硅溶膠對(duì)速生木材杉木的阻燃改性處理.pdf

1、木材作為一種天然資源，具有環(huán)保、可再生、美觀、力學(xué)性能出色等特性，如今在建筑行業(yè)正重新得到人們的關(guān)注。我國(guó)對(duì)天然林資源的保護(hù)越來越重視，使得速生人工林木材在人造板、門窗、家具等行業(yè)所占比重不斷提升。木材最重要的缺點(diǎn)之一就是易著火燃燒，因此對(duì)速生木材的阻燃處理具有重大的意義。
　　 目前主要的阻燃劑可分為有機(jī)阻燃劑、無(wú)機(jī)阻燃劑和樹脂型阻燃劑幾大類。有機(jī)阻燃劑阻燃效率較高，不過價(jià)格昂貴，且燃燒時(shí)釋放有毒氣體。無(wú)機(jī)阻燃劑無(wú)毒無(wú)害，但阻

2、燃效率相對(duì)較低，抗流失性能差。樹脂型阻燃劑采用樹脂與無(wú)機(jī)阻燃劑的復(fù)合改善了其抗流失性能，國(guó)內(nèi)剛投入工業(yè)化生產(chǎn)，應(yīng)用還不成熟。阻燃劑的研究將朝著低毒抑煙、復(fù)合高效、納米化的方向發(fā)展。國(guó)內(nèi)外有學(xué)者采用硅溶膠處理木材，邱堅(jiān)等人有關(guān)紫椴、榿木的研究表明，相比素材，木材/SiO2氣凝膠復(fù)合材阻燃性能大有提高?？偟恼f來，目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于硅溶膠作為阻燃劑處理木材的研究報(bào)道很少。
　　 在本研究的實(shí)驗(yàn)中，針對(duì)我國(guó)南方最主要的速生人工林樹種杉木，采

3、用成品硅溶膠(SiO2溶膠)對(duì)其進(jìn)行浸漬處理，干燥得到木材/SiO2干凝膠復(fù)合材。研究了在較低壓力下(0.5MPa以下)，浸漬時(shí)間、壓力、種內(nèi)材質(zhì)差異及試件初始含水率等因素對(duì)浸漬效果的影響；采用錐形量熱儀對(duì)杉木試件進(jìn)行燃燒試驗(yàn)，分析硅溶膠改性處理對(duì)杉木阻燃性能的影響；對(duì)處理試件進(jìn)行力學(xué)性能、防腐蝕性能、尺寸穩(wěn)定性、吸濕性、抗浸提值等方面的測(cè)試，更綜合地評(píng)價(jià)阻燃改性處理對(duì)木材性能的影響。
　　 研究結(jié)果：
　　 1)隨著浸

4、漬時(shí)間增加，載藥率和浸漬深度增加，4h后變化不明顯，0.5h為較合適的浸漬時(shí)間；同種木材，試樣的材質(zhì)差異也會(huì)顯著地影響浸漬處理效果；0.5MPa以下浸漬壓力的試驗(yàn)表明：壓力對(duì)浸漬效果影響明顯，同時(shí)間載藥率隨著壓力增大明顯增加；浸漬處理時(shí)，木材試件初始含水率若低于氣干含水率(14％—17％)，則對(duì)浸漬效果影響很小。
　　 2)電子顯微鏡掃描結(jié)果表明：改性處理后木材內(nèi)部基本結(jié)構(gòu)未發(fā)生改變，硅溶膠對(duì)木材細(xì)胞壁和細(xì)胞腔有所填充，在導(dǎo)管內(nèi)