(zhì)量的穩(wěn)定性和有效性,因此,具有高品質(zhì)的前處理劑對(duì)于紡織行業(yè)技術(shù)升級(jí)、節(jié)能減排、降低成本、提高效益都有重要作用。
結(jié)合當(dāng)前我國(guó)適應(yīng)低碳經(jīng)濟(jì)的高要求和紡織行業(yè)的新形勢(shì),發(fā)展適應(yīng)低碳經(jīng)濟(jì)要求的新型前處理劑已迫在眉睫,當(dāng)前主要集中在“一低、一高、一多、一專”即“四個(gè)一”以及低溫型、高性能型、多功能型和專用型前處理劑的開發(fā)上。
2低溫型前處理劑
低溫型前處理劑是具有低溫工藝性、節(jié)能、節(jié)水、減排的新助劑,突出地表現(xiàn)在下列 4 個(gè)方面的創(chuàng)新上。
2.1低溫練漂劑
精練是前處理工藝中非常重要的工序,目的是去除棉纖維中的棉蠟、果膠、蛋白質(zhì)、棉籽殼、漿料和油漬等雜質(zhì)。除雜是一個(gè)復(fù)雜的理化過(guò)程,傳統(tǒng)的精練工藝是將織物放在一定濃度和溫度在 98 ~ 100 ℃或更高的燒堿溶液中進(jìn)行的。精練后需用水反復(fù)洗滌才能除去堿和雜質(zhì),因此能耗高、水耗大、排污嚴(yán)重。開發(fā)低溫精練劑即是前處理加工中,適應(yīng)低碳經(jīng)濟(jì)要求的最有效途徑之一。
低溫練漂劑的工作原理是降低精練液的表面張力、提高堿液的滲透性和棉纖維的潤(rùn)濕性,以此降低精練的溫度并提高洗滌效果。上海祺瑞紡織化工有限公司開發(fā)的QR系列低溫練漂劑。該低溫練漂劑包括低溫練漂劑QR 2011、QR 2010、QR 2020,它們以不同比例進(jìn)行棉的煮練和雙氧水漂白的同浴練漂,可使練漂溫度降低到 80 ℃以下。其中QR 2010含有溶劑,可萃取去除水解皂化生成物,有利于提高水解反應(yīng)速率和降低精練溫度;練漂劑QR 2011含有催化劑(堿劑),可提高反應(yīng)速率,進(jìn)一步降低精練溫度;練漂劑QR 2020則是含有復(fù)合活化劑的練漂劑,其作用是與雙氧水生成過(guò)羧酸類化合物,從而提高氧化電位和雙氧水的活化效率。它們可用于棉及其混紡織物的所有加工形式,特別是低溫退煮漂一浴一步浸漬法練漂工藝、機(jī)織物退煮漂一浴一步軋蒸法練漂工藝、針織物和機(jī)織物退煮漂冷軋堆法練漂工藝等。經(jīng)實(shí)踐證明,其效果優(yōu)異,主要表現(xiàn)為以下幾點(diǎn)。
(1)能耗低,原來(lái) 1 t棉織物練漂用蒸汽從 5 ~ 6 t降低到 1.2 ~ 3.5 t ,節(jié)約用汽 40% 以上。
(2)易洗滌,原來(lái) 1 t棉織物練漂用水從 60 t左右降到30 t,減少 50%,同時(shí)污水排放量也相應(yīng)減少 50%。
(3)工時(shí)短,洗滌次數(shù)與升降溫時(shí)間的減少,可節(jié)約約 2/3 的加工時(shí)間,特別是筒子紗練漂,水洗次數(shù)可從 20 次降到 8 次。
(4)質(zhì)量好,織物毛效可從 3 ~ 6 cm提高到 10 cm以上,不僅后續(xù)的染色均勻而且減少了染色疵病;改變了使用的堿劑,解決了氧漂破洞問(wèn)題;低溫處理減少了溫?zé)岫ㄐ巫饔?減少甚至消除棉/氨綸混紡織物練漂時(shí)產(chǎn)生的死皺印。
2.2一浴低溫精練和染色用精練劑
該精練劑適于低溫精練,然后同浴直接染色。上海雅精細(xì)化工有限公司開發(fā)的低溫練染通BHA就是這樣的一種新型精練劑。其工藝是在 60 ℃條件下精練 30 min,不排液直接進(jìn)行染色,與傳統(tǒng)的工藝在 98 ℃煮練 50 min再降至 60 ℃中和 20 min相比,既節(jié)能節(jié)時(shí)又節(jié)水減排。
2.3低溫雙氧水漂白用活化劑
目前,精練的棉織物大都采用雙氧水進(jìn)行漂白,原因在于經(jīng)雙氧水漂白后的織物白度好、色彩穩(wěn)定性高,且雙氧水不腐蝕設(shè)備。但雙氧水的活化能較高,氧漂溫度必須在 95 ℃以上且pH值在 11 左右,才能分解產(chǎn)生有效的氧化劑HOO-。另外,在生產(chǎn)過(guò)程中還需要添加穩(wěn)定劑才能提高雙氧水的利用率。
為了節(jié)能和降低氧漂溫度,國(guó)內(nèi)外都在開發(fā)雙氧水低溫漂白用活化劑以提高雙氧水的漂白能力。目前比較成熟的有非離子型的四乙?;叶?TAED)和陰離子型的壬酰氧基苯磺酸鈉(NOBS),這兩個(gè)活化劑我國(guó)都已生產(chǎn)。近年國(guó)外又成功開發(fā)了陽(yáng)離子型N[4(三乙基銨甲撐基苯酰基)]己內(nèi)酰胺氯化物(TEBCC)和陽(yáng)離子型6(N、N、N三甲基按甲撐)己?;覂?nèi)酰胺對(duì)甲苯磺酸(THCTS)等。它們的活化能力比非離子型和陰離子型活化劑更強(qiáng)。采用以上活化劑,可將漂白溫度降低至 70 ℃左右,冷軋堆漂白時(shí)間縮短至 4 ~ 6 h,或者采用與常規(guī)工藝相同的溫度和時(shí)間則可減少堿劑用量。另外,使用時(shí)為了避免氧化劑HOO-被重金屬離子分解,需添加金屬螯合劑以起到穩(wěn)定作用。上述的低溫練漂劑QR 2020就含有這種雙氧水低溫漂白用活化劑,而且進(jìn)行了復(fù)配,減少了活化劑用量,降低了使用成本。石家莊市聯(lián)邦科特化工有限公司的雙氧水低溫漂白活化劑JD 88也是這種類型的新助劑,它能使雙氧水在70 ~ 80 ℃溫度下漂白達(dá)到常規(guī)漂白的效果,若將它與精練乳化劑JA 690配合使用,可使織物處理更徹底、效果更佳。
總之,這些低溫雙氧水漂白用活化劑可節(jié)約能量、縮短工時(shí)、提高產(chǎn)品質(zhì)量。
大s 用藥效貼布治成人痘
本是用來(lái)治療肌肉酸痛的藥效貼劑撒隆巴斯,到了大s手上就變成了祛痘的靈丹妙藥,每當(dāng)她發(fā)現(xiàn)自己臉上長(zhǎng)出紅紅的一塊,而且壓下去會(huì)痛的時(shí)候,就用撒隆巴斯剪成能蓋住痘痘的大小,貼著紅痛處,這對(duì)于偶爾冒出米的痘痘很有效果。
點(diǎn)評(píng):易引發(fā)接觸性皮炎
撒隆巴斯是治肌肉酸痛的貼劑,所以對(duì)舒緩紅腫疼痛有一定幫助,它的薄荷成分能促進(jìn)血液循環(huán),表面上可以調(diào)理疽痘。但事實(shí)上,它的主要成分為“水楊酸甲酯”,對(duì)皮膚的刺激性很強(qiáng),既不透氣又不能殺菌,以此方法“戰(zhàn)痘”,反而會(huì)引發(fā)接觸性皮炎。
全智賢 用雙氧水美白
全智賢的美白方法非常地驚世駭俗――用雙氧水美白:潔面后,用干凈的于帕或毛巾蘸上雙氧水,敷于面部,每次3~5分鐘,每日1~2次,連用7~10天,就有很好的美白效果。
點(diǎn)評(píng):對(duì)皮膚有強(qiáng)烈刺激
醫(yī)用雙氧水是一種消毒、殺菌藥劑,確實(shí)有一定的美白作用。但是,直接用雙氧水美白相當(dāng)危險(xiǎn)。3%濃度的雙氧水具有的滲透性和氧化性較強(qiáng),時(shí)間長(zhǎng)了會(huì)使皮膚變粗糙。有些人用后還會(huì)出現(xiàn)色素完全脫失,也就是我們常說(shuō)的白癜風(fēng)。
陳松伶 用嬰兒油去黑頭
嬰兒油可以很好地溶解黑頭,它就是陳松伶去黑頭的法寶。先用嬰兒油輕輕在鼻翼上按摩,滲進(jìn)上以后再加幾滴。不超過(guò)20分鐘,就能將藏在毛孔里的污垢擠出來(lái)。
點(diǎn)評(píng):按摩讓黑頭隱形
嬰兒油對(duì)皮膚無(wú)刺激,可卸妝,深層清潔。但黑頭成因很復(fù)雜,用嬰兒油按摩能夠溶解脂溶性污垢,但一些脫落的角質(zhì)是無(wú)法清潔的。用其按摩不錯(cuò),可以改善皮膚微循環(huán),起到防止皮膚松弛老化、增強(qiáng)真皮纖維的彈性的效果,從而縮小毛孔,使黑頭隱形。
蕭薔“意念氣式按摩”熨平皺紋
蕭薔說(shuō),她每天一睜開眼,就躺在床上練“意念氣式按摩”:將雙手互搓,一邊搓一邊冥想,然后利用手掌上的熱量按摩臉部肌膚,“感覺”哪里有皺紋,就用手掌“熨”平它。
點(diǎn)評(píng):心靈的力量 助按摩一臂之力
女人是個(gè)精神動(dòng)物,冥想會(huì)對(duì)肌膚產(chǎn)生意想不到的效果。當(dāng)然按摩也是不可缺少的,可以有效促進(jìn)血液循環(huán)、提高肌膚吸收能力,而且雙手搓熱以后溫?zé)岬陌茨?duì)改善局部循環(huán)的作用會(huì)更加明顯。
陳德容 補(bǔ)水并非大量喝水
大量喝水并不能馬上滋潤(rùn)肌膚。陳德容說(shuō),喝過(guò)量的水很有可能造成身體冰冷肌膚浮舯的現(xiàn)象。所以要滋潤(rùn)肌膚,最基本的還是要把保養(yǎng)功夫做到實(shí)處。
點(diǎn)評(píng):皮膚“表面”文章更重要
除非人處在脫水狀態(tài),否則一般狀況下,人體的平衡系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)排出多余水分,但多喝水可以幫助人體排出毒素。要滋潤(rùn)肌膚,還需“表面功夫”,除了天然保濕因子,最好選能幫助肌膚形成連續(xù)皮脂膜的保濕品。
劉若英 用葡萄保養(yǎng)肌膚
奶茶超愛用葡萄保養(yǎng)肌膚,方法是先將葡萄籽取出,把葡萄肉和皮用果汁機(jī)打成汁,再用壓縮面膜吸收。而用剩的葡萄籽也是好東西,用果汁機(jī)搗碎后加在洗面乳上,可當(dāng)成磨砂膏用。
色紡紗產(chǎn)品,采用“先散纖維染色、后混色紡紗”的加工方法,將兩種或多種染色棉纖維進(jìn)行混色紡紗而成,以達(dá)到獨(dú)特混色多彩的單紗風(fēng)格。散纖維染色方式,也稱散毛染色,最早用于羊毛和腈綸,90年代初余姚久豐染色廠將此工藝應(yīng)用于棉花散纖維,并與寧波百隆集團(tuán)及其下屬寧波海德針織漂染有限公司密切合作,創(chuàng)新并推廣了散纖維染色技術(shù),從而帶動(dòng)了整個(gè)色紡紗行業(yè)的飛速發(fā)展。
相對(duì)于傳統(tǒng)白紗或白布的整體染色,色紡紗中只有部分比例的纖維需染色,因而較布匹或紗線的染色產(chǎn)品,單位能耗和污染物排放有所降低。但與棉紗或棉布浸漬染色類似,棉散纖維染色也存在生產(chǎn)流程偏長(zhǎng),單位能耗和排污量偏大的難題。本文從節(jié)能減排的要求出發(fā),積極篩選和應(yīng)用棉用節(jié)能環(huán)保型助劑,來(lái)降低能耗,并減少排污量。
1 低溫練染劑
原棉(包括普梳和精梳棉網(wǎng))中存在較多油脂蠟質(zhì)、果膠質(zhì)和含氮物質(zhì)等伴生物,使棉纖維產(chǎn)生疏水性,并對(duì)染料的上染構(gòu)成不良影響,因而一般不宜直接進(jìn)行染色。為便于散棉染色時(shí)染料的吸附和擴(kuò)散,又盡可能不影響染后可紡性,傳統(tǒng)方法是應(yīng)用適量皂洗劑、精煉劑或滲透劑,對(duì)原棉進(jìn)行高溫煮練前處理以適當(dāng)去除纖維雜質(zhì),使得后續(xù)加工中染液能迅速均勻滲入纖維內(nèi)部,改善染色質(zhì)量。為防止堿劑未洗凈而導(dǎo)致后續(xù)染色不勻,煮練工藝設(shè)計(jì)時(shí)僅使用較低濃度的純堿,但為提高煮練質(zhì)量的“透”和“勻”,通常在沸煮條件下大幅延長(zhǎng)處理時(shí)間(練染工藝曲線如圖1所示),尤其對(duì)于精梳棉網(wǎng)或彈性偏差的原棉,這樣就導(dǎo)致工藝流程和能耗顯著增加。
為縮短前處理工藝并降低能耗,染廠可選用適于低溫前處理的棉用新型練染劑,這類助劑具有以下特點(diǎn):成分為表面活性劑的混合物,具備強(qiáng)力的滲透性和潤(rùn)濕性,厚重纖維層經(jīng)短暫浸漬即能完全滲透和潤(rùn)濕;優(yōu)秀的乳化、螯合和分散能力,能乳化和分散煮練液中的污物和雜質(zhì),使其不再吸附于纖維從而便于洗除;良好的染料同浴穩(wěn)定性,對(duì)染料的凝聚和阻染性低,在含高濃度電解質(zhì)的染液中其性能能保持穩(wěn)定和有效。
低溫練染劑早期推薦工藝為低溫練染-浴浸漬處理,即在前處理液中僅加入適量練染劑,升溫至60~80℃,保溫20~30 min后,直接加入活性染料進(jìn)行染色,但其深色產(chǎn)品的得色率偏淺10%左右。調(diào)整后的工藝為低溫練染兩浴浸漬處理,即前處理結(jié)束后先排液再進(jìn)水染色,工藝曲線如圖2所示,該工藝可有效改善得色率偏低的問(wèn)題。
本文使用3種練染劑進(jìn)行了試驗(yàn):1號(hào)助劑為荷蘭某公司練染一浴助劑;2號(hào)河北某公司練染劑;3號(hào)上海某公司練染酶。使用1 g/L上述助劑對(duì)某新疆精梳棉網(wǎng)進(jìn)行60℃浸漬前處理30 min,采用低溫練染兩浴浸漬處理工藝,并與傳統(tǒng)工藝進(jìn)行了對(duì)比測(cè)試。結(jié)果表明,與傳統(tǒng)高溫前處理黑棉大樣對(duì)比,上述練染劑處理黑棉樣品均無(wú)明顯色花和白芯現(xiàn)象,且色光、色牢度和可紡性基本相同,但其染色深度(Datacolor 550測(cè)定)有明顯波動(dòng):1號(hào)樣品深度在99.8%~103%;2號(hào)樣品99.4%~103%;3號(hào)樣品98%~102%。因此,選用合適的練染劑和處理工藝,可在保證色棉染色質(zhì)量的前提下,大幅降低前處理時(shí)間以及蒸汽和電力用量,且可節(jié)約兩道水洗,從而減少?gòu)U水排放量。
2 低溫氧漂活化劑
棉花漂白加工的目的在于去除纖維共生物中的天然色素,使纖維具有潔白的外觀,并提高纖維白度穩(wěn)定性和纖維吸水陛。雙氧水具有優(yōu)良的氧化性能,其漂白棉纖維具有白度純正、不泛黃、分解產(chǎn)物無(wú)污染、對(duì)設(shè)備無(wú)腐蝕等優(yōu)點(diǎn),目前廣泛用于棉的漂白加工,簡(jiǎn)稱氧漂。但氧漂通常需在近沸點(diǎn)高溫及較強(qiáng)堿性的條件下才能達(dá)到最佳效果,存在能耗大、纖維損傷較嚴(yán)重等缺點(diǎn)。此外,漂白時(shí)大部分雙氧水被無(wú)效分解,真正起漂白作用的有效成份并不多。為降低氧漂處理溫度,提高雙氧水有效分解率,國(guó)內(nèi)外陸續(xù)開發(fā)了多種具有高效催化作用的低溫氧漂活化劑。
用于低溫漂白的活化劑主要是?;Y(jié)構(gòu)的有機(jī)化合物,通過(guò)酰氯或酸酐將酰基接枝在含氮、含氧或含硫的化合物上,其生成物在雙氧水存在下能生成過(guò)酰基化合物(過(guò)羧酸),該化合物漂白活化能較雙氧水低,分解物中有效漂白組分多,且能在較低溫度下發(fā)生氧化反應(yīng),從而達(dá)到低溫漂白和減少纖維損傷的目的。若生成的過(guò)羧酸碳原子數(shù)小于8,則能溶于水中,不易吸附到纖維上,使纖維表面上過(guò)羧酸濃度與溶液中相同,其雙氧水活化效率較小,漂白白度較差,這種活化劑稱為親水性活化劑,如四乙?;叶?TAED)。若過(guò)羧酸的碳原子數(shù)大干8,因其過(guò)羧酸不溶于水而易被纖維吸附而使纖維表面濃度高于溶液,其雙氧水活化效率高,漂白白度較高,這種活化劑稱為疏水性活化劑,如壬酰氧基苯磺酸鈉(NOBS)。
(黃山學(xué)院 化學(xué)化工學(xué)院,安徽 黃山 245041)
摘 要:以竹炭纖維和丙烯酸為主要原料,采用溶液聚合的方法成功合成纖維素接枝丙烯酸共聚物,通過(guò)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì),確定了該合成反應(yīng)的最優(yōu)反應(yīng)條件.
關(guān)鍵詞 :纖維素;接枝;丙烯酸
中圖分類號(hào):TQ352.72文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1673-260X(2015)07-0211-02
1 引言
纖維素是大自然生物體內(nèi)存在的一種分子量特別高的化合物,為一種可持續(xù)發(fā)展的資源[1].如果對(duì)纖維素進(jìn)行接枝共聚賦予纖維以新的功能(如耐磨性、親水性、抗靜電性、抗菌性、彈性、染色性、阻燃性和耐熱性等)研究出具有高技術(shù)含量的特殊功能新材料,具有一定的實(shí)用意義.[2-5]
本文以過(guò)氧化氫為引發(fā)劑,成功引發(fā)丙烯酸接枝纖維素.探究了反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、引發(fā)劑濃度、預(yù)處理溫度等因素對(duì)反應(yīng)的影響.
2 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 主要試劑
試劑:竹粉(100目),雙氧水,丙烯酸,氫氧化鈉,硫酸亞鐵,高錳酸鉀,均為分析純.
2.2 實(shí)驗(yàn)方法
為了更好地優(yōu)化、選擇實(shí)驗(yàn)條件,進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn).因此選擇了幾個(gè)重要因素如下:
2.4.1 竹纖維的處理
稱取一定量竹粉置于30%雙氧水溶液中浸泡處理0.5h.
2.4.2 竹纖維接枝共聚物的合成
在燒杯中竹粉置于30%雙氧水溶液溶液中預(yù)處理半小時(shí)至充分溶脹取出,抽濾溶液后,放入四口燒瓶中加入少量的水,在機(jī)械攪拌下加入定量的丙烯酸,在一定的溫度下進(jìn)行聚合反應(yīng).體系爬桿后,停止攪拌,待反應(yīng)到預(yù)定的時(shí)間下取出物料.
2.4.3 接枝物的純化
本實(shí)驗(yàn)將粗產(chǎn)物用氫氧化鈉水溶液中和至預(yù)定PH值,趁熱抽濾,抽濾的濾液為沸水均聚物物和未參加反應(yīng)的竹纖維素以及其他物質(zhì)小分子等,把濾餅放入恒溫箱中在70℃下干燥至恒重,得到純凈的竹纖維接枝產(chǎn)物,產(chǎn)物為淡黃色絲狀物[15].
3 結(jié)果與討論
3.1 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果:
由表3-1可見因素顯著性順序?yàn)锽-C-D-A,優(yōu)水平組合為A1B3C4D4.
3.1.1 預(yù)處理溫度對(duì)接枝率和接枝效率的影響
過(guò)氧化氫是一類強(qiáng)氧化劑,由于它的的氧化性受到溫度的影響,實(shí)驗(yàn)采用30%過(guò)氧化氫對(duì)竹纖維進(jìn)行提前處理,主要使纖維素在30%過(guò)氧化氫和纖維素的混合體系中發(fā)生溶脹,并且在整個(gè)處理過(guò)程中過(guò)氧化氫和纖維素形成氧化還原體系,使得體系中產(chǎn)生大量自由基,因此,采用加熱預(yù)處理來(lái)引發(fā)接枝聚合可大大提高丙烯酸與竹纖維的接枝率和接枝效率.當(dāng)過(guò)氧化氫處于作為氧化劑氧化的最佳溫度100℃時(shí).過(guò)氧化氫的氧化活性最大,纖維素的溶脹程度變大,從而產(chǎn)生的自由基增多.RO·的活化中心的活性變大,聚合產(chǎn)物接枝率和聚合產(chǎn)物的單體接枝效率也可能變大.
3.1.2 聚合溫度對(duì)反應(yīng)的影響
在化學(xué)反應(yīng)中,溫度是對(duì)反應(yīng)速率和產(chǎn)物結(jié)構(gòu)有影響的重要因素.當(dāng)反應(yīng)發(fā)生時(shí)隨著溫度的上升,接枝率和單體接枝效率明顯增大.這是由于溫度提高產(chǎn)生的游離自由基濃度就越大,與單體接枝反應(yīng)量就越多.但溫度繼續(xù)上升,接枝率和接枝效率反而降低,這是由于溫度升高,使得引發(fā)各個(gè)反應(yīng)的活化能增大,溫度上升,反應(yīng)速率增大,單體轉(zhuǎn)化率增大.但是聚合反應(yīng)的接枝率和接枝效率反而降低.
3.1.3 引發(fā)體系中氧化劑的量對(duì)反應(yīng)的影響
當(dāng)其他因素保持不變時(shí),在一定范圍內(nèi)隨著雙氧水的量增加,接枝率和單體接枝效率都會(huì)上升,那是因?yàn)樵龃箅p氧水的量,等同的竹纖維量的條件下,雙氧水與纖維素作用越充分,產(chǎn)生的過(guò)氧酸分子就越多,從而分解的纖維素大分子鏈自由基和氫氧自由基就越多,形成的活化中心就越多,與丙烯酸單體接枝分子就越多,因此接枝率和接枝效率就越高.當(dāng)雙氧水過(guò)量時(shí),生成的氫氧自由基越多,引發(fā)均聚反應(yīng),產(chǎn)生的副反應(yīng)自由基越大,發(fā)生終止反應(yīng)速率增大,單體接枝效率降低.
3.1.4 聚合時(shí)間對(duì)反應(yīng)的影響
實(shí)驗(yàn)保持其他因素不變的情況下,丙烯酸與纖維素的接枝率和接枝效率隨著時(shí)間的增加而迅速增大.由于纖維素經(jīng)雙氧水預(yù)處理反應(yīng),剛開始產(chǎn)生大量自由基,短時(shí)間內(nèi)迅速發(fā)生聚合反應(yīng).接枝率和單體接枝效率迅速變大.但隨著反應(yīng)的進(jìn)行,纖維素大分子自由基濃度迅速降低,丙烯酸單體迅速減少.因此當(dāng)時(shí)間到達(dá)一定后,時(shí)間的增加,接枝率和接枝效率的增加趨勢(shì)也趨向于平緩,時(shí)間繼續(xù)增加,接枝率和接枝效率基本保持不變,基于從產(chǎn)物性能和經(jīng)濟(jì)的原則考慮,本實(shí)驗(yàn)最佳反應(yīng)時(shí)間為3h.
3.2 在引發(fā)劑中加入亞鐵離子對(duì)反應(yīng)體系的影響
查表得過(guò)氧化氫引發(fā)體系為活化能為217.7/kJ.mol-1.過(guò)氧化氫與氯化亞鐵體系引發(fā)體系活化能為50.7/kJ.mol-1.且由下表的數(shù)據(jù)和正交試驗(yàn)表對(duì)照可以看出當(dāng)微量亞鐵離子加入到雙氧水形成的氧化還原體系中,能很大程度的降低反應(yīng)體系的活化能,所以在反應(yīng)中加入亞鐵離子,形成亞鐵離子雙氧水氧化還原體系,使體系中的纖維素大分子鏈自由基與氫氧自由基活性點(diǎn)明顯降低,從而丙烯酸單體更容易發(fā)生聚合反應(yīng),所以反應(yīng)體系的接枝率和接枝效率明顯提高.
4 結(jié)論
(1)用過(guò)氧化氫作為引發(fā)劑能夠有效引發(fā)竹纖維與丙烯酸的接枝共聚反應(yīng),且得到最優(yōu)化條件為:纖維素與丙烯酸的質(zhì)量比為1:3,室溫預(yù)處理時(shí)間4h,加熱溫度為60℃.
(2)相同條件下,加入亞鐵離子可以明顯提高接枝率和接枝效率.
參考文獻(xiàn):
(1)張興英,趙京波.高分子化學(xué)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2006.256-258.
(2)蘇茂堯,丁新穎.纖維素經(jīng)鈰離子引發(fā)丙烯酸接枝共聚機(jī)理研究[J].華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),1994(06):119-125.
(3)王溪溪,孫金余,任文等.竹纖維與丙烯酸接枝共聚反應(yīng)的研究[J].長(zhǎng)江大學(xué)學(xué)報(bào)(自科版),2006,(3):46-48.
慢性根尖周炎合并瘺管是口腔科常見病之一,其治療方法各醫(yī)師有不同選擇。2006~2009年我科收治根尖周炎合并瘺管的患者463例,其中353例通過(guò)根管治療后收到顯著效果;110例治療失敗而拔除患牙?,F(xiàn)將治療體會(huì)報(bào)告如下。
適應(yīng)證和禁忌證
主要適用于病史在2~3年內(nèi)的單根及單根管的患牙。殘根、牙周病所引起的慢性根尖周炎以及病史過(guò)長(zhǎng)的瘺管,因其牙周及根周硬軟組織破壞嚴(yán)重,而且常伴發(fā)根尖肉芽腫、根尖囊腫,均屬禁忌范圍之列。
治療方法
慢性根尖周炎并瘺管的治療方法及步驟與根管治療基本相同,常規(guī)開髓后,揭頂,拔除壞死的牙髓組織,反復(fù)沖洗髓腔、根管,擴(kuò)管;生理鹽水、雙氧水交替沖洗根管;搔刮瘺管,燒灼瘺管口;根管FC暫封;根管充填,牙體修復(fù)。
在治療操作過(guò)程中應(yīng)特別注意在擴(kuò)管時(shí)前髓腔、根管內(nèi)的壞死牙髓應(yīng)拔除干凈,并用雙氧水沖洗,以免在擴(kuò)管時(shí)將感染壞死的牙髓推至根尖區(qū)造成再感染。擴(kuò)管時(shí),一定要認(rèn)真仔細(xì)地反復(fù)擴(kuò)挫根管壁,應(yīng)盡可能地將軟化的根管壁清除干凈。在擴(kuò)挫根尖孔時(shí),要比一般根管治療時(shí)根尖孔的直徑略粗寬些。搔刮瘺管,應(yīng)順著瘺管走行直達(dá)根尖區(qū),充分搔刮,將壞死的骨質(zhì)、瘺管上皮一并刮除,然后用碘酚燒灼瘺管口,以利瘺管愈合。雙氧水沖洗根管,初次沖洗時(shí),應(yīng)在不加壓的情況下,輕慢沖洗根管,待根管內(nèi)無(wú)殘留物后,可用雙氧水加壓沖洗根管。雙氧水通過(guò)根尖孔到達(dá)根尖區(qū),利用雙氧水及其釋放的新氧將根尖區(qū)搔刮后的殘存的部分壞死組織順著瘺管排除,同時(shí)可以殺滅根尖區(qū)厭氧菌。在沖洗時(shí)要特別注意應(yīng)與生理鹽水交替使用。特別是最后一次沖洗時(shí),應(yīng)用生理鹽水沖洗根管,必須沖洗至瘺管口無(wú)氣泡溢出為好,否則在根管暫封后易形成氣腫。沖洗完畢后,在瘺管口燒灼之前,可自瘺管在根尖區(qū)局部上藥,常選用消炎粉和甲硝唑粉劑。復(fù)診時(shí)間,一般在暫封后3天復(fù)診1次,常規(guī)根管換藥,1周后再?gòu)?fù)診1次,如達(dá)到充填條件,即可行根充后永久充填,若根管內(nèi)有滲出液可再換藥,在2~3次換藥后,均可達(dá)到理想效果。術(shù)后可以口服一定劑量的抗生素如甲硝唑片,并保持口腔衛(wèi)生。
對(duì)于已行根管充填的患牙繼發(fā)慢性根尖周炎合并瘺管者,可在局麻下切開黏膜骨膜后開窗行根尖切除術(shù)加根尖搔刮術(shù)。
結(jié) 果
通過(guò)治療后,一般在術(shù)后2~3天瘺管開始愈合,1周后瘺管消失。根管在2~3次換藥后可以達(dá)到根充條件是患者無(wú)主訴癥狀;髓腔、根管內(nèi)清潔,無(wú)滲出物;棉捻干燥,無(wú)臭味;患牙無(wú)叩痛。做根充后永久充填并修復(fù)牙體。
本組463例根尖周炎合并瘺管的患者,353例效果顯著,110例治療失敗。
討 論
慢性根尖周炎是指牙齒根尖部及其周圍的組織,包括牙骨質(zhì)、牙周膜和牙槽骨由于各種原因?qū)е碌穆愿腥拘圆∽兊目偡Q。大多數(shù)由牙髓壞疽而來(lái),一部分因急性根周炎未經(jīng)徹底治療而轉(zhuǎn)成的。慢性根尖周炎多無(wú)癥狀,在機(jī)體抵抗力下降時(shí),可轉(zhuǎn)化為急性根尖周炎或稱慢性根尖周炎急性發(fā)作,因此,慢性根尖周炎常有反復(fù)疼痛、腫脹病史。治療以消炎、止痛、開髓減壓保存患牙等治療。
慢性根尖周炎合并瘺管的患牙,往往是壞髓牙,而且根尖區(qū)存在一定范圍的骨質(zhì)破壞及慢性牙髓炎。在臨床上,醫(yī)生多采用拔除患牙的治療方法。此法雖然直接、簡(jiǎn)單,但因牙齒缺失致功能喪失,給患者帶來(lái)心理上的不良影響和經(jīng)濟(jì)上的損失。筆者認(rèn)為,對(duì)于此類患牙,只要通過(guò)細(xì)致、徹底的保守治療,仍能恢復(fù)該牙的功能,得到理想效果。
在整個(gè)治療過(guò)程中,起決定性作用的是根管預(yù)備和瘺管搔刮。這兩個(gè)環(huán)節(jié)與醫(yī)生素質(zhì)和認(rèn)真處理程度成正比。根管預(yù)備不良,根管沖洗不仔細(xì),均可造成根管內(nèi)殘留感染物過(guò)多,不利于炎癥的消退,瘺管搔刮不徹底,可致根尖區(qū)死骨和瘺管上皮遺留,不利瘺管愈合。因此,在這兩個(gè)環(huán)節(jié)工作中,要特別認(rèn)真仔細(xì)。根尖區(qū)局部上藥的目的就在于使局部達(dá)到有效抗生素濃度,利于消炎、抗菌,促進(jìn)根尖區(qū)組織愈合。
慢性根尖周炎形成膿腫后有兩種類型,即有瘺型和無(wú)瘺型。有瘺型慢性根尖周膿腫可在牙齦上發(fā)現(xiàn)瘺管口,瘺管口是根尖周膿液排膿道的出口,大多位于患牙根尖部的唇頰側(cè),臨床檢查時(shí)應(yīng)注意瘺管口與患牙的關(guān)系,可用牙膠尖插入瘺道,拍攝X片加以確定其來(lái)源。
有瘺管的慢性根尖周炎患者,大部分是齲病、牙髓病治療不及時(shí)、不徹底發(fā)展而來(lái)。它是一個(gè)病理性發(fā)展過(guò)程。治療上應(yīng)嚴(yán)格選擇適應(yīng)證,患牙松動(dòng)在Ⅰ°內(nèi),無(wú)明顯叩痛。若X線攝片示牙槽骨陰影不超過(guò)牙根的1/2。有瘺管的慢性根尖周炎,牙髓已壞死,開髓無(wú)需麻醉。根管用擴(kuò)大銼機(jī)械去腐去菌。3%雙氧水反復(fù)沖洗。髓室內(nèi)放甲醛甲酚液棉球暫封補(bǔ)牙條封閉消毒,此法操作簡(jiǎn)單、療效可靠。根管充填的指征是牙齒無(wú)松動(dòng),無(wú)叩擊痛,瘺管消失。根管填充根據(jù)X線片上牙齒根管的長(zhǎng)度充填。根管治療后3、6個(gè)月復(fù)診觀察治療效果。