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iCone2+ 錐形量熱儀、微型量熱儀、FTIR煙毒性分析儀在煙草、卷煙、再造煙片等的燃燒熱釋放研究

發(fā)布時間：2024-08-08 瀏覽次數(shù)：380 來源：歐美大地

吸煙被廣泛認為是導(dǎo)致疾病和死亡的主要原因，減少其對人類健康的危害是煙草科學(xué)家和技術(shù)人員的一項重要而長期的任務(wù)。煙草的熱解和燃燒會釋放出數(shù)千種有害物質(zhì)，包括煙草特有的亞硝胺（TSNA）、一氧化碳、多環(huán)芳烴（PAH）、羰基化合物和酚類。同時，更低的熱釋放會減少煙草著火對周圍物品的熱輻射影響，進而減免更大的火災(zāi)。因此，煙草的燃燒和降解過程成為人們關(guān)注的焦點。許多研究表明，卷煙的燃燒溫度對有害產(chǎn)物的釋放有顯著影響。較低的溫度帶來較少的燃燒產(chǎn)物。因此，改進煙草燃燒熱解、降低卷煙燃燒溫度已成為煙草研究者努力的方向。

2019年發(fā)表的一篇名為"Effects of ternary potassium containing intumescent flame retardant coating on the combustion and thermal degradation properties of reconstituted tobacco sheet"的文章，對含三元鉀膨脹型阻燃涂料對再造煙片燃燒及熱降解性能的影響進行了研究。

實驗中，利用采用由聚磷酸銨（APP）、殼聚糖（CS）和檸檬酸鉀（PC）組成的三元膨脹阻燃劑（IFR）作為阻燃劑。將阻燃劑噴灑到再造煙草片(RTS)上將其改性，接著進行了微型量熱儀、錐形量熱儀和紅外分析。由于微型量熱儀所需試樣量小，只需要幾毫克即可快速獲得樣品的一些重要可燃性參數(shù)。因此先利用微型量熱儀對阻燃劑成份的配比進行優(yōu)化。測試結(jié)果如圖所示。結(jié)果得出最好阻燃性的阻燃劑為聚磷酸銨(APP)，殼聚糖(CS)和檸檬酸鉀(PC)的比例分別設(shè)定為1wt%、1wt%和5wt%。

不同含量的APP(a)(CS: 1 wt%，PC: 5 wt%)和PC(b)(APP: 1 wt%，PHRR(CS: 1 wt%)的APP-CS-PC涂層改性的RTS的PHRR

為了研究阻燃涂層對RTS燃燒性能的影響，比較了MCC實驗中RTS、APP-CS-RTS(1:1 wt)和APP-CS-PC-RTS(1:1:5 wt)的HRR曲線。相應(yīng)的參數(shù)如表1和下圖所示。結(jié)果表明，APP-CS涂層可以延緩RTS的可燃性，而PC的加入不僅進一步增強了涂層的抑制，而且使可燃氣體的釋放向低溫范圍移動。

RTS、APP-CS-RTS (1:1 wt%)和 APP-CS-PC-RTS (1:1:5 wt%)的MCC數(shù)據(jù)