阻燃处理木材燃烧残余物的热分解特征     

赵广杰  罗文圣  古野毅  任强 《北京林业大学学报》2006,28(3):133-138

为了弄清楚阻燃处理木材燃烧残余物的热分解特征,将阻燃处理木材在模拟的典型火灾中燃烧后,取距燃烧表面不同位置的试样,采用热失重法研究了阻燃处理木材燃烧残余物的热分解过程,结果表明:①阻燃处理木材及其燃烧残余物的热分解开始温度没有明显的差别,未处理木材燃烧残余物的热分解开始温度比未燃烧木材高;②阻燃处理木材中阻燃剂的热分解峰值温度为200℃,随着燃烧过程的进行,归属于阻燃剂的峰消失;③阻燃处理木材燃烧残余物热分解温度曲线中,在230℃附近归属于半纤维素的峰消失,在210～240℃出现了一个缓慢的肩;④阻燃处理木材及其燃烧残余物的质量损失速度曲线主峰温度比未处理木材及其燃烧残余物降低100℃,质量损失速度大幅度减少;⑤阻燃处理木材在600℃时的热分解残存质量比未处理木材显著增大,随着燃烧时受热温度的增高,燃烧残余物热分解的残余质量显著增大;⑥阻燃处理木材及其燃烧残余物的热分解温度区间,与未处理木材及其燃烧残余物存在显著差异.   相似文献   

植酸?三聚氰胺处理木材阻燃性能研究     

吴宇晖  张少迪  任自忠  王明枝 《北京林业大学学报》2020,42(4):155-161

目的公共场所和住宅起火后易引燃木质材料，迅速燃烧，火势蔓延，并产生大量有毒烟气，导致人员伤亡。为了进一步提高公共场所消防安全水平，以及降低火灾危险性，需对木材进行阻燃处理。本研究用植酸与三聚氰胺处理木材，研究改性材阻燃性能，旨在为木材阻燃提供新思路，丰富木材阻燃体系。方法使用两步浸渍法在青杨内部浸入植酸?三聚氰胺阻燃剂，研究改性木材的增重、增容、热解与燃烧性能；分析改性材燃烧后的残炭形貌，探讨植酸三聚氰胺复配阻燃剂应用于木材的阻燃机理。结果与对照组相比，15%植酸与5%三聚氰胺复合处理组（PM2）的热释放速率峰值和总热释放量分别降低了91.24%和79.05%，热释放抑制效果较好；与对照组相比，PM2组显示出更好的抑烟性能，烟释放速率减少了52.94%。与P15%组相比，PM2组的一氧化碳平均产率减小了51.29%，具有明显的减毒作用。PM2组的残炭量显著提高，较P15%组提升了69.58%，与对照组相比增加了278.4%。结论植酸?三聚氰胺阻燃体系能够进入木材，植酸与三聚氰胺复配处理能减少阻燃木材燃烧的热释放速率、总热释放量、总烟释放量与CO产率。植酸能催化木材脱水和炭化反应，使热解反应在较低温度发生，促使木材产生较多残炭。三聚氰胺能减缓木材热解速率，植酸与三聚氰胺协同作用可促使木材生成更多残炭。   相似文献   

焊接时间和氯化铜处理对木榫焊接性能的影响机制     

朱旭东  薛莹莹  张苏俊  沈杰  高颖 《西北林学院学报》2019,(5):231-239

选取国产落叶松作为木榫旋转焊接基材,采用氯化铜浸渍桦木木榫,分析焊接时间和氯化铜处理对焊接性能的影响机制。结果表明:1)未处理试验组焊接时间3s的试件抗拉拔力平均值分别高于5s和7s试件28.33%、87.12%;氯化铜浸渍处理试验组焊接时间3s的试件抗拉拔力平均值分别高于5s和7s试件61.06%、130.49%;同样的焊接时间条件下,氯化铜浸渍处理试验组焊接时间3s比未处理试验组高68.28%,焊接时间5s高34.08%,焊接时间7s高36.62%。2)未处理试验组不同焊接时间界面最高温度和深度之间均符合线性关系,氯化铜浸渍处理试验组焊接界面最高温度低于未处理焊接界面。3)采用FTIR对未处理木榫与界面、氯化铜浸渍处理木榫与界面的对比分析,发现桦木圆棒榫在经过氯化铜浸渍处理后可能发生了半纤维素和纤维素的酸水解,半纤维素、无定型物质等在焊接过程中均发生了热解,同时有大量物质氧化形成C-O和C=O,随着焊接时间的延长,木材组分的热解程度增加。木榫旋转焊接的机理是焊接过程中半纤维素和无定型物质热解熔融并包覆纤维形成焊接界面层。氯化铜浸渍处理的增强机制为氯化铜浸渍处理可能引起半纤维素和纤维素的酸水解,促进焊接过程中木材组分的解聚、热解形成熔融物质。  相似文献   

锥形量热仪法在木材阻燃性能测试中的应用--FRW阻燃落叶松木材阻燃性能分析   总被引：5，自引：0，他引：5  

许民  王清文  李坚 《东北林业大学学报》2001,29(3):17-20

采用锥形量热仪实验法，在50KW/m^2的热辐射功率下，对不同的FRW质量分数阻燃剂对落叶松木材进行阻燃处理和系统的阻燃性研究，结果表明：当FRW阻燃剂的质量分数为6.87%时，FRW阻燃落叶松木材的热释放速率、总热释放量、烟比率，比光面积，二氧化碳体积分数等燃烧参数均比未处理材降低50%以上，并且，这些燃烧参数随着FRW质量分数的升高而降低。因此，FRW阻燃处理显著地提高了落叶松木材的阻燃性和抑烟性。  相似文献   

FRW阻燃剂处理饰面炭化杨木单板阻燃性能研究     

步琦璟  刘迎涛  成真  霍莹  王旭婷  刘芯彤  黄佳波 《西南林业大学学报》2015,(3):97-101

利用氧指数测定仪和锥形量热仪,研究不同质量分数FRW阻燃剂浸渍杨木素板和饰面炭化杨木单板的阻燃性能。结果表明,质量分数8%以上FRW阻燃剂浸渍处理的炭化杨木单板阻燃性可达到日本标准JISD1322-77中规定的难燃一级品标准;随着FRW阻燃剂浸渍质量分数的增加,阻燃炭化杨木单板的热释放速率、总热释放量、烟比率和总烟释放量均呈降低趋势,说明阻燃炭化杨木单板具有较佳的阻燃和抑烟性能。  相似文献   

4A分子筛对膨胀型木材阻燃涂料阻燃性能的影响     

张蕾  常晓雅  吴静  王明枝 《浙江农林大学学报》2015,(1):156-161

以三聚氰胺改性脲醛树脂(MUF)为基料,添加聚磷酸铵(APP)和4A分子筛制备膨胀型木材阻燃涂料,利用锥形量热仪研究阻燃涂料涂饰杨木Populus spp.的燃烧性能。结果表明:1MUF中加入质量分数为50.00%的APP能延长杨木的点燃时间(TTI),降低杨木的热释放速率(HRR),总热释放速率(THR)和质量损失速率(MLR),提高杨木的火灾性能指数(FPI)(处理2为1.07),但会增大总发烟量(ISR)。2在阻燃涂料中加入少量的4A分子筛即可显著降低木材的热释放速率峰值(pk1-HRR,pk2-HRR),推迟峰值出现时间,降低木材有焰燃烧阶段的热释放速率和质量损失率,提高木材的火灾性能指数(处理3和4分别为1.26,1.38)。加入质量分数为1.00%的分子筛(处理3)可平衡由于50.00%APP存在增加的发烟量,加入质量分数为3.00%的分子筛(处理4)材料燃烧前400 s内基本无烟产生,总发烟量显著降低。  相似文献   

复合硅改性热处理杨木的制备及性能   总被引：1，自引：1，他引：0  

刘强强  吕文华  石媛  杜浩佳 《北京林业大学学报》2021,43(1):136-143

  目的  针对木材树脂改性剂释放甲醛不环保,无机改性材吸湿性高等问题,将廉价易得的硅石粉溶液化,再有机杂化,制得高渗透、环保、防火的水溶性木材复合硅改性剂,通过真空加压浸渍处理和热处理联合改性,可以有效提高木材的物理力学和阻燃等性能。  方法  分别制备硅油复合硅改性剂（SC₂）和偶联剂杂化硅改性剂（HS₂）,对人工林杨木进行浸渍处理,再将浸渍材进行高温热处理,测试分析复合硅改性材及其热处理材的物理力学性能和阻燃性能。  结果  热处理使未处理材和改性材的质量与绝干密度均下降,硅油复合硅改性材（W-SC₂）热处理后的质量损失率与绝干密度损失率最大。与W-SC₂相比,硅油复合硅改性热处理材（TW-SC₂）的吸湿率增大;偶联剂杂化硅改性热处理材（TW-HS₂）的吸湿率较偶联剂杂化硅改性材（W-HS₂）明显降低,抗吸湿性改善明显。与杨木未处理材（W）相比,各组改性材的力学性能均显著提高,且明显优于TW-SC₂。W-HS₂的点燃时间比W延迟8 s,火灾指数由0.043 m2s/kW增大至0.140 m2s/kW,TW-HS₂的点燃时间比W延后9 s,火灾指数比W-HS₂提高了64.3%。与W相比,TW-HS₂的总热释放量减小29.4%,热释放速率峰值下降,且第二热释放速率峰值出现时间延后;W-HS₂和TW-HS₂的总生烟量比W大;HS₂浸渍改性联合热处理,可以提升木材阻燃性能。改性材的热降解速率较未处理材降低明显,热稳定性提高,说明HS₂改性剂具有明显的促进成炭作用。  结论  以硅石资源为主要原料,有机杂化制得环保、高效的木材复合硅改性剂HS₂,通过真空加压浸渍?热处理联合改性工艺,可有效改善人工林杨木的物理力学和阻燃等性能,实现其绿色改性,应用前景广阔。   相似文献   

速生人工林巨尾桉木材炭化改性研究     

巫国富  刘代汉  李贤军 《安徽农业科学》2011,39(24):14701-14702

为了提高速生桉木材的尺寸稳定性、使用范围和产品附加值,以广西资源丰富的5年生巨尾桉为原料制备炭化木,主要研究了炭化温度对炭化木物理性能的影响。结果表明,随着炭化处理温度的升高,木材颜色变深、密度减小;经过炭化处理的试材,其长度、宽度和厚度随环境湿度变化的干缩和湿胀减小,其尺寸稳定性明显高于未处理材。对速生人工林巨尾桉进行炭化处理,能大大提高其尺寸稳定性。  相似文献   

微波干燥过程中木材内蒸汽压力与温度的变化特性   总被引：1，自引：1，他引：0  

刘志军  张璧光  贺宏奎 《北京林业大学学报》2006,28(6):124-127

该研究利用T型聚四氟乙烯连接装置将温度传感器和压力传感器与被干材内部的待测点相连,实现了微波干燥过程中对木材内部同一点温度、蒸汽压力的同步测定.主要分析了木材内温度、蒸汽压力在微波场中的变化特性及其相互关系,并对温度、蒸汽压力的变化与微波干燥中出现的内裂、炭化等干燥缺陷的相关性进行了初步探讨.研究结果表明, 木材在微波干燥过程中,温度的变化大致分为3个阶段:快速升温段,恒温段和后期升温段;微波辐射功率增高,升温速度加快,恒温段温度提高,恒温段时间缩短;微波辐射功率提高,木材内部蒸汽压力上升速度相应加快,压力峰值也相应变大,最大压力值保持的时间变短.压力上升速度伴随着温升速度的加快而加快,当温度升高到恒温段时,压力也同时达到最大值.内裂通常出现在木材干燥恒温段初期,主要由于高含水率木材内部过高的蒸汽压力造成;炭化通常出现在木材干燥后期,主要由于低含水率木材高温点的介电特性造成.   相似文献   

脱木质素和硅酸钠浸渍的协同处理对巴沙木木材阻燃性能的影响     

王飞  吴晓梅  李含音 《东北林业大学学报》2023,(12):120-124

以巴沙木(Ochroma pyramidale)木材为研究对象,制备尺寸为(纵向×径向×弦向)100 mm×100 mm×2 mm的试件(天然木材试件);采用“质量分数2%的亚氯酸钠溶液+加冰醋酸”,在85℃蒸煮3 h,脱除木材中大部分木质素,冲洗、蒸煮除去残留的化学物质,真空冷冻干燥后制备脱木质素木材试件;采用质量分数为30%的硅酸钠溶液,浸渍天然木材试件、脱木质素木材试件,85℃水浴高温浸渍1.5 h,浸渍材气干7 d、55℃干燥12 h后,制备阻燃木材试件、阻燃脱木质素木材试件;参照相关标准,测定试件的氧指数、点燃时间、热释放速率、总热释放量、总烟释放量、一氧化碳产量、二氧化碳产量、残余物质量、热稳定性;分析天然木材、脱木质素木材、阻燃木材、阻燃脱木质素木材的燃烧性能。结果表明：与天然木材相比,阻燃木材、阻燃脱木质素木材的氧指数显著提高。脱木质素处理和硅酸钠浸渍,对降低木材的热释放速率、总热释放量、总烟释放量、一氧化碳产量、二氧化碳产量均具有促进作用。热质量分析表明,脱木质素处理对木材残炭量影响较小,阻燃木材、阻燃脱木质素木材的热分解速率明显下降;“脱木质素+硅酸钠浸渍”协同处理...  相似文献   

用CONE法研究ULDM的阻燃特性     

刘景宏  谢拥群  魏起华 《西北林学院学报》2014,29(1):174-177

采用硼、氮-磷、硅和卤素系4种组分复合的无机阻燃剂制备难燃超轻质木纤维发泡材料(ULDM),通过锥形量热仪(CONE)法对超轻质木纤维发泡材料独特的燃烧热解特点、燃烧过程的热释放及阻燃剂各组分协效作用进行研究。结果表明,超轻质木纤维发泡材料的燃烧热解有不同于其他木质材料的爆燃现象,放热集中且迅速,瞬间放热量高。经无机复合阻燃处理后的超轻质木纤维发泡材料有焰燃烧时间低于30 s,在火场高温中能够维持阴燃状态,燃烧热解进程缓和,放热平稳。证明了复合阻燃剂各组分可充分产生协效阻燃作用,硼系能迅速形成玻璃态隔离层,氮-磷系能促进脱水成炭,硅系能有效增强纤维和炭层热稳定性,卤素系能极大降低有效燃烧热。  相似文献   

石蜡乳液浸渍云南松材的燃烧性能及吸湿吸水性研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

赵大伟  徐忠勇  蒲黄彪  陈太安 《西南林业大学学报》2014,(3):95-99

以阻燃型石蜡乳液对云南松木材进行常压浸渍处理,用氧指数和烟密度评价浸渍材的燃烧性能,用傅立叶变换红外光谱探讨阻燃剂的作用机理,并进行抗流失性和吸湿吸水性的测试。结果表明,普通石蜡乳液浸渍可使松木从可燃材料降等为易燃性材料,而阻燃剂的加入可以显著降低石蜡乳液浸渍材的可燃性;红外光谱测定结果表明,阻燃型石蜡乳液中的阻燃物质可能与木材纤维素发生了氨基取代和酯交换反应,使得-NH2接枝到呋喃分子上,硼、磷元素可能以硼酸酯和磷酸酯的形式载于木材上;抗流失试验表明,阻燃型石蜡乳液浸渍存在流失,但30 d的抗流失性试验不影响浸渍材的燃烧等级;石蜡乳液浸渍材的吸湿性和吸水性也有显著降低,但阻燃剂加入的影响不明显。  相似文献   

白蜡木干缩和湿胀性能的研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

唐兴平 《福建农林大学学报(自然科学版)》2007,36(4):381-384

白蜡木是一种坚硬有弹性的木材,可应用于制作家具、工具柄、运动器材等.本研究采用干燥及吸湿的方法对其干缩和湿胀性能进行分析,初步探讨了这种木材在3个方向的尺寸及体积上随着木材含水率的变化而变化的特性,并且将这个特性与其他树种进行比较.结果表明,白蜡树的基本密度是0.73 g.cm-3,其干缩和湿胀性表现为:弦向>径向>纵向,当白蜡树木材的含水率小于FSP时,其干缩和湿胀性能非常明显,而当其含水率大于FSP时,其干缩和湿胀性趋于0.当木材含水率小于FSP时,在相同的含水率下,白蜡树木材比白松有更大的干缩和湿胀性.  相似文献   

FRW阻燃木材的力学强度及胶合性能   总被引：4，自引：0，他引：4  

王清文  谭海彦  陆志华  李淑君 《东北林业大学学报》1999,27(6):43-44

木材经ＦＲＷ阻燃剂处理后,除冲击韧性降低外,其主要力学性能指标如抗弯强度,顺纹抗压强度及硬度有所提高。ＦＲＷ阻燃木材的力学性能达到一级水基型阻燃剂标准的相应指标。ＦＲＷ处理对木材的胶合性能影响不大,因树种和胶种不同而略有差异。  相似文献   

FRW阻燃处理木材的颜色和涂饰性能   总被引：2，自引：0，他引：2  

李淑君  钱学仁  于晶  王清文 《东北林业大学学报》1999,27(6):38-40

ＦＲＷ阻燃木材与未处理木材的颜色与涂饰性能的对比研究。旨在评价ＦＲＷ阻燃处理对木材这两方面性能的影响。试验测定了红松和紫椴两种木材经ＦＲＷ处理前后及其涂饰前后的色度指数。并用Ｌ＾＊ａ＾＊ｂ＾＊色空间评价其变化。结果表明,ＦＲＷ处理对木材本身的颜色基本无影响。  相似文献   

抗流失性木材阻燃剂的研究（Ⅰ）   总被引：1，自引：0，他引：1  

赵殊  赵英璧 《东北林业大学学报》1994,22(1):57-62

为了获得抗流失性的木材阻燃剂，首先合成了Ｎ－氰基－Ｎ＇－羟甲基胍，并研究了合成反应中各因素对产率的影响，用红外光谱法鉴定该产物的结构。由Ｎ－氰基－Ｎ＇羟甲基胍、蜜、磷酸按一定比例配成溶液、在特殊条件下浸木材，分步干燥、固化处理，获得氨基树脂型阻燃剂。测定阻燃木材的氧指数和抗浸提值，当载药量为６和１６ｇ·ｍ＾－２兴安落叶松和山杨木氧指数达到３０；抗浸提值为５２．５６％。结果表明，在特殊条件下用我们合  相似文献   

FTIR显微技术在阻燃木材炭化过程及阻燃剂渗透研究中的应用   总被引：9，自引：0，他引：9  

王清文  谢延军  李淑君  李坚 《东北林业大学学报》2000,28(4):60-63

采用傅里叶变换红外光谱（ＦＴＩＲ）显微技术获得了ＦＲＷ阻烧木材及其炭化产物的微区ＦＴＩＲ谱。用微区ＦＴＩＲ谱法测定了ＦＲＷ阻燃木材中ＦＲＷ阻燃剂的渗透深度,测定精度达０．２ｍｍ,方法准确而快速。通过解析ＦＲＷ阻燃木材不同炭化阶段产物的微区ＦＴＩＲ谱,推断其结构特征,进而讨论了ＦＲＷ阻燃木材的炭化过程。  相似文献