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[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
姚春花 吴义强 胡云楚 朱晓丹 杨守禄 杨建铭
为探明无机镁系化合物对木质材料的阻燃效果及特性,采用锥形量热(CONE)和热重-示差扫描量热法分析了经3种重要无机镁系化合物——氢氧化镁、氯化镁和碱式碳酸镁处理木粉的燃烧性能、发烟性能和成炭特性。结果表明:3种镁系化合物均明显降低木材的热释放速率(HRR)和总烟释放量(TSP),表现出良好的阻燃抑烟效果;3种镁系化合物通过不同机理阻滞木材燃烧,氢氧化镁在木材开始大量热解温度附近脱水并在木材表面生成熔融物而产生阻燃作用,氯化镁在凝聚相和气相阻燃,碱式碳酸镁部分分解为不燃气体抑制木材燃烧;碱式碳酸镁与氯化镁对木材具有协同阻燃抑烟效果。
[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] 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]
刘晓梅 吴义强 姚春花 张新荔 胡云楚
无机胶黏剂用于木质人造板生产时具有环保、防火等优良性能。以2.4、2.6、2.8、3.0模Na2SiO3溶液为主要原料,氧化镁、氧化铝为骨架物质,二氧化硅为固化剂,混合调制成一系列无机胶黏剂,并施加于杨木单板上,采用冷压成型工艺制备5层杨木胶合板,进而对该胶合板进行力学性能、耐水性及阻燃性能测试。结果表明:Na2SiO3基木材胶黏剂胶合样的胶合强度介于0.358至0.46 MPa之间,耐水性有待提高;热释放速率(HRR)、总热释放量(THR)和质量损失速率(MLR)均低于对照样,具有较好的阻燃效果。
关键词：
木材 Na2SiO3 胶合性能 阻燃性能
[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] 北京林业大学学报
[作者]
赵广杰 罗文圣 古野毅 任强
为了弄清楚阻燃处理木材燃烧残余物的热分解特征,将阻燃处理木材在模拟的典型火灾中燃烧后,取距燃烧表面不同位置的试样,采用热失重法研究了阻燃处理木材燃烧残余物的热分解过程,结果表明:①阻燃处理木材及其燃烧残余物的热分解开始温度没有明显的差别,未处理木材燃烧残余物的热分解开始温度比未燃烧木材高;②阻燃处理木材中阻燃剂的热分解峰值温度为200℃,随着燃烧过程的进行,归属于阻燃剂的峰消失;③阻燃处理木材燃烧残余物热分解温度曲线中,在230℃附近归属于半纤维素的峰消失,在210~240℃出现了一个缓慢的肩;④阻燃处理木材及其燃烧残余物的质量损失速度曲线主峰温度比未处理木材及其燃烧残余物降低100℃,质量损...
[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]
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...
[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]
徐洪锦
为有效预防和控制木质材料引起的火灾,需对不同木材的燃烧性能加以研究分析。本研究主要利用锥形量热仪对各种木材燃烧性能进行测试,得出了燃烧过程中的有效燃烧热量、热释放速率和总释放的热量等相关有效数据,并以此来进行木材燃烧的降解和阻燃。
关键词：
木材 燃烧 阻燃 未阻燃
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
罗文圣 赵广杰 任强
为了弄清楚阻燃处理木材的燃烧及其热传导规律 ,该研究采用多功能耐火实验炉模拟典型火灾的发生过程 ,测定了未处理、阻燃剂水溶液浸渍处理、涂刷防火涂料白皮松和水曲柳木材的燃烧及木材内不同位置的升温过程 .结果表明 :①火灾发生过程中未处理木材、阻燃浸渍处理和涂刷防火涂料木材内部温度上升过程出现 5个阶段 ;②经过阻燃浸渍处理和涂刷防火涂料后 ,木材的燃烧炭化速度降低了 2 1 1%～ 35 6 % ,内部温度上升速度大幅度下降 ;③白皮松木材的燃烧炭化速度比水曲柳木材的燃烧炭化速度快 8 5 %～ 17 4 % ;④未处理木材沿弦向的燃烧炭化速度比径向快 5 8%～ 10 5 % ;⑤木材内...
关键词：
木材 阻燃处理 燃烧 热传导
[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...
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