CN114986634B - 一种木材阻燃浸渍处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种木材阻燃浸渍处理方法，属于木材改性处理技术领域。一种木材阻燃浸渍处理方法，包括以下步骤：步骤一：对待木材进行干燥处理：将木材烘干至恒重；步骤二：配制浸渍液，所述浸渍液包括第一浸渍液和第二浸渍液；步骤三：待烘干至恒重后的木材冷却至室温，将冷却后的木材置于所述第一浸渍液中进行处理；步骤四：从所述第一浸渍液中取出经所述步骤三处理后的木材，拭干木材表面水分，再将其置于所述第二浸渍液中进行处理；步骤五：对于所述步骤四处理后的木材，再多次经所述步骤三、四循环处理。本发明在保证操作步骤简单的前提下，不仅可以提高木材的耐火性能，而且可以有效降低木材孔隙率，同时可达到降低木材吸水率的目的。

Description

一种木材阻燃浸渍处理方法
技术领域
本发明属于木材改性处理技术领域，具体涉及一种木材阻燃浸渍处理方法
背景技术
木材是一种可再生、可再循环利用和可自然降解的绿色材料和生物资源，由于相对价格便宜、纹理优雅和较好的机械性能，在建筑建材、家具及室内装修等领域有广泛应用。而作为一种天然高分子材料，主要由纤维素、木质素及少量的抽取物质构成。其主要构成元素为C、H、O等，这些元素的存在使木材在遇到明火时极易发生火灾，严重威胁人们生命财产安全。由此可见易燃性大大限制了其的应用效果和应用领域。因此，为了得到较高阻燃能力的木材制品，通常在木材使用前进行必要的功能改性，以克服其在阻燃、耐火性能等方面的不足。
改性木材技术的兴起，不仅提高了木材对环境的抗性，还极大地提高了木材的使用寿命，针对我国木材供需矛盾有着巨大的意义。而现有的木材改性技术操作步骤过于繁琐。
发明内容
针对现有技术不足本发明的目的在于提供一种木材阻燃浸渍处理方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种木材阻燃浸渍处理方法，包括以下步骤：步骤一：对待木材进行干燥处理：将木材烘干至恒重；步骤二：配制浸渍液，所述浸渍液包括第一浸渍液和第二浸渍液；步骤三：待烘干至恒重后的木材冷却至室温，将冷却后的木材置于所述第一浸渍液中进行处理；步骤四：从所述第一浸渍液中取出经所述步骤三处理后的木材，拭干木材表面水分，再将其置于所述第二浸渍液中进行处理；步骤五：对于所述步骤四处理后的木材，再多次经所述步骤三、四循环处理，然后在室温下拭干处理后的木材，最后将木材再次干燥至恒重。
进一步地，所述步骤一中的所述干燥处理在恒温鼓风干燥箱中进行。
进一步地，所述干燥处理温度控制在100℃—110℃，处理时间控制在24小时—36小时。
进一步地，所述步骤一中所述恒重的判断方法为：木材烘干过程中每隔2小时称量一次木材的质量，直到最后两次重量之差不超过0.01克，即可判定该木材已经烘干至恒重。
进一步地，所述第一浸渍液为0.1mol/L—1mol/L氯化钙溶液；所述第二浸渍液为0.1mol/L～1mol/L磷酸氢二钠与0.002mol/L～0.02mol/L氢氧化钠的混合溶液。
进一步地，所述第一浸渍液和所述第二浸渍液的纯度为分析纯。
进一步地，所述步骤三中木材置于所述第一浸渍液中的处理时间和所述步骤四中木材置于所述第二浸渍液中的处理时间均为3小时。
进一步地，所述步骤五中木材再次干燥的处理温度为65℃，处理时间为12小时。
本发明的有益效果：本发明在保证操作步骤简单的前提下，不仅可以提高木材的耐火性能，而且可以有效降低木材孔隙率，同时可达到降低木材吸水率的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简要的介绍。
图1是实施例与基准组热释放速度对比图；
图2是实施例与基准组烟雾总产生量对比图；
图3是基准组的电子显微镜显示图；
图4是五次循环实施例的电子显微镜显示图；
图5是实施例各次循环质量变化率记录表；
图6是实施例各次循环吸水率变化记录表。
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1～6所示，一种木材阻燃浸渍处理方法，包括以下步骤：步骤一：将待处理木材放置于恒温鼓风干燥箱中，在105℃条件下烘干至恒重，处理时间为24小时，烘干过程中每隔2h称量一次木材的质量，直到最后两次重量之差不超过0.01g，即可认为该木材已经烘干至恒重；步骤二：配制浸渍液，所述浸渍液包括第一浸渍液和第二浸渍液；第一浸渍液：0.5mol/L氯化钙；第二浸渍液：0.5mol/L磷酸氢二钠与0.01mol/L氢氧化钠混合溶液。步骤三：待烘干至恒重后的木材冷却至室温，将冷却后的木材置于所述第一浸渍液中进行处理；步骤四：从所述第一浸渍液中取出经所述步骤三处理后的木材，拭干木材表面水分，再将其置于所述第二浸渍液中进行处理；步骤五：对于所述步骤四处理后的木材，再多次经所述步骤三、四循环处理，然后在室温下拭干处理后的木材，最后将木材再次干燥至恒重。
进一步地，所述步骤一中的所述干燥处理在恒温鼓风干燥箱中进行。
进一步地，所述步骤一中所述恒重的判断方法为：木材烘干过程中每隔2小时称量一次木材的质量，直到最后两次重量之差不超过0.01克，即可判定该木材已经烘干至恒重。
进一步地，所述第一浸渍液和所述第二浸渍液的纯度为分析纯。
进一步地，所述步骤三中木材置于所述第一浸渍液中的处理时间和所述步骤四中木材置于所述第二浸渍液中的处理时间均为3小时。
进一步地，步骤三和步骤四浸渍处理为一个循环，该发明木材浸渍处理需进行5个循环，将处理后的木材放在恒温鼓风干燥箱内65℃下干燥处理12小时。
依据《木材及木质复合材料耐火试验方法锥形量热仪法》GB/T34749-2017，在热辐射功率35kW/m2下，对基准组及实施例的燃烧参数进行锥形量热测试，测试结果所表明，实施例木材燃烧持续时间145s，基准组木材燃烧持续时间为74s。实施例木材试件的点燃时间为45s，基准组木材试件的点燃时间为36s。实施例木材试件的热释放速率峰值254.12kw/m2，基准组木材试件的热释放速峰值为402.95kw/m2，实施例木材试件的总烟雾产生量峰值为0.35m2，基准组木材试件的总烟雾产生量为0.62m2。点燃时间越长，热释放速率越小，材料越耐火阻燃性能越强，火灾危险性越小，而总烟雾产生量降低可减少有害气体对人体的伤害。可见，经过本发明阻燃浸渍处理过的木材不易被点燃，耐火性能明显增强。
将待测木材试件裁剪成2cm×2cm×2cm，使用扫描电子显微镜(SEM)对基准组；1次循环实施组和5次循环及实施进行分析。从微观角度明显看出随着循环次数的增加，所生成的HAP沉淀不断增加。
同时随着浸渍循环次数的增加，木材内部HAP生成量不断增加，使得木材内部空隙被填充，实施例木材吸水率不断降低，5次循环浸渍木材吸水率较基准组木材吸水率降低了11.07％。同时木材干质量也在不断上升，5次循环浸渍木材质量较基准组木材干质量增加了5.43％。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (7)

1.一种木材阻燃浸渍处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：对待木材进行干燥处理：将木材烘干至恒重；
步骤二：配制浸渍液，所述浸渍液包括第一浸渍液和第二浸渍液；
步骤三：待烘干至恒重后的木材冷却至室温，将冷却后的木材置于所述第一浸渍液中进行处理；
步骤四：从所述第一浸渍液中取出经所述步骤三处理后的木材，拭干木材表面水分，再将其置于所述第二浸渍液中进行处理；
步骤五：对于所述步骤四处理后的木材，再多次经所述步骤三、四循环处理，然后在室温下拭干处理后的木材，最后将木材再次干燥至恒重；
所述第一浸渍液为0.1mol/L～1mol/L氯化钙溶液；所述第二浸渍液为0.1mol/L～1mol/L磷酸氢二钠与0.002mol/L～0.02mol/L氢氧化钠的混合溶液。
2.根据权利要求1所述的一种木材阻燃浸渍处理方法，其特征在于，所述步骤一中的所述干燥处理在恒温鼓风干燥箱中进行。
3.根据权利要求2所述的一种木材阻燃浸渍处理方法，其特征在于，所述干燥处理温度控制在100℃—110℃，处理时间控制在24小时—36小时。
4.根据权利要求1所述的一种木材阻燃浸渍处理方法，其特征在于，所述步骤一中所述恒重的判断方法为：木材烘干过程中每隔2小时称量一次木材的质量，直到最后两次重量之差不超过0.01克，即可判定该木材已经烘干至恒重。
5.根据权利要求1所述的一种木材阻燃浸渍处理方法，其特征在于，所述第一浸渍液和所述第二浸渍液的纯度为分析纯。
6.根据权利要求1所述的一种木材阻燃浸渍处理方法，其特征在于，所述步骤三中木材置于所述第一浸渍液中的处理时间和所述步骤四中木材置于所述第二浸渍液中的处理时间均为3小时。
7.根据权利要求1所述的一种木材阻燃浸渍处理方法，其特征在于，所述步骤五中木材再次干燥的处理温度为65℃，处理时间为12小时。
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