一种防火木材处理方法与流程

本发明涉及建筑材料领域，特别是一种防火木材处理方法。
背景技术：
：木材作为常用建筑与装修材料，是传统的建筑材料，在古建筑和现代建筑中都得到了广泛应用，对于现代建材来说，最注重的是建材的安全性，而木材为最常见的易燃物，安全隐患也最为明显，木材的防火处理工艺愈发得到重视，木材防火性能的优化提升成为建材领域发展的趋势。为了提高木材及其制品的火灾安全性，常需要对其进行阻燃处理。根据木材的性质和用途，对木材的防护阻燃处理一般采用表面涂敷法和浸渍法，所采用阻燃剂多为无机阻燃剂，防火效果不高，且会出现吸潮渗出的问题。技术实现要素：为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种防火木材处理方法，通过对现有阻燃剂化学成分的调整，使得防火木材的燃点提高、防潮性能提升，保证木材中的阻燃剂不易因受潮渗出，防止因受潮降低防火效果且污染环境。具体技术方案是：一种防火木材处理方法，其特征在于，具体步骤如下：(1)制备浸渍液，所述浸渍液由硼酸钠、水性膨润土、氟磷阻燃剂、自来水按重量比1:2:5:10～15充分混合所得。(2)木材的预处理，将木材放入浸渍罐中，然后将浸渍罐密闭并抽真空至50～100pa，然后微波加热至100～130℃，维持5～10min后降温至50～70℃预备浸泡。(3)木材超声高压浸渍，向浸渍罐中注入过量步骤(1)制备好的浸渍液，然后将浸渍罐缓慢加压至0.9～1.1mpa，并伴随超声波处理，观察浸渍罐内的浸渍液液面，当浸渍液被吸收至不能完全淹没木材时，需要反复注入浸渍液并反复加压，超声高压浸渍的总时间为15～30min。(4)木材烘干，浸渍完成后，先解除高压状态并导出浸渍罐内的浸渍液，再对浸渍罐进行抽真空处理5～10min，解除真空状态后取出木材放入烘干机，在65～70℃下的温度下烘干，直至木材的含水量达到5～7％。(5)制备防火涂层，所述防火涂层由以下重量份的原料制成：聚氧化乙烯乳液4～6份、改性松香聚酯4～6份、醋酸丁酯10～15份、聚硅氧烷乳液5～7份、水溶性纤维15～20份、碳酸氢钠20～25份、自来水40～60份，将原料放入反应容器中，在85～95℃的温度下，以750～800r/min的搅拌速度匀速搅拌4～5h，搅拌完毕后即得到所述防火涂层。(6)喷涂防火涂层，将步骤(5)得到的防火涂层高温喷涂到浸泡后的木材表面，喷涂两遍，每遍间隔1～2h。进一步地，氟磷阻燃剂与木材的质量比为1～3:20。进一步地，步骤(1)中，自来水的含量为原料总量的56～65％。进一步地，步骤(5)中，自来水的含量为原料总量的41～43％。进一步地，步骤(5)中，聚氧化乙烯乳液、改性松香聚酯、醋酸丁酯的用量比为2:2:5。本发明获得的有益效果：(1)在进行超声高压浸渍前，先对木材进行真空微波加热处理，能够显著提升木材的渗透率，为浸渍液提供良好的浸渍通道，使得浸渍更加均匀迅速。(2)用自来水配制浸渍液和防火涂层，极大的节约了制造成本。(3)由表1可知，本发明实施例一至实施例五制备的防火木材的防火性能均达到国家gb8624-2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》中b1级标准，其中，经过本发明方法制备的木材燃烧增长速率指数为45-80w/s，600s内总热释放量为3.2-5.6mj，烟尖高度为36-63(fs)/mm，实施例三的提供的防火木材处理方法处理后的木材防火性能最优，其燃烧增长速率指数45w/s，600s内总热释放量仅3.2mj，烟尖高度(fs)仅36mm，均优于国家b1级标准。具体实施方式根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的具体的物料配比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。实施例一：一种防火木材处理方法，具体步骤如下：制备浸渍液，所述浸渍液由硼酸钠、水性膨润土、氟磷阻燃剂、自来水按重量比1:2:5:10充分混合所得；木材的预处理，将木材放入浸渍罐中，然后将浸渍罐密闭并抽真空至50pa，然后微波加热至100℃，维持5min后降温至50℃预备浸泡；木材浸泡，向浸渍罐中注入过量制备好的浸渍液，然后将浸渍罐缓慢加压至0.9mpa，并伴随超声波处理，观察浸渍罐内的浸渍液液面，当浸渍液被吸收至不能完全淹没木材时，需要反复注入浸渍液并反复加压，超声高压浸渍的总时间为15min；木材烘干，浸渍完成后，先解除高压状态并导出浸渍罐内的浸渍液，再对浸渍罐进行抽真空处理5min，解除真空状态后取出木材放入烘干机，在65℃下的温度下烘干，直至木材的含水量达到5％；制备防火涂层，所述防火涂层由以下重量份的原料制成：聚氧化乙烯乳液4份、改性松香聚酯4份、醋酸丁酯10份、聚硅氧烷乳液5份、水溶性纤维15份、碳酸氢钠20份、自来水40份，将原料放入反应容器中，在85℃的温度下，以750r/min的搅拌速度匀速搅拌4h，搅拌完毕后即得到所述防火涂层；喷涂防火涂层，将防火涂层高温喷涂到浸泡后的木材表面，喷涂两遍，每遍间隔1h。实施例二：一种防火木材处理方法，具体步骤如下：制备浸渍液，所述浸渍液由硼酸钠、水性膨润土、氟磷阻燃剂、自来水按重量比1:2:5:12充分混合所得；木材的预处理，将木材放入浸渍罐中，然后将浸渍罐密闭并抽真空至60pa，然后微波加热至110℃，维持6min后降温至55℃预备浸泡；木材浸泡，向浸渍罐中注入过量制备好的浸渍液，然后将浸渍罐缓慢加压至0.95mpa，并伴随超声波处理，观察浸渍罐内的浸渍液液面，当浸渍液被吸收至不能完全淹没木材时，需要反复注入浸渍液并反复加压，超声高压浸渍的总时间为18min；木材烘干，浸渍完成后，先解除高压状态并导出浸渍罐内的浸渍液，再对浸渍罐进行抽真空处理6min，解除真空状态后取出木材放入烘干机，在66℃下的温度下烘干，直至木材的含水量达到5.5％；制备防火涂层，所述防火涂层由以下重量份的原料制成：聚氧化乙烯乳液4.5份、改性松香聚酯4.6份、醋酸丁酯12份、聚硅氧烷乳液5.5份、水溶性纤维16份、碳酸氢钠22份、自来水45份，将原料放入反应容器中，在87℃的温度下，以760r/min的搅拌速度匀速搅拌4.3h，搅拌完毕后即得到所述防火涂层；喷涂防火涂层，将防火涂层高温喷涂到浸泡后的木材表面，喷涂两遍，每遍间隔1.4h。实施例三：一种防火木材处理方法，具体步骤如下：制备浸渍液，所述浸渍液由硼酸钠、水性膨润土、氟磷阻燃剂、自来水按重量比1:2:5:13充分混合所得；木材的预处理，将木材放入浸渍罐中，然后将浸渍罐密闭并抽真空至75pa，然后微波加热至120℃，维持8min后降温至60℃预备浸泡；木材浸泡，向浸渍罐中注入过量制备好的浸渍液，然后将浸渍罐缓慢加压至1.0mpa，并伴随超声波处理，观察浸渍罐内的浸渍液液面，当浸渍液被吸收至不能完全淹没木材时，需要反复注入浸渍液并反复加压，超声高压浸渍的总时间为23min；木材烘干，浸渍完成后，先解除高压状态并导出浸渍罐内的浸渍液，再对浸渍罐进行抽真空处理8min，解除真空状态后取出木材放入烘干机，在67℃下的温度下烘干，直至木材的含水量达到6％；制备防火涂层，所述防火涂层由以下重量份的原料制成：聚氧化乙烯乳液5份、改性松香聚酯5份、醋酸丁酯13份、聚硅氧烷乳液6份、水溶性纤维18份、碳酸氢钠23份、自来水50份，将原料放入反应容器中，在90℃的温度下，以780r/min的搅拌速度匀速搅拌4.5h，搅拌完毕后即得到所述防火涂层；喷涂防火涂层，将防火涂层高温喷涂到浸泡后的木材表面，喷涂两遍，每遍间隔1.6h。实施例四：一种防火木材处理方法，具体步骤如下：制备浸渍液，所述浸渍液由硼酸钠、水性膨润土、氟磷阻燃剂、自来水按重量比1:2:5:14充分混合所得；木材的预处理，将木材放入浸渍罐中，然后将浸渍罐密闭并抽真空至90pa，然后微波加热至125℃，维持9min后降温至65℃预备浸泡；木材浸泡，向浸渍罐中注入过量制备好的浸渍液，然后将浸渍罐缓慢加压至1.05mpa，并伴随超声波处理，观察浸渍罐内的浸渍液液面，当浸渍液被吸收至不能完全淹没木材时，需要反复注入浸渍液并反复加压，超声高压浸渍的总时间为26min；木材烘干，浸渍完成后，先解除高压状态并导出浸渍罐内的浸渍液，再对浸渍罐进行抽真空处理9min，解除真空状态后取出木材放入烘干机，在68℃下的温度下烘干，直至木材的含水量达到6.5％；制备防火涂层，所述防火涂层由以下重量份的原料制成：聚氧化乙烯乳液5.5份、改性松香聚酯5.5份、醋酸丁酯14份、聚硅氧烷乳液6.5份、水溶性纤维19份、碳酸氢钠24份、自来水55份，将原料放入反应容器中，在92℃的温度下，以790r/min的搅拌速度匀速搅拌4.8h，搅拌完毕后即得到所述防火涂层；喷涂防火涂层，将防火涂层高温喷涂到浸泡后的木材表面，喷涂两遍，每遍间隔1.8h。实施例五：一种防火木材处理方法，具体步骤如下：制备浸渍液，所述浸渍液由硼酸钠、水性膨润土、氟磷阻燃剂、自来水按重量比1:2:5:15充分混合所得；木材的预处理，将木材放入浸渍罐中，然后将浸渍罐密闭并抽真空至100pa，然后微波加热至130℃，维持10min后降温至70℃预备浸泡；木材浸泡，向浸渍罐中注入过量制备好的浸渍液，然后将浸渍罐缓慢加压至1.1mpa，并伴随超声波处理，观察浸渍罐内的浸渍液液面，当浸渍液被吸收至不能完全淹没木材时，需要反复注入浸渍液并反复加压，超声高压浸渍的总时间为30min；木材烘干，浸渍完成后，先解除高压状态并导出浸渍罐内的浸渍液，再对浸渍罐进行抽真空处理10min，解除真空状态后取出木材放入烘干机，在70℃下的温度下烘干，直至木材的含水量达到7％；制备防火涂层，所述防火涂层由以下重量份的原料制成：聚氧化乙烯乳液6份、改性松香聚酯6份、醋酸丁酯15份、聚硅氧烷乳液7份、水溶性纤维20份、碳酸氢钠25份、自来水60份，将原料放入反应容器中，在95℃的温度下，以800r/min的搅拌速度匀速搅拌5h，搅拌完毕后即得到所述防火涂层；喷涂防火涂层，将防火涂层高温喷涂到浸泡后的木材表面，喷涂两遍，每遍间隔2h。实施例六：将实施例一至五提供的防火木材处理方法制备的木材进行性能测定，测定其处理后的木材防火性能，结果参见表1。表1：实施例一至五制备的防火木材的木材防火性能序号燃烧增长速率指数/w/s600s内总热释放量/mj烟尖高度(fs)/mm实施例一805.663实施例二654.855实施例三453.236实施例四563.949实施例五724.557国家标准(b1)120≤7.5≤150≤防火性能测定方法：根据gb8624-2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》中b1级要求进行检测。由表1可知，本发明实施例一至实施例五制备的防火木材的防火性能均达到国家gb8624-2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》中b1级标准，其中，经过本发明方法制备的木材燃烧增长速率指数为45-80w/s，600s内总热释放量为3.2-5.6mj，烟尖高度为36-63(fs)/mm，实施例三的提供的防火木材处理方法处理后的木材防火性能最优，其燃烧增长速率指数45w/s，600s内总热释放量仅3.2mj，烟尖高度(fs)仅36mm，均优于国家b1级标准。综上所述，本发明提供的技术方案使得防火木材达到国家gb8624-2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》中b1级标准的同时优于国家b1级标准。当前第1页1 2 3 

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