内装修装饰材料热解与燃烧特性研究

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随着内装修装饰材料的广泛使用,其火灾危险性日益突出。对内装修材料的热解与燃烧特性研究,可以初步掌握室内火灾的发生、发展与火势蔓延特点,同时也可以为材料的合理选用和建筑防火与控制提供理论指导,其意义重大。本文在对所选装饰材料做了全面调查研究的前提下,设置不同实验工况条件,进行了热解实验和热动力学分析,并进一步对所选材料进行了建筑材料燃烧或分解的烟密度试验,综合考虑到了装饰材料的热解与燃烧特性。其研究结果对室内装饰材料的选取与防火方面有一定的指导意义。首先,综述了国内外装修装饰材料的研究现状与其火灾危害性,根据我国目前日益严重的高层建筑火灾的形势,结合人们越来注重室内健康与安全性的迫切需求下,提出了本文的研究方法和研究内容。其次选取地板、壁纸、地毯、棉布四大类为试验材料料,根据材质的不同,把各类材料又分为很多种,设置不同升温速率(10℃/min、15℃/min.20℃/min)分别进行热失重实验。利用excel、Origin软件进行TG、DTG、DSC曲线的分析。研究表明:绝大部分的装修装饰材料的热解过程分为三个反应阶段,主要的热解阶段是半纤维素和纤维素热解,其水分蒸发阶段与木质素热解所占比率较小;升温速率增大会使得反应向高温区推进,其对样品的开始热解的温度和热解温度范围影响比较明显;增加空气流速使得TG曲线向低温区移动,增大了材料的火灾危险性。同时,随着试样用量的增加,会使TG曲线向高温方向偏移。通过对常见的固体G(a)模型的对比研究,建立合适的装修装装饰材料的热解动力学模型,利用Coast-Redfern法,求解了热分析动力学参数活化能E和指前因子A。最后,考虑到材料的发烟特性,对各类材料进行了燃烧或分解的烟密度试验,计算出了各种材料的最大烟密度(MSD)和烟密度等级(SDR),为材料的合理选取和防火方面提供了一个可以参考的技术参数。
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