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《东北林业大学》 2007年
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氧浓度对阻燃纤维素燃烧特性的影响

张志军  
【摘要】: 在热辐射功率为50kw·m~(-2)、气体体积流速为24L·s~(-1)的条件下,氧浓度为12%、15%、18%和21%的燃烧气氛中,采用可控气氛锥形量热仪,分别对硼酸、磷酸脒基脲及阻燃剂FRW阻燃处理的纤维素样品及空白样的燃烧性能进行了测试,获得了试样在燃烧过程中的热释放、质量变化、浓烟及烟毒释放相关参数。通过对各参数的分析,分别对各阻燃处理及未处理纤维素样品燃烧过程中的热释放特性、失重特性、浓烟和烟毒释放特性及其与燃烧气氛中氧浓度的关系进行了系统研究,得出结果和结论: 所有试样的燃烧过程可大致分为三个阶段:初期无焰热解阶段、有焰燃烧阶段及后期红热燃烧阶段。样品的热释放速率、质量损失速率、烟释放速率、二氧化碳生成速率表现出同步的变化规律,均在有焰燃烧最剧烈的时候出现了峰值,而且大部分的质量损失、热量释放、浓烟释放、二氧化碳释放都是在有焰燃烧阶段完成的。受燃烧气氛氧浓度及阻燃处理的影响,一氧化碳释放规律比较复杂,但总体来说,大量的一氧化碳释放主要发生在后期灼热燃烧阶段,即由木炭不完全氧化形成。 阻燃处理有效地抑制了纤维素的有焰燃烧,降低了热释放速率、总热释放及热失重速率,使点燃时间提前(硼酸处理样除外),增加了单位质量试样的生烟能力及一氧化碳生成能力,显著地提高了试样的成炭率。在氧浓度为12%、15%、18%时,阻燃处理加快了纤维素样品的浓烟、一氧化碳释放速率及释放量;而在空气气氛下,阻燃处理不仅表现出较好的阻火作用,还对浓烟及有焰燃烧阶段一氧化碳释放表现出显著的抑制作用。 对于阻燃处理样,随着氧浓度的降低,气相燃烧变缓,热释放速率、热释放量及二氧化碳释放速率逐渐降低;热失重速率变慢,成炭率增加;浓烟、一氧化碳生成速率、一氧化碳生成能力及生成量升高。对于未处理样,在15%~21%氧浓度区间,随着氧浓度的降低,试样的浓烟、一氧化碳释放速率及释放量,浓烟生成能力均表现出与未处理样的相反的变化趋势,即逐渐降低,这主要是由于高氧浓度下未处理样燃烧过于剧烈所致。而当氧浓度降低到12%时,未处理样的浓烟、一氧化碳释放速率及释放量,生成能力却急剧增加,主要由于热解产物的不完全燃烧所致。
【学位授予单位】:东北林业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TQ352.1

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【引证文献】
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【参考文献】
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