高分子聚合物对细粒煤的“架桥”絮凝模式

4．7．5　高分子聚合物对细粒煤的“架桥”絮凝模式

根据PQAAM接枝共聚物对细粒煤的“架桥”絮凝电镜实验结果，提出高分子聚合物对细粒煤的“架桥”絮凝模式可能有以下几种：

1．大分子与颗粒表面的吸附，如图4．28（a）所示。

图4．28（a）

2．吸附于絮团颗粒表面的链尾与吸附于另一絮团颗粒表面的吸附环之间相互桥联，如图4.28（b）所示。

图4．28（b）

3．吸附于絮团颗粒表面的链尾与吸附于另一絮团颗粒表面的链尾之间相互桥联，如图4．28（c）所示。

图4．28（c）

4．吸附于絮团颗粒表面的吸附环与吸附于另一絮团颗粒表面的吸附环之间相互桥联，如图4．28（d）所示。

图4．28（d）

5．絮团颗粒之间通过平行桥相互桥联，如图4．28（e）所示。

图4．28（e）

6．众多桥交织成网络状吸附于絮团颗粒表面，如图4．28（f）所示。

图4．28（f）

7．吸附于絮团颗粒表面多个桥的链尾汇集于一处，高分子以平面多点式吸附于絮团颗粒表面，如图4．28（g）所示。

图4．28（g）

在实际絮凝过程中，上述各种“架桥”絮凝模式有时会同时出现，形成三维网络状絮团结构，絮团间的桥联模式是随机的、偶然的。

本章小结

本章通过研究二值图像形态学的基本理论及其在高分子聚合物絮凝作用机理研究中的应用，得出如下结论：

（1）数学形态学具有局部并行运算的特点，与图像中象素的位置无关，并且仅需移位和逻辑运算，便于计算机程序实现，是二值图像处理的有力工具，为高分子聚合物絮凝作用机理研究提供了理论依据。

（2）采用直方图阀值化法实现“架桥”絮凝图像的二值化处理，能有效地把“架桥”絮凝图像中的目标与背景分离，达到压缩图像数据及便于形态变换操作的目的，具有简单、易行、高效的优点。

（3）基于薄化的形态滤波模型可以有效地去除“架桥”絮凝图像上的随机“噪声”，获得清晰的“架桥”絮凝二值图像。

（4）图像要素提取和分割的形态变换模型能有效地把“架桥”絮凝图像中的“面状目标”絮团与“线状目标”桥分开，实现要素分割，便于几何特征度量。

（5）形态骨架细化模型能有效地将“架桥”絮凝图像的桥细化，为桥的定量描述建立基础。

（6）各种图像几何特征提取形态学模型能够有效地提取“架桥”絮凝图像中“面状目标”絮团与“线状目标”桥的几何特征参数，为絮团和桥的定量描述与模式识别打下了基础。

（7）利用透射电子显微镜拍摄了PQAAM接枝共聚物对细粒煤的“架桥”絮凝动态图像，研究结果表明：细粒煤絮凝是个动态实现过程，随着絮凝时间的增长，絮团逐渐增大，桥以单点式、多点式、环状等方式吸附于煤粒表面，絮团间的桥联模式是随机的、偶然的，证实了曾经提出的“架桥”絮凝形象假说，并提出了高分子聚合物对细粒煤的“架桥”絮凝模式。

（8）深入细粒煤絮凝过程微观结构，应用数学形态学图像处理理论，对图像上的絮团颗粒与桥进行了特殊图像处理，提取絮团大小、絮团尺寸分布等与絮凝过程有关的特征参数，实现了高分子聚合物絮凝作用机理的定量化研究，并且拓宽了数学形态学理论的应用领域。