[發明專利]一種阻燃木材及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202110036395.0
• 申請日: 2021-01-12
• 公開（公告）號: CN112809864B
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: 王彬;謝鵬毅
• 申請（專利權）人: 廣州大學
• 主分類號: B27K3/02
• 分類號: B27K3/02;B27K3/52;B27K5/04;B27M1/08;A62C2/04
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 慶之

本發明公開一種阻燃木材及其制備方法和應用，所述阻燃木材包括木材本體，所述木材本體內部和表面的纖維素上均勻分散有氫氧化鋁。所述阻燃木材的制備方法為：將木材浸漬于含有鋁試劑的阻燃浸漬液中，然后干燥，得到中間體材料；將所述中間體材料置于堿性溶液中，水解得到阻燃木材。本發明的鋁試劑能夠充分浸潤木材的表面和內部孔道，并以化學鍵的形式與木材表面和內部的界面進行連接，水解后得到的氫氧化鋁阻燃材料與木材的結合更加牢固，并實現阻燃材料對木材的均勻覆蓋，有效提高阻燃效果，減少火災發生、降低火災損失。

技術領域

本發明屬于木材處理技術領域，尤其涉及一種阻燃木材及其制備方法和應用。

背景技術

木材是最古老的建筑材料之一，由于其輕質、堅固、隔熱和電絕緣性能，常用于建筑、家具和裝飾等。木屋和家具的可燃性是發生火災并造成人員傷亡的一個主要原因。因此，防火安全性成為了限制木材應用于結構材料的主要因素。傳統的木材阻燃方法主要包括如下兩種：一種是表面涂覆；另一種是物理滲透。不過這些方法處理的阻燃材料的阻燃性能有限，難以滿足現代木制建筑物和家具對阻燃性能的要求。目前相關技術為了提高木材的阻燃性能，采用降低無機阻燃顆粒的尺寸到納米級或將木材孔隙微結構擴大(去除部分木質素)從而實現木材孔隙相互貫通以使阻燃顆粒滲透到內部的方法，不過此類方法操作復雜、成本較高，且在一定程度上可能會影響木材的機械性能，同時阻燃性能也有限。

發明內容

本發明旨在至少解決上述現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明提出一種阻燃木材，具有良好的阻燃性能。

本發明還提出一種具有上述阻燃木材的制備方法和應用。

根據本發明的一個方面，提出了一種阻燃木材，所述阻燃木材包括木材本體，所述木材本體內部和表面的纖維素中均勻分散有氫氧化鋁；所述阻燃木材在35kW/m²的熱通量下的熱釋放率峰值為95～223kW/m²，熱釋放量為6～9MJ/m²，煙釋放率為2.2×10^-4～7.3×10^-4m²/s，煙釋放量為0～0.1m²。

根據本發明第一方面的阻燃木材，至少具有以下有益效果：

傳統阻燃木材中，阻燃劑與木材的界面僅為物理接觸，界面結合性差，且阻燃劑無法分散到木材內部的纖維素中，導致阻燃性能有限。本發明的阻燃木材中，阻燃劑氫氧化鋁同時分散在木材內部和表面的纖維素中結合更加牢固，具有更好的阻燃效果。

在本發明的一些實施方式中，所述阻燃木材在35kW/m²的熱通量下的熱釋放率峰值為95～106kW/m²，熱釋放量為6.3～7.1MJ/m²，煙釋放率為2.2×10^-4～3.3×10^-4m²/s，煙釋放量為0m²。

根據本發明的第二方面，提出了一種阻燃木材的制備方法，包括如下步驟：

(1)將木材本體浸漬于含有鋁試劑的阻燃浸漬液中，然后干燥，得到中間體材料；

(2)將所述中間體材料置于堿性溶液中，水解得到阻燃木材。

根據本發明第二方面的阻燃木材的制備方法，至少具有如下有益效果：