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[期刊] 林业科学
[作者]
王清文 张志军 陈琳 王奉强
采用可控气氛锥形量热仪,在辐射功率为50kW·m-2,氧浓度为15%~21%的条件下,对磷酸二氢铵(MAP)阻燃紫椴木材及其素材的燃烧发烟性能进行对比研究。通过对烟释放速率(RSR)、总烟释放量(TSR)、比消光面积(SEA)以及一氧化碳(CO)生成速率(PCO)和CO产率(YCO)等相关动态烟参数的综合分析,总结不同氧浓度下,MAP阻燃紫椴木材及其素材燃烧时的浓烟和有毒气体CO的释放规律。结果表明:对于所有试样,有焰燃烧阶段的浓烟释放(RSR、TSR和SEA)要远大于红热燃烧阶段。当氧浓度在16%左右时,MAP阻燃木材和素材的烟释放(RSR、TSR和SEA)相当。在相同的氧浓度下,当氧浓度在...
[期刊] 林业科学
[作者]
王清文 李坚 李淑君 吴绍利
采用锥形量热仪 (CONE)法系统地测定了新型木材阻燃剂FRW的抑烟性能 ,讨论了FRW对木材燃烧时发烟及烟气毒性的影响 ,并与Dricon阻燃剂进行了对比。结果表明 ,当热辐射功率为 5 0kW·m- 2 时 ,FRW阻燃处理木材的烟化率SR、比消光面积SEA、二氧化碳浓度CO2 及二氧化碳产率YCO2 比未处理木材显著降低 ;FRW阻燃处理对木材燃烧时一氧化碳的生成元显著影响 ;FRW与Dricon均具有很强的抑烟作用 ,二者的抑烟效力相当
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
夏燎原 胡云楚 吴义强 袁利萍 姚春花
阻燃剂的复合协同作用能够有效地提高木材阻燃和抑烟性能。采用锥形量热和热分析技术研究了层状磷酸锆/聚磷酸铵(α-ZrP/APP)复合阻燃剂对杨木粉的阻燃与抑烟作用。结果表明:α-ZrP与APP复配使用,能有效降低杨木粉的热释放速率(RHRR)、总热释放量(QTHR)、烟生成速率(RSPR)和总烟释放量(QTSP),促进炭的生成和有效提高炭的稳定性,表现出显著的阻燃效应和抑烟特性。分散在木材表面的层状α-ZrP对烟气的高效吸附和催化转化作用,可能是α-ZrP-APP复合阻燃剂高效阻燃抑烟的根本原因。
[期刊] 林业科学
[作者]
王奉强 张志军 王清文 唐家银
以聚乙酸乙烯酯树脂(PVAc)与脲醛树脂(UF)共混物为成膜物质,磷酸脒基脲(GUP)-聚磷酸铵(APP)-季戊四醇(PER)-三聚氰胺(MEL)为膨胀阻燃体系,制得膨胀型水性氨基树脂阻燃涂料(C)。利用锥型量热仪(CONE)分别对市售阻燃涂料(A)、自制阻燃涂料成膜树脂(B)、自制膨胀型阻燃涂料(C)涂敷的胶合板以及胶合板素板(S-JHB)进行系统测试和对比分析。结果表明:阻燃涂料C大幅度降低了胶合板的热释放速率(HRR)和总热释放量(THR),提高了残余物质量分数(Mass),显著延长了点燃时间(TTI),降低了CO释放速率(PCO)、烟释放速率(SPR)和总烟释放量(TSP),具有十分优...
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
张蕾 常晓雅 吴静 王明枝
以三聚氰胺改性脲醛树脂(MUF)为基料,添加聚磷酸铵(APP)和4A分子筛制备膨胀型木材阻燃涂料,利用锥形量热仪研究阻燃涂料涂饰杨木Populus spp.的燃烧性能。结果表明:1MUF中加入质量分数为50.00%的APP能延长杨木的点燃时间(TTI),降低杨木的热释放速率(HRR),总热释放速率(THR)和质量损失速率(MLR),提高杨木的火灾性能指数(FPI)(处理2为1.07),但会增大总发烟量(ISR)。2在阻燃涂料中加入少量的4A分子筛即可显著降低木材的热释放速率峰值(pk1-HRR,pk2-HRR),推迟峰值出现时间,降低木材有焰燃烧阶段的热释放速率和质量损失率,提高木材的火灾性能...
[期刊] 林业科学
[作者]
李坚 王清文 李淑君 吴绍利
利用锥形量热仪 (CONE)系统地测定了新型木材阻燃剂FRW的阻燃性能 ,讨论了FRW对阻燃木材在燃烧时的热释放、质量变化及耐点燃性的影响 ,并与Dricon阻燃剂进行了对比。结果表明 ,在 5 0kW·m2 的热辐射功率下 ,FRW阻燃处理木材的热释放速率 (RHR)和总热释放量 (THR)随FRW载药率的升高而降低 ,至载药率达到 10 %左右时 ,RHR及THR降低为未处理木材的 5 0 %左右 ,并且降低的趋势明显变缓 ;FRW与Dri con阻燃木材的有效燃烧热 (EHC)曲线基本重合 ,说明二者的阻燃机理类似 ;FRW阻燃木材的质量损失速率(MLR)曲线与RHR曲线相似 ,失重和热...
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
吴义强 姚春花 胡云楚 刘元 向仕龙 吕建雄
NSCFR木材阻燃剂是实现木基复合材料无烟不燃的关键要素。采用热分析技术、锥形量热、Py-GC/MS分析、扫描电镜等方法研究了NSCFR木材阻燃剂的阻燃抑烟特性及其作用机制。结果表明:NSCFR阻燃剂能显著缩短木基复合材料持续燃烧时间,完全消除热释放曲线第二释热峰,大幅降低热释放速率和燃烧总热、质量损失速率、比消光面积和CO与CO2总生成量,提高燃烧残炭量,有效阻滞木材燃烧,抑制烟雾毒气释放;NSCFR阻燃剂通过自由基捕捉、可燃气体稀释以及化学催化成炭复合机理实现阻燃作用;NSCFR阻燃剂通过纳米蜂窝状结构吸附机理和钼酸铁活性催化分解机理实现抑烟减毒效果。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
吴宇晖 张少迪 任自忠 王明枝
【目的】公共场所和住宅起火后易引燃木质材料,迅速燃烧,火势蔓延,并产生大量有毒烟气,导致人员伤亡。为了进一步提高公共场所消防安全水平,以及降低火灾危险性,需对木材进行阻燃处理。本研究用植酸与三聚氰胺处理木材,研究改性材阻燃性能,旨在为木材阻燃提供新思路,丰富木材阻燃体系。【方法】使用两步浸渍法在青杨内部浸入植酸-三聚氰胺阻燃剂,研究改性木材的增重、增容、热解与燃烧性能;分析改性材燃烧后的残炭形貌,探讨植酸三聚氰胺复配阻燃剂应用于木材的阻燃机理。【结果】与对照组相比,15%植酸与5%三聚氰胺复合处理组(PM2)的热释放速率峰值和总热释放量分别降低了91.24%和79.05%,热释放抑制效果较好;与对照组相比,PM2组显示出更好的抑烟性能,烟释放速率减少了52.94%。与P15%组相比,PM2组的一氧化碳平均产率减小了51.29%,具有明显的减毒作用。PM2组的残炭量显著提高,较P15%组提升了69.58%,与对照组相比增加了278.4%。【结论】植酸-三聚氰胺阻燃体系能够进入木材,植酸与三聚氰胺复配处理能减少阻燃木材燃烧的热释放速率、总热释放量、总烟释放量与CO产率。植酸能催化木材脱水和炭化反应,使热解反应在较低温度发生,促使木材产生较多残炭。三聚氰胺能减缓木材热解速率,植酸与三聚氰胺协同作用可促使木材生成更多残炭。
关键词：
木材 阻燃 植酸 三聚氰胺
[期刊] 林业科学
[作者]
王清文 李坚 李淑君
采用FTIR显微分析技术,对FRW阻燃处理红松木材限制燃烧固相产物的结构进行分析;采用GC_FTIR联机分析方法,对经FRW阻燃剂及其主要组分处理的紫椴木材试样的热解挥发性产物进行分析和鉴定;讨论FRW阻燃处理木材的热解炭化过程、阻燃剂的作用以及热解产物的结构特点。结果表明:FRW阻燃木材受热时,随着温度的升高,在FRW及其分解产物的催化下,木材逐步发生聚糖脱水、半纤维素脱乙酸、聚糖降解、木质素降解、木材热解产物聚合、脂肪族聚合物脱氧及芳构化等反应,最终炭化;FRW阻燃剂改变了木材的热解途径,并且显著降低了挥发性有机化合物的生成量。
[期刊] 林业科学
[作者]
王清文 李坚
在综合分析热分析法、锥形量热仪法和FTIR法获得的FRW阻燃机理研究结果并吸收木材阻燃机理研究现有成果的基础上,推导进而提出了木材阻燃剂FRW的阻燃机理。其主要内容是:1)FRW阻燃木材受热时,阻燃剂FRW分解产生不燃性气体和不挥发的酸性熔融物质,具有降低体系温度和氧气浓度及屏蔽热辐射的作用,降低了木材的热解速度;2)FRW的组分硼酸和GUP的酸性分解产物催化木材脱水、降解,以及木材热解产物的缩合、聚合、芳构化等反应,能改变木材的热解途径并使其向着有利于炭化的方向变化,FRW显著的催化成炭作用,使阻燃木材的燃烧放热量大大降低,这是FRW阻燃机理的主要方面;3)硼酸与GUP起阻燃作用的温度和方式...
关键词：
木材 阻燃剂FRW 阻燃机理 催化成炭
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
夏燎原 胡云楚 吴义强 袁利萍 姚春花
复合阻燃剂中各组分的复合协同作用是提高阻燃效率的有效途径。以介孔二氧化硅(SiO2)为载体,通过纳米浇铸法引入聚磷酸铵(APP),制备了介孔SiO2-APP复合阻燃剂,采用CONE法研究了该复合阻燃剂处理杨木粉的燃烧性能和发烟性能。结果表明:介孔SiO2-APP复合阻燃剂能有效降低杨木粉的热释放速率(HRR)、总热释放量(THR)、烟生成速率(SPR)和总烟释放量(TSP),催化木材形成炭层,表现出显著的阻燃和抑烟特性。高温下聚磷酸铵催化木材转化为炭,SiO2增加炭层的热稳定性,形成Si-O-C键和Si-C键的保护炭层,介孔SiO2对烟气的高效吸附和催化转化作用,可能是介孔SiO2-APP复合...
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
李晖 陈美玲 吕黄飞 费本华
竹丝装饰材是以竹丝为基本结构单元,通过编织或胶粘制成的装饰材料的总称,目前已被应用于室内墙体及天花板的装饰装修中,因此,对其阻燃改性的研究有着重要的应用价值。本研究采用质量分数为25.00%的磷酸脒基脲阻燃剂,对经济竹种毛竹制造的竹丝装饰材料进行阻燃处理,采用ESEM对阻燃前后竹丝装饰材进行微观形貌观察,采用锥形量热仪、热重分析仪对阻燃处理前后的竹丝装饰材进行燃烧性能和热解特性表征,并通过霉菌接种试验测试比较阻燃前后防霉性能的变化。结果表明:阻燃剂在竹丝装饰材的细胞腔内有较好的沉积;阻燃剂能够有效促进催化成炭,其热释放速率峰值(PKHRR)下降44.87%,在115 s内的热释放总量(THR)下降42.22%;烟释放速率峰(PKSPR)降幅为67.39%;烟释放总量(TSP)降幅为95.00%,比消光面积下降94.37%;热解区间缩短且向前推移,热解残炭率提高19.95%;阻燃后的竹丝装饰材对霉菌和变色菌的防治效率略有提升,其中对绿色木霉的防治效率达到100.00%。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
陈旬 袁利萍 胡云楚 田梁材 王洁 夏燎原 朱晓丹
采用CONE法、热重-差示扫描量热法研究了改性海泡石与聚磷酸铵(APP)在木材燃烧过程中的阻燃作用和对烟雾毒气的调控作用。结果表明:改性海泡石和APP单独作用于木板时使木板的THR分别降低了27.55%,43.11%;TSP分别降低了11.95%,54.56%,这说明APP和海泡石均具有阻燃和抑烟作用,APP比改性海泡石具有更好的阻燃及抑烟效果,但是APP单独作用的样品CO的平均产率增加了252.94%。改性海泡石和APP共同处理木材时,使木板的A THR降低了44.75%,A TSP降低了84.42%,MeanCOY降低了81.86%。这说明APP和改性海泡石产生了协效阻燃和协效抑烟的作用,...
关键词：
改性海泡石 APP 木材燃烧 阻燃抑烟
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
杨 华1 2 3 刘石彩1 2 3 赵佳平1 2 3 陈庄星4
摘 要：抑烟、减毒是减少火灾中人员伤亡的重要途径。采用锥形量热法、热分析法和扫描电镜研究了铁和铜改性 13x 分子筛和聚磷酸铵复合阻燃木材的燃烧、烟气释放和成炭特性。结果表明：铁、铜改性分子筛与聚磷酸铵复合处理木材的总热释放量（THR）与空白样相比分别降低了 36.8%、39.8%，总烟释放量（TSP）降低了69.3%、72.8%，CO 平均产率（YCO）降低了 40.2%、44.5%，均具有优异的阻燃、抑烟和减毒效果；热分析和电镜实验表明，APP 的催化脱水作用有利于炭层形成，铁、铜改性分子筛与聚磷酸铵的协同作用使炭层结构紧密。APP 对木材具有高效阻燃作用，但产生大量有毒气体，铁、铜改性分...
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
田梁材 胡云楚 夏燎原 陈旬 王洁 袁利萍
抑烟、减毒是减少火灾中人员伤亡的重要途径。采用锥形量热法、热分析法和扫描电镜研究了铁和铜改性13x分子筛和聚磷酸铵复合阻燃木材的燃烧、烟气释放和成炭特性。结果表明:铁、铜改性分子筛与聚磷酸铵复合处理木材的总热释放量(THR)与空白样相比分别降低了36.8%、39.8%,总烟释放量(TSP)降低了69.3%、72.8%,CO平均产率(YCO)降低了40.2%、44.5%,均具有优异的阻燃、抑烟和减毒效果;热分析和电镜实验表明,APP的催化脱水作用有利于炭层形成,铁、铜改性分子筛与聚磷酸铵的协同作用使炭层结构紧密。APP对木材具有高效阻燃作用,但产生大量有毒气体,铁、铜改性分子筛与聚磷酸铵复合阻燃...
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