理论教育 木材的防火处理-采用结晶水硼化物和氧化铝等阻燃剂

木材的防火处理-采用结晶水硼化物和氧化铝等阻燃剂

时间:2023-10-07 理论教育 版权反馈
【摘要】:如采用含结晶水的硼化物和含水氧化铝等,遇热放出水蒸气,能稀释氧气及可燃气体的浓度,从而抑制木材的气相燃烧。而磷酸盐和硼化物等在高温下形成玻璃状覆盖层,则阻止了木材的固相燃烧。浸注处理前,要求木材必须达到充分气干,并经初步加工成型,以免防火处理后进行锯、刨等加工,使木料中浸有阻燃剂的部分被除去。

木材的防火处理-采用结晶水硼化物和氧化铝等阻燃剂

木材易燃是其主要缺点之一。木材的防火,就是指将木材经过具有阻燃性能的化学物质处理后,变成难燃的材料,以达到遇小火能自熄、遇大火能延缓或阻止燃烧蔓延的目的,从而赢得补救时间。

木材燃烧机理:木材在热的作用下发生热分解反应,随着温度升高,热分解加快。当温度升高至220℃以上达木材燃点时,木材燃烧放出大量可燃气体,这些可燃气体中有着大量高能量的活化基,活化基氧化燃烧后继续放出新的活化基,如此形成一种燃烧链反应,于是,火焰在链状反应中得到迅速传播,使火越烧越旺,称为气相燃烧。当温度达450℃以上时,木材形成固相燃烧。在实际火灾中,木材燃烧温度可高达800℃~1000℃。

由上可知,要阻止和延缓木材燃烧,可以有以下几种措施:

(1)抑制木材在高温下的热分解。实践证明,某些含磷化合物能降低木材的热稳定性,使其在较低温度下即发生分解,从而减少可燃气体生成,抑制气相燃烧。

(2)阻止热传递。实践证明,一些盐类,特别是含有结晶水的盐类,具有阻燃作用。例如含结晶水的硼化物、氢氧化钙、含水氧化铝和氢氧化镁等,遇热后则吸收热量而放出蒸汽,从而减少了热量传递。磷酸盐遇热缩聚成强酸,使木材迅速脱水炭化,而木炭的导热系数仅为木材的1/3~1/2,从而有效抑制了热的传递。同时,磷酸盐在高温下形成玻璃状液体物质覆盖在木材表面,也起到隔热层的作用。(www.daowen.com)

(3)增加隔氧作用。稀释木材燃烧面周围空气中的氧气和热分解产生的可燃气体,增加隔氧作用。如采用含结晶水的硼化物和含水氧化铝等,遇热放出水蒸气,能稀释氧气及可燃气体的浓度,从而抑制木材的气相燃烧。而磷酸盐和硼化物等在高温下形成玻璃状覆盖层,则阻止了木材的固相燃烧。另外,卤化物遇热分解生成的卤化氢能稀释可燃气体,卤化氢还可与活化基作用而切断燃烧链,终止气相燃烧。

一般情况下,木材阻燃措施不单独采用,而是多种措施并用,即在配制木材阻燃剂时,通常选用两种以上的成分复合使用,使其互相补充,增强阻燃效果,以达到一种阻燃剂可同时具有几种阻燃作用的效果。当然,各种阻燃剂均有自己的侧重面。

木材防火处理方法有表面涂敷法和溶液浸注法。表面涂敷法即在木材表面涂敷防火涂料,既防火又具防腐和装饰作用。溶液浸注法分为常压浸注和加压浸注两种,后者阻燃剂吸入量及透入深度均大大高于前者。浸注处理前,要求木材必须达到充分气干,并经初步加工成型,以免防火处理后进行锯、刨等加工,使木料中浸有阻燃剂的部分被除去。

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