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酚醛泡沫的应用与发展

酚醛泡沫被称为“保温之王”，早期应用在导弹及火箭头的保温。近年来由于高层建筑、交通运输、舰船，航空、空间技术等方面对合成泡沫塑料，热稳定性和耐燃性提出了严格要求，使得酚醛泡沫得到了更迅速的发展。作为一种新型的多用途泡沫材料，酚醛树脂泡沫以其耐热、难燃自熄、耐火焰穿透、遇火无滴落等优点而受到广泛重视。　　酚醛泡沫是以酚醛树脂为主要原料，加入固化剂、发泡剂及其他辅助组分，在树脂交联固化的同时发泡剂产生气体分散其中而发泡形成的泡沫塑料。它具有许多优异的性。1首先是耐热——固化的酚醛泡沫具有包括数个苯酚环，并由亚甲基桥连接的结构，由热力学可知亚甲基桥是有机物连接中，受温度影响小、稳定的连接之一，这使得酚醛泡沫具有优异的热稳定性。它可以在150℃下长期使用，瞬时工作温度可达200～300以上，其耐高温性能明显优于其他几种泡沫塑料。2“难燃”同样突出。苯酚分子是良好的自由基吸收剂，在高温分解过程中由断裂的亚甲基桥生产的自由基迅速被苯酚分子吸收，阻止反应继续进行，这一现象使酚醛泡沫极难燃烧，酚醛泡沫氧指数为50，无需加入任何阻燃添加剂，阻燃等级为难燃B1级。添加无机填料的高密度酚醛泡沫氧指数可达70，燃烧性能达到德国DIN4102建筑材料类不燃A2级要求。抗火焰穿透。据专家介绍，酚醛泡沫在火焰直接作用下，具有结炭、无滴落物、无卷曲、无熔化现象，火焰燃烧后泡沫体基本保留，只是表面形成一层“石墨泡沫”层，有效地保护了层内的泡沫结构。它还“低毒低烟”——酚醛分子中只有碳、氢和氧原子，在高温分解时只能产生这3者产物，除少量CO外没有任何其他有毒气体;酚醛泡沫的烟密度为5.0%，高密度酚醛泡沫只有2.3%，与阻燃PU泡沫的烟密度74%相比是相当低的。3绝热：酚醛泡沫具有均匀微细的闭孔结构、热导率低，其绝热性能与PU泡沫相当、优于PS泡沫，保温性能比矿棉、轻软木、珍珠岩、玻璃棉，等传统的保温材料高一倍左右。使用温度范围广。酚醛泡沫的强度受温度影响不明显，在低温(甚至-196℃)下不发生冷缩、冷脆，其机械强度基本不变，在130℃连续受力的情况下可保持室温强度的90%。使用温度范围一般在-150～150℃之间。耐腐抗老化：除能被强碱侵蚀外，酚醛泡沫几乎能耐所有的无机酸、有机酸及盐类的侵蚀。　　酚醛泡沫还是国际上公认的建筑行列中很有发展前途的一种新型保温材料。因为，这种新材料与通常的高分子树脂依靠加入阻燃剂得到的材料有本质的不同，在火中不燃烧，不熔化，也不会散发有毒烟雾，并具有质轻、无毒、无腐蚀、保温、节能、隔音、价廉等优点，且不用氟利昂发泡，无环境污染、加工性好、施工方便，其综合性能是目前各种保温材料无法比拟的。通用于宾馆、公寓、医院等高级和高层建筑中央空调系统的保温(香港的高级建筑中央空调系统近年来已多数改用酚醛泡沫材料)。对冷藏、冷库的保冷以及用于石油化工等工业管道和设备的保温、建筑隔墙、外墙复合板、吊顶天花板、吸音板等有无可争议的综合优势,解决了其它有机材料防火性能不理想，而无机材料吸水率大、容易“结露”、施工时皮肤刺痒等问题，是空调系统，各种电器的第三代保温材料。

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超声技术在中草药成分提取中的应用

草药中所含的成分相当复杂，不仅含有有效成分，还含有无效成分。要提高中草药的治疗效果，必须把其有效成分提取出来。提取是直接关系到成品中有效成分含量及其内在质量、监床疗效、经济效益。　　目前实际生产中提取中草药有效成分的常见方法有浸渍法（常温浸渍法、温浸法、煎煮法）、渗漉法、回流法等，提取时间长，提出率也低。随着现代科学技术的发展，超声技术已广泛地应用于工业、农业、医药卫生等领域。由于该方法所需设备简单、操作方便、提取时间短、提取率高、节能、节约药材、无需加热等优点，其在提取中草药成分方面的应用受到了越来越多的重视。本文综述超声技术在中草药成分提取中的应用以及提取过程中应注意的问题。　　1、超声技术提取中草药成分的理论依据　　超声波是一种弹性机械振动滤，是听觉阈以外的振动，它产生强烈振动，高速度，强烈的空化效应，搅拌作用，因此能破坏植物药材的细胞，使溶媒能渗透到药材细胞中，从而加速药材中的有效成分溶解于溶媒中，以提高有效成分的提出率。同时以常规方法提出的有效成分作对照，考察超声提取出的有效成分的结构是否有改变。据文献报道，两种方法所得到的有效成分进行薄层层析、红外光谱和核磁共振光谱的对比分析，两者所得到的图谱一致，说明超声提取不会改变有效成分的结构，并且缩短了提取时间，提高了提出率，从而为中草药成分的提取提供了一种快速、高产的新方法。　　2、超声技术在中草药成分提取中的应用　　2.1提取皂甙类成分皂甙类成分常用加水煎煮法或有机溶剂浸泡进行提取，耗时长，提出率低。采用超声技术则可缩短提取时间，提高提出率。宋小妹等从长梗绞股蓝中提取其主要有效成分绞股蓝皂甙，以75%乙醇回流为对照，超声提取3次，每次80min，可明显提高绞股蓝皂甙的得率；邵静枸等从党参中提取党参皂甙，以常规的溶剂浸渍法为对照，党参细粉经超声处理40min后，党参皂甙的提出率高出常规法（甲醇冷渍48h）1倍多，时间缩短了98.6%，而且经超声提取的党参皂甙得到的粗品量是常规法的近2倍，纯度也高；有关专家从穿山龙根茎中提到主要有效成分薯蓣皂甙，以70%乙醇浸泡48h为对照，用20kHz的超声波提取30min，其提出率是对照且的12倍，并用1MHz的超声波提取30min，其提出率是对照组的1.34倍，此工艺可以节约药材23.4%。由此看出，超声提取皂甙类成分具有省时、节约药材、杂质少、提出率高等优点。　　2.2提取生物碱类成分从中草药中用常规提取生物碱一般提取时间长，收率低，而经超声处理后可以获得很好的效果。从黄柏中提取小檗碱，以饱和石灰水浸泡24h为对照，用20kHz的超声波提取30min，提出率比对照组高18.26%，且小檗碱的结构未发生改变；郭孝武等从黄连根茎中提取黄连素，实验证明超声法优于浸泡法，即用20kHz的超声波处理30min，其提出率高达8.12%。在我国1985年版药典中，曾用超声技术提取木鳖碱（士的宁）、马钱子碱这些毒性成分，并明确规定：在药物含量测定时，用超声波处理40min，相当于冷浸24h。由此看出，应用超声技术提取得生物碱类成分的工艺简便、省时、提出率高。　　2.3提取黄酮类成分黄酮类成分常用加水煎煮法，碱提酸沉法或乙醇、甲醇浸泡提取，费时、费工、提取率低，而超声提取则可提高提出率，缩短提取时间。从黄芩根茎中提取主要有效成分黄芩甙，以水为溶剂，仅超声提取10min就高于加水煎煮3h的提取率，并以20kHz超声波提取40min的黄芩甙的提出率高。从槐米中提取芦丁，超声提取40min，其提出率为22.53%，是目前大生产得率的1.7-2倍，经对比试验可知，节约药材30-40%，具有较高的经济效益。　　2.4提取蒽醌类成分蒽衍生物在植物体朵存在形式复杂，游离态与结合态经常共存于同一种中草药中，一般提取都采用乙醇或稀碱性水溶液提取，因长时间受热而破坏其中的有效成分，影响提出率。从大黄中提取大黄蒽醌类成分，与常规烈煮法相比，用超声法提取10min比煎煮法提取3h的蒽醌类成分高，同时以频率为20kHz的超声波提取的提出率高，在复方首乌口服液的提取工艺中，对含有大量的蒽醌类衍生物的何首乌、大黄、番泻叶采用超声提取，从而避免蒽醌甙类物质因久煎破坏有效成分失败。

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中药提取设备特点

1、机组由提取罐、列管式加热器、蒸发器、冷凝器、油分器、收油器、药液泵、计量槽、贮液罐、过滤器、真空泵、配电柜等组成。提取罐、蒸发器顶蒸汽出口均设备了除沫器。无蒸汽加热的单位，可加配导热油加热系统。　　2、可进行热回流循环提取、浓缩，常规提取、浓缩、水沉(醇沉)、渗漉等操作。　　3、能在负压、常压、正压状态下工作。可适应水提、醇提或溶剂提取，符合制药GMP和食品HACCP要求。水提低温可达40℃，适合低温鲜品提取浓缩。　　4、机组在多功能、高效率、节能、操作范围广等方面具有很大优势。在综合性能方面。它是天然植物药提取方面的中试设备。特别适用于科研机构、大专院校、工厂中试室使用，或贵重药品的提取浓缩，或植物鲜品低温提取浓缩。也可在动物，海洋生物提取浓缩方面使用。如骨汤、海带汁、辣椒油、香菇汁、粉等。也可提取芳香物质。如鲜桂花油等。机组它已在工厂，大学得到成功应用。　　5、设备因其功能多、性能好、结构紧凑、加工精良，已成功进入国外市场。特别适用于工厂中试室、科研机构、大专院校使用或贵重药品的提取浓缩。　　6、外设仅需水、电，占地面积小，有效缩短实验时间，中央控制器控制，操作方便，自动化程度高。　　7、机组装置选材优良，采用动态提取浓缩，具效率高，电加热方式；罐内配备CIP清洗系统。　　8、可实现提取浓缩温度的控制及显示，弧形设计，物料无加热和清洗死角，排料完全。　　9、三层保温，敞开式结构；内外焊缝抛光300目，SUS304材质。　　10、提取部分常规提取和超声波提取可选：超声波独具的物理作用、空化作用能促使植物细胞组织破壁或变形，溶质的质点间的振动、加速度冲击、声压剪切等效应力加强，使物料形成局部点的极端高温高压，同时，TS-NS系列提取浓缩机组采用聚能式超声波发生器，框式搅拌，使大体积的中药材可充分接触到超声波探头，加速原料药内有效成分均匀析出，提取率比传统工艺显著提高。超声波提取是常温提取，有效减少热敏性成分的丧失。　　11、世界先进的纳米膜技术材料，选择性分离强，对杂质分离彻底　　12、大大减少溶剂的消耗，降低防爆等级，提高生产安全　　13、常温浓缩，不破坏热敏性成分，可脱盐降灰份，同时节能降耗　　14、料液以独特的错流式运行方式，无须添加助滤剂，可解决污染堵塞难题　　15、纯物理过程，无化学反应，不改变药效成分　　16、产品品质大大提高，可以减少服用量，降低不良反应　　17、简化工序，缩短周期，提高生产效率　　18、先进的组件化设计，膜材料更换方便，操作简单　　19、自动化控制，设计在线再生清洗和排污，降低劳动强度，实现清洁生产　　20、中药提取液精制浓缩设备适用范围：中药浸膏预浓缩、中药口服液浓缩、中药颗粒剂提高澄清度和溶解性、中药注射剂备用液精制、药酒、保健酒澄清。

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根据物料状态选定干燥设备

干燥可以分为两大类，一类要求干燥结束后，仍保持原料的原形，如很多食品类的干燥，建筑材料的干燥等。另一类是把液体、泥状、块状、粉状物料干燥后，成为粉状或颗粒状产品。有的干燥过程，特别是药品的干燥，希望不破坏原来的晶形。药品生产中，还常用到液体和粉状物料经干燥后，达到一定粒径的颗粒。干燥机的进料和出料也有技术问题，很多方面还是要凭借实践经验。从经济角度分析，处理量的大小也是选择干燥设备型式的因素之一。表1-7为根据物料选择干燥机的汇总。表1-7按物料对干燥机的选择原始状态合适的干燥机大批量连续处理少量处理液体、泥浆喷雾干燥流化床多级干燥转鼓式，真空带式惰性介质流化床糊状物气流干燥，搅拌回转干燥通风带式干燥冲击波喷雾干燥传导加热圆筒搅拌干燥传导加热槽形搅拌干燥通风箱式干燥薄片状物带式通风干燥回转蛇管通蒸汽干燥回转通风干燥箱型通风干燥真空圆筒式搅拌颗粒状物料带式通风干燥、回转通风干燥立式通风干燥流化床干燥（流化式）回转干燥回转蒸汽蛇管式流化床槽式搅拌箱型通风干燥锥形回转干燥机多层圆盘干燥粉状物料流化床干燥气流干燥间歇流化床干燥真空圆筒式带搅拌定型物料平流隧道式平流台车式箱式片状物喷流式、多圆筒式单筒或多筒式涂料、涂布液红外线，喷流式平行流热干燥下面是各类干燥机大致的适用范围，每种设备的详细应用情况在后面的内容中将进一步介绍。

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甘草酸的提取工艺

1、工艺流程：甘草挑选除杂→粉碎→提取→过滤→浓缩→分离→沉淀→重结晶→干燥→成品。 2、工艺过程：（1）粉碎：将干净干燥的甘草放入粉碎机中粉碎，过10目筛选，制得甘草粉。（2）提取：称取一定质量的甘草粉放入反应器中，加入其5倍质量的水，在搅拌下于85℃以上加热回流2．5h，过滤、滤渣再加3倍质量的水重复提取一次，合并泸液。（3）浓缩：将甘草酸提取液用薄膜蒸发器进行真空浓缩，当滤液体积减少4/5时，趁热过滤。（4）分离：在已经冷却的浓缩滤液中，加入其1/2容量的95%的乙醇，然后静止过夜，经过滤除去植物蛋白、多糖等沉淀物。（5）沉淀：在经上述处理的甘草酸浓缩液中，用浓硫酸调其PH值，使甘草酸沉淀析出，然后进行离心分离，得粗甘草酸。（6）重结晶：用(60～70)℃的稀乙醇进行重结晶，减压过滤后得甘草酸湿品。（7）干燥：将湿甘草酸放入真空干燥箱内，调节真空度，在(70～80)℃温度下加热(40～60)min，即得干甘草酸。（8）成品：将干燥的甘草酸粉碎，过筛，即得甘草酸成品。