CN108262829A - 一种木材及织物纤维材料阻燃液及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种木材及织物纤维材料阻燃液，三聚磷酸钠10份，氯化铵10份，脲10—15份，钼酸铵10‑15份；还包括该阻燃液的应用，取三聚磷酸钠10份，氯化铵10份，脲15份，钼酸铵15份，将其混合均匀；上述混合物加入水配制成15％‑17％的溶液，可对纤维织物进行浸泡，赋予其阻燃效果；上述混合物加水配制成25％‑30％的溶液，可对木材进行浸泡，赋予其阻燃效果；上述混合物加水配置成20％的溶液，可对纤维板浸泡加温煮沸4‑6分钟，赋予其阻燃效果。

Description

一种木材及织物纤维材料阻燃液及其应用

技术领域

本发明涉及阻燃技术领域，具体为一种木材及织物纤维材料阻燃液及其应用。

背景技术

阻燃剂是用以阻止材料被引燃及抑制火焰传播的助剂，含有阻燃剂的材料较难引燃，能抑制火焰传播,可以防止小火发展成大火,降低火灾危险,有助于各种材料安全地使用。

许多木结构的家具、建筑，经过多年的干燥，木材构件成了全干的，含水量很低，极易燃烧，特别是一些枯朽的木材，由于质地疏松，在干燥的季节遇到火星也会起火，且一旦起火，屋顶内部的烟和热不易散发出去，容易使温度积聚，迅速导致“轰燃”。

在发生火灾时，建筑的梁、柱、椽等构件表面积大，木材的裂缝和拼接的缝隙多，大多数情况下通风条件都较好，有些建筑建在山地之间，发生火灾后火势蔓延快，燃烧猛烈，极易形成立体燃烧。很多木建筑中的可燃、易燃物多，火灾荷载远远高于现行国家标准所规定的火灾负荷量，火灾危险性极大。

火灾一旦发生，造成的损失是非常大的，特别是民用建筑，纺织品着火蔓延速度非常迅速，一旦燃烧，不仅会产生高温，也会伴有大量的有毒有害气体，烟雾。

近些年来人们的消防意识不断提高，阻燃技术也得到了很好的发展，阻燃不单单是仅仅为了阻燃、抑烟。环保意识的增强，对家具建筑环境的要求越来越高，现有的木材阻燃处理技术存在着诸多的弊端：成本高，处理工艺复杂，抗流失性差，对环境不友好，毒害等。

因此，开发对环境友好，毒害小的高性价比木材和织物阻燃剂是非常有必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种木材及织物纤维材料阻燃液及其应用，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种木材及织物纤维阻燃液，它包括以下重量份数的原料：

三聚磷酸钠10份，

氯化铵10份，

脲10—15份，

钼酸铵10-15份。

一种木材及织物纤维阻燃液，它包括以下重量份数的原料：

三聚磷酸钠10份，

氯化铵10份，

脲15份，

钼酸铵15份。

一种木材及织物纤维阻燃液的应用制备方法，取三聚磷酸钠10份，氯化铵10份，脲15份，钼酸铵15份，将其混合均匀；

上述混合物加入水配制成15％-17％的溶液，可对纤维织物进行浸泡，赋予其阻燃效果；

上述混合物加水配制成25％-30％的溶液，可对木材进行浸泡，赋予其阻燃效果；

上述混合物加水配置成20％的溶液，可对纤维板浸泡加温煮沸4-6分钟，赋予其阻燃效果。

所述的纤维织物浸泡时间为4-10分钟，取出浸泡好的纤维织物，进行晾干，或者用烘箱进行烘干。

所述的木材浸泡后晾干后，在其表面刷上聚氨酯防水，可大大增加木材的使用寿命。

与现有技术相比，三聚磷酸钠，现常作为食品添加剂，曾作为洗衣粉助剂，具有良好的分散性，可以增大阻燃剂配方对需阻燃材料的渗透；

氯化铵其作用是协同三聚磷酸钠产生阻燃效果，由于在水中的电离和水解，离子间相互形成新的物质，其中不免形成磷氮阻燃物；

脲作为一种效果非常好的纤维类阻燃剂，强热时分解出二氧化碳和氨气，这两种气体可隔绝周围的空气，用于气相阻燃；

钼酸铵其抑烟效果良好；

本发明中各种阻燃成分相互协作，构成协效阻燃系统、不仅具有良好的阻燃效果其抑烟效果也有很大程度的提升。

附图说明

图1是未经阻燃处理过的麻绳拉伸试验数据图；

图2是未经阻燃处理过的麻绳拉伸试验力—位移图；

图3是经阻燃处理过的麻绳拉伸试验数据图；

图4是经阻燃处理过的麻绳拉伸试验力—位移图；

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明为一种木材及织物纤维阻燃液，它包括以下重量份数的原料：

三聚磷酸钠10份，

氯化铵10份，

脲10—15份，

钼酸铵10-15份。

钼酸铵15份；

其中脲的比例可以适当提高，其阻燃效果也会提高，但提高后配方的潮解性将会增大，三聚磷酸钠是非必要成分，但三聚磷酸钠的加入会提高配方在水中的溶解度。在溶解度测试中配方几乎不溶于有机相，在水中的溶解度受温度影响较大。在50℃温度下，溶解度达到了53g。

一种木材及织物纤维阻燃液的应用制备方法，取三聚磷酸钠10份，氯化铵10份，脲15份，钼酸铵15份，将其混合均匀；

上述混合物加入水配制成15％-17％的溶液，可对纤维织物进行浸泡，赋予其阻燃效果；所述的纤维织物浸泡时间为4-10分钟，取出浸泡好的纤维织物，进行晾干，或者用烘箱进行烘干；

上述混合物加水配制成25％-30％的溶液，可对木材进行浸泡，赋予其阻燃效果；所述的木材浸泡后晾干后，在其表面刷上聚氨酯防水，可大大增加木材的使用寿命；对于家具中常用的木板木棍等，由于不同木材结构的紧密程度不一样，不同木材浸泡时间不一样，由于木材不太容易对配方进行吸收，对于木材结构需要增大配方计量；

上述混合物加水配置成20％的溶液，可对纤维板浸泡加温煮沸4-6分钟，赋予其阻燃效果。

下面以具体实施例进行一一表述：

1.以麻绳为例，在100ml水中加入15g配方(即15％的溶液，其中，三聚磷酸钠10份，氯化铵10份，脲15份，钼酸铵15份)便会对麻绳产生阻燃效果；

随着配方质量的增加其效果也会增强(每一份为30克，加入水的量约100克，其效果达到高峰，再增加配方质量，效果变化不明显)然后对材料进行浸泡，在浸泡过程中可以适当的加热，以增加其浸入速率，温度不宜超过50℃，要使材料浸泡达到材料中心，浸泡时间宜长不宜短。然后对材料进行烘干，当材料水分蒸发后就拥有了阻燃效果。

用表面燃烧试验法测定，未经过处理的麻绳12秒内燃烧15cm且是以明火燃烧，且有大量烟雾产生，处理过的麻绳仅仅发生3cm的碳化现象，无明火产生，烟雾量较少，效果显著。进行限氧指数实验，其OI达到了35.7。

从图1、图2与图3和图4对比之后，可以明显看到经过阻燃剂处理过的麻绳最大拉应力明显比未处理过的麻绳要大，其最大伸长率增大了8％。

2.以纱布为例，用15克配方溶解在100ml水中，将纱布放入溶液中，完全浸没，浸泡5min，捞出晾干，也可用烘箱烘干，然后对纱布刷上改性树脂水溶液，用烘箱设置110℃进行烘干(详细方法见防水剂LZ-XR88使用说明)，可使纱布耐水洗8次。

对10cm×10cm单层纱布进行表面燃烧试验，纱布无明显燃烧现象，仅仅有42.9％的碳化现象，几乎无烟产生。

对未经阻燃剂处理的10cm×10cm单层纱布进行表面燃烧实验，11秒钟时纱布已经燃烧完全，并伴随有黑烟。对用配方阻燃剂处理过的纱布进行限氧指数测试，其氧指数OI达到了38.3。

3.以刨花板为例，针对刨花板的生产工艺(刨花板生产线的主要工艺流程为:备料一>削片->刨片一>干燥一>分选一>拌胶->铺装->预压一横截->装板一>卸板一>冷却一>锯边一>砂光-一>检验入库)，在干燥过程前对木材阻燃液浸泡，或者直接用阻燃液进行蒸煮，温度控制在80℃一下，用对进行配方阻燃处理的的样品进行燃烧试验，取长宽10cm×10cm，厚度为8mm的刨花板，无明显燃烧现象，表面仅仅有38.2％发生了碳化。

而未经过阻燃处理的刨花板发生明显燃烧，有明火，其表面有65.7％发生了碳化现象。

4.以桐木木板为例，将木板放置80-90摄氏度烘箱里干燥半个小时左右，然后将木板放置于20％的溶液中，浸泡约8小时左右(也可以对浸泡液进行加热，缩短浸泡时间)，取出木板，对木板进行干燥，将烘箱温度设置在80℃以下，待木板水分蒸发后，取出，用聚氨酯或者其他防水剂对木板进行防水处理，此时木板具有一定的防火功能，且防水剂有效的阻止了水的渗透，进一步增大了木板的使用寿命。

对桐木木板进行表面燃烧试验。厚度为0.3cm，长宽均为10cm×10cm未进行配方阻燃处理的木板进行实验，有明火产生，12秒内木板81.3％被燃烧，

而经过阻燃配方处理的木板进行实验，无明火，仅表面发生32.4％碳化，效果明显。对其进行限氧指数实验，氧指数OI达到了35.2。

5.中纤板生产工艺包括备料-制纤维-干燥-成型-热压、砂光、等级分类,每一步的工艺技术的掌控都决定着中纤板的质量和好坏。

制纤维过程，对木片进行热磨，可以加入阻燃液进行处理，由于热磨过程本身需要对木片进行蒸煮，将配方加入蒸煮液中每1m³中加入150kg该配方。

对小木片进行煮沸，其煮沸时间应超过5min。取厚度为0.5cm，长宽均为10cm×10cm的中纤板进行表面燃烧试验，12秒内无明火，仅仅发生33.3％表面碳化。

而未经过处理配方阻燃处理的中纤板有明火现象，且有64.7％表面发生碳化。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种木材及织物纤维阻燃液，其特征在于，它包括以下重量份数的原料：

三聚磷酸钠10份，

氯化铵10份，

脲10—15份，

钼酸铵10-15份。

2.根据权利要求1所述的一种木材及织物纤维阻燃液，其特征在于：它包括以下重量份数的原料：

三聚磷酸钠10份，

氯化铵10份，

脲15份，

钼酸铵15份。

3.一种木材及织物纤维阻燃液的应用制备方法，其特征在于：取三聚磷酸钠10份，氯化铵10份，脲15份，钼酸铵15份，将其混合均匀；

上述混合物加入水配制成15％-17％的溶液，可对纤维织物进行浸泡，赋予其阻燃效果；

上述混合物加水配制成25％-30％的溶液，可对木材进行浸泡，赋予其阻燃效果；

上述混合物加水配置成20％的溶液，可对纤维板浸泡加温煮沸4-6分钟，赋予其阻燃效果。

4.根据权利要求3所述的一种木材阻燃剂的应用制备方法，其特征在于：所述的纤维织物浸泡时间为4-10分钟，取出浸泡好的纤维织物，进行晾干，或者用烘箱进行烘干。

5.根据权利要求3所述的一种木材阻燃剂的应用制备方法，其特征在于：所述的木材浸泡后晾干后，在其表面刷上聚氨酯防水，可大大增加木材的使用寿命。