CN102259363A - 竹木材阻燃浸渍液及其生产与应用 - Google Patents
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Abstract
一种竹木材阻燃浸渍液，由下列原料及其重量份配比成：40-80份固体碳酸氢钠、30-35份氢氧化钙饱和水溶液的上清液、25-55份固体六水氯化镁、10-30份硅酸钠水玻璃和150-600份水。本浸渍液生产时，先将氢氧化钙与水在容器中混合均匀，反应溶解至饱和，静置沉淀后取饱和溶液的上渍液30-35份，再按各自的重量份备足前述原料，置于搅拌器中拌匀即成。用本浸渍液在竹木材的阻燃中应用需按四个步骤进行：一是将临配临用的本浸渍液倒入带通气装置的浸渍池中，二是向池中投入需浸渍的竹木材至浸没，三是向浸渍池内的通气管通入压缩空气使浸渍液冒泡翻腾至浸泡结束，四是捞起被浸竹木材沥干，在120-150℃中炭化成阻燃竹木材。
Description
技术领域
本发明涉及一种木竹材的防火浸渍液的生产与在竹木材进行化学处理中的应用。
背景技术
CN102069519公开了“一种木材阻燃剂及其制备方法和处理工艺”，由二氧化硅溶液、四水八硼酸钠、聚磷酸铵、碳酸盐和水混合而成，使用时将木材放入处理罐中抽真空，注入阻燃剂时再抽真空，最后排除真空得阻燃木材。这一处理方法，待处理木材体积受处理罐容积的制约，处理大型木材的设备成本较高。CN100534739公告了“一种多效木材阻燃剂及其制备方法”，由硼酸、磷酸醚基脲、磷酸二氢铵、硬水软化剂和防霉剂按重量份混合而成。CN101306545公告了“一种木材阻燃剂及其制备方法”，由脲基磷酸盐、磷酸密胺盐、硼化合物、锑化合物和表面活性剂混合而成。上述三项专利公开的阻燃剂均属磷-硼复合阻燃剂，其阻燃的理化机理是基本一致的。后两项专利的阻燃剂原料中含有大分子的有机原料，渗入竹木材中相对困难。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种由无机原料混合成的竹木材阻燃浸渍液及其生产和应用技术。
解决该技术问题采用的技术方案是：本竹木材阻燃浸渍液，由下列原料及其重量份配比成：40-80份固体碳酸氢钠、30-35份氢氧化钙饱和水溶液的上清液、25-55份固体六水氯化镁、10-30份硅酸钠水玻璃和150-600份水。
先将氢氧化钙与水在容器中混合均匀，反应溶解至饱和，静置沉淀后取饱和溶液的上渍液30-35份，再按各自的重量份备足前述的固体碳酸氢钠、固体六水氯化镁、硅酸钠水玻璃和水，置于搅拌器中拌匀即成。
竹木材阻燃浸渍液在竹木材阻燃浸渍中的应用，按如下步骤进行：
(1)将足以浸渍待浸竹木材的临时配制临时应用的浸渍液，倒入带通气装置的浸渍池中，浸没通气管的出气孔；
(2)将待浸渍的细碎竹木片丝材或小块小段材装框，将长丝材或细杆材捆扎，或将完整的原木段材和经通内节处理后的原竹段材投入浸泡池中，处于全浸没状态；
(3)向浸渍池内的通气管通入压缩空气，使浸渍液冒泡翻腾至竹木材浸泡的全过程，为时0.2-48h；
(4)捞起被浸竹木材，沥干，在炭化窑中120-150℃炭化0.6-10h，冷却、取出即成阻燃竹木材。
本发明的有益效果是原料来源广泛、低廉、无毒，生产和应用工艺简单，设备投资低，浸渍后炭化的竹木材能获得良好的抗流失性和阻燃性，在燃烧环境中释放有害气体和烟雾小、对大气污染少。
具体实施方法
本发明下面结合实施例予以详述。先将各原料及其重量份配比值列于下表：
上表中Ca(OH)2上渍液为氢氧化钙饱和水溶液上渍液的简称。
实施例1(对照表中实施例所列原料及重量份配比值)：先将氢氧化钙与水在容器中混合均匀，反应溶解至饱和，静置沉淀后取上渍液30份，再加入40份碳酸氢钙、25份六水氯化镁、10份硅酸钠水玻璃和150份水，置于搅拌器中拌匀即成。
其余实施例2-8可对照上表各对应实施例2-8相应原料及重量份，与实施例1相同方法制得。
现将本浸渍液阻燃性能的化学机理介绍如下：
原料有NaHCO3 Ca(OH)2 MgCl2·6H2O硅酸钠水玻璃和水，反应概况为：
2NaHCO3——Na2CO3+CO2+H2O
Ca(OH)2+CO2——CaCO3+H2O
Na2SiO3+CO2+H2O——Na2CO3+H2SiO3(胶体)
Na2SiO3+2HCl——2NaCl+SiO2↓+H2O
Na2CO3+2HCl——2NaCl+H2O+CO2↑
碳酸氢钠受热分解，形成碳酸钠，并放出二氧化碳与水蒸汽，放出的二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙，同时六水氯化镁在120度的温度下生成氧化镁、盐酸与水蒸汽，盐酸易于碳酸钠反应生成氯化钠，并放出二氧化碳与水蒸汽。随着竹木材碳化反应的进行，硅酸钠与二氧化碳与水蒸汽反应生成碳酸钠与硅胶，随着自由水分蒸发，硅胶脱水成固体SiO2而凝结硬化。因此在竹木材的表面有MgO、CaCO3、SiO2、NaCl四种阻燃成分的覆盖层，竹水材纤维在覆盖层的保护下热解，整体阻燃性能明显提高，得到的阻燃竹木材氧指数可达35以上。
Claims (3)
1.一种竹木材阻燃浸渍液，其特征是由下列原料及其重量份配比成：40-80份固体碳酸氢钠、30-35份氢氧化钙饱和水溶液的上清液、25-55份固体六水氯化镁、10-30份硅酸钠水玻璃和150-600份水。
2.如权利要求1所述的竹木材阻燃浸渍液的生产方法，其特征是先将氢氧化钙与水在容器中混合均匀，反应溶解至饱和，静置沉淀后取饱和溶液的上渍液30-35份，再按各自的重量份备足前述的固体碳酸氢钠、固体六水氯化镁、硅酸钠水玻璃和水，置于搅拌器中拌匀即成。
3.用权利要求1所述的竹木材阻燃浸渍液在竹木材阻燃浸渍中的应用，按如下步骤进行：
(1)将足以浸渍待浸竹木材的临时配制临时应用的浸渍液，倒入带通气装置的浸渍池中，浸没通气管的出气孔；
(2)将待浸渍的细碎竹木片丝材或小块小段材装框，将长丝材或细杆材捆扎，或将完整的原木段材和经通内节处理后的原竹段材投入浸泡池中，处于全浸没状态；
(3)向浸渍池内的通气管通入压缩空气，使浸渍液冒泡翻腾至竹木材浸泡的全过程，为时0.2-48h；
(4)捞起被浸竹木材，沥干，在炭化窑中120-150℃炭化0.6-10h，冷却、取出即成阻燃竹木材。
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