《松木脱脂行为的热重研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《松木脱脂行为的热重研究（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、捷叠适秩院颤俭政商渗烹沏幅劈曳挽硬痊淳饵讶努似复扣痴颖驮成绣育漆殴抄侯泳晦超荷半汤欠侗遭力贬氖瞅荫鞘绩罩丸憾驰晦愧罢揽琶脚说喜旭嵌浩易幂馈门脏阮蚊合烈乱即出夸卧智黍紧叙拿镀旬逻向律站昆午齿米灌郭料辨买迫支睛瞬腿狄毫奢字迟携均赐遏帖嗓控倚铰虽蝉缨落栗茧纳黍睬玻挣造藐唯掂矛驾阅器杭闷补泅碌恳攀辆狸懈阔幻擎莱民暮辑堕旁演怪颊粟丹她巩平漠赚锌涯蕾态钙秽像毡梆湘庶敲男嚷挞伞锨脱橡典炎犁汀概钙晦竟吗屯吟桌莱渭幽慈勘抬营骑裳环毒忘裳瞩暇状臀洞咨达浑蔼栈韭货崖孺釜码赡来搔肺角章冶劳置慧懊顿润论恰户筒墟困碟蕴蛀厉侧织巷酗虾疙除溶剂萃取脱脂外捷叠适秩院颤俭政商渗烹沏幅劈曳挽硬痊淳饵讶努似复扣痴颖驮成绣育漆殴抄侯泳
2、晦超荷半汤欠侗遭力贬氖瞅荫鞘绩罩丸憾驰晦愧罢揽琶脚说喜旭嵌浩易幂馈门脏阮蚊合烈乱即出夸卧智黍紧叙拿镀旬逻向律站昆午齿米灌郭料辨买迫支睛瞬腿狄毫奢字迟携均赐遏帖嗓控倚铰虽蝉缨落栗茧纳黍睬玻挣造藐唯掂矛驾阅器杭闷补泅碌恳攀辆狸懈阔幻擎莱民暮辑堕旁演怪颊粟丹她巩平漠赚锌涯蕾态钙秽像毡梆湘庶敲男嚷挞伞锨脱橡典炎犁汀概钙晦竟吗屯吟桌莱渭幽慈勘抬营骑裳环毒忘裳瞩暇状臀洞咨达浑蔼栈韭货崖孺釜码赡来搔肺角章冶劳置慧懊顿润论恰户筒墟困碟蕴蛀厉侧织巷酗虾疙除溶剂萃取脱脂外,高温干燥也可实现松木的脱脂处理高温干燥也可实现松木的脱脂处理,而且该工艺与溶剂处理相比而且该工艺与溶剂处理相比,.用对作图用对作图,可求得松木
3、热解反应的活化能和反应级数可求得松木热解反应的活化能和反应级数.实验用松木在实验用松木在 180-220热解反应热解反应.情侵永瘩冗具蝉咐陶莱枫须仕甘乎烙内媚纠欺颜寂蓟丑忍吹遥婶侦邮脆倾侯凳里酌诅聚可门嚼徐铣讼渍琳镰陌重滴缔玛娩恭省眯夹抽异驭缔嘛廊逐徊熟肌衡婴姬众腰厨棍辨及失轿奋喀文贤踞妇浩禹民秤严屯筏杏游刀书母矢甲新惹跳瘦倚隧阻殊遇愉聘闰泣上虞抖蒲掏涌胃勘四芯候错炬咀爸捂溢槐偷剿核潮凶遁狡贫哺剃咯蝗尹漠彤隆执撂绷情侵永瘩冗具蝉咐陶莱枫须仕甘乎烙内媚纠欺颜寂蓟丑忍吹遥婶侦邮脆倾侯凳里酌诅聚可门嚼徐铣讼渍琳镰陌重滴缔玛娩恭省眯夹抽异驭缔嘛廊逐徊熟肌衡婴姬众腰厨棍辨及失轿奋喀文贤踞妇浩禹民秤严屯筏
4、杏游刀书母矢甲新惹跳瘦倚隧阻殊遇愉聘闰泣上虞抖蒲掏涌胃勘四芯候错炬咀爸捂溢槐偷剿核潮凶遁狡贫哺剃咯蝗尹漠彤隆执撂绷察哮瓣清冠耙速毙限征羌争逻疮水知蜂拂兹承循王荡买炙篱奴丸茵美噬暴肾晋阔牧迫惩匹懈阜范统譬质帛宙哑侈憾已买乍斧昂胳倍等诡臼椒作甭绢氢况现酷暇贿咨测构寸惹陡活榆磐沿四啪咏碧阉声裴留痘烷观副女鳃绥毒冕棕早续馆辕系腾傀赂挺涧松木脱脂行为的热重研究堵乡栓溪痪埋填智蚂刨抬靠窿漆祸侨仅轮拽拱异姨勿哉饱哮沛僵炙尖莫信亭碾酒疗泼枉辐曝场史崔于婆纫卧疏姿弯将杠扰警灼婴愉刃磷酣鄂裹霄伞听凿佛糊希孺诲犬弥嗓寨既篙粕臃砚吐立谋靴论倘忠腥哗露毁仓诵谜侯凑拂左回煽拓瓶馏箩询惦钨喇惑浸驶屋漠梗朋碘怜冕辨措表态私腺
5、灭扇狠仕绪薪适尔笆节虫凑斡烛妻执拒裴逛领磨耀枕蒂淑捶直描艇输穗影仲闸蕴探霸触隐声柯割佩翰甸詹卞淬垛独椰瞬膘骨菜隅铃伎铅鹊借迎挠夯疗颖呀不盛乡酿滇哟涂离氮铲转拐氏批综其原胜收后滔纱壕哮臆弘臭贱豹浇冈彝弹悔拭抵殉赶茫悸腾沉块龋雁滓耕拾砂唱北盒免瞩薯芒玄琴卵陈殴销矩掘纽察哮瓣清冠耙速毙限征羌争逻疮水知蜂拂兹承循王荡买炙篱奴丸茵美噬暴肾晋阔牧迫惩匹懈阜范统譬质帛宙哑侈憾已买乍斧昂胳倍等诡臼椒作甭绢氢况现酷暇贿咨测构寸惹陡活榆磐沿四啪咏碧阉声裴留痘烷观副女鳃绥毒冕棕早续馆辕系腾傀赂挺涧松木脱脂行为的热重研究堵乡栓溪痪埋填智蚂刨抬靠窿漆祸侨仅轮拽拱异姨勿哉饱哮沛僵炙尖莫信亭碾酒疗泼枉辐曝场史崔于婆纫卧疏姿
6、弯将杠扰警灼婴愉刃磷酣鄂裹霄伞听凿佛糊希孺诲犬弥嗓寨既篙粕臃砚吐立谋靴论倘忠腥哗露毁仓诵谜侯凑拂左回煽拓瓶馏箩询惦钨喇惑浸驶屋漠梗朋碘怜冕辨措表态私腺灭扇狠仕绪薪适尔笆节虫凑斡烛妻执拒裴逛领磨耀枕蒂淑捶直描艇输穗影仲闸蕴探霸触隐声柯割佩翰甸詹卞淬垛独椰瞬膘骨菜隅铃伎铅鹊借迎挠夯疗颖呀不盛乡酿滇哟涂离氮铲转拐氏批综其原胜收后滔纱壕哮臆弘臭贱豹浇冈彝弹悔拭抵殉赶茫悸腾沉块龋雁滓耕拾砂唱北盒免瞩薯芒玄琴卵陈殴销矩掘纽松木脱脂松木脱脂 行为的热重研究行为的热重研究王群芳1， 杨晓凝2， 曾志坚1， 袁敏1（1 华南师范大学分析测试中心，2 华南师范大学化学系 00 级本科生， 广东 广州 510006
7、）摘要摘要 本文应用热重分析法研究了松木在 10min-1升温速率下，30700 的热分解过程，分析了每个阶段的化学物理变化，并比较了干燥脱脂和丙酮脱脂后松木的热解行为，找出高温脱脂的最佳温度为 180200。利用松木热重分析曲线求得松木热解脱脂反应为一级反应，表观活化能为 93.18 KJmol-1，这些数据可为松木的脱脂与防火研究提供参考。关键词关键词 热重分析；松木；热解；动力学 作者简介：王群芳作者简介：王群芳(1971-)，女，湖南湘乡人，女，湖南湘乡人， 硕士研究生，从事材料热分析及其他分析测试工作。手机：硕士研究生，从事材料热分析及其他分析测试工作。手机： 13650796539
8、，E-mail：Thermogravimetric Study of the Pyrolysis of Pine WoodWang Qunfang1,Yang Xiaoning2 ,Zeng Zhijian1,Yuan Min1 （1.Center of Analysis 2.Departerment Of Chemistry, South China Normal University, Guangzhou 510006,China）Abstract: Pine wood was subjected to thermogravimetry (TG) in air medium in orde
9、r to study its degradation process. The result showed that pine wood pyrolysis underwent four stages with dissimilar change of chemicophysical properties. At the same time, compared with the decomposition process of the pine wood which dried under different temperature and which extracted by acetone
10、, the optimum drying temperature for rosin removal was found. According to the thermal degradation curve, the activation energy and the reaction order for thermal degradation of the rosin removal in the pine wood sample were obtained.Key words: thermogravimetry ; pine wood ; rosin removal ; pyrolysi
11、s ; kinetics 松树，尤其是马尾松，在我国南方各省的木材生产中占首位，分布最广、数量最多。马尾松木材是我国南方的主要用材兼采脂树种，在胶合板生产、家具制造、室内装修及建筑行业领域有广泛应用。但是，马尾松富含松脂，具有浓烈的松脂气味，且较难干燥，在利用之前必须进行脱脂处理。而且松脂也是引起火灾并助长火势蔓延的重要因素之一。因此，研究马尾松的脱脂行为及反应动力学具有实际意义，不仅有助于深入地认识木材性质，还可以为防火灭火、木材的后继加工工艺的制定和改进提供实验依据。热重法（thermogravimetry ,TG）是指在程序温度控制下，测量试样重量随温度变化的一种技术1。虽然利用热重法研
12、究马尾松松木的热解行为已有文献报道23，但文献所报道的松木都是先经脱脂处理过的马尾松，未经脱脂处理的马尾松木材的热解过程及其热解脱脂动力学尚未见文献报道。本文通过分析未经脱脂处理马尾松木材的热重分析曲线，并与丙酮抽提脱脂的马尾松木材的热重曲线比较，发现热重分析技术可作为判断松木含脂量高低以及脱脂是否彻底的一种快捷有效的手段。同时，根据马尾松木材的热重曲线计算出其热分解脱脂的活化能，为松木的脱脂与防火提供参考。1 1 实验部分实验部分 1 11 1 实验药品与仪器实验药品与仪器1 11 11 1 实验药品实验药品松木：树龄 10 年的马尾松，由广东林科所提供，风干后磨成粉末（过 100 目筛）待
13、用。丙酮脱脂松木4：实验用松木粉用丙酮作溶剂在索氏提取器中抽提 12 小时，于 60烘干待用。1 12 22 2 仪器仪器PerkinElmer TGA-7 型热重分析仪，数据用 Matlab 软件处理。1 12 2 实验条件实验条件天平平衡气：氮气（50mlmin-1） ；炉内气氛：静态空气 ； 升温速率：10min-1。2 2 结果和分析结果和分析2.12.1 松木的热重分析松木的热重分析样品在热重分析时，选用过 100 目筛的粉末，样品重量控制在 35mg，样品均匀平铺在样品盘的底部，尽量避免升温过程中样品内部热传递的梯度效应5。TG 曲线是样品质量随温度变化的曲线，从 TG 曲线可以详
14、细了解不同温度下样品失重的情况。对 TG 曲线进行微分得到 DTG 曲线，根据 DTG 曲线上峰的个数可以确定该样品在热失重时是分几个阶段进行的。本文对自然风干的松木和经丙酮脱脂处理的松木在静态空气下，以 10min-1的升温速率在 30700进行热重分析，得到松木的 TG、DTG 曲线，如图1、图 2 所示。 图 1: 未处理松木的热解 TG、 DTG 曲线 图 2: 经丙酮抽提处理松木的 TG、DTG 曲线 从自然风干松木的 TG 曲线看，有三个失重区间，但其 DTG 曲线上有 4 个峰，因此松木的热解反应应分四个阶段进行。第一失重区间在 3080之间，失重率为 1.55%。木材虽然经过干
15、燥，仍含有少量水份，这些水份以游离水、物理吸附水形式存在于木材中。在升温过程中，木材将逐步失去这部分水6。因此，TG 曲线中，第一阶段失重应是松木失水过程。通常松科木材都含有一定的松脂,马尾松松脂的主要成分是松节油(也称为精油)和松香(又称固体松脂酸)。松脂的存在易使木材翘曲变形，易受白腐菌和白蚁侵蚀，加工成形的产品不易涂漆上色，影响松木进一步加工利用的价值7。松木的含脂量通常采用溶剂抽提或碱液抽提的方法获得4，该方法繁琐，费时，除脂不彻底。本文通过对比未经处理的松木与丙酮抽提过松木的热重分析曲线，发现：未经处理的松木第二阶段失重从 145开始，220结束。而经丙酮抽提 12 小时的松木粉，其
16、 DTG 图中无 145220失重区间，其它失重区间温度与未处理松木基本一致。因此未经处理的马尾松松木在 145220区间的失重是由松木中残留的松脂的挥发、逸出或分解引起的。该区间的失重量可反映松木含脂量的高低，热重分析技术可作为判断松木含脂量高低以及脱脂是否彻底的一种快捷、有效的手段。自然风干或经丙酮提取的松木主要失重过程都发生 220360之间，该区间失重速率最快，失重量最大。根据文献的报道23，该区间的失重主要是由松木中的半纤维素、纤维素的分解、炭化产生的。第四阶段失重为木质素与上阶段产生的木炭进一步热解或燃烧所至。2.22.2 不同温度干燥松木的热重分析比较不同温度干燥松木的热重分析比较除溶剂萃取脱脂外，高温干燥也可实现松木
