[發明專利]使用組合的耐久性和阻燃性的木材和工程化木制品的增強性能

有效

• 申請號: 201880051305.1
• 申請日: 2018-06-27
• 公開（公告）號: CN110997255B
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發明（設計）人: R·P·莫恩
• 申請（專利權）人: 木材改良技術有限公司
• 主分類號: B27K3/26
• 分類號: B27K3/26;B27K3/20;A01N59/20;A01N43/653;A01N3/00;A01P3/00;B27K3/08;C09K21/02;A01P7/04
• 代理公司: 北京匯知杰知識產權代理有限公司 11587
• 代理人: 楊巍;柴春玲

本發明描述了一種處理方法或工藝及其木制品。具體地，單相溶液的產品制劑，將木材防腐劑(耐久性組分)與阻燃劑[FR]組分結合在一起以生產耐久性阻燃劑[dFR]處理的木制品。耐久性組分包括多種銅基和非銅基的木材防腐劑，而阻燃劑[FR]組分包括堿金屬硅酸鹽和堿金屬鋁酸鹽化合物。耐久性阻燃劑[dFR]的工作溶液經過化學浸漬(處理)，然后進行加熱(固定)處理步驟，將化學品鎖定在木材中，使其不可浸出。耐久性阻燃劑[dFR]處理的木制品經過測試，具有增強的防火性能。加熱時，木材經歷熱降解和燃燒，產生氣體、蒸汽、焦油和木炭。使用“錐形量熱計”燃燒測試方法(AS/NZS 3837)，耐久性阻燃劑[dFR]處理的木制品與未處理的輻射松相比，顯示出以下參數的顯著降低：熱釋放速率(HRR峰值和HRR平均值)、質量損失速率(MLR)和煙霧產生值(煙霧消光面積?SEA)。主要測試是：加速風化和燃燒測試(AS/NZS3837)，均在新西蘭布蘭茲(BRANZ，New Zealand)進行。

相關申請

本申請要求新西蘭專利申請號733302的優先權，其通過引用并入本文。

技術領域

本文描述了使用木材防腐劑(耐久性)和阻燃劑[FR]的不同組合來增強木材和工程化木制品(EWP)的性能。更具體地，利用浸漬、噴霧、沉浸、雨淋系統、或以不同組合的處理方法或過程，及其木制品。所用的木材防腐劑由銅基和非銅基的批準的制劑、和基于堿金屬硅酸鹽、堿金屬鋁酸鹽的阻燃劑[FR]以及其他化學添加劑組成，以實現增強的性能。

背景技術

由于需求并且需要增強未處理、處理的(耐久性)和工程化的木制品的性能，對處理浸漬(木材改性)和其他所施用的噴霧、沉浸和雨淋系統領域的開發已大大增加。

目前應用于大多數木材種類的熱處理和化學處理的方法未能達到并滿足全球認證機構和地區當局規定和要求的耐久性(對于真菌腐朽和蟲害——主要是白蟻)和阻燃性相結合的水平。

而傳統的化學處理木料(木材防腐劑)涉及到使用各種真空和壓力循環，用化學防腐劑和其他類似成分浸漬木質纖維素材料，如木材和工程化木制品(通常僅限于干基材)，以提供“可用空間”從而滿足額外的流體吸收“工作溶液”的要求。將組合的阻燃劑[FR]添加到在木材防腐劑中，成為“工作溶液”的形式，然后將其浸漬到木材中，這確定了整個木材基材的處理滲透的效果。

木材處理必須滿足現行的耐久性標準(例如H3、H4、H5)中規定的必需的產品滲透水平和保留量(即負載，kg/m³)。阻燃劑[FR]的滲透和保留量不是規定性的，而是依賴于叢林防火(澳大利亞)和森林防火應用對產品性能的要求。

從以上內容可以看出，利用耐久性和阻燃性相結合來覆蓋H3、H4、H5(澳大利亞)和美國等效用戶類別(UC-3、UC-4和UC-5)的所有主要處理危害類別，存在增強木材和工程化木制品的性能的全球機會。滿足澳大利亞標準(AS3959——針對在叢林火災易發地區建筑施工，暴露于BAL-29和BAL-40)的耐久性阻燃劑[dFR]處理的木制品的使用量很大，因為它涵蓋了澳大利亞大部分人口稠密的州和地區，包括：維多利亞、新南威爾士、南澳大利亞、澳大利亞首都領地(ACT)和西澳大利亞——澳大利亞大部分地區。當前，由于本地硬木的供應有限，并且無法生產出滿足防火測試標準的耐久性阻燃劑[dFR]處理的產品，因此在叢林火災易發的地區，幾乎沒有木材和工程化木制品。

澳大利亞叢林防火市場規模約為每年4億澳元，并且隨著“叢林火災易發地區”的擴大而繼續增長。理想地，輻射松主要被用于制造耐久性阻燃劑[dFR]處理的木制品是合適的，因為資源(森林)在澳大利亞、新西蘭和智利都很容易獲得。輻射松是一種可再生產品，成本相對較低，并且可以容易地使用現有的廠房和設備進行處理和加工。整合到現有的處理/木材加工操作中的操作和資金成本都相對較低。生產耐久性阻燃劑處理的木制品的附加值是多方面的，包括森林(原料)、化學制造、化學處理、木材加工以及更多的分銷和儲存附加值。