本文關(guān)鍵詞：再造煙葉中碳酸鈣的改性研究

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【摘要】：碳酸鈣作為一種功能性填料,被廣泛應(yīng)用于造紙、涂料、再造煙葉等產(chǎn)品生產(chǎn)。碳酸鈣作為填料添加到再造煙葉中,不僅能提高再造煙葉產(chǎn)品的理化性能,更重要在于適量添加能改善再造煙葉制品的吸食品質(zhì),降低生產(chǎn)成本。在生產(chǎn)實(shí)際過程中存在碳酸鈣抄造留著率低,導(dǎo)致碳酸鈣流失嚴(yán)重,污染抄造白水,限制了碳酸鈣填料功能作用的發(fā)揮。因此,對碳酸鈣進(jìn)行改性、制備將是解決這一問題的可行途徑。以六偏磷酸鈉、檸檬酸為改性劑,以蘋果酸鉀、檸檬酸鉀為添加劑(比例為1：1,用量為2%),采用碳化法制備改性碳酸鈣。分別研究六偏磷酸鈉、檸檬酸對碳酸鈣改性的影響,同時(shí)初步分析其對碳酸鈣的作用機(jī)理,進(jìn)而研究兩者復(fù)配后對碳酸鈣改性的影響,得出最佳的復(fù)配比例。之后研究碳化溫度、復(fù)合改性劑用量、二氧化碳濃度、氫氧化鈣漿液濃度等四個(gè)因素對碳酸鈣粒徑的影響,以正交試驗(yàn)為手段,確定合成出性能優(yōu)良的改性碳酸鈣的最佳工藝參數(shù)。將合成出的改性碳酸鈣應(yīng)用于再造煙葉的生產(chǎn),研究不同比例的碳酸鈣填料對再造煙葉灰分、主流煙氣的影響。同時(shí),研究了不同種類的硅藻土填料對再造煙葉灰分、主流煙氣的影響。六偏磷酸鈉通過在碳酸鈣表面形成羥基磷灰石結(jié)構(gòu),增加了碳酸鈣生長過程中的空間位阻,導(dǎo)致碳酸鈣擇優(yōu)取向生長為紡錘形。檸檬酸與漿液中的Ca2+通過配位鍵形成了螯合物檸檬酸鈣,并且吸附在了碳酸鈣晶粒的表面,降低了微晶的表面能,使碳酸鈣的晶核能穩(wěn)定的、長時(shí)間的存在于體系中,增大檸檬酸用量,碳酸鈣的粒徑逐漸減小。結(jié)果表明,當(dāng)六偏磷酸鈉、檸檬酸的復(fù)配比例為1：l時(shí),制備出的碳酸鈣平均粒徑為4.82μm,比表面積為11.573 m2/g,形貌為紡錘形。通過正交工藝優(yōu)化,當(dāng)碳化溫度為40℃、復(fù)合改性劑用量為1%、氫氧化鈣漿料濃度為9%、二氧化碳濃度為100%,制備出的改性碳酸鈣的平均粒徑為4.91μm,比表面積為16.431 m2/g,灰分含量為19.25%。應(yīng)用研究表明,改性碳酸鈣加入到再造煙葉中的灰分比商用碳酸鈣的灰分含量高了8.25%,常規(guī)煙氣指標(biāo)、感官評吸結(jié)果均優(yōu)于商用碳酸鈣。且隨著改性碳酸鈣的添加量逐漸增加,其灰分也逐漸升高。硅藻土的灰分含量比商用碳酸鈣高了17.16%,且一氧化碳釋放量、煙堿量、焦油量均能有所降低。
【關(guān)鍵詞】：碳酸鈣 再造煙葉 六偏磷酸鈉 檸檬酸 灰分 主流煙氣
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TS426;TQ132.32
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-12
• 第一章 緒論12-30
• 1.1 碳酸鈣的國內(nèi)外發(fā)展概況12-13
• 1.2 碳酸鈣的概述13-17
• 1.2.1 碳酸鈣的性質(zhì)13-14
• 1.2.2 碳酸鈣的分類14-15
• 1.2.3 碳酸鈣的制備方法15-17
• 1.3 碳酸鈣的表面改性17-19
• 1.3.1 表面改性理論17
• 1.3.2 表面改性方法17-18
• 1.3.3 表面改性劑分類18-19
• 1.4 碳酸鈣的工業(yè)應(yīng)用19-20
• 1.5 造紙用碳酸鈣填料的研究20-26
• 1.5.1 碳酸鈣填料的包覆改性21
• 1.5.2 纖維細(xì)胞內(nèi)加填碳酸鈣21-22
• 1.5.3 細(xì)小纖維/碳酸鈣復(fù)合22
• 1.5.4 陽離子表面改性22-23
• 1.5.5 陰離子表面改性23
• 1.5.6 預(yù)絮聚技術(shù)23
• 1.5.7 表面耐酸處理23-24
• 1.5.8 纖維素衍生物的改性技術(shù)24
• 1.5.9 碳酸鈣的晶型控制24-26
• 1.6 碳酸鈣在再造煙葉中的應(yīng)用26-27
• 1.7 本文的研究目的與內(nèi)容27-30
• 1.7.1 研究目的27
• 1.7.2 研究思路27-29
• 1.7.3 主要研究內(nèi)容29-30
• 第二章 實(shí)驗(yàn)方法30-37
• 2.1 試劑、原料及儀器30-31
• 2.2 改性碳酸鈣的制備31-32
• 2.3 再造煙葉的制備32-33
• 2.3.1 片基的制備方法32
• 2.3.2 涂布工藝方法32-33
• 2.3.3 煙支制備方法33
• 2.4 改性碳酸鈣的表征33-35
• 2.4.1 粒度分析33
• 2.4.2 沉降體積33-34
• 2.4.3 比表面積34
• 2.4.4 X射線衍射分析34
• 2.4.5 掃描電鏡分析34-35
• 2.4.6 透射電鏡分析35
• 2.4.7 紅外光譜(IR)分析35
• 2.5 再造煙葉理化特性的表征35-37
• 2.5.1 灰分35
• 2.5.2 常規(guī)煙氣組分檢測指標(biāo)及方法35-36
• 2.5.3 感官評價(jià)36-37
• 第三章 不同改性劑對碳酸鈣的影響研究37-52
• 3.1 六偏磷酸鈉對碳酸鈣的影響37-43
• 3.1.1 六偏磷酸鈉對粒徑和比表面積的影響37-40
• 3.1.2 六偏磷酸鈉對碳酸鈣物相的影響40-41
• 3.1.3 六偏磷酸鈉對碳酸鈣形貌的影響41-42
• 3.1.4 六偏磷酸鈉改性前后的碳酸鈣紅外光譜42-43
• 3.2 檸檬酸對碳酸鈣的影響43-48
• 3.2.1 檸檬酸對粒徑和比表面積的影響43-45
• 3.2.2 檸檬酸對碳酸鈣物相的影響45-46
• 3.2.3 檸檬酸對碳酸鈣形貌的影響46-47
• 3.2.4 檸檬酸改性前后的碳酸鈣紅外光譜47-48
• 3.3 復(fù)合改性劑對碳酸鈣的影響48-50
• 3.3.1 復(fù)配比例對碳酸鈣的影響研究48-49
• 3.3.2 改性前后碳酸鈣的形貌49
• 3.3.3 改性前后碳酸鈣的紅外光譜49-50
• 3.4 本章小結(jié)50-52
• 第四章 改性碳酸鈣的制備工藝研究52-63
• 4.1 改性碳酸鈣制備的單因素實(shí)驗(yàn)52-59
• 4.1.1 碳化溫度對碳酸鈣的影響52-55
• 4.1.2 復(fù)合改性劑用量對碳酸鈣的影響55-56
• 4.1.3 二氧化碳濃度對碳酸鈣粒徑的影響56-58
• 4.1.4 氫氧化鈣漿液濃度對碳酸鈣的影響58-59
• 4.2 改性碳酸鈣制備的工藝正交優(yōu)化59-62
• 4.3 本章小結(jié)62-63
• 第五章 填料在再造煙葉中的應(yīng)用研究63-70
• 5.1 不同規(guī)格硅藻土填料對再造煙葉產(chǎn)品的影響研究63-66
• 5.1.1 材料與方法63-64
• 5.1.2 灰分含量測定結(jié)果64-65
• 5.1.3 常規(guī)煙氣測定結(jié)果65-66
• 5.2 不同添加比例改性碳酸鈣對再造煙葉的影響研究66-69
• 5.2.1 材料與方法66-67
• 5.2.2 無機(jī)元素檢測結(jié)果67
• 5.2.3 灰分含量測定結(jié)果67-68
• 5.2.4 常規(guī)煙氣檢測結(jié)果68
• 5.2.5 感官評價(jià)68-69
• 5.3 本章小結(jié)69-70
• 第六章 結(jié)論與展望70-74
• 6.1 全文總結(jié)70-71
• 6.2 主要創(chuàng)新點(diǎn)71
• 6.3 問題與展望71-74
• 參考文獻(xiàn)74-80
• 致謝80-82
• 附錄82-83

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