CN110216762A - 一种新型阻燃木质装饰材料 - Google Patents

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姚利宏
王喜明
李淑静
王哲
刘睿静
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    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G7/00—Botany in general
    • A01G7/06—Treatment of growing trees or plants, e.g. for preventing decay of wood, for tingeing flowers or wood, for prolonging the life of plants
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27M—WORKING OF WOOD NOT PROVIDED FOR IN SUBCLASSES B27B - B27L; MANUFACTURE OF SPECIFIC WOODEN ARTICLES
    • B27M3/00—Manufacture or reconditioning of specific semi-finished or finished articles

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Abstract

本发明涉及一种新型阻燃木质装饰材料，更具体涉及木质装饰材料阻燃领域。所述一种新型阻燃木质装饰材料，其特征在于：包括基材、分散剂和阻燃剂；其中基材包括活立木，分散剂包括磷酸三钠；阻燃剂包括氢氧化镁；所述分散剂和所述阻燃剂配置成阻燃溶液，将所述阻燃溶液以打点滴的形式注入所述活体基材内；本发明在木材生长过程中进行阻燃处理，利用木材自身活性进行反应，阻燃效果更加明显、工序简单，同时阻燃剂无毒无害。

Description

一种新型阻燃木质装饰材料
技术领域
本发明涉及木质装饰材料阻燃领域，更具体涉及一种新型阻燃木质装饰材料。
背景技术
随着现代人们生活水平提高，居住条件改善，在国际倡导建筑节能减排政策下，需要一种符合低碳环保、装饰性强的装饰材料，木材作为一种天然的传统装饰材料，具有独特的材料性能和优良的环境学特性，绿色环保，易加工，已广泛使用于家具、室内装修、房屋建筑及外部装饰等各个领域。但是木材因其易燃特性而在使用时有一定的局限性，因此对木材进行阻燃处理有着现实且重要的意义；同时，木质装饰材料的阻燃问题也是困扰行业发展及企业加工的重要问题。
目前装饰材料常用的阻燃剂种类：卤系阻燃剂、磷－氮系阻燃剂及硼系阻燃剂、金属类阻燃剂等。卤系阻燃剂抑制木材燃烧主要在起火及燃烧阶段，化合物受热分解生成卤化氢致火焰熄灭。磷－氮系阻燃剂及硼系阻燃剂在木材的燃烧过程中具有降低热分解温度，减少可燃性气体的产生，增加炭的生成等作用，而硼化合物遇热膨胀熔融后覆盖于材料表面，隔断氧气，从而阻止木材的燃烧以达到阻燃目的，二者复合生成磷－氮－硼体系。金属类阻燃剂，以金属氢氧化物为主，在高温下能分解释放出水分子，可延缓材料的热降解速度，减缓或抑制材料的燃烧，促进炭化和抑烟。其中，金属阻燃剂具有无毒、无害、无烟、无卤的优点，广泛应用于累领域，需求增长率有增长趋势。
目前大多数的阻燃木材都是在木材伐倒后再进行阻燃处理，工序繁琐，对操作空间，地点以及成本要求很高，后期加工周期长；同时一些阻燃剂对环境还存在着一定的影响；而且生产厂家由于技术限制，一般只采用阻燃剂对木材做简单的阻燃处理，阻燃剂大部分附着在木材表面，不能很好的均匀的渗入木材内部，不能达到应有的阻燃效果，阻燃效果不佳，对使用者生命财产存在着一定的威胁。
发明内容
为解决上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种阻燃、环保木质装饰材料及其制备方法。
为达到上述目的，本发明的技术方案为：
一种新型阻燃木质装饰材料，包括基材、分散剂和阻燃剂；其中基材包括活立木，分散剂包括磷酸三钠；阻燃剂包括氢氧化镁；将分散剂和阻燃剂配制成阻燃溶液；然后将所述阻燃溶液注入活立木，伐倒，制备成所需阻燃木质装饰材料。
进一步的，所述活立木包括乔木木材。
进一步的，所述分散剂和所述阻燃剂质量比为42:5，所述分散剂质量与阻燃溶液体积比为0.050-0.10，所述阻燃剂质量与阻燃溶液体积比为0.001--0.010。
进一步的，所述阻燃溶液利用磁力搅拌器搅拌均匀。
进一步的，所述注入为打点滴的形式注入。
进一步的，所述阻燃溶液在活立木伐倒前3-6个月开始注入；所述活立木每立方米需要注入所述阻燃溶液5-8L；所述阻燃溶液在15-50天内注入完成。
进一步的，所述活立木根部上方20-40cm处交错切2-5个口，口长20-30cm，宽5-10cm，深10-15cm。
进一步的，所述制备方法包括加工成所需尺寸和干燥处理；所述干燥处理为先进行常温干燥，再进行真空干燥。
进一步的，氧指数15时，不燃烧；氧指数16时，点火器离开即熄灭；氧指数17时，点火后42s阴燃；氧指数18时，点火后47s阴燃；氧指数19时，点火后68s阴燃；氧指数20时，燃烧。
进一步的，静曲强度为62.37MPa、60.39MPa、60.87MPa；弹性模量为7063MPa、6696MPa、6545MPa。
相对于现有技术，本发明的有益效果为：
本发明用磷酸三钠和氢氧化镁配制成阻燃水溶液，磷酸三钠作为分散剂，氢氧化镁作为阻燃剂，配制成的溶液均匀度高；而且改善了木材难燃性能的加工处理过程，不易被燃烧，被点燃时火焰不沿表面燃烧或燃烧速度减慢，脱离火源后自熄不续燃，在高温下能分解释放出水分子，因而可延缓材料的热降解速度，减缓或抑制材料的燃烧，并促进炭化和抑烟；另外，释放出的大量水蒸汽可稀释可燃物的浓度，致使系统放热减少；燃烧过程中不产生有毒和腐蚀性气体、抑烟、本身无毒、不挥发、不受水的影响、价廉，更利于环保。将所述阻燃溶液以打点滴的方式注入活立木中，在基材生长过程中进行阻燃处理，利用基材自身活性进行反应，让阻燃水溶液能更均匀的渗透入基材内部，省去了后期基材的阻燃处理过程，干燥后可直接使用，缩短基材后期加工的时间周期，节约了时间、空间及成本，同时提高利用效率和效果；此外，在活立木根部开口，可以减少因蒸腾作用引起树木根部吸收水分的量，使活立木尽量只吸入所述阻燃溶液，以免导致阻燃溶液的稀释；同时还能起到在阻燃处理的过程中活立木干燥的作用。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明技术方案做进一步详细描述：
实施例1
一种新型阻燃木质装饰材料，包括基材活体杨木、分散剂磷酸三钠和阻燃剂氢氧化镁。
将8.4g磷酸三钠，1.0g氢氧化镁配制成体积为500mL的阻燃溶液，用磁力搅拌器搅拌均匀。将所述阻燃溶液以打点滴的方式注入活立木，活立木停止生长后，伐倒后加工成尺寸为120mm*10mm*10mm，常温干燥，然后真空干燥，制备成阻燃杨木装饰材料。
实验测试：
阻燃材料的阻燃测试，测试方法为：选取尺寸为300mm*20mm*20mm的阻燃杨木装饰材料，在15、16、17、18、19、20六个氧气指数下，用点火器点火，观察点火器离开后阻燃材料的燃烧情况，结果见表1。
阻燃材料的力学性能测试，测试方法为：选取三组尺寸为300mm*20mm*20mm的阻燃杨木装饰材料，采用中央加荷，测试静曲强度和弹性强度，结果见表2。
对比例1
选取伐倒直接干燥处理的普通杨木素材作为对比材料，在与实施例1实验条件相同的情况下对其进行阻燃测试和力学性能测试，结果分别见表1、表2。
表1阻燃测试结果
表2力学性能测试
由表1和表2结果表明，本发明的阻燃木质装饰材料不但阻燃效果明显，而且静曲强度和弹性模量等力学性能也明显提高，优于普通素材。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种新型阻燃木质装饰材料，其特征在于：包括基材、分散剂和阻燃剂；其中基材包括活立木，分散剂包括磷酸三钠；阻燃剂包括氢氧化镁；将分散剂和阻燃剂配制成阻燃溶液；然后将所述阻燃溶液注入活立木，伐倒，制备成所需阻燃木质装饰材料。
2.根据权利要求1所述的一种新型阻燃木质装饰材料，其特征在于：所述活立木包括乔木木材。
3.根据权利要求1所述的一种新型阻燃木质装饰材料，其特征在于：所述分散剂和所述阻燃剂质量比为42:5，所述分散剂质量与阻燃溶液体积比为0.050-0.10，所述阻燃剂质量与阻燃溶液体积比为0.001--0.010。
4.根据权利要求1所述的一种新型阻燃木质装饰材料，其特征在于：所述阻燃溶液利用磁力搅拌器搅拌均匀。
5.根据权利要求1所述的一种新型阻燃木质装饰材料，其特征在于：所述注入为打点滴的形式注入。
6.根据权利要求5所述的一种新型阻燃木质装饰材料，其特征在于：所述阻燃溶液在活立木伐倒前3-6个月开始注入；所述活立木每立方米需要注入所述阻燃溶液5-8L；所述阻燃溶液在15-50天内注入完成。
7.根据权利要求1所述的一种新型阻燃木质装饰材料，其特征在于：所述活立木根部上方20-40cm处交错切2-5个口，口长20-30cm，宽5-10cm，深10-15cm。
8.根据权利要求1所述的一种新型阻燃木质装饰材料，其特征在于：所述制备方法包括加工成所需尺寸和干燥处理；所述干燥处理为先进行常温干燥，再进行真空干燥。
9.根据权利要求1所述的一种新型阻燃木质装饰材料，其特征在于：氧指数15时，不燃烧；氧指数16时，点火器离开即熄灭；氧指数17时，点火后42s阴燃；氧指数18时，点火后47s阴燃；氧指数19时，点火后68s阴燃；氧指数20时，燃烧。
10.根据权利要求1所述的一种新型阻燃木质装饰材料，其特征在于：静曲强度为62.37MPa、60.39MPa、60.87MPa；弹性模量为7063MPa、6696MPa、6545MPa。
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