CN107297801A - 一种保证杨木阻燃性的同时降低杨木吸湿性的处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及木材加工处理技术领域，具体涉及一种保证杨木阻燃性的同时降低杨木吸湿性的处理方法。具体的：将含水率在15‑18%的杨木置于真空干燥室内干燥至含水率在5‑6%，将干燥获得的杨木完全浸于浓度为15%的聚磷酸铵水溶液中将浸泡获得的杨木送入高压反应釜内，向高压反应釜内通入二氧化碳，保压反应2小时，本发明通过提高聚磷酸铵在杨木中的渗透性，以及降低杨木吸湿性，解决了以聚磷酸铵水溶液处理杨木提高杨木阻燃性的同时，由于其具有较强的吸湿性，同时提高了杨木的吸湿性，导致后期作用效果逐渐降低，直至完全流失的问题。

Description

一种保证杨木阻燃性的同时降低杨木吸湿性的处理方法
技术领域
本发明涉及木材加工处理技术领域，具体涉及一种保证杨木阻燃性的同时降低杨木吸湿性的处理方法。
背景技术
木材是一种可再生绿色环保材料，因其具有良好的视觉、触觉、调温调湿等特性而被广泛的应用于建筑、装饰领域，但木材固有的易燃性给人类带来了安全隐患的同时，也限制了其在更多领域的应用发展，因此，对木材阻燃处理具有重要的社会和经济效益，聚磷酸铵是目前常用的木材阻燃剂，因其具有明显的阻燃效果，且污染小，价格低廉，广泛的应用于木材及其他纤维素类可燃材料的阻燃处理，但这类阻燃剂自身结构及其组成决定了其具有水溶性的同时也具有一定的吸湿性，随着处理材含水率的增大，聚磷酸铵会吸收水分而溶解，并逐渐流失，缩短自身使用寿命。
发明内容
本发明目的在于提供一种保证杨木阻燃性的同时降低杨木吸湿性的处理方法。
本发明的方案如下：一种保证杨木阻燃性的同时降低杨木吸湿性的处理方法，具体的：
（1）将含水率在15-18%的杨木置于真空干燥室内干燥至含水率在5-6%，真空干燥室内真空度为-0.05~-0.08MPa，温度为45-48℃；
（2）将干燥获得的杨木完全浸于浓度为15%的聚磷酸铵水溶液中；
（3）将浸泡获得的杨木送入高压反应釜内，向高压反应釜内以3-5mL的速率通入二氧化碳，直至反应釜内压力达到1.3-1.6MPa，保压反应2小时。
优选的，处理杨木厚度小于30cm。
优选的，将干燥获得的杨木完全浸于浓度为15%的聚磷酸铵水溶液中浸泡2-10分钟。
优选的，将浸泡获得的杨木送入高压反应釜内，向高压反应釜内以3mL的速率通入二氧化碳，直至反应釜内压力达到1.6MPa，保压反应2小时。
本发明有益效果在于，本发明通过提高聚磷酸铵在杨木中的渗透性，以及降低杨木吸湿性，解决了以聚磷酸铵水溶液处理杨木提高杨木阻燃性的同时，由于其具有较强的吸湿性，同时提高了杨木的吸湿性，导致后期作用效果逐渐降低，直至完全流失的问题；具体的，设定将含水率在15-18%的杨木置于真空干燥室内干燥至含水率在5-6%，并限定真空干燥室内真空度为-0.05~-0.08MPa，温度为45-48℃，此干燥阶段能够扩大杨木组织气孔，从而提高聚磷酸铵水溶液的渗透性，即，提高了杨木的载药量，经浸泡处理后的杨木再送入高压反应釜内，向高压反应釜内以3-5mL的速率通入二氧化碳，直至反应釜内压力达到1.3-1.6MPa，保压反应2小时，能进一步促进杨木气孔闭合，并提高杨木表面硬度，从而降低了杨木的吸湿性，经处理后的杨木平均密度较处理前增加了26%以上，表面硬度提高了19%以上。
具体实施方式
实施例1、一种保证杨木阻燃性的同时降低杨木吸湿性的处理方法，具体的：
（1）将含水率在15%的杨木置于真空干燥室内干燥至含水率在5%，真空干燥室内真空度为-0.05MPa，温度为45℃；
（2）将干燥获得的杨木完全浸于浓度为15%的聚磷酸铵水溶液中；
（3）将浸泡获得的杨木送入高压反应釜内，向高压反应釜内以3mL的速率通入二氧化碳，直至反应釜内压力达到1.3MPa，保压反应2小时。
实施例2、一种保证杨木阻燃性的同时降低杨木吸湿性的处理方法，具体的：
（1）将含水率在16%的杨木置于真空干燥室内干燥至含水率在5.5%，真空干燥室内真空度为-0.06MPa，温度为46℃；
（2）将干燥获得的杨木完全浸于浓度为15%的聚磷酸铵水溶液中；
（3）将浸泡获得的杨木送入高压反应釜内，向高压反应釜内以3.5mL的速率通入二氧化碳，直至反应釜内压力达到1.4MPa，保压反应2小时。
实施例3、一种保证杨木阻燃性的同时降低杨木吸湿性的处理方法，具体的：
（1）将含水率在17%的杨木置于真空干燥室内干燥至含水率在5.8%，真空干燥室内真空度为-0.07MPa，温度为47℃；
（2）将干燥获得的杨木完全浸于浓度为15%的聚磷酸铵水溶液中；
（3）将浸泡获得的杨木送入高压反应釜内，向高压反应釜内以4mL的速率通入二氧化碳，直至反应釜内压力达到1.5MPa，保压反应2小时。
实施例4、一种保证杨木阻燃性的同时降低杨木吸湿性的处理方法，具体的：
（1）将含水率在18%的杨木置于真空干燥室内干燥至含水率在6%，真空干燥室内真空度为-0.08MPa，温度为48℃；
（2）将干燥获得的杨木完全浸于浓度为15%的聚磷酸铵水溶液中；
（3）将浸泡获得的杨木送入高压反应釜内，向高压反应釜内以5mL的速率通入二氧化碳，直至反应釜内压力达到1.6MPa，保压反应2小时。
以下结合具体对照实验对本发明进一步说明：
试材：杨木单板，厚度2.5mm，含水率6-8%，规格相同，同一批采购；
按照ASTM D3201-2003的测试要求，载药量与吸湿性试件尺寸为120×120mm，取质量恒定的杨木单板试件，分为实验组、对照组1、对照组2、对照组3共计4组；每组重复10个试件；
实验组按以下方法获得阻燃杨木：
（1）将含水率在18%的杨木置于真空干燥室内干燥至含水率在6%，真空干燥室内真空度为-0.08MPa，温度为48℃；
（2）将干燥获得的杨木完全浸于浓度为15%的聚磷酸铵水溶液中处理2分钟；
（3）将浸泡获得的杨木送入高压反应釜内，向高压反应釜内以5mL的速率通入二氧化碳，直至反应釜内压力达到1.6MPa，保压反应2小时；
对照组1按照以下方法获得阻燃杨木：
（1）将含水率在18%的杨木置于干燥室内干燥至含水率在6%，干燥温度为48℃；
（2）将干燥获得的杨木完全浸于浓度为15%的聚磷酸铵水溶液中处理2分钟；
（3）将浸泡获得的杨木送入高压反应釜内，向高压反应釜内以5mL的速率通入二氧化碳，直至反应釜内压力达到1.6MPa，保压反应2小时；
对照组2按照以下方法获得阻燃杨木：
（1）将含水率在18%的杨木置于真空干燥室内干燥至含水率在6%，真空干燥室内真空度为-0.08MPa，温度为48℃；
（2）将干燥获得的杨木完全浸于浓度为15%的聚磷酸铵水溶液中处理2分钟；
（3）将浸泡获得的杨木送入高压反应釜内，向高压反应釜内以5mL的速率通入空气，直至反应釜内压力达到1.6MPa，保压反应2小时；
对照组3按照以下方法获得阻燃杨木：
将含水率为6%的杨木完全浸于浓度为15%的聚磷酸铵水溶液中处理2分钟；
处理结束后，统计各组试验载药量、吸湿率；
载药量计算：按照ASTM D3201-2003的测试要求，将已经浸渍处理的试件置于（25±2）℃、相对湿度为30-65%的环境中放置7天，称其质量，计算载药量；
M=（M2-M1）/V
式中：M为载药量，kg/m3，M1为浸渍前试件质量恒定后的质量，kg；M2为浸渍后试件质量恒定后的质量，kg；V为试件体积，m³；
吸湿性计算：按照ASTM D3201-2003的测试要求，将浸渍后的试件置于温度27℃，相对湿度92%的环境中放置7天，称其质量，之后将试件在温度103℃的烘箱中烘至恒定质量，计算木材的吸湿率；
W=（M3-M4）/M4
W为吸湿率，%；M3为吸湿后试件质量，g；M4为吸湿后烘干至绝干试件的质量，g；
结果见下表1：
组别 实验组 对照组1 对照组2 对照组3
载药量（kg/m3） 51.83 34.44 52.25 10.9
吸湿率（%） 22.1 20.3 40.6 34.1
由表1可知，将杨木完全浸于浓度为15%的聚磷酸铵水溶液中以提高其阻燃性的时候，浸泡前将含水率在18%的杨木置于真空干燥室内干燥至含水率在6%，真空干燥室内真空度为-0.08MPa，温度为48℃，可显著提高杨木载药量；浸泡后将浸泡获得的杨木送入高压反应釜内，向高压反应釜内以5mL的速率通入二氧化碳，直至反应釜内压力达到1.6MPa，保压反应2小时，能显著降低杨木吸湿率。

Claims (4)

1.一种保证杨木阻燃性的同时降低杨木吸湿性的处理方法，其特征在于，具体的：
（1）将含水率在15-18%的杨木置于真空干燥室内干燥至含水率在5-6%，真空干燥室内真空度为-0.05~-0.08MPa，温度为45-48℃；
（2）将干燥获得的杨木完全浸于浓度为15%的聚磷酸铵水溶液中；
（3）将浸泡获得的杨木送入高压反应釜内，向高压反应釜内以3-5mL的速率通入二氧化碳，直至反应釜内压力达到1.3-1.6MPa，保压反应2小时。
2.根据权利要求1所述的一种保证杨木阻燃性的同时降低杨木吸湿性的处理方法，其特征在于，
处理杨木厚度小于30cm。
3.根据权利要求2所述的一种保证杨木阻燃性的同时降低杨木吸湿性的处理方法，其特征在于，
将干燥获得的杨木完全浸于浓度为15%的聚磷酸铵水溶液中浸泡2-10分钟。
4.根据权利要求2或3所述的一种保证杨木阻燃性的同时降低杨木吸湿性的处理方法，其特征在于，
将浸泡获得的杨木送入高压反应釜内，向高压反应釜内以3mL的速率通入二氧化碳，直至反应釜内压力达到1.6MPa，保压反应2小时。
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