PDF《不同木材燃烧性及阻燃处理的效能研究》

burning;

flame retardant;

non-flame-retardant 徐洪锦:不同木材燃烧性及阻燃处理的效能研究

142 第8期有NIST FAST Data 数据库,记录了多种材料的燃 烧性能,该数据库是相对比较完善的数据库之一, 除了记录材料的燃烧特性外,还配有录像、图片 等资料 [2] .美国在这方面的研究比较突出,现阶 段比较著名的有 Andrew T. Grenier 等人对于高速 飞行器内的物质的火灾危险性的研究,他们采用 了锥形热度测量计以及ISO9705墙角试验等装置, 目的是在这些实验的基础上建立高速飞行器燃烧 性能标准. 另外, 欧洲的这项研究也走在世界前列, 比如:名为 EUREFIC 的工作组,通过对

62 种不 同材料的燃烧性能的研究,建立了数据库,同时, 对除铺地材料以外的室内建筑材料进行研究分析, 建立了燃烧的分级标准,为室内材料的燃烧性能 研究奠定了一定的基础 [3] . 国内对于材料燃烧性能的研究才刚起步,这 方面的研究论文也不是很多,我国的第一个燃烧 材料及其组件的火灾特性的数据库是由公安部四 川消防科学研究所和中国科技大学、公安部天津 消防研究所以及中国建筑科学研究院联合研究建 立的,他们在国内外研究的基础上,利用锥形热 度测量器进行试验,得出了现在的成果.

1 材料与方法 1.1 材料 试验材料选择的是在建筑装修以及家具制作 中比较常用的榉木、松木、香红木、桦木、青冈木、 柏木等一些木材种类, 在研究中, 我们选择了榉木、 松木、香红木、桦木来准备了两套样品,分别是 经过加压注入阻燃剂处理的木材和一组没有经过 阻燃处理的木材来进行比较研究,样品的尺寸为

100 mm *100 mm,厚度范围为

25 ~

29 mm,并 且在样本的表面缠绕一层厚度为 0.025 mm 的铝箔, 将多余铝箔剪去之后,铝箔的式样表面应露出

3 mm. 1.2 研究方法 通过锥形热度测量计测量木材在燃烧过程中 的热量释放的变化,然后对不同材料进行阻燃处 理,阻燃处理的方法主要有在表面涂敷阻燃化学 剂或者是注入两类.在表面涂敷的方式相对来说 比较简单,是直接将阻燃剂涂抹在木材表面,涂 抹必须按照一定的步骤.注入式处理有两类,分 别是加压和常压,常压的情况下又分为两种:(1) 将木材在常压的情况下浸泡在低粘度阻燃液体中, 温度保持室温或加热都可以,浸泡时间取决于木 材本身的性质和需要吸收的药物剂量 [4] .(2)在 常压的情况下将木材用热阻燃剂先浸泡数小时, 使木材内气体膨胀,继续保持常压下,换用冷阻 燃剂浸泡,或者可以选择直接冷却之前的热阻燃 剂,这一步就导致剩下的空气被压缩从而形成真 空,最后就借助了外部的压力使得阻燃剂进入木 材内部.加压状况下的注入阻燃剂的方法是同时 将木材和要注入的阻燃剂放入封闭压力容器中, 通过容器里的压力将阻燃剂阻压入木材中 [5] .在 木材经过阻燃处理后,我们再利用同样的方法测 量燃烧过程中释放的热量及相应的时间,对前后 的规律进行比较,得出不同材料燃烧的不同特性, 以便运用于生活. 1.3 木材燃烧情况研究 对木材进行加热的过程是一个热分解反应的 过程.反应过程中一些复杂的高分子材料被分解 成许多简单的低分子物质,这些简单的物质通过 缩合或者聚合的反应合成树脂状物质,随着燃烧 的逐步进行,反应过程根据温度的升高逐渐从吸 热转化成放热,这反过来又加速了木材本身的热 分解反应. 我们根据燃烧的温度来分析,从100 ℃~