CN110065115A - 防腐阻燃木材的加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防腐阻燃木材的加工方法，具体包括选材、烘干、阻燃处理和烘干等环节。本发明所加工出的阻燃实木能满足对木材的使用要求，即阻燃防腐防生物虫害，而且使阻燃实木的阻燃特性优于设计规范中木材燃烧性能等级B1级的要求。

Description

防腐阻燃木材的加工方法
技术领域
本发明涉及木材加工方法，具体地说涉及一种防腐阻燃木材的加工方法。
背景技术
近年来，国家大力倡导发展绿色旅游环保经济，中国古建焕发了旺盛的新生命力，各种亭台楼阁、寺庙道观、书院古镇、古建民居，篷勃兴起，而柱、梁、枋、檩、椽、门、窗、框、板等木结构获得广泛运用。木材作为一种可燃性材料,其大量运用亦增加了建筑的火灾载荷和消防安全隐患。火灾的发生，给国家、地方和人民，造成了巨大的经济损失，同时也带来了严重的生命威胁，影响了人民正常的工作、生产、生活秩序，给人们带来了强烈的痛楚。因此木结构建筑的防火问题、特别是运用大量木结构的的古建筑，如何使木材滞燃阻燃，以达到防火目的，成为一个重要的课题。
现有的古建木结构，木材阻燃处理方法，基本上是采用表面涂刷的方法，此方法仅能提高渗有阻燃剂表层的的燃点，还不能阻止整体木制品在持续高温下的燃烧。随着木材科学的发展，木材阻燃的研究也取得了一定的成就，市场上也出现了一些防腐阻燃木材的加工方法，这些阻燃剂的功能比较单一，使用这些阻燃剂处理木材后，真正改变木材的燃烧特性，使木材既阻燃防腐，抗生物虫害，同时还能在木材一旦燃烧时又很少产生烟雾，以满足古建木结构对木材阻燃、防腐和防虫性能要求的，基本没有。
发明内容
针对以上现有技术的不足，提供一种防腐阻燃木材的加工方法，使古建筑中木结构所使用的木材，能满足对木材的使用要求，即阻燃防腐防生物虫害，而且使阻燃特性达到设计规范中木材燃烧性能等级。
实现本发明的技术方案为：一种防腐阻燃木材的加工方法，该方法包括如下步骤：
(1)选材：对木材进行挑选，将开裂过大、虫洞过多等不能使用的木材挑除；
(2)烘干：将挑选后的木材码成堆后送入烘干窑内进行烘干，烘干至木材含水率达到14-16％，待木材自然冷却后取出；
(3)配制阻燃剂混合液，所述阻燃剂混合液按重量百分比由以下组分组成：硼砂6-10％；硼酸6-10％；聚磷酸铵35-40％；磷酸二氢铵30-35％；硫酸铵10-20％；钼酸铵1-8％，其余为水；制备方法为：按重量百分比称取各成分后，将各成分混合均匀，将混合物投入药池中加水配制成饱和溶液即可；
(4)将冷却后的木材送进木材压力侵注罐内，密封后抽出罐内空气，使侵注罐内真空压力达到-0.08MPa；
(5)当木材压力侵注罐内真空压力达到-0.08MPa时，利用木材压力侵注罐的负压作用将阻燃剂混合液注入木材压力侵注罐内，直至充满侵注罐；
(6)保压阻燃处理：向木材压力侵注罐内加压补液，使木材压力侵注罐内压力为1.5MPa，保压处理6～48小时；
(7)当保压阻燃处理达到该木材所需时间，然后进行泄压处理；待泄压完成后，将木材压力侵注罐内液体排除；在相同的压力和不同时间范围内依次进行加压、补液、卸压、排液处理2-8次，直至达到阻燃处理要求；
(8)阻燃处理完成后，将木材从木材压力侵注罐内拉出，然后将木材送入烘干窑进行烘干，木材烘干至阻燃前含水率，即可。
优选地，所述阻燃剂混合液按重量百分比由以下组分组成：
硼砂：6-8％；
硼酸：6-8％；
聚磷酸铵：35-40％；
磷酸二氢铵：34-35％；
硫酸铵：14-16％；
钼酸铵：1-4％，其余为水。
优选地，所述阻燃剂混合液按重量百分比由以下组分组成：
硼砂：6％；
硼酸：8％；
聚磷酸铵：38％；
磷酸二氢铵：30％；
硫酸铵：14％；
钼酸铵：4％，其余为水。
优选地，所述步骤(2)中将木材烘干至木材含水率达到15％。
本发明还提供了一种防腐阻燃木材，它由上述任一项防腐阻燃木材的加工方法所加工得到。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明通过烘干木材，使得木材中水分挥发出去，再结合阻燃处理工艺利于阻燃剂溶液的浸入木材中，使得木材的阻燃效果好，另外，本发明通过添加阻燃剂混合液，该阻燃剂混合液的硼砂易熔融，初则体质膨大酥松似海绵，继加热则溶化成透明的玻璃球状。熔融时成无色玻璃状物质，在农业用途可用作杀虫剂；添加硼砂能够杀灭虫害，避免蛀虫啃噬木材；硼酸与硼砂一起使用，对减少木材可燃性有特殊的效果。硼酸曾被美国国家环境保护局当作控制蟑螂、白蚁、火蚁、跳蚤、蠹鱼和其他害虫的杀虫剂，硼酸会影响它们的新陈代谢和腐蚀掉它们的外骨骼。聚磷酸铵、磷酸二氢铵、硫酸铵和钼酸铵兼具阻燃、抑制烟气的功能，从而使得本发明的阻燃剂符合古建筑阻燃、防腐和防虫的功能；最后，利用本发明制备出来的阻燃实木经贵州省建材产品质量监督检验院贵州省建筑防火材料质量监督检验中心进行燃烧性能等级检测，该样品的燃烧性能等级优于GB 8624-2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》中规定的B1级。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明中的实施例，本领域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。
实施例1
一种防腐阻燃木材的加工方法，该方法包括如下步骤：
(1)选材：对木材进行挑选，将开裂过大、虫洞过多等不能使用的木材挑除；
(2)烘干：将挑选后的木材码成堆后送入烘干窑内进行烘干，烘干至木材含水率达到14％，待木材自然冷却后取出；
(3)配制阻燃剂混合液，阻燃剂混合液按重量百分比由以下组分组成：硼砂6％，硼酸6％，聚磷酸铵35％，磷酸二氢铵35％，硫酸铵16％，钼酸铵2％，其余为水；制备方法为：按重量百分比称取各成分后，将各成分混合均匀，将混合物投入药池中加水配制成饱和溶液即可；
(4)将冷却后的木材送进木材压力侵注罐内，密封后抽出罐内空气，使侵注罐内真空压力达到-0.08MPa；
(5)当木材压力侵注罐内真空压力达到-0.08MPa时，利用木材压力侵注罐的负压作用将阻燃剂混合液注入木材压力侵注罐内，直至充满侵注罐；
(6)保压阻燃处理：向木材压力侵注罐内加压补液，使木材压力侵注罐内压力为1.5MPa，保压处理6～48小时；
(7)当保压阻燃处理达到该木材所需时间，然后进行泄压处理；待泄压完成后，将木材压力侵注罐内液体排除；在相同的压力和不同时间范围内依次进行加压、补液、卸压、排液处理2-8次，直至达到阻燃处理要求(根据木材规格大小，如木方30x20，65x25，圆木等，确定处理时间和处理次数。使阻燃处理液充分渗透进木材。一般有6、12、18、24、48小时进行保压处理。加压、补液、卸压、排液一套流程走下来为阻燃处理一次，如小木方30x20可6小时做完一次阻燃处理，大一点的木材，可在12小时内做2次阻燃处理，圆木如每隔6小时做一次，一般需48小时，做8次)；
(8)阻燃处理完成后，将木材从木材压力侵注罐内拉出，然后将木材送入烘干窑进行烘干，木材烘干至阻燃前含水率，即可。
实施例2
一种防腐阻燃木材的加工方法，该方法包括如下步骤：
(1)选材：对木材进行挑选，将开裂过大、虫洞过多等不能使用的木材挑除；
(2)烘干：将挑选后的木材码成堆后送入烘干窑内进行烘干，烘干至木材含水率达到15％，待木材自然冷却后取出；
(3)配制阻燃剂混合液，阻燃剂混合液按重量百分比由以下组分组成：硼砂6％，硼酸8％，聚磷酸铵38％，磷酸二氢铵30％，硫酸铵14％，钼酸铵4％，其余为水；制备方法为：按重量百分比称取各成分后，将各成分混合均匀，将混合物投入药池中加水配制成饱和溶液即可；
(4)将冷却后的木材送进木材压力侵注罐内，密封后抽出罐内空气，使侵注罐内真空压力达到-0.08MPa；
(5)当木材压力侵注罐内真空压力达到-0.08MPa时，利用木材压力侵注罐的负压作用将阻燃剂混合液注入木材压力侵注罐内，直至充满侵注罐；
(6)保压阻燃处理：向木材压力侵注罐内加压补液，使木材压力侵注罐内压力为1.5MPa，保压处理6～48小时；
(7)当保压阻燃处理达到该木材所需时间，然后进行泄压处理；待泄压完成后，将木材压力侵注罐内液体排除；在相同的压力和不同时间范围内依次进行加压、补液、卸压、排液处理2-8次，直至达到阻燃处理要求；
(8)阻燃处理完成后，将木材从木材压力侵注罐内拉出，然后将木材送入烘干窑进行烘干，木材烘干至阻燃前含水率，即可。
实施例3
一种防腐阻燃木材的加工方法，该方法包括如下步骤：
(1)选材：对木材进行挑选，将开裂过大、虫洞过多等不能使用的木材挑除；
(2)烘干：将挑选后的木材码成堆后送入烘干窑内进行烘干，烘干至木材含水率达到16％，待木材自然冷却后取出；
(3)配制阻燃剂混合液，阻燃剂混合液按重量百分比由以下组分组成：硼砂7％，硼酸7％，聚磷酸铵36％，磷酸二氢铵34％，硫酸铵15％，钼酸铵1％，其余为水；制备方法为：按重量百分比称取各成分后，将各成分混合均匀，将混合物投入药池中加水配制成饱和溶液即可；
(4)将冷却后的木材送进木材压力侵注罐内，密封后抽出罐内空气，使侵注罐内真空压力达到-0.08MPa；
(5)当木材压力侵注罐内真空压力达到-0.08MPa时，利用木材压力侵注罐的负压作用将阻燃剂混合液注入木材压力侵注罐内，直至充满侵注罐；
(6)保压阻燃处理：向木材压力侵注罐内加压补液，使木材压力侵注罐内压力为1.5MPa，保压处理6～48小时；
(7)当保压阻燃处理达到该木材所需时间，然后进行泄压处理；待泄压完成后，将木材压力侵注罐内液体排除；在相同的压力和不同时间范围内依次进行加压、补液、卸压、排液处理2-8次，直至达到阻燃处理要求；
(8)阻燃处理完成后，将木材从木材压力侵注罐内拉出，然后将木材送入烘干窑进行烘干，木材烘干至阻燃前含水率，即可。
随机抽取本发明实施例1至3中的所制得的阻燃实木送至贵州省建材产品质量监督检验院贵州省建筑防火材料质量监督检验中心进行燃烧性能等级检测，检测结果如下表1。
表1燃烧性能等级检测表：
从上表可知，该样品的燃烧性能等级还要优于GB 8624-2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》中规定的B1级。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种防腐阻燃木材的加工方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
(1)选材：对木材进行挑选，将开裂过大、虫洞过多等不能使用的木材挑除；
(2)烘干：将挑选后的木材码成堆后送入烘干窑内进行烘干，烘干至木材含水率达到14-16％，待木材自然冷却后取出；
(3)配制阻燃剂混合液，所述阻燃剂混合液按重量百分比由以下组分组成：硼砂6-10％；硼酸6-10％；聚磷酸铵35-40％；磷酸二氢铵30-35％；硫酸铵10-20％；钼酸铵1-8％，其余为水；制备方法为：按重量百分比称取各成分后，将各成分混合均匀，将混合物投入药池中加水配制成饱和溶液即可；
(4)将冷却后的木材送进木材压力侵注罐内，密封后抽出罐内空气，使侵注罐内真空压力达到-0.08MPa；
(5)当木材压力侵注罐内真空压力达到-0.08MPa时，利用木材压力侵注罐的负压作用将阻燃剂混合液注入木材压力侵注罐内，直至充满侵注罐；
(6)保压阻燃处理：向木材压力侵注罐内加压补液，使木材压力侵注罐内压力为1.5MPa，保压处理6～48小时；
(7)当保压阻燃处理达到该木材所需时间，然后进行泄压处理；待泄压完成后，将木材压力侵注罐内液体排除；在相同的压力和不同时间范围内依次进行加压、补液、卸压、排液处理2-8次，直至达到阻燃处理要求；
(8)阻燃处理完成后，将木材从木材压力侵注罐内拉出，然后将木材送入烘干窑进行烘干，木材烘干至阻燃前含水率，即可。
2.根据权利要求1所述防腐阻燃木材的加工方法，其特征在于，所述阻燃剂混合液按重量百分比由以下组分组成：
硼砂：6-8％；
硼酸：6-8％；
聚磷酸铵：35-40％；
磷酸二氢铵：34-35％；
硫酸铵：14-16％；
钼酸铵：1-4％，其余为水。
3.根据权利要求1所述防腐阻燃木材的加工方法，其特征在于，所述阻燃剂混合液按重量百分比由以下组分组成：
硼砂：6％；
硼酸：8％；
聚磷酸铵：38％；
磷酸二氢铵：30％；
硫酸铵：14％；
钼酸铵：4％，其余为水。
4.根据权利要求1所述防腐阻燃木材的加工方法，其特征在于，所述步骤(2)中将木材烘干至木材含水率达到15％。
5.一种防腐阻燃木材，其特征在于，它由权利要求1至4任一项防腐阻燃木材的加工方法所加工得到。
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