论文部分内容阅读
竹粉作为竹材深度资源化利用的一种重要形式,被广泛应用于家具、建筑、制香、造纸和纺织等诸多领域,但其在生产、加工、储存和运输过程中,都存在较高的火灾危险性。本文以楠竹粉为研究对象,采用不同阻燃剂制备阻燃样,基于热重实验数据,以分析不同影响因素、不同阻燃剂种类及浓度,对楠竹粉样品燃烧特性参数和燃烧动力学参数的影响规律。主要研究如下:1、采用Malvern激光粒度分析仪,对不同目数的楠竹粉样品进行粒径分析,得到60400目楠竹粉的中位粒径分别为:212、139、96.6、53.4和33.9um,比表面积分别达到:47.6、106.5、144.7、232.4和319.0m2/kg;以《GBT 28731-2012固体生物质燃料工业分析方法》的实验方法,对楠竹粉样品进行工业元素分析,确定样品水分、灰分、挥发分和固定碳的含量,分别为:6.93%、5.32%、78.58%和9.17%;采用Vario EL III型元素分析仪对楠竹粉样品进行元素分析,得到样品所含元素的种类及含量为:C-41.07%、H-1.52%、O-56.73%、N-0.65%、S-0.03%,并进一步计算楠竹粉样品的低位发热值为21.48MJ/kg,为后续进行燃烧特性的研究工作提供了一定参数依据。2、研究了不同气氛、升温速率和样品粒径条件下,楠竹粉燃烧特性的变化规律,研究表明:N2气氛相比空气气氛而言,会使得样品的失重变得缓慢,TG曲线的主失重峰延长,DTG曲线的失重速率峰值明显较低;升温速率的提高会使样品的热解过程产生热滞后效应,导致样品的燃烧区间向高温侧移动,燃烧速率、综合燃烧特性指数和燃烧动力学参数增大,样品整体燃烧性能提高;粒径的不断减小,会导致楠竹粉样品整个失重过程提前,样品着火温度和活化能降低,燃烧速率、综合燃烧特性指数增大,自燃及火灾危险性大大提升。3、采用六种磷系或无机氯化物阻燃剂,以溶液混合的方法制备不同浓度比的阻燃样品,并设置了空白对照样,而后对各样品进行热重实验,计算阻燃样的各项燃烧特性参数和燃烧动力学参数,以分析其对楠竹粉末的阻燃性能,结果表明,在各阻燃剂在最佳水平浓度下的阻燃性能排序为:氯化钙﹥磷酸二氢铵﹥氯化镁﹥磷酸三钠﹥氯化铵﹥聚磷酸铵,33%CaCl2-Z阻燃样在共18个阻燃样品中对竹粉的阻燃效果最好。