木材防火处理措施
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木材防火处理措施
难燃木材
用物理或化学方法提高木材抗燃能力的方法。目的是阻缓木材燃烧,以预 防火灾的发生,或争得时间,快速消灭已发生的火灾。
木材的碳氢化合物含量高,是易燃材料。迄今尚无使木材在靠近火源时不 燃烧的方法。木材难燃的要求是降低木材燃烧速率。减少或阻滞火焰传播速度 和加速燃烧表面的炭化过程。这对建筑、造船、车辆制造等工业部门至为重 要。
公元前4世纪,古罗马人已知用醋液,以后又用明矶溶液浸泡木材,以增强 其抗燃性。在古希腊、埃及和中国,也有用海水、明矶和盐水浸渍,以提高木 材阻燃性能的。但直到
15-16世纪,阻燃处理的方法都比较简单。到17-18 世纪才开始有获得专利的阻燃剂和处
理方法。但木材阻燃作为工业技术则迟至 19世纪末20世纪初才首先在欧美一些工业先进的国家得到发展,并形成了阻 燃处理工业。20世纪40年代,战争的需要加速了这一工业的发展;50 ~ 60年 代的阻燃剂仍以无机盐类为主,但采用了更多的、新的复合型阻燃剂,増强了 阻燃效果。60年代以后有机型阻燃剂、特别是树脂型阻燃剂得到发展,为克服 无机盐类易流失、易吸湿等缺点提供了可能。
木材燃烧和阻燃机理当木材遇IooCo高温时,木材中的水分开始蒸发;温度 达180C。时,可燃气体如一氧化碳、甲烷、甲醇以及高燃点的焦油成分等开始分 解产生;2507以上时木材热解急剧进行,可燃气体大量放出,就能在空气中氧 的作用下着火燃烧;400~500C。时,木材成分完全分解,燃烧更为炽烈。燃烧 产生的温度最高可达900~11 OOCO
O
木材燃烧时,表层逐渐炭化形成导热性比木材低(约为木材导热系数的1/3 ~ 1/2)的炭化层。当炭化层达到足够的厚度并保持完整时,即成为绝热层,能有 效地限制热量向内
部传递的速度,使木材具有良好的耐燃烧性。利用木材这一 特性,再采取适当的物理或化学措施,使之与燃烧源或氧气隔绝,就完全可能 使木材不燃、难燃或阻滞火焰的传播,从而取得阻燃效果。
木材阻燃方法包括化学方法和物理方法。
化学方法主要是用化学药剂,即阻燃剂处理木材。阻燃剂的作用机理是在 木材表面形成保护层,隔绝或稀释氧气供给;或遇高温分解,放出大量不燃性 气体或水蒸气,冲淡木材热解时释放出的可燃性气体;或阻延木材温度升高, 使其难以达到热解所需的温度;或提高木炭的形成能力,降低传热速度;或切 断燃烧链,使火迅速熄灭。良好的阻燃剂安全、有效、持久而又经济。
根据阻燃处理的方法,阻燃剂可分为两类:①,阻燃浸注剂。用满细胞法注 入木材。又可分为无机盐类和有机两大类。无机盐类阻燃剂(包括单剂和复剂) 主要有磷酸氢二钱
[(NH)HPO爪磷酸二氢S(NHHPO)S氯化钱(NHCI)、硫酸钱 [(NH)SO] s 磷酸(HPO)、氯化锌(ZnCI)、硼砂(NaBaO?10HO)S 硼酸(HB0)、 硼酸钱
[(NH)BO?4HO]以及液体聚磷酸钱等。有机阻燃剂(包括聚合物和树脂型) 主要有用甲
醛、三聚氟胺、双氟胺、磷酸等成分制得的MDP阻燃剂,用尿素、 双氟胺、甲醛、磷酸等成分制得的UDFP胺基树脂型阻燃剂等。此外,有机卤 化姪一类自熄性阻燃剂也在发展中。@阻燃涂料。喷涂在木材表面。也分为无 机和有机两类:无机阻燃涂料主要有硅酸盐类和非硅酸盐类。有机阻燃涂料主 要可分为膨胀型和非膨胀型。前者如四氯苯酊醇酸树脂防火漆及丙烯酸乳胶防 火涂料等;后者如过氯乙烯及氯苯酊醇酸树脂等。
物理方法从木材结构上采取措施的一种方法。主要是改进结构设计,或增 大构件断面尺寸以提高其耐燃性;或加强隔热措施,使木材不直接暴露于高温 或火焰下:如用不燃性材料包复、围护构件,设置防火墙,或在木框结构中加设挡 火隔板,利用交叉结构堵截热空气循环和防止火焰通过,以阻止或延缓木材温 度的升高等。工业发达国家的木材防火或阻燃处理以化学方法占主要地位; 而中国以往则多以结构措施为主,化学方法也有一定的发展。随着高层建筑、 地下建筑的増多,航空及远洋运输事业的发展,以及古代建筑和文物古迹的维 修保护等的曰益受到重视,木材防火和阻燃处理的应用和改进将成为迫切需