多糖阻燃材料的研究及其在再造烟叶中的应用
发布时间：2022-04-17 19:15
膨胀阻燃技术是20世纪90年代发展起来的新型阻燃技术。天然多糖高分子材料来源广泛,可生物降解,具有多羟基碳链结构,可以作为膨胀阻燃剂炭源,成为近年来阻燃领域的研究热点。低成本、低焦油的再造烟叶（RTS）在烟草行业有着非常广泛的应用,其燃烧热解过程对于烟气中有害物含量有着重要的影响。基于以上分析,本文从降温减害角度出发,使用淀粉、壳聚糖等多糖阻燃材料对RTS进行改性,采用一系列方法研究阻燃材料对于RTS热解、燃烧、产物等方面的影响,同时探讨其阻燃机理。具体而言主要包括以下工作:1.以聚磷酸铵（APP）为酸源、气源,分别以淀粉（ST）、双淀粉磷酸酯（DSP）、羟丙基二淀粉磷酸酯（HPDSP）为炭源,制备出淀粉基阻燃RTS,比较研究三种成炭剂对阻燃性能的影响。结果表明,淀粉基阻燃材料在纤维素、半纤维素热解阶段能够形成热稳定性更好的焦炭。焦炭的氧化分解过程向高温区移动,并且热失重速率下降,以此抑制薄片燃烧热解。另外,气相产物中羰基化合物含量有所降低。改性淀粉中的交联磷酸酯基能够进一步提升焦炭的热稳定性和阻燃效果。2.使用无模型函数法和模型适配法对淀粉基阻燃改性薄片的热解过程进行热解动力学分析。...
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 阻燃概述
1.2.1 阻燃剂类型
1.2.2 阻燃机理
1.2.3 多糖类膨胀阻燃体系
1.3 阻燃性能评价方法
1.3.1 热解特性
1.3.2 燃烧性能
1.4 再造烟叶技术
1.4.1 燃烧热解特性
1.4.2 卷烟烟气组成
1.4.3 再造烟叶改性研究现状
1.5 本文研究思路与内容
第2章 淀粉基阻燃材料对再造烟叶燃烧热解特性影响
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 试剂与材料
2.2.2 改性阻燃薄片的制备
2.2.3 仪器与表征
2.3 结果与讨论
2.3.1 薄片微观形貌分析
2.3.2 薄片热解特性分析
2.3.3 薄片气相产物分析
2.3.4 薄片燃烧性能分析
2.3.5 薄片卷烟燃烧锥分析
2.4 本章小结
第3章 淀粉基阻燃再造烟叶热解动力学研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 试剂与材料
3.2.2 仪器与表征
3.2.3 动力学方法
3.3 结果与讨论
3.3.1 等转化率热解动力学分析
3.3.2 热解机理模型拟合
3.4 本章小结
第4章 壳聚糖钾盐复合阻燃材料对再造烟叶燃烧热解特性影响
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 试剂与材料
4.2.2 阻燃改性薄片制备
4.2.3 仪器与表征
4.3 结果与讨论
4.3.1 薄片和残炭形貌及元素分析
4.3.2 阻燃剂比例优化
4.3.3 薄片燃烧性能分析
4.3.4 薄片热解特性分析
4.3.5 薄片气相产物分析
4.3.6 薄片卷烟主流烟气羰基化合物分析
4.3.7 薄片卷烟燃烧锥分析
4.4 本章小结
总结与展望
参考文献
附录
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]烤烟烟叶和造纸法再造烟叶主流烟气成分对比分析[J]. 王小飞,祖萌萌,武超伟,常岭,聂聪,樊新顺,郭吉兆. 安徽农业科学. 2019(15)
[2]造纸法烟草薄片纸基的热失重特性及其动力学分析[J]. 韩迎迎,李军,曾健,饶国华,邵干辉,赵瑞峰,杨飞. 林产化学与工业. 2013(05)
[3]基于费马点平移原理的卷烟静燃温度数据前处理方法[J]. 刘民昌,李斌,银董红,谢国勇,常纪恒. 烟草科技. 2012(06)
[4]木质素对再造烟叶烟气中苯酚的影响[J]. 刘刚,杨飞,杜云海,刘维涓. 光谱实验室. 2012(02)
[5]卷烟烟气危害性指数研究[J]. 谢剑平,刘惠民,朱茂祥,钟科军,戴亚,杜文,谢复炜,缪明明,邓家云,聂聪,邵学广,胡清源,姚小军,李忠,张晓兵. 烟草科技. 2009(02)
[6]电偶法测量卷烟内部动态温度[J]. 郑赛晶,顾文博,张建平,刘百战,张祥民. 烟草科技. 2006(01)
博士论文
[1]瓜尔胶衍生物的制备及在造纸法再造烟叶中的应用研究[D]. 陈威.华南理工大学 2012
本文编号：3646133
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 阻燃概述
1.2.1 阻燃剂类型
1.2.2 阻燃机理
1.2.3 多糖类膨胀阻燃体系
1.3 阻燃性能评价方法
1.3.1 热解特性
1.3.2 燃烧性能
1.4 再造烟叶技术
1.4.1 燃烧热解特性
1.4.2 卷烟烟气组成
1.4.3 再造烟叶改性研究现状
1.5 本文研究思路与内容
第2章 淀粉基阻燃材料对再造烟叶燃烧热解特性影响
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 试剂与材料
2.2.2 改性阻燃薄片的制备
2.2.3 仪器与表征
2.3 结果与讨论
2.3.1 薄片微观形貌分析
2.3.2 薄片热解特性分析
2.3.3 薄片气相产物分析
2.3.4 薄片燃烧性能分析
2.3.5 薄片卷烟燃烧锥分析
2.4 本章小结
第3章 淀粉基阻燃再造烟叶热解动力学研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 试剂与材料
3.2.2 仪器与表征
3.2.3 动力学方法
3.3 结果与讨论
3.3.1 等转化率热解动力学分析
3.3.2 热解机理模型拟合
3.4 本章小结
第4章 壳聚糖钾盐复合阻燃材料对再造烟叶燃烧热解特性影响
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 试剂与材料
4.2.2 阻燃改性薄片制备
4.2.3 仪器与表征
4.3 结果与讨论
4.3.1 薄片和残炭形貌及元素分析
4.3.2 阻燃剂比例优化
4.3.3 薄片燃烧性能分析
4.3.4 薄片热解特性分析
4.3.5 薄片气相产物分析
4.3.6 薄片卷烟主流烟气羰基化合物分析
4.3.7 薄片卷烟燃烧锥分析
4.4 本章小结
总结与展望
参考文献
附录
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]烤烟烟叶和造纸法再造烟叶主流烟气成分对比分析[J]. 王小飞,祖萌萌,武超伟,常岭,聂聪,樊新顺,郭吉兆. 安徽农业科学. 2019(15)
[2]造纸法烟草薄片纸基的热失重特性及其动力学分析[J]. 韩迎迎,李军,曾健,饶国华,邵干辉,赵瑞峰,杨飞. 林产化学与工业. 2013(05)
[3]基于费马点平移原理的卷烟静燃温度数据前处理方法[J]. 刘民昌,李斌,银董红,谢国勇,常纪恒. 烟草科技. 2012(06)
[4]木质素对再造烟叶烟气中苯酚的影响[J]. 刘刚,杨飞,杜云海,刘维涓. 光谱实验室. 2012(02)
[5]卷烟烟气危害性指数研究[J]. 谢剑平,刘惠民,朱茂祥,钟科军,戴亚,杜文,谢复炜,缪明明,邓家云,聂聪,邵学广,胡清源,姚小军,李忠,张晓兵. 烟草科技. 2009(02)
[6]电偶法测量卷烟内部动态温度[J]. 郑赛晶,顾文博,张建平,刘百战,张祥民. 烟草科技. 2006(01)
博士论文
[1]瓜尔胶衍生物的制备及在造纸法再造烟叶中的应用研究[D]. 陈威.华南理工大学 2012
本文编号：3646133
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/qgylw/3646133.html
