比较研究纤维素、果胶和淀粉的燃烧行为和机理

本文利用微燃烧量热仪（MCC）比较研究了烟草中主要碳水化合物（纤维素、果胶和淀粉）的燃烧行为,并考察了燃烧气氛和升温速率对燃烧行为的影响。此外,利用热重-红外联用仪（TG-FTIR）比较研究了其在惰性气氛和10%氧气浓度下的热解过程,特别是主要热解气相产物（H2O、CO2、CO和羰基化何物）的形成规律,探讨了其燃烧机理。MCC测试结果发现,在相同的燃烧条件下,纤维素的燃烧性较优于淀粉,而果胶的燃烧性最差。升温速率较燃烧气氛对纤维素、果胶和淀粉燃烧行为的影响更大。TG-FTIR测试结果发现,果胶在燃烧过程中较淀粉和纤维素具有更好的焦炭化能力,且释放出更多的不可燃气相产物H2O和CO2,从而使其燃烧能力较纤维素和淀粉相对较弱。      

磷酸酯淀粉的制备及其降低卷烟主流烟气中氨效果的研究

以玉米淀粉为原料,采用挤压膨化法制备磷酸酯淀粉,以取代度（DS）为指标,研究各反应因素对产品DS的影响,并通过正交试验确定了其最佳工艺条件。通过傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、核磁共振波谱（NMR）、扫描电子显微镜（SEM）、比表面积分析（BET）,对制备的挤压膨化磷酸酯淀粉进行了结构表征。将不同DS的挤压膨化磷酸酯淀粉添加到卷烟滤嘴中,考察了DS对主流烟气中氨释放量的影响。结果表明:①制备挤压膨化磷酸酯淀粉的最佳工艺条件为反应温度120℃,样品水分含量24%,螺杆转速120 r/min,磷酸盐添加量9%;②挤压膨化磷酸酯淀粉对主流烟气中氨释放量有明显的降低作用;③随着DS的增加,氨释放量减少,氨释放量降低率可达32.44%,选择性降低率为21.69%。      

应用裂解-同步辐射光电离质谱法研究烟草样品的热裂解

为了在线和实时检测烟草样品的热裂解产物,采用裂解-同步辐射光电离质谱技术在不同的光子能量下研究了两种不同类型卷烟烟丝样品的热分解,探讨了温度对产物的影响,并重点考察、对比了两种卷烟样品的甲烷、水、氢氰酸、甲醇、丙酮和烟碱6种裂解产物释放量随温度的变化.结果表明:①在不同的光子能量下,可以利用同步辐射光电离质谱对不同电离能的烟草裂解产物进行实时分析;②在不同温度下,裂解产物的形成大体上表现出3种类型的变化规律,甲烷、氢氰酸、水和丙酮的释放量随温度升高而升高;甲醇先升高后下降;烟碱则随温度升高而逐步下降;③烟叶原料的组成对裂解产物的释放也有明显影响.     

同步辐射真空紫外光电离质谱法实时分析卷烟主流烟气气相成分

报道了利用同步辐射真空紫外单光子电离飞行时间质谱技术实时分析卷烟烟气的新方法,及其对两种不同类型卷烟主流烟气气相成分进行分析研究所取得的一些实验结果。首先,采用自行设计的注射器对卷烟烟气进行采样,初步研究了陈化时间对烟气化学成分的影响,并通过扫描光电离效率谱（PIE）曲线获得了一些不同质量数的烟气组分的电离能;然后,利用改造后的单通道吸烟机在国际标准条件下抽吸卷烟,探讨了某些单口烟气成分随抽吸口数的变化情况。结果表明,虽然陈化时间对卷烟烟气气相成分有较为明显的影响,但是通过PIE的测量能够较好地对烟气组分进行定性分析;另外,采用商用吸烟机与同步辐射光电离质谱相结合能够实现无需对样品进行前处理的条件下,在秒量级时间内对单口烟气进行分析。     

柠檬酸的热解特性

使用热失重/傅里叶变换红外联用( TG-FTIR)技术研究了柠檬酸的热裂解特性,测定并比较了不同氧气浓度下柠檬酸的热重(TG)和微商热重(DTG)曲线,以及柠檬酸热解气相产物相对含量和生成规律,探讨了柠檬酸可能的热解机制.结果表明:①柠檬酸的热解气相产物主要有CO2,CO,H2O,酸酐和酮类物质.CO2是气相产物中相对含量最高的物质,CO最低;水最早出现在气相产物中,酸酐是最后存在于气相产物中的物质;②柠檬酸可能有2种主要热解途径:先脱水后脱CO2的酸酐生成模式和主要脱CO2的酮生成模式.在热解初期,2种模式同时发生,氧气浓度的增加有利于酮的生成.在较高温度下,主要以酸酐生成模式为主.     

吸氧型无溶剂聚氨酯胶黏剂性能研究

以端羟基聚丁二烯(HTPB)和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为原料,制备了聚氨酯胶黏剂预聚体,研究了扩链剂对聚氨酯力学性能及吸氧催化剂对聚氨酯吸氧性能的影响,并分析了吸氧机理。结果表明:随着扩链剂用量的增加,聚氨酯的拉伸强度和硬度提高,而其断裂伸长率呈先提高后降低的趋势,丙三醇的扩链作用优于1,4-丁二醇(BDO);硬脂酸钴作为催化剂时聚氨酯的吸氧量较高;材料的吸氧量、吸氧速率均随硬脂酸钴用量的增加而提高,而乙酸钴用量的增加对提高材料吸氧量没有明显效果。     

不同物理参数造纸法再造烟叶纸基在闪速热解环境下的热解特性

为考察造纸法再造烟叶纸基物理参数改变对其热解特性的影响,利用闪速热解-红外联用(FPy-FTIR)法研究了4种不同物理参数纸基热解气相产物的形成规律,采用闪速热解结合高效液相色谱针对性地分析了热解气相产物中8种羰基化合物(甲醛、乙醛、丙酮、丙烯醛、丙醛、巴豆醛、2-丁酮和丁醛)的生成情况。结果表明:①纸基热解主要生成H2O、CO2、CO、甲醇、羰基化合物、炔烃类(主要是乙炔)、烯烃类(主要是乙烯)和烷烃类(主要是甲烷)化合物。纸基透气度的提高有利于热解释放出更多的气相产物。②透气度、定量以及烟草浆和木浆相对比例的改变并不会影响甲烷的形成,而透气度的提高会降低CO的生成量,并产生更多的CO2。③木浆相对比例的提高是导致羰基化合物和乙烯生成强度减弱的主要原因。④4种纸基闪速热解所形成的羰基化合物中都是乙醛的生成量最多,其次是丙酮和丙醛。     

烟草含氮化合物对卷烟主流烟气氰化氢释放量的影响

[目的]研究卷烟烟气中氰化氢释放量与卷烟中主要含氯化合物的相互关系.[方法]通过在卷烟烟支中添加特定含氮化合物,捕集并测定卷烟烟气中的氰化氢含量,分别研究了6类不同含氨化合物在卷烟燃吸时对烟气中氰化氢释放量的影响,并尝试对氰化氢热解产生的机理和变化规律做了探讨性的解释.[结果]对于烤烟型和混合型卷烟而言,蛋白质、氨基酸、挥发碱、硝酸盐、氮杂环化合物含量的增加导致卷烟烟气中氰化氢的释放量相应增加,且二者间表现显著的相关性关系;各含氮化合物对氰化氢释放量影响程度大小依次为:蛋白质>氨基酸>挥发碱>硝酸盐>氮杂环.[结论]蛋白质、氨基酸、挥发碱、硝酸盐、氮杂环5类舍氮化合物均是卷烟烟气中氰化氢的重要前体物.     

龙涎香类化合物中基团的空间可接近性与其香气的关系

为了解龙涎香类化合物结构与其香气的关系,采用量子化学方法计算了28种有、无龙涎香气的十氢萘型和非十氢萘型化合物的氧原子的空间可接近性(SAO)和甲基基团的空间可接近性(SAM)参数,并探讨了这些化合物的SAO和SAM与龙涎香香气的关系。结果发现:①有龙涎香气化合物的SAO均大于72,无龙涎香气化合物的SAO均小于72;②有龙涎香气的十氢萘型化合物中2个环己烷环之间的SAM均大于262,无龙涎香香气的SAM都小于26 2。     

物理参数对造纸法再造烟叶纸基热降解和燃烧特性的影响

为探索物理参数对造纸法再造烟叶纸基性能的影响,利用扫描电镜和万能材料试验机研究了纸基物理参数和其形貌结构及力学性能的相关性.基于热重分析仪、微燃烧量热仪和锥形量热计,考察了物理参数改变对纸基热降解和燃烧特性的影响规律.结果表明:①透气度升高可能是导致抗张强度和断裂伸长率降低的主要原因.纸基微观结构主要是由宽长纤维和卷曲的细短纤维组成,且随着木浆含量的增加,卷曲的细短纤维所占的比例有较大升高;②纸基热降解过程主要由5个阶段组成.纸基的透气度是影响其热稳定性的主要物理参数.③在定量相同的情况下,透气度的降低能够轻微减弱纸基的易燃性和燃烧性.④透气度的升高会使得纸基在被点燃后具有更快速的烟气释放速率.⑤较高的透气度会使纸基在燃烧过程中具有较大的CO释放速率.