阻燃纖維板生產(chǎn)工藝關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、中密度纖維板的物理力學(xué)性能良好，市場需求量大，被廣泛應(yīng)用與家具制造、建筑室內(nèi)裝修、車船內(nèi)部裝飾、包裝材料等領(lǐng)域。以木質(zhì)基材為主的中密度纖維板屬于易燃材料，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，易燃的人造板很容易被點(diǎn)燃并且使得火勢迅速蔓延。因此，利用科學(xué)技術(shù)制備具有優(yōu)良阻燃性能的中密度纖維板對人造板行業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要。本研究自主合成多糖類多核雜化阻燃劑和微膠囊阻燃劑，將阻燃劑利用有機(jī)/無機(jī)復(fù)合技術(shù)處理?xiàng)钅纠w維，并結(jié)合微膠囊化技術(shù)制備的微膠囊阻燃劑，將其應(yīng)用于阻燃

2、中密度纖維板的制備，然后通過對纖維板物理力學(xué)性能及阻燃性能檢測，得到阻燃中密度纖維板關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)，并在湖北福人木業(yè)有限公司完成中試生產(chǎn)。
　　通過研究，得到以下結(jié)論：
　?、哦嗵穷惗嗪穗s化阻燃劑的性能分析
　　該阻燃劑主要由金屬鋁化合物、硅酸鹽等組成，屬于有機(jī)-無機(jī)雜化阻燃劑，成分中包含B、Al、Si等阻燃元素，其阻燃機(jī)理包括：覆蓋機(jī)理、成炭機(jī)理、熱機(jī)理等。阻燃劑中的硅酸鹽和硼化物等物質(zhì)在受熱條件下熔融并覆蓋在纖維表面

3、，起到隔熱的作用，也可促進(jìn)纖維成炭。此外，硼化物具有良好的抑煙作用。
　　⑵微膠囊阻燃劑的性能分析
　　阻燃微膠囊受熱時(shí)分解釋放出難燃性氣體，如H2O、CO2、NO2、NH3，從而稀釋氧氣及木材熱解釋放出的可燃?xì)怏w，并分解生成磷酸、焦磷酸等無機(jī)酸，無機(jī)酸對木材有促進(jìn)脫水成炭的作用。另一方面，微膠囊阻燃劑與多糖類多核雜化阻燃劑共同作用，從而降低了產(chǎn)煙量和熱釋放量，以達(dá)到更優(yōu)的阻燃效果。
　?、怯袡C(jī)/無機(jī)復(fù)合技術(shù)處理?xiàng)钅纠w

4、維制備阻燃纖維板的物理性能和燃燒性能分析
　　多糖類多核雜化阻燃劑的加入有效提高了中密度纖維板的阻燃性能。當(dāng)阻燃液A與阻燃液B復(fù)配比例為1.3:1時(shí)，阻燃液A的添加量為4.8％時(shí)，中密度纖維板的熱釋放速率峰值相對素板下降了36%，釋熱總量平均值下降了35%，煙釋放總量下降了14%，有效燃燒熱值的平均值下降了31%，比消光面積也下降了5%。此外，從殘?zhí)繉Ρ戎邪l(fā)現(xiàn)，未處理的素板燃燒后的炭層呈灰色粉狀，沒有強(qiáng)度，而阻燃液處理后，纖維板燃

5、燒后的炭層結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度增加，且相對素板更致密。
　　阻燃液A、B組分的引入對中密度纖維板的物理力學(xué)性能產(chǎn)生較大影響，使得阻燃板的物理強(qiáng)度下降，但結(jié)果仍高于國家標(biāo)準(zhǔn)的要求。隨著阻燃液添加量的增加，阻燃板的物理力學(xué)性能呈先上升后下降的趨勢，當(dāng)阻燃液A與阻燃液B復(fù)配比例為1.3:1時(shí)，阻燃液A的添加量為4.8%時(shí)，即混合阻燃液pH值為6~6.5，以該比例處理纖維而制得的阻燃中密度纖維板的物理力學(xué)性能最好。
　?、任⒛z囊化技術(shù)制備微膠

6、囊阻燃劑對纖維板物理性能和燃燒性能的影響
　　阻燃微膠囊可顯著提高纖維板的阻燃性能。隨著微膠囊阻燃劑添加量的增加，中密度纖維板的氧指數(shù)顯著提高，當(dāng)微膠囊阻燃劑添加量為15%時(shí)，阻燃板的氧指數(shù)較素板提升了17個(gè)百分點(diǎn)，達(dá)到難燃級別。與素板相比，添加15%微膠囊時(shí)，纖維板的熱釋放速率峰值下降了54%，總熱釋放量、有效燃燒熱平均值各下降44%和31%左右。煙釋放速率明顯降低，煙釋放總量下降75%左右。此外，隨著微膠囊阻燃劑添加量的增加，

7、燃燒后樣品的表面炭層的強(qiáng)度也逐漸增大，并且炭層越來越致密。當(dāng)微膠囊阻燃劑添加量達(dá)到15%時(shí)，燃燒后樣品的炭層最完整。
　　在考慮物理力學(xué)性能的前提下，微膠囊阻燃劑的添加量越大，阻燃中密度纖維板物理力學(xué)性能越好?？紤]到微膠囊阻燃劑的成本較高及極限氧指數(shù)，選擇12%作為下一步試驗(yàn)的添加量。經(jīng)過上述分析，最終確定阻燃液A的添加量為4.8%，阻燃液B的添加量為3.6%，微膠囊阻燃劑的添加量為12%。
　　⑸阻燃中密度纖維板中試結(jié)果及