一種難處理松木類實(shí)木阻燃浸漬處理工藝的制作方法
【專利摘要】一種難處理松木類實(shí)木阻燃浸漬處理工藝，涉及一種木材阻燃處理工藝。所述工藝具體步驟如下：將木材試樣放入數(shù)控超聲波振蕩器中，使其浸沒于水面以下，進(jìn)行超聲波振蕩；超聲波振蕩結(jié)束后將木材試樣取出，干燥；將干燥后的木材放入真空加壓浸漬罐中；將木材阻燃溶液在浸漬罐負(fù)壓狀態(tài)下注入罐中，使阻燃液浸入木材足夠深處；將浸注罐卸壓，取出浸注好的木材；將浸注好的木材送入干燥室內(nèi)干燥，即完成樟子松木材阻燃浸漬處理。本發(fā)明工藝阻燃處理的樟子松實(shí)木，載藥率相比于普通工藝阻燃處理木材有了明顯的提升，有效提高了木材阻燃抑煙性能。
【專利說明】一種難處理松木類實(shí)木阻燃浸漬處理工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種木材阻燃處理工藝，特別是一種難處理松木類實(shí)木阻燃浸潰處理工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]木材作為一種可再生資源，廣泛地應(yīng)用于人們生活的各個(gè)方面。家具、裝修、門窗等均由木材構(gòu)成，然而木材易燃的特性也使人們時(shí)時(shí)刻刻面臨著火災(zāi)的危險(xiǎn)。一般的木材類家具在發(fā)生火災(zāi)時(shí)會(huì)很快進(jìn)入燃燒過程，釋放大量熱量，對(duì)其它木材制品及非木質(zhì)制品造成很大的危害。而經(jīng)過阻燃處理的木材類家具在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，熱量釋放大幅度降低，火勢也明顯降低，火災(zāi)不再容易蔓延。所以木材阻燃對(duì)于火災(zāi)的預(yù)防和治理有著至關(guān)重要的作用，對(duì)于人們的生命財(cái)產(chǎn)安全起著重要的意義。
[0003]樟子松作為松樹類木材，由于富含油脂、質(zhì)地緊密受到人們的喜愛。樟子松類實(shí)木在家具裝潢市場上占據(jù)著一定的份額，扮演著重要角色。但是同時(shí)樟子松木材的這些優(yōu)點(diǎn)也成為了其進(jìn)行阻燃處理的缺陷，使得木材阻燃劑成分難以進(jìn)入木材深處。本發(fā)明以難處理材樟子松為研究對(duì)象，但是適用于各種松木類實(shí)木阻燃。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明主要目的在于針對(duì)于樟子松類木材富含油脂、質(zhì)地緊密等特點(diǎn)，改善樟子松類實(shí)木的阻燃浸潰的難處理缺陷，提供一種高效、低成本的提高松木類實(shí)木的阻燃浸潰效率的工藝。
[0005]本發(fā)明按照如下步驟對(duì)松木類實(shí)木進(jìn)行阻燃浸潰處理:
[0006](I)將木材試樣放入數(shù)控超聲波振蕩器中，使其浸沒于水面以下；
[0007](2)設(shè)置水溫為60?80°C、震蕩頻率為20?40Hz、震蕩時(shí)間為30?60min ；
[0008](3)開啟超聲波振蕩器，進(jìn)行超聲波振蕩；
[0009](4)超聲波振蕩結(jié)束后將木材試樣取出，在60?70°C的干燥室中干燥24?48h ；
[0010](5)配制木材阻燃溶液，所述木材阻燃溶液由木材阻燃劑和水混合而成，木材阻燃劑的質(zhì)量濃度為8?16% ；
[0011](6)將干燥后的木材放入真空加壓浸潰罐中，開啟抽真空裝置，抽真空使浸潰罐形成0.8?1.0MPa的負(fù)壓，維持10?30min ；
[0012](7)將木材阻燃溶液在浸潰罐負(fù)壓狀態(tài)下注入罐中，并加壓至0.6?1.0MPa,維持30?60min，使阻燃液浸入木材足夠深處；
[0013](8)將浸注罐卸壓，取出浸注好的木材；
[0014](9)將浸注好的木材送入干燥室內(nèi)，在60?70°C的干燥室中干燥24?48h，即完成木材阻燃浸潰處理。
[0015]本發(fā)明以難處理材樟子松為研究對(duì)象，但是適用于各種松木類實(shí)木阻燃。為了能夠使樟子松實(shí)木吸收阻燃劑效率更高，以數(shù)控超聲波振蕩器先對(duì)木材進(jìn)行超聲波振蕩，可以產(chǎn)生超聲波空化作用。超聲波空化作用首先是從液體中強(qiáng)度薄弱的地方開始，液體中出現(xiàn)很多空化核，在聲負(fù)壓的作用下，空化核膨脹而形成空化氣泡。真空浸潰工藝為滿細(xì)胞法，前真空可以除去木材細(xì)胞結(jié)構(gòu)間的氣體，后真空可以除去外層阻燃溶液，利于干燥。
[0016]本發(fā)明采用超聲波處理可以產(chǎn)生超聲波空化作用，其產(chǎn)生的聲強(qiáng)可以破壞樟子松木材纖維結(jié)構(gòu)之問的水汽膜、油脂膜等結(jié)構(gòu)，提高阻燃溶液的浸入深度。研究中阻燃溶液選用FRW木材阻燃劑和APP阻燃劑進(jìn)行配制，木材阻燃劑FRW和APP都是非常優(yōu)異的阻燃劑，阻燃木材的阻燃抑煙效果顯著。而且FRW木材阻燃劑的主要成分是脒基脲磷酸鹽GUP和硼酸H3BO3,是一種溶解性好、酸堿性溫和的木材阻燃劑。而且本發(fā)明阻燃處理效率高，專門只用于富含油脂、質(zhì)地緊密的松木類實(shí)木的阻燃浸潰處理。本發(fā)明工藝阻燃處理的樟子松實(shí)木，載藥率相比于普通工藝阻燃處理木材有了明顯的提升，有效提高了木材阻燃抑煙性能。使用超聲波振蕩和未使用超聲波振蕩對(duì)樟子松木材阻燃浸潰處理后載藥率的影響如圖1所示，可以看出經(jīng)過超聲波振蕩再進(jìn)行真空加壓浸潰阻燃處理，較之未使用超聲波振蕩處理的樟子松木材試樣的載藥率分布更加集中，分散性降低，阻燃樟子松木材試樣平均載藥率從7.19%上升到9.85%。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1為使用與未使用超聲波振蕩樟子松木材載藥率分布圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的說明，但并不局限如此，凡是對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍中。
[0019]以樟子松實(shí)木為例，本發(fā)明按照如下步驟對(duì)難處理松木類實(shí)木進(jìn)行阻燃浸潰處理:
[0020](I)首先將木材試樣放入數(shù)控超聲波振蕩器中，使其浸沒于水面以下；
[0021](2)設(shè)置水的溫度60?80°C、震蕩頻率20?40Hz，震蕩時(shí)間30?60min ；
[0022](3)開啟超聲波振蕩器，進(jìn)行超聲波振蕩；
[0023](4)結(jié)束后將木材試樣取出，在60?70°C的干燥室中干燥24?48h ；
[0024](5)配制木材阻燃溶液；
[0025](6)將木材放入真空加壓浸潰罐中，開啟抽真空裝置，抽真空使浸潰罐形成0.8?
1.0MPa的負(fù)壓，維持10?30min ；
[0026](7)將木材阻燃溶液在浸潰罐負(fù)壓狀態(tài)下注入罐中，并加壓至0.6?1.0MPa,維持30?60min使阻燃液浸入木材足夠深處；
[0027](8)將浸注罐卸壓，取出浸注好的木材；
[0028](9)將浸注好的木材送入干燥室內(nèi)，在60?70°C的干燥室中干燥24?48h，即完成樟子松木材阻燃浸潰處理。
[0029]本發(fā)明中木材阻燃溶液由木材阻燃劑和水混合而成，其中木材阻燃劑的濃度為8?16%，所述木材阻燃劑由FRW木材阻燃劑和水溶性聚磷酸銨APP復(fù)配而成，其中水溶性聚磷酸銨聚合度20 ;FRW木材阻燃劑(CN1213603)由東北林業(yè)大學(xué)木材阻燃實(shí)驗(yàn)室制備，由脒基脲磷酸鹽GUP、硼酸以及少量助劑復(fù)配而成。木材阻燃劑的最佳復(fù)配比例經(jīng)過反復(fù)的實(shí)驗(yàn)研究得出，當(dāng)FRW木材阻燃劑和水溶性聚磷酸銨APP按照重量份75?85份/15?25份時(shí)，阻燃浸潰處理得到的樟子松實(shí)木，有較好的阻燃抑煙效果。
[0030]研究通過多個(gè)實(shí)驗(yàn)例對(duì)本發(fā)明中所述的難處理木材阻燃浸潰處理工藝進(jìn)行了研究分析:
[0031]實(shí)施例1:
[0032](I)首先將木材試樣放入數(shù)控超聲波振蕩器中，使其浸沒于水面以下；
[0033](2)設(shè)置水的溫度60?70°C、震蕩頻率20Hz，震蕩時(shí)間30min ；
[0034](3)開啟超聲波振蕩器，進(jìn)行超聲波振蕩；
[0035](4)結(jié)束后將木材試樣取出，在60?70°C的干燥室中干燥24?48h ；
[0036](5)配制木材阻燃溶液，質(zhì)量濃度8?9% ;
[0037](6)將木材放入真空加壓浸潰罐中，開啟抽真空裝置，抽真空使浸潰罐形成0.8?
0.9MPa的負(fù)壓，維持10?20min ；
[0038](7)將木材阻燃溶液在浸潰罐負(fù)壓狀態(tài)下注入罐中，并加壓至0.6?0.7MPa，維持30min使阻燃液浸入木材足夠深處；
[0039](8)將浸注罐卸壓，取出浸注好的木材；
[0040](9)將浸注好的木材送入干燥室內(nèi)，在60?70°C的干燥室中干燥24?48h，即完成樟子松木材阻燃浸潰處理。
[0041]實(shí)施例2:
[0042](I)首先將木材試樣放入數(shù)控超聲波振蕩器中，使其浸沒于水面以下；
[0043](2)設(shè)置水的溫度70?80°C、震蕩頻率40Hz，震蕩時(shí)間30min ；
[0044](3)開啟超聲波振蕩器，進(jìn)行超聲波振蕩；
[0045](4)結(jié)束后將木材試樣取出，在60?70°C的干燥室中干燥24?48h ；
[0046](5)配制木材阻燃溶液，質(zhì)量濃度9?11 % ;
[0047](6)將木材放入真空加壓浸潰罐中，開啟抽真空裝置，抽真空使浸潰罐形成0.9?
1.0MPa的負(fù)壓，維持20?30min ；
[0048](7)將木材阻燃溶液在浸潰罐負(fù)壓狀態(tài)下注入罐中，并加壓至0.7?0.8MPa，維持30min使阻燃液浸入木材足夠深處；
[0049](8)將浸注罐卸壓，取出浸注好的木材；
[0050](9)將浸注好的木材送入干燥室內(nèi)，在60?70°C的干燥室中干燥24?48h，即完成樟子松木材阻燃浸潰處理。
[0051]實(shí)施例3:
[0052](I)首先將木材試樣放入數(shù)控超聲波振蕩器中，使其浸沒于水面以下；
[0053](2)設(shè)置水的溫度70?80°C、震蕩頻率40Hz，震蕩時(shí)間60min ；
[0054](3)開啟超聲波振蕩器，進(jìn)行超聲波振蕩；
[0055](4)結(jié)束后將木材試樣取出，在60?70°C的干燥室中干燥24?48h ；
[0056](5)配制木材阻燃溶液，質(zhì)量濃度13?16% ;
[0057](6)將木材放入真空加壓浸潰罐中，開啟抽真空裝置，抽真空使浸潰罐形成0.9?
1.0MPa的負(fù)壓，維持20?30min:[0058](7)將木材阻燃溶液在浸潰罐負(fù)壓狀態(tài)下注入罐中，并加壓至0.9?1.0MPa,維持40?60min使阻燃液浸入木材足夠深處；
[0059](8)將浸注罐卸壓，取出浸注好的木材；
[0060](9)將浸注好的木材送入干燥室內(nèi)，在60?70°C的干燥室中干燥24?48h，即完成樟子松木材阻燃浸潰處理。
[0061]實(shí)施例4:
[0062](I)首先將木材試樣放入數(shù)控超聲波振蕩器中，使其浸沒于水面以下；
[0063](2)設(shè)置水的溫度60?70°C、震蕩頻率20Hz，震蕩時(shí)間60min ；
[0064](3)開啟超聲波振蕩器，進(jìn)行超聲波振蕩；
[0065](4)結(jié)束后將木材試樣取出，在60?70°C的干燥室中干燥24?48h ；
[0066](5)配制木材阻燃溶液，質(zhì)量濃度12?14% ;
[0067](6)將木材放入真空加壓浸潰罐中，開啟抽真空裝置，抽真空使浸潰罐形成0.8?
0.9MPa的負(fù)壓，維持20?30min ；
[0068](7)將木材阻燃溶液在浸潰罐負(fù)壓狀態(tài)下注入罐中，并加壓至0.9?1.0MPa,維持30?60min使阻燃液浸入木材足夠深處；
[0069](8)將浸注罐卸壓，取出浸注好的木材；
[0070](9)將浸注好的木材送入干燥室內(nèi)，在60?70°C的干燥室中干燥24?48h，即完成樟子松木材阻燃浸潰處理。
[0071]以上實(shí)施例阻燃處理的樟子松木材載藥率如表I所示:
[0072]表I樟子松木材載藥率
[0073]
【權(quán)利要求】
1.一種難處理松木類實(shí)木阻燃浸潰處理工藝，其特征在于所述工藝具體步驟如下: (1)將松木類木材試樣放入數(shù)控超聲波振蕩器中，使其浸沒于水面以下； (2)設(shè)置水溫為60?80°C、震蕩頻率為20?40Hz、震蕩時(shí)間為30?60min； (3)開啟超聲波振蕩器，進(jìn)行超聲波振蕩；(4)超聲波振蕩結(jié)束后將木材試樣取出，在60?70°C的干燥室中干燥24?48h； (5)配制木材阻燃溶液，所述木材阻燃溶液由木材阻燃劑和水混合而成,木材阻燃劑的質(zhì)量濃度為8?16% ； (6)將干燥后的木材放入真空加壓浸潰罐中，開啟抽真空裝置，抽真空使浸潰罐形成0.8?1.0MPa的負(fù)壓，維持10?30min ； (J)將木材阻燃溶液在浸潰罐負(fù)壓狀態(tài)下注入罐中，并加壓至0.6?1.0MPa,維持30?60min，使阻燃液浸入木材足夠深處； (8)將浸注罐卸壓，取出浸注好的木材； (9)將浸注好的木材送入干燥室內(nèi)，在60?70°C的干燥室中干燥24?48h，即完成木材阻燃浸潰處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的難處理松木類實(shí)木阻燃浸潰處理工藝，其特征在于所述木材為樟子松。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的難處理松木類實(shí)木阻燃浸潰處理工藝，其特征在于所述木材阻燃劑的質(zhì)量濃度為8?9%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的難處理松木類實(shí)木阻燃浸潰處理工藝，其特征在于所述木材阻燃劑的質(zhì)量濃度為9?11%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的難處理松木類實(shí)木阻燃浸潰處理工藝，其特征在于所述木材阻燃劑的質(zhì)量濃度為12?14%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的難處理松木類實(shí)木阻燃浸潰處理工藝，其特征在于所述木材阻燃劑的質(zhì)量濃度為13?16%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、3、4、5或6所述的難處理松木類實(shí)木阻燃浸潰處理工藝，其特征在于所述木材阻燃劑由FRW木材阻燃劑和水溶性聚磷酸銨APP復(fù)配而成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的難處理松木類實(shí)木阻燃浸潰處理工藝，其特征在于所述FRW木材阻燃劑和水溶性聚磷酸銨APP按照重量份75?85份/ 15?25份的比例復(fù)配。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的難處理松木類實(shí)木阻燃浸潰處理工藝，其特征在于所述水溶性聚磷酸銨聚合度20。
【文檔編號(hào)】B27K3/08GK103481343SQ201310424701
【公開日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2013年9月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月17日
【發(fā)明者】郭垂根, 王石進(jìn), 王清文, 王奉強(qiáng), 戚大偉 申請(qǐng)人:東北林業(yè)大學(xué)