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[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
曹婷 张晔 孙子清 王明枝
【目的】为提高木材的阻燃抑烟性能，本研究采用金属有机框架材料（MOF）作为新型阻燃剂，选用MIL-100(Fe)处理木材，制备一种绿色环保的阻燃材料，旨在为木材阻燃提供新思路。【方法】以MIL-100(Fe)为阻燃剂，采用常压浸泡（WJP组）和真空加压浸渍（W-JZ组）两种方法，在木材体内原位合成MIL-100(Fe)。利用扫描电子显微镜、X射线衍射和傅里叶变换红外光谱分析处理材形貌结构；采用氮气吸附法对处理材的孔隙结构进行表征；采用极限氧指数、热重测试、锥形量热测试评估处理材的热稳定性和阻燃抑烟性能；最后采用扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱对残炭进行形貌结构表征并进行机理分析。【结果】两种处理方法均可在木材内原位合成MIL-100(Fe)，其中W-JZ组有更多的MIL-100(Fe)前驱体溶液进入木材内部并完成结晶，质量增长率达24.36%，形成的晶体结构更完整均匀，尺寸更小。MIL-100(Fe)处理材表现出良好的热稳定性，其中W-JZ组残炭率提升了39.99%，热质量损失速率峰值降低了26.47%。MIL-100(Fe)处理材的总热释放量和总烟释放量降低，阻燃抑烟性能良好。MIL-100(Fe)发挥凝聚相与气相阻燃作用。其分解过程中可释放不可燃气体稀释可燃气体浓度，同时利用多级孔结构吸附烟气。分解后形成的Fe_3O_4催化木材脱水反应生成致密的炭层，阻止热量和氧气的传递及可燃性挥发产物的释放。【结论】本研究采用MIL-100(Fe)阻燃剂处理木材，有效提高了木材的热稳定性与阻燃抑烟性能，丰富了现有木材阻燃体系。
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)
[作者]
王晓倩 于志明 张扬
为提高木材的渗透性，对杨木单板进行了水热和Ｎａ ＯＨ溶液预处理，用酸性染料和ＢＬ－阻燃剂对处理后的单板进行染色和阻燃同步处理，考察预处理工艺对单板上染率、氧指数、耐日晒牢度和耐水洗牢度的影响．结果表明：４种不同预处理方式均提高了单板的渗透性，上染率和氧指数都增大；水热处理的单板耐日晒牢度和耐水洗牢度均提高；Ｎａ ＯＨ溶液处理的单板耐日晒牢度变差，单板表面局部甚至变黑；８ ｇ·Ｌ－１Ｎａ ＯＨ处理４０ ｍｉＮ的单板耐水洗牢度最差，色差值最大为１６．１７２ＮＢＳ．综合分析得出的较优预处理工艺为８０℃热水处理５ Ｈ．
关键词：
预处理 杨木单板 染色 阻燃
[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] 中南林业科技大学学报
[作者]
张晓滕 母军 储德淼 赵阳
为降低氮磷阻燃剂浸渍处理杨木的吸湿率，在氮磷阻燃剂合成过程中添加少量三聚氰胺（ＭＥＬ），在磷酸、尿素和ＭＥＬ不同的摩尔比下合成了ＮＰ、ＮＰ－ＭＥＬ－１、ＮＰ－ＭＥＬ－２和ＮＰ－ＭＥＬ－３。杨木置于浓度为１０％阻燃剂溶液中，在温度为８０℃水浴中浸渍处理。之后对四个配方处理试件进行吸湿率、氧指数、烟密度和锥形量热分析。结果表明：载药率为１０％左右时，ＮＰ－ＭＥＬ－３处理试件的吸湿率达到美国建筑规范＜２８％的要求；载药率为１２％左右时，与ＮＰ处理杨木相比，ＮＰ－ＭＥＬ－３处理试件的氧指数值提高１４．８６％，第一热释放速率峰值降低４０％，释热总量降低３３．８９％，ＣＯ产量降低３４．３８％，残碳率提高了．．．
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
吴赵旭 张晓滕 母军
用氧指数、锥形量热等方法研究了浸渍和喷涂氮磷阻燃剂后轻质木丝板的阻燃性能，并采用ＳＰＳＳ软件统计分析各性能之间的关系。结果表明：随着阻燃溶液浓度的增大，阻燃轻质木丝板载药率和氧指数均增加，浸渍处理木丝载药率明显高于喷涂处理木丝，但两者氧指数值相差不大；成板浸渍、木丝浸渍和木丝喷涂阻燃处理轻质木丝板释热速率明显低于对照组，且第二放热峰完全消失，燃烧时间约１５０ Ｓ，比对照组减少了７５％，点火时间延长，平均有效燃烧热分别降低了８１％、７８％、７７％，质量损失速率分别降低了３５％、５３％、４１％；对照组试件燃烧释放总热大于５０ ＭＪ／Ｍ２，而阻燃处理试件最低仅为４ ＭＪ／Ｍ２，降低约９０％；阻燃处理．．．
[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] 浙江农林大学学报
[作者]
杨优优 鲍滨福 沈哲红
以马尾松Pinus massoniana为试材,分别采用质量分数为2.0,10.0,20.0,40.0 g.kg-1的纳米氧化锌进行处理,比较了纳米氧化锌处理前后马尾松材防霉性能和阻燃性能的差异。结果表明:相同处理时间下,马尾松试件载药量和防霉效果均随纳米氧化锌浸渍质量分数的增加而提高。纳米氧化锌处理马尾松材的霉变时间比未处理材霉变时间推迟3~4周,防霉效果良好。2.0 g.kg-1纳米氧化锌处理的马尾松材的点燃时间比未处理材延迟7 s,20.0g.kg-1纳米氧化锌处理的马尾松材的总发烟量比未处理材低。纳米氧化锌对马尾松材的热释放速率、总热释放量、质量损失速率和平均有效燃烧热影响不明显。
关键词：
林业工程 马尾松 纳米氧化锌 防霉 阻燃
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
殷宁
在水溶性木材防腐剂ＣＣＡ中加入阻燃剂，使处理材在防腐的同时，提高了阻燃性．该文探讨了水溶性复方处理剂的配制和对木材处理的作用机理，为木材的性能改善提供理论依据．
关键词：
复方处理剂,木材,阻燃性
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
王明枝 张宇 曹金珍 母军
以速生杨木为原料、酚醛树脂为胶黏剂、硼酸-硼砂为阻燃剂、十二烷基二甲基甜菜碱为助剂,制备杨木定向刨花板(OSB);并利用锥形量热仪研究硼酸-硼砂添加量为12%时,十二烷基二甲基甜菜碱的添加量(0.6%、1.2%和1.8%)对OSB阻燃性能的协效作用。结果表明:1)十二烷基二甲基甜菜碱添加量为1.2%时与硼酸-硼砂的协效作用最好,OSB阻燃性能最优,该OSB与空白试件相比,引燃时间延长,残余物质质量分数提高,平均释热速率、释热总量、平均质量损失率、发烟总量和平均比消光面积等均有不同程度降低,其中抑烟效果最为显著,同时具有促进成炭的作用。2)硼酸-硼砂与十二烷基二甲基甜菜碱之间存在显著的协效阻燃作...
[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]
李世友 杨孝淋 李生红 王少名 王秋华
在对滇中地区云南油杉、旱冬瓜、云南松、直杆蓝桉、华山松5个主要造林树种树皮进行结构特征分析、工业分析和热辐射作用下树皮质量变化、内表面温度变化测定的基础上,提出树皮的阻燃性参数FRP;按照FRP值大小对5种树皮的阻燃性由强到弱的排序为:旱冬瓜、云南油杉、云南松、直杆蓝桉、华山松。根据5种树皮的阻燃性和林木耐火性差异提出相应的森林消防措施。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
王勇 袁利萍 何东风 胡云楚 袁光明
【目的】利用氮-磷阻燃剂和金属盐/介孔凝胶的高效协同阻燃作用，减少木质材料热量释放的同时，降低其烟雾毒气，探索木质材料高效阻燃基础上解决火灾烟雾毒气问题。【方法】通过真空加压浸渍处理将硅源前驱物和APP的复合阻燃剂负载于泡桐细胞腔中，并原位构建APP/硅凝胶复合体系。采用SEM、CONE、TGA等测试与分析手段研究APP/硅凝胶复合体系对泡桐的阻燃减毒作用。【结果】SEM显示掺杂改性的凝胶颗粒成功地沉积在木材导管和细胞腔中，与细胞壁结合紧密。CONE试验表明，APP/硅凝胶能高效抑制木材的热释放，但却无法减少烟雾毒气的生成，这一直是APP阻燃剂需要克服的缺点。Fe、Mn掺杂的PF-Fe/APP/Gel与PF-Mn/APP/Gel的PHRR、THR等热释放值比PF-APP/Gel试样下降更为显著，其THR较于泡桐素材PF-UN也分别下降了66.05%、75.62%，比PF-APP/Gel减少了7.7、10.8 MJ/m2。同时PF-Fe/APP/Gel与PF-Mn/APP/Gel表现了优异抑烟作用，不仅其TSP2较PF-UN分别下降了13.9%、13.43%,SPR降低了64.9%、66.2%，其SPR、TSP、YCO也明显低于PF-APP/Gel。由TGA可知，APP的加入可明显提高浸渍泡桐成炭量，使其在更低的温区成炭，但PF-APP/Gel在600～800℃高温区稳定性下降，Fe、Mn掺杂可提高试样在高温下的稳定性。PF-Fe/APP/Gel和PF-Mn/APP/Gel在800℃的残炭量从PF-UN的19.9%上升到38.3%、38.2%，比PF-APP/Gel也提高约4%。残炭分析发现PF-Fe/APP/Gel和PF-Mn/APP/Gel的CONE试验残炭形成了一个绵延致密的整体炭层。【结论】研究表明，在木材催化成炭的过程中，Fe、Mn盐能明显促进APP/硅凝胶与泡桐的成炭作用，形成的Fe(Mn)-Si-磷酸盐炭层质量高，是抵挡材料的热量释放和烟气产生的致密坚固屏障。
[期刊] 浙江林学院学报
[作者]
李世友 李小宁 李生红 金贵军 周全 胡小龙 王秋华
在火烧迹地调查的基础上,分析了滇中云南油杉Keteleeria evelyniana,华山松Pinusarmandii,云南松Pinus yunnanensis等3种树种在不同林火行为下的耐火性差异,确定了从树皮的阻燃性角度分析林木耐火性的研究方法。对3种树种的树皮的结构进行了调查,对树皮的平均厚度、含水率、导热系数、氧指数和热辐射作用下的质量损失过程和树皮内表面温度变化过程6个阻燃性相关因子进行了测定和分析。结果表明:①云南油杉树皮内皮层结构完整不开裂,外皮层疏松,平均厚度是云南松和华山松树皮的1.38和3.07倍,导热系数为云南松树皮和华山松树皮的67.66%和54.85%,氧指数是云南松...
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
李为义 张求慧 赵广杰
为了开发新型阻燃木质壁纸，采用复合阻燃剂（组成包括聚磷酸铵、季戊四醇、磷酸胍和纳米有机蒙脱土）对壁纸的面层装饰薄木和底层无纺纸分别进行超声浸渍处理，制成阻燃木质壁纸（ＦＲＷＷ）。采用锥形量热仪、扫描电镜和电子能谱、傅里叶红外光谱分别表征ＦＲＷＷ的阻燃性、表面微观结构和元素种类及含量、化学反应官能团。采用ＣＩＥ１９７６（Ｌ＊ａ＊ｂ＊）色空间表色系统对阻燃前后木质壁纸的色差进行表征。结果表明：１）与ＰＶＣ壁纸相比，ＦＲＷＷ的点燃时间延迟了２倍，热释放速率和有效燃烧热分别减少了８．８８％和３０．７９％，总烟释放量和比消光面积分别减少了２８．０２％和５３．０９％，但ＦＲＷＷ的总热释放量、质量损失率及Ｃ．．．
关键词：
复合阻燃剂 木质壁纸 结构与性能 表征
[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%。
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