隨著社會的進步,人民生活水平的逐步提高,人們對居住環(huán)境的要求越來越高.木材以其天然材料所特有的優(yōu)勢在建筑、家具及室內(nèi)裝修中被越來越廣泛地應(yīng)用[1].但是,未經(jīng)處理的木材及其制品是可燃性材料.據(jù)火災(zāi)統(tǒng)計資料分析,世界各國火災(zāi)事故中建筑物火災(zāi)事故占首位.出于對居住環(huán)境安全的考慮,人們對居室內(nèi)各種材料的阻燃性能的要求也越來越高[2].許多國家對公共建筑、高層建筑、工業(yè)建筑等都有一定的防火及防火等級要求,我國也建立了裝修材料燃燒性能等級[3].作為福建省省屬“211”重點學(xué)科的福建林學(xué)院林產(chǎn)工業(yè)系阻燃實驗室在已擁有氧指數(shù)測定儀、垂直水平燃燒儀、防火涂料小室等儀器的基礎(chǔ)上,又從美國阿特拉斯公司(ATLAS)購進了世界最先進的HRR3熱釋放率系統(tǒng).利用該系統(tǒng)對中國南方常見樹種——馬尾松、檫樹、米櫧、木荷板材的燃燒熱釋放率進行測試,從中選取符合下列標準的基材作為阻燃材料的基材——單位時間內(nèi)熱釋放率低、表層材料燃燒后迅速炭化阻止內(nèi)部材料進一步燃燒、燃燒過程中產(chǎn)生的煙霧少[4],再對基材進行各種阻燃處理,如在基材表面涂以防火涂料、內(nèi)部浸漬防火溶劑[5]等來全面提高木材的防火阻燃性能[6].
1
實驗材料和條件 1.1
試樣來源 馬尾松、檫樹、米櫧、木荷原木均采自福建省南平市南洲伐木場,原木直徑在20cm以上,長度為2m.原木在制材廠鋸成厚15mm的自然寬板材,并窯干至含水率在10%以下取出,在壓刨及細木工小帶鋸上加工成150mm×150mm,厚度為10mm規(guī)格的板材備用[7]. 1.2
儀器裝備 采用美國阿特拉斯(ATLAS)公司生產(chǎn)HRR3熱釋放率系統(tǒng). 1.3
試樣預(yù)處理 將試樣放置在溫度為(21±3)℃、相對濕度為50%的恒溫恒濕箱中處理24h后取出,平放試樣,在試樣上包裹厚0.025mm的鋁箔至另一邊,裝入指定試樣架,剪去露出的多余鋁箔備用[8]. 1.4 實驗條件 按照美國航空標準FAA
form 8130-3及美國國家標準E906-83要求:壓縮空氣壓力P=200mmHg,
壓縮空氣溫度T=21~24℃,壓縮空氣流量Q=0.04m3/s, 熱通量校準器內(nèi)冷卻水流量1L/min,
輻射熱通量(3.5±5%)w/cm2
,甲烷氣純度>99%,甲烷氣瓶輸出壓力15~20psi(磅/英寸2),標準測試時間5min. 2 實驗結(jié)果 馬尾松、檫樹、米櫧、木荷板材的燃燒熱釋放率見表1,燃燒曲線圖,見圖1~圖4.
表1 馬尾松、檫樹、米櫧、木荷板材的燃燒熱釋放率
Table 1 Burning Heat Release Rate of Pinus
massoniana,Sassafras tzumu, Castanopsis carlesii, Schima superba
timber
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時 間 /s |
馬 尾 松 |
檫 樹 |
米 櫧 |
木 荷 |
H.R.R. (kw/m2) |
Total H.R. (kw×min/m2) |
H.R.R. (kw/m2) |
Total H.R. (kw×min/m2) |
H.R.R. (kw/m2) |
Total H.R. (kw×min/m2) |
H.R.R. (kw/m2) |
Total H.R. (kw×min/m2) |
0 |
-1.85 |
-0.030 908 |
-4.43 |
-0.073 759 |
-2.72 |
-0.045 313 |
-1.88 |
-0.031 363 |
10 |
-1.85 |
-0.558 800 |
-4.75 |
-1.117 690 |
-6.99 |
-0.923 309 |
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