二十烷/膨胀石墨复合相变材料的制备及其对卷烟滤嘴温度的调控

• 作者: 李斌 王乐 罗玮 胡建 谢国勇 赵海红 银董红 陈秋平
• 来源期刊: 烟草科技
• 学科: 工学
• 关键词: 复合相变材料 二十烷 膨胀石墨 热性能 滤嘴 温度调控
• 年，卷（期）: 2017,（3）
• 所属期刊栏目: 烟草工艺
• 页码范围: 65-72
• 页数: 8页
• 分类号: TS457
• 字数: 4344字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16135/j.issn1002-0861.2016.0382

摘要

为了调控卷烟燃吸过程中滤嘴的温度,以二十烷(Eicosane)为相变材料、膨胀石墨(EG)为基体,运用毛细吸附法制备了二十烷/膨胀石墨(EI/EG)复合相变材料,并将所制备的复合相变材料添加于卷烟滤嘴中,考察卷烟燃吸过程中复合相变材料对滤嘴温度的调控作用.采用差示扫描(DSC)、导热系数、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、氮气吸脱附技术等对复合相变材料的相变热性能和物化结构进行了表征分析;采用卷烟燃吸温度检测系统检测卷烟燃吸过程中的滤嘴温度数据,并运用温度场温度分布和体积平均温度对滤嘴检测区域温度分布特征进行表征分析.结果表明:①当二十烷含量为92%(质量分数)时,二十烷在膨胀石墨内吸附饱和,相变温度为40.2℃,相变焓为162.9 J/g,导热系数为1.304 W/(m·K),所得EI/EG复合相变材料具有优良的相变热性能及导热性能;②二十烷和膨胀石墨之间属于物理复合,没有形成新的物质,这有利于保持各材料组分自身的属性;③当92%EI/EG复合相变材料在卷烟滤嘴中的添加量为40 mg/支时,在ISO抽吸模式下可将卷烟燃吸过程中的滤嘴温度降至30℃以下,并获得均匀的温度分布,实现滤嘴温度的有效调控.