硅溶膠對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。我國對天然林資源的保護越來越重視，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。木材最重要的缺點之一就是易著火燃燒，因此對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阻燃劑、無機阻燃劑和樹脂型阻燃劑幾大類。有機阻燃劑阻燃效率較高，不過價格昂貴，且燃燒時釋放有毒氣體。無機阻燃劑無毒無害，但阻

2、燃效率相對較低，抗流失性能差。樹脂型阻燃劑采用樹脂與無機阻燃劑的復合改善了其抗流失性能，國內(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、復合高效、納米化的方向發(fā)展。國內(nèi)外有學者采用硅溶膠處理木材，邱堅等人有關(guān)紫椴、榿木的研究表明，相比素材，木材/SiO2氣凝膠復合材阻燃性能大有提高?？偟恼f來，目前國內(nèi)外關(guān)于硅溶膠作為阻燃劑處理木材的研究報道很少。
　　 在本研究的實驗中，針對我國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)對其進行浸漬處理，干燥得到木材/SiO2干凝膠復合材。研究了在較低壓力下(0.5MPa以下)，浸漬時間、壓力、種內(nèi)材質(zhì)差異及試件初始含水率等因素對浸漬效果的影響；采用錐形量熱儀對杉木試件進行燃燒試驗，分析硅溶膠改性處理對杉木阻燃性能的影響；對處理試件進行力學性能、防腐蝕性能、尺寸穩(wěn)定性、吸濕性、抗浸提值等方面的測試，更綜合地評價阻燃改性處理對木材性能的影響。
　　 研究結(jié)果：
　　 1)隨著浸

4、漬時間增加，載藥率和浸漬深度增加，4h后變化不明顯，0.5h為較合適的浸漬時間；同種木材，試樣的材質(zhì)差異也會顯著地影響浸漬處理效果；0.5MPa以下浸漬壓力的試驗表明：壓力對浸漬效果影響明顯，同時間載藥率隨著壓力增大明顯增加；浸漬處理時，木材試件初始含水率若低于氣干含水率(14％—17％)，則對浸漬效果影響很小。
　　 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，硅溶膠對木材細胞壁和細胞腔有所填充，在導管內(nèi)