胶合板及木材阻燃机理的研究【批木网】
发布时间: 2015年12月22日 09:43:00
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1 胶合板及木材的燃烧理论
木质材料是固体可燃物，其燃烧过程与气体和液体不同。气体和液体的燃烧是均相燃烧，而木质材料的燃烧需要通过热分解生成可燃气体而形成气相燃烧；热分解剩余的残渣（炭）的燃烧是固相燃烧，此过程被称为非均相燃烧。
木材燃烧过程包括一系列复杂的物理和化学反应。加热温度在100~200℃，木材开始分解，产生二氧化碳气体、水蒸气和少量可燃性气体，如一氧化碳等。在这个过程中木材吸收的热量大于放出的热量，无明显的燃烧现象。当温度达280℃时，木材开始真正热分解，分解出一氧化碳、甲烷、乙烯和乙炔等可燃性气体。伴随着烟的产生，燃烧由吸热反应转入放热反应。到320℃时，木材化学组分发生巨大变化，但仍保持木材细胞及组织的结构，烟生成中止，进入了炭化阶段。当温度高于450℃时，热分解的残余物质表面与氧反应形成固相燃烧。在实际火灾中木质材料的燃烧温度可高达800~1300℃。胶合板中有胶层，胶黏剂中有一定量的氮和氯元素的化合物，具有一定的耐燃性，因而胶合板的燃烧过程与木材燃烧并不等同，其具体的燃烧过程和燃烧理论有待进一步研究。
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2 胶合板及木材的阻燃机理胶合板的阻燃机理与木材阻燃机理相似。目前已有不少关于木材阻燃机理的论述，归纳如下：
1）障碍理论：依靠阻燃剂的表面覆盖作用阻止木材（或胶合板）表面与周围环境进行物质和能量交换，既切断了氧气的供给，又抑制了可燃性气体的产生，有效地减缓了木材的热解。
2）热理论：由于阻燃剂在木材（或胶合板）中起散热、吸热和隔热作用，有效地抑制木材（或胶合板）达到热分解温度和着火点。
3）不燃气体稀释理论：阻燃剂受热时分解出不燃气体而降低燃烧面周围（或阻燃胶合板外层）的热量。同时，不燃性气体稀释了可燃性气体的浓度，干扰了燃烧连锁反应。
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4）自由基捕获理论：卤素系列等阻燃剂在热分解温度下能生成活性很高的游离基。这些游离基能捕获木材燃烧时释放出的活性极强的OH-和H＋，干扰燃烧连锁反应。5）增炭理论（或挥发物降低理论）：阻燃剂催化木材热解过程，使它朝着产炭量增加和可燃性气体减少的方向发展，以形成表面木炭保护层并抑制有焰燃烧。
至今尚不能解释所有阻燃剂作用的统一机理，只能根据具体现象，选择某一个或几个机理的综合作用加以解释。
3 阻燃胶合板生产工艺流程
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根据阻燃处理方法不同，常用阻燃胶合板的3种生产工艺流程如图1所示。4 阻燃效果测试方法
阻燃胶合板是一种新型材料。对阻燃胶合板的检测，国内尚无统一的设备和方法，一般参照GB8624—2006《建筑材料及制品燃烧性能分级》和GB/T8625—2005《建筑材料难燃性试验方法》等检测标准。为了评价阻燃木质材料在实际火灾中的阻燃特性，需要在模拟条件下测试阻燃指标，如难燃性、火焰蔓延性、自熄性和燃烧失重等。目前的测试方法主要有以下4类：燃烧试验法；研究型测试法，比如热分析法等；发烟性和毒性测试法；木质材料应用性测试法。本文着重分析国内运用热分析技术对胶合板阻燃效果评价的应用情况。
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