木材阻燃處理方式特點探究

汪凱 鄭皓天

摘 要：本文搜集了目前木材阻燃處理方式及特點，分析了與國際技術標準的差距，以及對其研究完善方向進行展望，以期對木材阻燃技術的進步有所幫助。

關鍵詞：木材;阻燃;標準

木材作為傳統(tǒng)建材，廣泛用于古今建筑室內外裝修中，而建筑物根據(jù)用途和規(guī)模決定了其應具備的防火等級要求。法國巴黎圣母院木質屋頂結構約建于公元1220年，2019年4月15日凌晨，一場大火向人們敲響警鐘，證明了木質結構必須進行阻燃處理，才能達到強制性國家標準，使建筑滿足安全性和適用性的要求。

一、木材阻燃研究現(xiàn)狀

古往今來，木質制品因其優(yōu)秀的質量和性能，始終受到國內外消費者的青睞。木材阻燃處理方式可分為阻燃改性和阻燃隔絕兩類。

隔絕法采用防火涂料在木材表面涂刷;防火涂料也可分為兩類，其一是密封性油漆，可隔熱和空氣，阻止木材在受熱后分解出熱分解產(chǎn)物，從而延長木材耐火時間;其二是膨脹型涂料，可在著火時很快燃燒分解，生成不燃氣體，且體積快速膨脹，在材料表面及時形成一層保護層，從而對木材形成雙重保護，阻燃效果好。

防火涂料按化學性質可劃分為有機防火涂料和無機防火涂料。前者以油漆為主要原材，添加阻燃劑而成，可以替代油漆，用途廣泛，粘接牢固，防水性較好;后者本身不燃，添加阻燃劑后兼具防腐防霉效果，對木材物理性能、外觀效果和膠合強度影響很小。

阻燃法是改變木材本身燃燒性能的一種辦法。阻燃法是將木材用阻燃劑浸透，從而抑制木材燃燒。有機鹽類價格高昂，且燃燒時常產(chǎn)生毒煙，因此較少采用;無機鹽類按元素可劃分為：鹵素化合物、硼化物、磷化物、金屬類阻燃劑等，價格低廉，阻燃效果好。

阻燃劑應具有以下特征：1、阻燃性好，有效阻止木材分解燃燒、陰燃和表面燃燒;2、經(jīng)濟易得，原料豐富，便于工廠生產(chǎn);3、木材的物理性能、加工性能、外觀效果等原始特性影響較小，無毒無害環(huán)保;燃燒后產(chǎn)物低煙低毒、無腐蝕;。4、阻燃效果耐久性好，在高濕環(huán)境水解較少;5、兼具防腐、防蟲、抗流失和增強等其他性能。

二、木材阻燃標準

國際上，木材阻燃質量并沒有統(tǒng)一標準衡量。國際標準ISO1182《Reaction to fire tests for building products — Non-combustibility test》用于建筑構件不/難燃性測試，適用范圍最廣。歐盟便引用該標準，日本《建筑標準法》也將其作為不燃材料的檢測方法，我國《建筑材料及產(chǎn)品燃燒性能分類》規(guī)范中不燃材料的試驗方法也來自于此。與歐盟、日本、美國等國家相比，我國在標準編制和阻燃材料研究等方面尚顯相對落后。因此，我國需要加快完善材料阻燃質量、有毒成分分類和檢測評價系統(tǒng)，使之與國際接軌。

三、木材阻燃研究趨向

木材進行阻燃處理就是為了避免火災事故，防止出現(xiàn)人員傷亡及財產(chǎn)損失;同時加強了木結構的可靠性，保障居住使用安全。因此要在加強阻燃劑效果的同時，適當對木材其他功能有所加強，還要減少阻燃木材對環(huán)境造成污染，減少負面影響。

（一）開發(fā)低吸濕低煙高阻燃性木材

木材自身低吸濕性可以提高阻燃劑的耐流失性，還能減少加工產(chǎn)生的不良影響。結果表明，諸如硼化物類、氮磷復合類和金屬復合類阻燃劑，這些低吸濕性阻燃劑能夠有效達到高阻燃和抑煙的目的，由這三種化合物制成的氮磷、硼、金屬阻燃劑研究亟需啟動。

（二） 研究新型阻燃處理方式

現(xiàn)階段木材主要阻燃處理方式，是將原材浸泡在阻燃劑中，以此來增加載藥量，滿足阻燃效果。提高載藥量保證了木材高阻燃性，但是另一方面也提高了加工成本;各地木材性能不一，對阻燃處理要求也不盡相同，因此這種方法存在一定缺陷。新的阻燃處理工藝，例如表面改性法和溶膠-凝膠法，此類阻燃處理方式是以較低載藥量達到高阻燃性，也應作為下階段研究方向。

1、表面改性法

通過無機納米粒子表面膜、有機高分子涂層、無機或有機復合涂層對木材表面進行阻燃處理的方法稱為表面改性法。這種方法不僅增強了木材的阻燃性、耐劃性、強度和韌性，而且還新增抗菌、抗老化、抗霉變、自清潔等性能。

2、溶膠-凝膠法

溶膠-凝膠法屬于低溫濕化學合成法，特點是工藝簡單、反應溫度較低、反應能達到分子級等。在反應中，金屬化合物在酸/堿性介質催化作用下水解或醇解，生成安定的無色溶膠。將其注入木材，縮合形成三維網(wǎng)絡結構。這種方法可以在改善木材自身性能弊端同時，也不改變木材的孔隙率和生物材料性能，與木材結合更緊固，阻燃效果更好。

四、結語

由于火災的威脅，必須健全有關法規(guī)，從上而下推動木材阻燃研究。裝飾行業(yè)木制品需求量大，為滿足市場需求，必須加快阻燃產(chǎn)品的工業(yè)化進程，降低成本，提高產(chǎn)量和質量。在提高木材阻燃處理技術的同時，也應做好防火木材質量管理。由于木材在阻燃處理過程中存在不確定因素，因此在研究中，還有必要驗證單塊木材不均勻性對室內防火安全性的影響。

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