柳杉增强阻燃处理技术研究

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木材树脂改性技术是有效利用人工林软质材的重要途径之一,同时木材阻燃技术也是木材保护领域的重要课题。本论文以柳杉木材(Cryptomeria Fortunei)为研究对象,采用三种不同浓度水溶性三聚氰胺脲醛树脂(10%,20%,30%)加入硼酸硼砂合成增强阻燃改性剂,通过采用真空加压浸渍工艺处理木材以及对柳杉改性材物理力学性能和阻燃性能进行检测分析,确定了柳杉材的改性工艺,最终实现软质柳杉木材的增强与阻燃效果。研究结果表明:(1)浓度为20%的树脂与4.5%阻燃剂(3%硼砂、1.5%硼酸)复配效果最佳。采用真空加压工艺:前后真空度为0.095MPa,时间为20分钟,加压到0.6 MPa,保持2h。(2)增强阻燃型改性剂较全面的提高了柳杉木材的力学强度,与未处理材相比,改性材的抗弯强度增加了48.6%,抗弯弹性模量增加了51.7%,顺纹抗压强度增加了153.0%,硬度在横切面、弦切面、径切面分别增加了92.4%、61.6%、140.7%。(3)改性剂也有效的改善了柳杉木材尺寸稳定性,阻湿率达到了37.6%,抗胀(缩)率55.6%;(4)改性材的氧指数大于50%,达到难燃性建筑材料的要求。(5)改性材的热释放速率和总热释放量都有所下降,前者达到35%,后者降低了8%,并且都具有良好的抑烟性;未处理材的点燃时间为12s,而改性材点燃时间为73s,远远增强了木材的难燃性,增强阻燃改性剂显著提高木材的阻燃性。
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