隨著人民生活水平的不斷提高 ,普通住宅、賓館和別墅等的室內(nèi)裝飾發(fā)展迅猛。初略推算每年有1 0 0 0萬(wàn)個(gè)新家庭誕生 ,還有 2 50 0多家賓館、 2萬(wàn)余家旅館和招待所要裝修改建[1 ]。膠合板作為我國(guó)室內(nèi)裝飾的主要材料 ,其產(chǎn)量和需求量都在急劇增長(zhǎng)。我國(guó)膠合板產(chǎn)量從 1 980年的 3 3 0 0萬(wàn)ｍ3到1 997年的 758 45萬(wàn)ｍ3,呈現(xiàn)大幅度增長(zhǎng)的趨勢(shì) ,預(yù)計(jì) 2 0 0 0年我國(guó)膠合板消費(fèi)量至少可達(dá) 1 0 0 0萬(wàn)ｍ3,到 2 0 0 5年可達(dá) 1 550萬(wàn)ｍ3。但易燃性是普通膠合板的致命弱點(diǎn) ,因此在許多領(lǐng)域的使用上受到限制。建筑、船和車(chē)等內(nèi)部裝修重要部位所用木質(zhì)材料都要求達(dá)到一定的難燃等級(jí)。公安部于 1 986年頒布的《建筑消防管理規(guī)則》第 1 4條明確規(guī)定 ,高層建筑的高級(jí)賓館、飯店、醫(yī)院病房和民用住宅的室內(nèi)裝修以及用作各類(lèi)防火門(mén)的表板、防火家具的制作必須用非燃或難燃材料[2 ]。同時(shí)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(ＧＢ50 2 2 2 95)《建筑內(nèi)部裝修設(shè)計(jì)防火規(guī)范》明確規(guī)定膠合板被列為可燃材料 ,必須進(jìn)行阻燃處理才能使用[3]。由此可見(jiàn) ,阻燃膠合板的研究和開(kāi)發(fā)具有廣闊的市場(chǎng)和重要的現(xiàn)實(shí)意義。
1 膠合板的燃燒理論
關(guān)于膠合板的燃燒理論 ,目前尚無(wú)詳細(xì)報(bào)道。但膠合板是一種木質(zhì)材料 ,其燃燒過(guò)程與木材基本上是相似的。
木質(zhì)材料是固體可燃物 ,其燃燒過(guò)程與氣體和液體不同。氣體和液體的燃燒是均相燃燒 ,而木質(zhì)材料的燃燒需要通過(guò)熱分解生成可燃?xì)怏w而形成氣相燃燒。熱分解剩余的殘?jiān)嫉娜紵枪滔嗳紵�。此過(guò)程被稱(chēng)為非均相燃燒[4]。木材燃燒過(guò)程包括一系列復(fù)雜的物理和化學(xué)反應(yīng)[5]。加熱溫度在 1 0 0～ 2 0 0℃ ,木材中碳水化合物開(kāi)始分解 ,產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w、水蒸汽和少量可燃性氣體 (一氧化碳 )等。在這個(gè)過(guò)程中木材吸收的熱量大于放出的熱量 ,無(wú)明顯的燃燒現(xiàn)象。當(dāng)溫度達(dá) 2 80℃時(shí) ,木材開(kāi)始真正熱分解 ,分解出一氧化碳、甲烷、乙烯和乙炔等可燃性氣體。伴隨著煙的產(chǎn)生 ,燃燒由吸熱反應(yīng)轉(zhuǎn)入放熱反應(yīng)。到 3 2 0℃時(shí) ,木材化學(xué)組成發(fā)生巨大變化 ,但仍保持木材細(xì)胞及組織的結(jié)構(gòu) ,煙生成中止 ,進(jìn)入了炭化階段[6 ]。當(dāng)溫度高于 450℃以上 ,熱分解的殘余物質(zhì)炭表面與氧反應(yīng)形成固相燃燒。在實(shí)際火災(zāi)中木質(zhì)材料的燃燒溫度可高達(dá) 80 0～ 1 3 0 0℃[7]。膠合板中有膠層 ,膠粘劑中有一定量的氮和氯元素的化合物 ,具有一定的耐燃性 ,因而膠合板的燃燒過(guò)程與木材燃燒不盡相同 ,其具體的燃燒過(guò)程和燃燒理論有待進(jìn)一步研究。
2 膠合板阻燃機(jī)理
膠合板的阻燃機(jī)理與木材阻燃機(jī)理相類(lèi)似。目前已有不少關(guān)于木材阻燃機(jī)理的論述[5, 8]。現(xiàn)歸納如下。
2 1 障礙理論
依靠阻燃劑的表面覆蓋作用阻止木材 (或膠合板 )表面與周?chē)h(huán)境進(jìn)行物質(zhì)和能量交換 ,既切斷了氧氣的供給 ,又抑制了可燃性氣體的產(chǎn)生 ,有效地減緩了木材的熱分解。
2 2 熱理論
由于阻燃劑在木材 (或膠合板 )中起散熱、吸熱和隔熱作用 ,有效地抑制木材 (或膠合板 )達(dá)到熱分解溫度和著火。
2 3 不燃?xì)怏w稀釋理論
阻燃劑受熱時(shí)分解出不燃?xì)怏w而降低燃燒面周?chē)?(或阻燃膠合板外層 )的熱量。同時(shí) ,不燃性氣體稀釋了可燃性氣體的濃度 ,干擾了燃燒連鎖反應(yīng)。
2 4 自由基捕獲理論
鹵素系列等阻燃劑在熱分解溫度下能生成活性很高的游離基。這些游離基能捕獲木材燃燒時(shí)釋放出的活性極強(qiáng)的ＯＨ自由基和Ｈ離子 ,干擾燃燒連鎖反應(yīng)。
2 5 增炭理論 (或揮發(fā)物降低理論 )
阻燃劑催化木材熱解過(guò)程 ,使它朝著產(chǎn)炭量增加和可燃性氣體減少的方向發(fā)展 ,以形成表面和木炭保護(hù)層并抑制了有焰燃燒。至今尚不能解釋所有阻燃劑作用的統(tǒng)一機(jī)理 ,只能根據(jù)具體現(xiàn)象選擇某一個(gè)或幾個(gè)機(jī)理的綜合作用加以解釋。
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