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木结构无机阻燃的原理是什么

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木结构无机阻燃的原理是什么

发布日期:2016-12-28 编辑:五龙科技 点击:

  用物理或化学方法提高木材抗燃能力的方法。目的是阻缓木材燃烧,以预防火灾的发生,或争得时间,快速消灭已发生的火灾。

  木材的碳氢化合物含量高,是易燃材料。迄今尚无使木材在靠近火源时不燃烧的方法。木材阻燃的要求是降低木材燃烧速率。减少或阻滞火焰传播速度和加速燃烧表面的炭化过程。这对建筑、造船、车辆制造等工业部门至为重要。

  公元前4世纪,古罗马人已知用醋液,以后又用明矾溶液浸泡木材,以增强其抗燃性。在古希腊、埃及和中国,也有用海水、明矾和盐水浸渍,以提高木材阻燃性能的。但直到15~16世纪,阻燃处理的方法都比较简单。到17~18世纪才开始有获得专利的阻燃剂和处理方法。但木材阻燃作为工业技术则迟至19世纪末20世纪初才首先在欧美一些工业先进的国家得到发展,并形成了阻燃处理工业。20世纪40年代,战争的需要加速了这一工业的发展;50~60年代的阻燃剂仍以无机盐类为主,但采用了更多的、新的复合型阻燃剂,增强了阻燃效果。60年代以后有机型阻燃剂、特别是树脂型阻燃剂得到发展,为克服无机盐类易流失、易吸湿等缺点提供了可能。

  木材燃烧和阻燃机理 当木材遇100℃高温时,木材中的水分开始蒸发;温度达180℃时,可燃气体如一氧化碳、甲烷、甲醇以及高燃点的焦油成分等开始分解产生; 250℃以上时木材热解急剧进行,可燃气体大量放出,就能在空气中氧的作用下着火燃烧;400~500℃时,木材成分完全分解,燃烧更为炽烈。燃烧产生的温度最高可达900~1100℃。

  木材燃烧时,表层逐渐炭化形成导热性比木材低(约为木材导热系数的1/3~1/2)的炭化层。 当炭化层达到足够的厚度并保持完整时,即成为绝热层,能有效地限制热量向内部传递的速度,使木材具有良好的耐燃烧性。利用木材这一特性,再采取适当的物理或化学措施,使之与燃烧源或氧气隔绝,就完全可能使木材不燃、难燃或阻滞火焰的传播,从而取得阻燃效果。

木材阻燃厂家

  木材阻燃方法 包括化学方法和物理方法。

化学方法 

  主要是用化学药剂,即阻燃剂处理木材。阻燃剂的作用机理是在木材表面形成保护层,隔绝或稀释氧气供给;或遇高温分解,放出大量不燃性气体或水蒸气,冲淡木材热解时释放出的可燃性气体;或阻延木材温度升高,使其难以达到热解所需的温度;或提高木炭的形成能力,降低传热速度;或切断燃烧链,使火迅速熄灭。良好的阻燃剂安全、有效、持久而又经济。

  根据阻燃处理的方法,阻燃剂可分为两类:①阻燃浸注剂。用满细胞法注入木材。又可分为无机盐类和有机两大类。无机盐类阻燃剂(包括单剂和复剂)主要有磷酸氢二铵[(NH)HPO)]、磷酸二氢铵(NHHPO)、氯化铵(NHCl)、硫酸铵[(NH)SO]、磷酸(HPO)、氯化锌 (ZnCl)、硼砂(NaBaO·10HO)、硼酸(HBO)、硼酸铵[(NH)BO·4HO]以及液体聚磷酸铵等。有机阻燃剂(包括聚合物和树脂型)主要有用甲醛、三聚氰胺、双氰胺、磷酸等成分制得的MDP阻燃剂,用尿素、双氰胺、甲醛、磷酸等成分制得的UDFP胺基树脂型阻燃剂等。此外,有机卤化烃一类自熄性阻燃剂也在发展中。②阻燃涂料。喷涂在木材表面。也分为无机和有机两类:无机阻燃涂料主要有硅酸盐类和非硅酸盐类。有机阻燃涂料主要可分为膨胀型和非膨胀型。前者如四氯苯酐醇酸树脂防火漆及丙烯酸乳胶防火涂料等;后者如过氯乙烯及氯苯酐醇酸树脂等。

物理方法 

  从木材结构上采取措施的一种方法。主要是改进结构设计,或增大构件断面尺寸以提高其耐燃性;或加强隔热措施,使木材不直接暴露于高温或火焰下:如用不燃性材料包复、围护构件,设置防火墙,或在木框结构中加设挡火隔板,利用交叉结构堵截热空气循环和防止火焰通过,以阻止或延缓木材温度的升高等。

  工业发达国家的木材防火或阻燃处理以化学方法占主要地位;而中国以往则多以结构措施为主,近年来化学方法也有一定的发展。随着高层建筑、地下建筑的增多,航空及远洋运输事业的发展,以及古代建筑和文物古迹的维修保护等的日益受到重视,木材防火和阻燃处理的应用和改进将成为迫切需要。


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