古建木構(gòu)件用阻燃底涂樹脂的研發(fā)
發(fā)布時間:2021-10-17 08:41
提高木結(jié)構(gòu)古建筑自身的防火能力,對古建文物的傳承具有重要意義。以云杉和輻射松木材為研究對象,探討阻燃底涂樹脂對木材引燃時間、燃燒放熱的影響和作用機制。結(jié)果表明,阻燃樹脂對延長引燃時間效果明顯,最長可達9 min;木材燃燒初期的快速熱釋放得到有效抑制,熱釋放速率峰值顯著降低,從而大大降低了對流傳熱引發(fā)火蔓延的風(fēng)險。
【文章來源】:木材工業(yè). 2020,34(04)北大核心
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
阻燃樹脂對試材引燃時間的影響
阻燃樹脂改變了木材燃燒熱的釋放過程。在相同的時間內(nèi),兩種對照材典型的雙峰釋熱過程并未出現(xiàn)在其阻燃處理試材中(圖2a、c),而且熱釋放速率和放熱總量(圖2b、d))均被抑制,最重要的是受熱初期由引燃所引起的第一放熱峰延遲出現(xiàn),而且涂布量越大,延遲時間越長;即使被引燃后也是以較低的熱釋放速率緩慢增加,不像對照材那樣呈現(xiàn)尖銳的釋熱峰(熱釋放速率曲線幾乎與橫坐標(biāo)軸垂直)。從開始燃燒到熄滅期間,材料的熱釋放速率的最大值為熱釋放速率峰值,被定義為火強度。該值越大,反饋給材料表面的熱就越多,會加速材料的熱裂解速度,產(chǎn)生更多的揮發(fā)性可燃物,加速火焰?zhèn)鞑,火?zāi)危險性增大[11]。300 s內(nèi)試材的HRRmax、HRR平均以及THR平均(列于表1),反映了材料受熱初期的釋熱特性。
上述結(jié)果表明,阻燃樹脂表現(xiàn)出良好的阻燃性能。采用馬弗爐加熱的方法,觀察阻燃樹脂從受熱、開始發(fā)泡、逐漸形成膨脹炭質(zhì)層等發(fā)育過程及微觀結(jié)構(gòu),見圖3。隨著受熱時間的推移,阻燃樹脂發(fā)育成相當(dāng)于自身厚度幾十倍的炭質(zhì)層。如受熱30 s時,膨脹體積發(fā)育到涂層原體積的79.4倍,而且越來越致密,在木材和熱源之間構(gòu)筑了一道屏障。炭質(zhì)層的作用表現(xiàn)在兩個方面[12-13]:1)隔絕外界熱量和氧氣向木材的傳輸,因此木材燃燒初期的快速熱釋放過程被抑制,快速釋熱峰延遲出現(xiàn),熱釋放速率也大幅度降低;2)炭質(zhì)層抑制了木材熱解釋放的可燃性氣體向表面的逸出,因此木材受熱初期雖然有降解但并沒有被引燃,引燃時間被延長。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]古建筑火災(zāi)分析及預(yù)防[J]. 蒙慧玲,陳保勝. 新建筑. 2010(06)
[2]淺談古建筑火災(zāi)特點和防護對策[J]. 申俊云. 中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù). 2007(06)
[3]人工林木材燃燒性能的研究[J]. 吳玉章,原田壽郎. 林業(yè)科學(xué). 2004(02)
[4]木材表面火蔓延特性的動態(tài)測量研究[J]. 王喜世,廖光煊,范維澄,秦俊. 火災(zāi)科學(xué). 2000(01)
本文編號:3441468
【文章來源】:木材工業(yè). 2020,34(04)北大核心
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
阻燃樹脂對試材引燃時間的影響
阻燃樹脂改變了木材燃燒熱的釋放過程。在相同的時間內(nèi),兩種對照材典型的雙峰釋熱過程并未出現(xiàn)在其阻燃處理試材中(圖2a、c),而且熱釋放速率和放熱總量(圖2b、d))均被抑制,最重要的是受熱初期由引燃所引起的第一放熱峰延遲出現(xiàn),而且涂布量越大,延遲時間越長;即使被引燃后也是以較低的熱釋放速率緩慢增加,不像對照材那樣呈現(xiàn)尖銳的釋熱峰(熱釋放速率曲線幾乎與橫坐標(biāo)軸垂直)。從開始燃燒到熄滅期間,材料的熱釋放速率的最大值為熱釋放速率峰值,被定義為火強度。該值越大,反饋給材料表面的熱就越多,會加速材料的熱裂解速度,產(chǎn)生更多的揮發(fā)性可燃物,加速火焰?zhèn)鞑,火?zāi)危險性增大[11]。300 s內(nèi)試材的HRRmax、HRR平均以及THR平均(列于表1),反映了材料受熱初期的釋熱特性。
上述結(jié)果表明,阻燃樹脂表現(xiàn)出良好的阻燃性能。采用馬弗爐加熱的方法,觀察阻燃樹脂從受熱、開始發(fā)泡、逐漸形成膨脹炭質(zhì)層等發(fā)育過程及微觀結(jié)構(gòu),見圖3。隨著受熱時間的推移,阻燃樹脂發(fā)育成相當(dāng)于自身厚度幾十倍的炭質(zhì)層。如受熱30 s時,膨脹體積發(fā)育到涂層原體積的79.4倍,而且越來越致密,在木材和熱源之間構(gòu)筑了一道屏障。炭質(zhì)層的作用表現(xiàn)在兩個方面[12-13]:1)隔絕外界熱量和氧氣向木材的傳輸,因此木材燃燒初期的快速熱釋放過程被抑制,快速釋熱峰延遲出現(xiàn),熱釋放速率也大幅度降低;2)炭質(zhì)層抑制了木材熱解釋放的可燃性氣體向表面的逸出,因此木材受熱初期雖然有降解但并沒有被引燃,引燃時間被延長。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]古建筑火災(zāi)分析及預(yù)防[J]. 蒙慧玲,陳保勝. 新建筑. 2010(06)
[2]淺談古建筑火災(zāi)特點和防護對策[J]. 申俊云. 中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù). 2007(06)
[3]人工林木材燃燒性能的研究[J]. 吳玉章,原田壽郎. 林業(yè)科學(xué). 2004(02)
[4]木材表面火蔓延特性的動態(tài)測量研究[J]. 王喜世,廖光煊,范維澄,秦俊. 火災(zāi)科學(xué). 2000(01)
本文編號:3441468
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