【摘要】：竹粉作為竹材深度資源化利用的一種重要形式,被廣泛應(yīng)用于家具、建筑、制香、造紙和紡織等諸多領(lǐng)域,但其在生產(chǎn)、加工、儲(chǔ)存和運(yùn)輸過(guò)程中,都存在較高的火災(zāi)危險(xiǎn)性。本文以楠竹粉為研究對(duì)象,采用不同阻燃劑制備阻燃樣,基于熱重實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),以分析不同影響因素、不同阻燃劑種類(lèi)及濃度,對(duì)楠竹粉樣品燃燒特性參數(shù)和燃燒動(dòng)力學(xué)參數(shù)的影響規(guī)律。主要研究如下:1、采用Malvern激光粒度分析儀,對(duì)不同目數(shù)的楠竹粉樣品進(jìn)行粒徑分析,得到60~400目楠竹粉的中位粒徑分別為:212、139、96.6、53.4和33.9um,比表面積分別達(dá)到:47.6、106.5、144.7、232.4和319.0m~2/kg;以《GBT 28731-2012固體生物質(zhì)燃料工業(yè)分析方法》的實(shí)驗(yàn)方法,對(duì)楠竹粉樣品進(jìn)行工業(yè)元素分析,確定樣品水分、灰分、揮發(fā)分和固定碳的含量,分別為:6.93%、5.32%、78.58%和9.17%;采用Vario EL III型元素分析儀對(duì)楠竹粉樣品進(jìn)行元素分析,得到樣品所含元素的種類(lèi)及含量為:C-41.07%、H-1.52%、O-56.73%、N-0.65%、S-0.03%,并進(jìn)一步計(jì)算楠竹粉樣品的低位發(fā)熱值為21.48MJ/kg,為后續(xù)進(jìn)行燃燒特性的研究工作提供了一定參數(shù)依據(jù)。2、研究了不同氣氛、升溫速率和樣品粒徑條件下,楠竹粉燃燒特性的變化規(guī)律,研究表明:N_2氣氛相比空氣氣氛而言,會(huì)使得樣品的失重變得緩慢,TG曲線的主失重峰延長(zhǎng),DTG曲線的失重速率峰值明顯較低;升溫速率的提高會(huì)使樣品的熱解過(guò)程產(chǎn)生熱滯后效應(yīng),導(dǎo)致樣品的燃燒區(qū)間向高溫側(cè)移動(dòng),燃燒速率、綜合燃燒特性指數(shù)和燃燒動(dòng)力學(xué)參數(shù)增大,樣品整體燃燒性能提高;粒徑的不斷減小,會(huì)導(dǎo)致楠竹粉樣品整個(gè)失重過(guò)程提前,樣品著火溫度和活化能降低,燃燒速率、綜合燃燒特性指數(shù)增大,自燃及火災(zāi)危險(xiǎn)性大大提升。3、采用六種磷系或無(wú)機(jī)氯化物阻燃劑,以溶液混合的方法制備不同濃度比的阻燃樣品,并設(shè)置了空白對(duì)照樣,而后對(duì)各樣品進(jìn)行熱重實(shí)驗(yàn),計(jì)算阻燃樣的各項(xiàng)燃燒特性參數(shù)和燃燒動(dòng)力學(xué)參數(shù),以分析其對(duì)楠竹粉末的阻燃性能,結(jié)果表明,在各阻燃劑在最佳水平濃度下的阻燃性能排序?yàn)?氯化鈣㧐磷酸二氫銨㧐氯化鎂㧐磷酸三鈉㧐氯化銨㧐聚磷酸銨,33%CaCl_2-Z阻燃樣在共18個(gè)阻燃樣品中對(duì)竹粉的阻燃效果最好。
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TK6
【圖文】：

昆明理工大學(xué)碩士學(xué)位論文第二章楠竹粉理化特性分析11第二章楠竹粉理化特性分析2.1引言竹粉，顧名思義就是竹材磨碎后的粉末，相比竹原材其往往具有更高自燃傾向性和火災(zāi)危險(xiǎn)性。本文所采用的實(shí)驗(yàn)樣品竹粉，來(lái)自廣東省惠州市某竹粉加工廠，該廠生產(chǎn)所采用的原材竹為當(dāng)?shù)禺a(chǎn)出的成年期楠竹，該種竹子生長(zhǎng)周期一般為3~5年左右，成材后竿高達(dá)20米左右，粗可達(dá)20多厘米，經(jīng)砍伐后可用作多種用途。該廠在生產(chǎn)竹粉時(shí)，其生產(chǎn)工藝流程大致如下：原竹砍伐→清洗消毒→自然晾干→破碎→一級(jí)粉碎→二級(jí)粉碎→過(guò)篩→入庫(kù)，其中破碎、篩分和入庫(kù)等環(huán)節(jié)往往存在大量竹粉堆積的情況，同時(shí)，為滿足不同客戶的需求，該廠通常會(huì)生產(chǎn)和儲(chǔ)存大量的粒徑規(guī)格從20目（850um）到400目（38um）不等的竹粉產(chǎn)品，而低粒徑的竹粉其燃燒性能往往更強(qiáng)，導(dǎo)致工廠具有更高的火災(zāi)危險(xiǎn)性，圖2-1是竹粉廠現(xiàn)場(chǎng)的部分場(chǎng)景圖。圖2-1竹粉廠部分現(xiàn)場(chǎng)圖同時(shí)，該廠生產(chǎn)的竹粉產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于制香、皮革、造紙、家具、建材等相關(guān)企業(yè)，由于竹粉為典型的可燃性粉末，以其為原料制成的竹制產(chǎn)品，往往其防火性能也較差，而與其相關(guān)的火災(zāi)事故日常生活中屢見(jiàn)不鮮（圖2-2和2-3為相關(guān)事故現(xiàn)場(chǎng)圖）。多年來(lái)，學(xué)者們?cè)谥裰飘a(chǎn)品的防火抑燃方面也進(jìn)行了諸多探索和研究，而其研究對(duì)象多家具、建材行業(yè)常用的竹粉膠合板、竹塑復(fù)合板等板材為主，此類(lèi)竹制板材具有色調(diào)高雅、經(jīng)久耐用、防水、防腐及防蛀性能較好等優(yōu)點(diǎn)，多用于生產(chǎn)地板、吊頂、桌椅、書(shū)架、櫥柜等相關(guān)產(chǎn)品，在其板材的生產(chǎn)過(guò)程添加阻燃劑，已被證實(shí)是一種提高成品防火性能的有效手段。但這種研究形式往往受生產(chǎn)工藝中多種因素的影響，如：竹粉量、板材壓制方式、注膠的種類(lèi)及

昆明理工大學(xué)碩士學(xué)位論文第二章楠竹粉理化特性分析14d.200目楠竹粉末e.400目楠竹粉末圖2-4各目數(shù)竹粉樣品實(shí)物圖2.3粒徑分析2.3.1實(shí)驗(yàn)部分1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康谋竟?jié)對(duì)各楠竹粉樣品進(jìn)行粒徑分析測(cè)試，確定各目數(shù)楠竹粉樣品的粒徑分布情況及比表面積值的大小，為后續(xù)分析不同目數(shù)竹粉樣品的燃燒特性，提供參數(shù)依據(jù)。2.實(shí)驗(yàn)樣品將共5種規(guī)格分別為：60目、80目、100目、200目和400目的楠竹粉樣品，放入恒溫烘干箱內(nèi)進(jìn)行干燥處理，設(shè)定烘箱溫度為105℃，干燥期間每隔一小時(shí)對(duì)其進(jìn)行稱重，待試樣連續(xù)兩次稱重讀值完全相同時(shí)，視為達(dá)到恒重，取出樣品密閉冷卻后，用密封袋保存，作為實(shí)驗(yàn)樣品備用。

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本文編號(hào)：2725525