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基于物联网的塑料片材挤出机关键技术及产业化
主要技术内容: (1)提出了基于神经网络的多电平 SVPWM 控制技术,研发了基于 FPGA 技术的多电平 SVPWM 控制器,实现了塑料片材挤出装备驱动电源的高效性。采用神经网络技术,实现参考电压矢量所在区域判断及矢量作用时间计算,降低了计算量;将多电平 SVPWM 控制器集成到一片 FPGA 芯片上,为挤出装备用交流电机驱动控制提供高性能的专用 SVPWM 控制器,可以直接与通用变频器对接。 (2)提出了分离型螺杆结合 CRD 分散混合器的高速螺杆技术,提升了挤出效率及效果;研发了塑料片材挤出螺杆高频电磁感应加热装置,有效降低了挤出机运行能耗。将常规三段式螺杆设计成五段式,改变了传统螺杆直径对挤出产量的限制。在螺杆机筒外壁上缠绕电流线圈,线圈外再包覆隔热层,线圈两端连接控制线圈电流的高频电源模块;在常规加热瓦加热的基础上,通过电磁感应原理使螺杆产生热量,使得螺杆及螺杆机筒同时加热,缩短了机筒内聚合物塑化时间、降低了能耗。 (3)提出了面向塑料片材挤出成套装备运行过程的全息生产车间制造物联感知技术,开发了成套装备运行的全息感知系统。构建了 RFID-WSN 数据采集集成网络,提出了 LZM - WKPSO 优化算法,在保证覆盖率的前提下使干扰最小;借鉴昆虫协作机理,提出了基于昆虫协作机理的源节点选择概率算法,最大化降低了网络能量消耗。(4)提出了塑料片材挤出成套装备多目标柔性资源优化调度模型,研发了塑料片材挤出装备精益管控软件平台,实现了成套装备的高效能运行。建立了多目标柔性资源优化调度模型,采用重力粒子群混合优化算法进行求解。按照 SOA 思想,设计了集成平台;开发了塑料挤出成套装备运行功能模块,并与底层全息车间无缝集成,形成塑料挤出成套装备精益管控平台。 行业意义: 本项目针对高效能塑料片材挤出装备的关键技术取得了创新性成果,解决了我国塑料片材挤出装备业目前普遍存在的高能耗、高污染、低附加值、低劳动效率等问题,提升了塑料片材挤出装备的自动化与信息化水平,促进了塑料片材挤出装备的自动化、信息化深度融合;完成了塑料挤出装备产业技术上的跨越式发展,极大地推动了塑料挤出装备产业结构的优化升级,实现了产业结构由高消耗向高效率的转变。 获奖情况:2015 年获中国商联联合会科学技术进步奖特等奖。 成果的技术指标、创新性与先进性: 目前市场上还没有完全一样的同类产品出现,国外主要有德马克、克虏伯、巴顿菲尔,日本的住友重工等公司在致力于开发塑胶挤出装备产品,但是他们开发的还是将单一系统的简单组合,无法从单机与成套装备精益化管控两方面集合提高系统的能效。由于本项目是从单机关键设备能效优化设计和成套装备精益化管控能效优化设计两个方面入手,开发料挤出成套装备,产品具有能耗低、效率高等特点。综上所述,本项目产品目前拥有先入的一定优势,竞争对手在技术方面无法与本项目产品直接竞争。 本项目产品具有如下技术和性能优势: (1)螺杆的速度从同行的 100 转/分钟提高到 200 转/分钟,挤出量从类技术的 200kg/h 提升 400kg/h;挤出效率的提升导致能耗降低 10%左右;同类技术目前直径 105mm 的螺杆需要配置 115KW 左右的电机,而本项目技术只需要配置90KW 左右的电机,降低了能耗。 (2)螺杆高频感应加热装置使得加热系统能耗降低 15%左右; (4)克服了同类技术在高速混合挤出时混合效果差导致温度不均衡、色差大等问题,提高了制品的品质; (5)生产工艺数据自动数采率 95%以上; (6)生产效率提高 30%左右;优等品率提高 20%;产能提高 1.5 倍; (7)填补国内针对塑料挤出装备生产过程的精益化生产软件的空白; (8)本项目实现生产流程的闭环优化,现有的 ERP、MES 系统则为开环控制; (9)本项目的软件平台有效提升了塑料挤出成套装备的附加值。 技术的成熟度: 相关技术已经形成产品,在广东达诚机械有限公司及其下游企业进行了产业化。 项目成果转化造价:130 万元; 投资预算:硬件成本(不包含塑料片材挤出机本体部分)85 万元;软件开发45 万元。 成果应用范围:塑料包装行业、包装机械行业。 应用案例及单位:成果在广东达诚机械有限公司等行业龙头企业进行了产业化,并在广东、江浙等地区的 10 多家塑料企业进行了推广应用。 经济和社会效益:项目成果能够有效降低能耗 25%,提高生产效率 30%左右,使得企业投资效益大幅度提升。近 3 年来,据不完全统计,累计新增产值约 67206 万元,新增利润 5040 万元,新增税收 2872 万元。项目成果解决了我国塑料片材挤出装备业目前普遍存在的高能耗、高污染、低附加值、低劳动效率等问题,提升了塑料片材挤出装备的自动化与信息化水平,促进了塑料片材挤出装备的自动化、信息化深度融合;完成了塑料挤出装备产业技术上的跨越式发展,极大地推动了塑料挤出装备产业结构的优化升级,实现了产业结构由高消耗向高效率的转变。 
江南大学 2021-04-13
一种基于数字化投影技术构建聚合物三维结构的方法
本发明公开了一种基于数字化投影技术构建聚合物三维结构的方法,包括如下步骤:步骤(1):将包含单体和光引发剂的光敏树脂前驱液置于平面模腔内;步骤(2):使用DLP投影仪按预设二维图案对光敏树脂前驱液进行多次局部投影、曝光固化;得到非均质二维平面;步骤(3):将固化得到的非均质二维平面置于烘箱中加热,获得三维立体结构。本发明提出的方法简单、方便,对设备要求低,非常适用于制备聚合物精确三维结构。
浙江大学 2021-04-11
一种大尺度模拟污染物在含水层垂向迁移的模拟装置
一种大尺度模拟污染物在含水层垂向迁移的模拟装置,包括含水层模拟装置、降雨装置、水位调节装置、真空泵和测压表,根据野外地层的实际情况按照一定的比例缩放填装土样,通过设置污染物的投放装置、土壤样品填装装置、压力检测装置、水样检测装置等来对压力场、水化学场、渗流场等参数进行监测,通过这些参数来观察污染物在地下水含水层的垂向迁移规律。一种大尺度模拟污染物在含水层垂向迁移的模拟装置,包括含水层模拟装置、降雨装置、水位调节装置、真空泵和测压表,含水层模拟装置为带有顶盖的箱体并固定于底座上,箱体上部为矩形体,矩形体上部为蓄水层、下部为渗流层,底部为锥形体,锥形体为负压层,渗流层和负压层之间设有一块包覆有300目纱网的多孔有机玻璃隔板,渗流层中按照野外地层顺序填装试验用土壤或砂石并埋有试验用层状透水陶瓷或球状透水陶瓷,箱体渗流层侧壁上设有81个取样孔并通过设置有于侧壁上的81个直通铜管固定,其中纵向设有间距相同的九列取样孔,每列横向设有间距相同的九个取样孔,每个取样孔直通铜管的外端连接有铜质宝塔和硅胶管,直通铜管的外端与铜质宝塔之间设有200目致密纱网并利用硅胶垫片密封,箱体蓄水层侧壁设有进水口、出水
南开大学 2021-04-10
一种糖基/磺化改性亲和聚合物中空纤维分离膜、其制备方法及用途
本发明公开一种糖基/磺化改性亲和聚合物中空纤维分离膜及其制备方法。该膜由聚合物树脂、磺化聚合物树脂和糖类高分子组成,在优选的原料与比例下对LDL有良好的特异性吸附作用,且具有良好的稳定性和生物相容性,可重复使用,成本低廉,有望投入大规模临床应用。其制备方法包括以下过程:将膜用聚合物树脂、磺化聚合物树脂、糖类高分子、致孔剂按一定比例溶于溶剂,制成均一的纺丝制膜液,将纺丝制膜液过滤、真空脱泡后,通过浸没沉淀相转化法纺丝制备中空纤维成膜,然后将所制得的中空纤维膜依次在去离子水和超纯水充分漂洗。本发明采用的共混溶解制备法具有操作简便安全、原材料廉价易得等优点。
浙江大学 2021-04-11
一种带回转式GGH的燃煤烟气污染物超低排放系统
本实用新型涉及一种带回转式GGH的燃煤烟气污染物超低排放系统,包括顺次相连的脱硝反应器、电除尘器、增压风机、脱硫塔、湿式静电除尘器、烟囱,所述系统还包括回转式GGH,所述回转式GGH包括回转式GGH的吸热段和回转式GGH的放热段,所述回转式GGH的吸热段布置在电除尘器与增压风机之间;回转式GGH的放热段布置在湿式静电除尘器与烟囱之间。本实用新型将GGH吸热段布置在增压风机之前,使得GGH净烟气侧为负压,这种GGH的布置方式,可防止因原烟气向净烟气的泄露引起的污染物排放浓度的升高。燃煤烟气经本实用新型处理后,可实现NOx排放浓度小于50mg/m3,SO2排放浓度小于35mg/m3,烟尘排放浓度小于5mg/m3,汞排放浓度低于3μg/m3。
浙江大学 2021-04-11
用于宽温区水解制氢的镁钙基氢化物粉体及其制备方法
本发明所述用于水解制氢的镁钙基氢化物粉体,包括的组分及各组分的质量百分数为:Ca4Mg3H1414.2~50.2%,MgH234.8~85.7%,Mg0.1~15%,为提高水解产氢率,还复合有其它氢化物和∕或盐,其中其它氢化物的质量为组分Ca4Mg3H14、组分MgH2和组分Mg的质量的总和的0~5%,盐的质量为组分Ca4Mg3H14、组分MgH2和组分Mg的质量的总和的0~11%,其中,其它氢化物的含量、盐的含量不同时为0。上述镁钙基氢化物粉体的制备方法,是将镁钙合金破碎球磨后活化吸氢。本发明提供的用于水解制氢的镁钙基氢化物粉体,可在保证反应安全性和可控性的前提下提高产氢量,特别是提高室温和低温下的产氢量。
四川大学 2021-04-11
Nature Communication《自然•通讯》报道黄维院士团队开发聚合物长余辉的新进展
近日,南京邮电大学信息材料与纳米技术研究院黄维院士带领团队在有机长余辉发光领域再次取得重大突破性进展,设计并开发了一系列新型聚合物长余辉材料,相关成果于19年9月18日在线发表在国际顶尖学术期刊Nature Communications(《自然·通讯》)上。 长余辉发光是指发光材料撤去激发光源后,仍能持续发光数秒至数小时的一种发光现象。长余辉发光材料俗称“夜明珠”,即使在黑暗中,也能发出夺目的光芒,被古代帝王奉为稀世珍宝。长余辉发光材料被广泛应用于夜间应急指示、仪表显示、光电子器件以及国防军事等领域、特别是近年来凭借其长寿命、大的斯托克斯位移以及丰富的激发态性质被用于防伪、加密以及生物成像等一些前沿科学领域。与无机长余辉材料相比,室温有机长余辉材料具有较好的生物相容性、导电性,加之成本低廉、结构易修饰等优点,备受人们关注。近几年,有机长余辉材料得到了快速发展,然而这类材料主要集中在晶体小分子和主客体掺杂体系。由于晶体小分子体系的结晶性和主客体掺杂体系的相分离等问题,限制了材料的实际应用。聚合物材料具有柔性、质轻、可旋涂、可拉伸等诸多优势,在柔性电子领域展现出巨大应用潜力。然而,如何实现聚合物材料的长余辉发光是该领域的挑战之一。 针对这一问题,南京邮电大学信息材料与纳米技术研究院黄维院士和南京工业大学安众福教授带领的科技创新团队提出通过离子键锁定发光单元,在聚合物共价键的协同作用下,实现了离子型聚合物的长余辉发光,发射寿命长达2.1 s。实验数据和理论计算表明该类聚合物材料具有室温长余辉的原因是离子键抑制了发光单元的非辐射跃迁。该设计理念不仅适用于芳香型的聚合物材料体系,也是适用非芳香型的聚合物材料体系。此外,他们还首次报道了激发波长依赖的聚合物长余辉发光现象,实现余辉颜色从蓝到橙颜色可调。并且,该类材料在温度高达170 oC下,依然保持可视化长余辉发光。这一研究成果赋予传统的聚合物材料新的性能,加之材料来源广、成本低,在柔性显示、照明、数据加密以及生物医学等领域具有很大的应用前景。 作为国际上有机长余辉发光的开拓者,黄维院士团队一直致力于对有机长余辉发光新材料的开发、新机理的研究以及新应用的探索,继在单一组分有机半导体中实现长余辉发光、进而首次实现单一有机晶体材料下的多彩长余辉发光以来,此项研究成果再次实现了长余辉发光领域的重大突破。相关研究工作以“Enabling long-lived organic room temperature phosphorescence in polymers by subunit interlocking”为题于Nature Communications(《自然•通讯》在线发表,黄维院士、安众福教授为该论文的通讯作者。该研究工作得到了国家重大科学研究(973)计划、国家自然科学基金委面上项目、江苏省杰出青年科学基金等项目的支持。
南京邮电大学 2021-04-26
关于全氧化物界面Rashba二维电子气中自旋和电荷转换的研究
使用自旋泵浦技术将自旋流从坡莫合金(Py)磁性电极穿过厚达40uc的LAO绝缘层注入到二维电子气中,并进行逆Edelstein效应的测量。工作系统地测量了逆Edelstein效应随频率、功率、温度和LAO厚度的变化关系,从各个方面证实了所观察到的信号。实验在室温下展现了门电压对自旋信号的调控作用。
北京大学 2021-04-11
二次锂电池用复合型全固态聚合物电解质项目
1 成果简介聚合物电解质由于具有质轻、粘弹性好以及成膜性好等优点,尤其适合作为锂电池的电解质材料。聚氧乙烯( PEO)由于具有易于离子传导的结构特征而备受关注,然而由于 PEO与碱金属盐形成的聚合物电解质在室温时有较高的结晶相,所形成的电解质也只能在高温下才能使用,因此实际应用受到限制。常用来降低 PEO 结晶度的方法是加入有机液体增塑剂,液体增塑剂的加入虽然提高了聚合物电解质的离子电导率,但同时也破坏了电解质的机械性能以及增加了其与锂负极材料的反应活性,降低了电池寿命。一个重要的趋势是发展全固态聚合物电解质,以取代目前的含液体的聚合物电解质。2 应用说明本发明提供了一种锂电池用共聚物基聚合物电解质材料,其含有共聚物基体和碱金属盐,所述共聚物基体是由氧化乙烯单元和氧化丙烯单元组成。本发明还提供了含所述聚合物电解质材料的复合电解质膜及其制备方法,本发明所述的锂电池用共聚物基聚合物电解质材料,采用共聚物作为基体材料,通过简单的溶液浇铸法制备成聚合物电解质材料,并采用浸泡方法实现活性聚合物电解质材料与高分子隔膜材料的复合。本发明的聚合物电解质材料不含有机液态电解质,不可燃,且与传统的 PEO 基聚合物电解质相比,电导率明显提高,机械性能好, 可以防止热失控。3 效益分析建设年产 1500 吨的二次锂电池用复合型全固态聚合物电介质材料生产线, 项目总投资5000 万元。4 合作方式合作、技术提供方占技术股。
清华大学 2021-04-13
大枣叶提取物及其在制备防治肝损伤药物及保健食品中的应用
【发 明人】郭盛;段金廒;钱大玮;宿树兰【摘    要】本发明公开了一种大枣叶活性提取物及其在制备防治肝损伤药物或保健品中的应用。本发明首次采用大孔树脂耦合聚酰胺树脂,然后通过制备液相制备大枣叶精制提取物,较传统的分离纯化方法分离效率更高,且分离得到的活性成分含量高,生物活性强,安全性高。经实验研究表明,大枣叶提取物可显著降低CCl4、D-GalN和乙醇所致肝损伤模型小鼠血清ALT、AST活性及肝组织MDA含量,增强肝脏SOD活性,对肝损伤具有很好的防治功效。因此大枣叶及大枣叶提取物有望开发成为新一代安全有效,用于防治肝损伤的药物或保健品,同时也为大枣叶废弃资源变废为宝及枣树资源综合利用提供了途径。
南京中医药大学 2021-04-13
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