阻燃胶合板研究的现状和对策


(1.浙江体学院林产工业系,浙江临安311300: 2南京钵业大学木材工业学院,江苏南京210037! 3,浙江省' 龙泉市昌龙人造板有限公司,浙江龙泉323700; +.浙江省淳安县汾口林业工作咕,浙江淳安311719)
摘要:通过对狡合板的燃烧理论和木材阻燃机理中的障碍理论、热理论和不燃气体稀释理论 等的简迷,浼析了肢合板的阻燃机理;同时综迷了国内外用于狡合板阻燃处理的无机、有机 和有机改性三大类阻燃剂,成品阻燃处理和生产过程中施加阻燃剂的阻燃处理方法以爻3种 常用的阻燃肢合板生产工艺路线的研究现扶;归納了燃烧试验法、研究型测试法、犮烟性和 毒性测试法及木质材料应用性等4种卩且燃效果测试方法,从而提出我国阻燃狡合板产血的支 展对策。图I参53

关键词:肢合板;防火胶合板;阻燃剂;对策^

中田分类号:—文献标识码~TT~ —''

随着人民生活水平的不断提髙,普通住宅,宾馆和别墅等的室内装饰发展迅猛3初略推算每年有 1000万个新家庭诞生,还有2 500多家宾馆,2万余家旅馆和招待所要装修改建h;:胶合板怍为我国 室内装饰的主要材料,其产量和需求量都在急剧增长=我国胶合板产量从1980年的33.00万ni3到 1997年的758.45万m1,呈现大幅度增长的趋势,预计2000年我国胶合板消费量至少可达1 000万 m3(到2005年可达1 550万m3D但易燃性是普通皎合板的致命弱点,因此在许多领域的使用上受到 限制。建筑,船和车等内部装修重要部位所用木质材料都要求达到一定的难燃等级。公安部于1986 年颁布的《建筑消防管理规则》第14条明确规定,髙层建筑的高级宾馆、饭店,医院病房和民用住 宅的室内装修以及用作各类防火门的表板、防火家具的制作必须用非燃或难燃村料(2]。同时国家标准 (GB50222-95)《建筑内部装修设计防火规范》明确规定胶合板被列为可燃材料,必须进行阻燃处理才 能使用由此可见,阻燃胶合板的研究和开发具有广阔的市场和重要的现实意义。

1胶合板的燃烧理论

关于胶合板的燃烧理论,目前尚无详细报道:但胶合板是一种木质材料,其燃烧过程与木材基本 上是相似的^

木质材料是固体可燃物,其燃烧过程与气体和液体不同:,气体和液体的燃烧是均相燃烧,而木质 材料的燃烧需要通过热分解生成可燃气体而形成气相燃烧=热分解剩余的残渣——碳的燃烧是固相燃 烧。此过程被称为非均相燃烧

木材燃烧过程包括一系列复杂的物理和化学反应加热温度在100〜200 木材中碳水化合


物开始分解,产生二氧化碳气体' 水蒸汽和少量可燃性气体(一氧化碳)等。在这个过程中木材吸收 的热量大于放出的热量,无明显的燃烧现象=当温度达280尤时,木材开始真正热分解,分解出一氧 化碳、甲烷、乙烯和乙炔等可燃性气体。伴随着烟的产生,燃烧由吸热反应转人放热反应。到320 t 时,木材化学组成发生巨大变化,但仍保持木材细胞及组织的结构.烟生成中止.进人了炭化阶 段 当温度高于450 t以上,热分解的残余物质炭表面与氧反应形成固相燃烧。在实际火灾中木质

材料的燃烧温度可高达800 ~ 1 300 1[7:。

胶合板中有胶层,胶粘剂中有一定量的氮和氣元素的化合物.具有一定的耐燃性' 因而胶合板的 燃烧过程与木材燃烧不尽相同,其具体的燃烧过程和燃烧理论有待进一步研究:

2肢合扳阻燃机理

胶合板的阻燃机理与木材阻燃机理相类似。目前已有不少关于木材阻燃机理的论述(5'K=现归纳

如下=

2.1陣碍理论

依靠阻燃剂的表面覆盖作用阻止木材(或胶合板)表面与周围环境进行物质和能量交换.既切断 了氧气的供给,又抑制了可燃性气体的产生,有效地减缓了木材的热分解=

2.2热理论

由于阻燃剂在木材(或胶合板)中起散热、吸热和隔热作用,有效地抑制木材(或胶合板> 达到 热分解温度和着火。

2.3不燃气体稀释理论

阻燃剂受热时分解出不燃气体而降低燃烧面周围(或阻燃胶合板外层)的热量。同时' 不燃性气 体稀释了可燃性气体的浓度,干扰了燃烧连锁反应。

2.4自由基捕获理论

卤素系列等阻燃剂在热分解温度下能生成活性很高的游离基。这些游离基能捕获木材燃烧时释放 出的活性极强的OH自由基和H离子,干扰燃烧连锁反应。

2.5增炭理论丨或挥发物降低理论J

阻燃剂催化木材热解过程,使它朝着产炭量增加和可燃性气体减少的方向发展,以形成表面和木 炭保护层并抑制了有焰燃烧。

至今尚不能解释所有阻燃剂作用的统一机理,只能根据具体现象选择某一个或几个机理的综合怍 用加以解释。

3肢合扳用阻燃剂

 

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