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门业浅谈┃木质防火门木材阻燃处理
发布日期:2018-08-21 点击:139

国内外目前常用的木材及其制品阻燃处理方法主要有两种,常压法和加压法。常压法主要包括涂刷法、喷淋法、浸渍处理法、冷热槽法、双扩散法等。加压法又称真空加压法,抽真空的目的是破坏木材的细胞结构,使阻燃剂能够渗透至木材细胞内,加压的目的是使尽可能多的阻燃剂浸入木材细胞内。


1、木材阻燃剂
木材阻燃剂(以下简称FR)的阻燃途径主要有:抑制木材高温下的热分解;抑制热传递;抑制气相及固相的氧化反应。以上阻燃途径不是孤立的,而是相辅相成、相互补充、互为因果的。一种阻燃剂往往具有一种以上的阻燃作用,并有自己的侧重面。因而木材阻燃剂配方中一般都选用两种以上复合成分,各成分相互补充,相互加强阻燃效果,产生协同作用。常用的木材阻燃剂配方为(质量比):
羟甲基磷酸脒基脲:硼酸:三聚氰胺=1.5:1:0.38
2、处理液的配制方法
根据阻燃性能的要求、处理液贮存和使用温度、以及木材渗透性的不同,将FR阻燃剂配制成百分比浓度为10%~15%的水溶液。在搅拌下将计量好的FR木材阻燃剂加入到盛有一定量软水的溶解罐(槽)中,搅拌直至完全溶解,得澄清的FR水溶液即可用于木材的加压处理。以配制100 kg浓度为10%的FR阻燃剂为例,配制方法如下:于容器中加入90 kg软化水,在搅拌下加入10 kg FR木材阻燃剂,继续搅拌至完全溶解即得到FR阻燃剂处理液。
如果因室内或水的温度过低而致使溶解速度太慢,可使用温度不超过80℃的热水溶解阻燃剂。
3、木材的FR阻燃处理
FR阻燃剂适于用多种方法对木材进行阻燃处理,处理液温度一般以常温(20~40摄氏度)为宜。用真空/加压法处理,生产效率高,产品质量好。达到GB8624 B1级标准所需FR阻燃剂的干用量一般为40~50kg/m³(按阻燃剂均匀浸透木材计),具体的用量与木材的树种、木材尺寸及阻燃剂浸入深度有关。
一般地,对于大多数木材,采用浓度为10~12%的FR阻燃剂水溶液处理可以达到GB8624 B1级阻燃标准。对于少数难浸材种,如白松,可以采用较高的阻燃剂浓度(一般13%~15%)和较长的浸注时间。通常,前真空时间为30~45min(真空度0.09~0.095 MPa),大多数阔叶材(如水曲柳、白桦、榆木、椴木等)的加压时间30~45min(压力1.2MPa),红松的浸注时间为2~2.5h(压力1.4MPa)。由于木材产地、边心材分布等许多因素均影响木材的浸注性能,即使同一种木材也可能表现出较大的浸注性能差异,因而建议对于每一批木材都进行浸注试验以确保必要的阻燃剂载药量,同时避免不必要的浪费。
为了节约阻燃剂,建议采用刨光材或规格材,这样阻燃处理后精加工不需要太大的加工余量。此外,对于厚度较大的木材构件,不必将木材完全浸透,而通常只需要阻燃剂的有效浸注深度(扣除加工的影响)达到5~7mm即可,此时,建议采用浓度较高的阻燃剂处理液。
4、木材阻燃处理新方法
为了提高浸透性和浸透深度,国内外研究人员还提出了以下浸渍处理新方法。
(a) CO2超临界流体处理木材技术:此方法几乎能处理所有树种的木材而对处理木材无明显不良影响。Demessie E S等使用二氧化碳或其与甲醛的混合体研究超临界流体处理对花旗松心材气体渗透性的影响,2/3试样的渗透性提高,与温度、压力的变化及助溶剂无关,对抽提物有增溶作用,部分试样渗透性降低可能是因为溶解的抽提物重新析出。
(b) 木材激光刻痕法:激光刻痕法不破坏木材组织,且使药剂容易注入。与爪状刀具刻痕法相比,激光刻痕法浸注到木材中的药液提高50%以上。
(c) 低压水蒸气爆破法:低压水蒸汽爆破法,可破坏闭锁的纹孔,改进胞间通导性而改良透过性,电子显微照片表明爆碎处理后纹孔部分有选择性的破坏。
(d) 压缩前处理技术:先将木材进行横向压缩,纹孔周边和纹孔膜有选择性的破坏,孔圈导管内的侵填体也被破坏,改善了渗透性。
(e) 热水(汽)处理法:对于针叶树材,热水(汽) 处理可除去覆被于纹孔的阿拉伯半乳糖胶等物质,开放闭塞的纹孔对,从而改善了渗透性;蒸煮处理的处理强度越大,改善渗透性的效果越大,电子显微照片表明蒸煮处理后有开裂的纹孔塞。采用微波加热对木材进行预处理,不但能提高加热速度,且能改进药剂的渗透性。
(f) 震荡加压处理法:在对木材进行加压处理的同时,施以震荡的方法。震荡家业处理后,药剂透入度与吸着量有明显的增加。
(g) 对于使用酶、微生物、细菌来改善木材的渗透性。
(h) 声波和超声波处理法:在对木材进行加压处理的同时,施以声波或超声波的作用,也是改善木材渗透性的一个研究方向。
(i) 离心转动处理技术:在离心分离机中浸渍木材,在常压下的离心浸渍使木材对药剂的吸收量增加。

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