木材化学处理和新型木材
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1、第 九 章 木 材 化 学 处 理 和 新 型 木 材 一 、 木 材 防 腐第 一 节 木 材 化 学 处 理 ( 1) 养 料 : 来 源 于 木 材 中 的 三 大 成 分 。( 2) 水 分 : 含 水 率 在 30%-60%时 木 腐 菌 活 动 旺 盛 , 在18-20%以 下 和 100-145%以 上 受 到 抑 制 。( 3) 温 度 3-38 能 生 长 发 育 , 最 适 温 度 25-30。( 4) 空 气 : 好 氧 菌 。 木 材 空 隙 率 大 致 在 10-55%( 体积 ) , 空 隙 率 越 大 空 气 越 充 足 , 不 同 菌 种 需 氧 不 同 , 但
2、很 少 。 ( 5) pH值 : 大 多 数 木 材 pH值 在 4-6, 偏 酸 性 正 适 合 木腐 菌 生 长 发 育 ( 二 ) 、 防 腐 剂油质类:煤 杂 酚 油 以 及 它 和 煤 焦 油 或 石 油 的 混 合 物 。油溶类: 常 用 的 有 五 氯 苯 酚 、 环 烷 酸 铜 、 有 机 锡 化 合 物 、 有 机 碘 化 合 物 、 唑 类 、 百 菌 清 等 。水溶性: 单 一 型 、 复 合 型 。 常 用 的 水 溶 性 防 腐 剂 有 : 氯 化 物 、 硼 化 物 、 砷 化 物 、 铜 化 物 、 锌 化 物 等 。( 一 ) 防 腐 机 理 2个 方 面 :
3、机 械 隔 离 (装 饰 涂 料 等 ) ; 毒 性 防 腐( 防 腐 剂 ) 。 ( 三 ) 、 防 腐 处 理 1.简 易 处 理 涂 刷 、 喷 淋 、 浸 渍 、 冷 热 槽 法 、 双 剂 扩 散 法 等 2.加 压 防 腐 处 理 常 用 真 空 加 压 处 理 ( 四 ) 、 木 材 防 腐 新 途 径 1. 破 坏 和 断 绝 微 生 物 生 存 之 本 : 硫 胺 素 2.利 用 微 生 物 和 抽 提 物 防 腐 3.化 学 改 性 : 木 塑 复 合 材 等 防 腐 处 理 后 的 木 材 防 腐 材 应 用 二 、 木 材 阻 燃 At 13:21 in the aft
4、ernoon of Feb.19th,2006, an old wooden building in the busiest section of Changchun city was on fire. This is the most serious fire in Changchun city last year, and caused large amount of losses to the people and the country. On Dec.21st,2005, buildings at the cross of The Pinghai road and Yanan roa
5、d was on fire, at least six dress shop were burnt down. Because the crossroad is one of the most busiest section of Hangzhou, many firemen and pumps were assembled to put on this fire.Picture 11: Fire in hangzhou city 木 材 是 导 致 火灾 的 主 要 原 因 木 结 构 建 筑 应 该 被 禁 止 这 是 不 明 智 的 选 择 , 原 因 ? 木 材钢 材水 泥塑 料 最
6、常 用 材 料唯 一 可 再 生 资 源 事 实 上 , 大 径 级 木 材 是 比 较 耐 火 的 。 钢 筋 混 凝 土 结 构 有 一 个 致 命 的 缺 点 , 就 是 遇 高 温 变软 , 丧 失 原 有 强 度 。 一 般 的 钢 材 超 过 300度 强 度 就 急 降一 半 ; 500度 左 右 的 燃 烧 温 度 , 就 足 以 让 无 防 护 的 钢 结构 建 筑 完 全 垮 塌 。 目 前 的 专 家 层 主 流 观 点 是 , 世 贸 大 厦 最 终 是被 烧 塌 的 。 “ 911”撞 击 大 楼 的 波 音 飞 机 装 载 的 几 十 吨 优质 航 空 煤 油 撒
7、到 大 楼 里 , 燃 起 了 熊 熊 大 火 , 烧 软了 飞 机 所 撞 击 的 那 几 个 楼 层 的 钢 材 , 而 它 上 部 楼层 约 数 千 吨 到 上 万 吨 的 重 量 自 然 就 会 落 下 来 , 像一 个 巨 大 的 铁 锤 , 砸 向 下 面 的 楼 层 , 导 致 整 栋 楼的 垂 直 垮 塌 。 一 辆 油 罐 卡 车 在 美 国 旧 金 山 -奥 克兰 湾 桥 附 近 发 生 事 故 起 火 燃 烧 , 高 温导 致 一 段 高 速 公 路 融 化 坍 塌 , 造 成 美国 最 繁 忙 的 交 通 枢 纽 之 一 陷 入 瘫 痪 。美 国 官 员 称 , 这 起
8、 事 故 会 影 响 该 地 区交 通 几 个 月 。The highway collapsed for the fire 1.升 温 2.热 分 解 : 产 生 可 燃 性 气 体 ( CO、 CH4、 C2H6、CH2=CH2、 醛 、 酮 等 ) 和 焦 油 ( 醛 类 、 酚 类 、 羰 基 类化 合 物 ) 。 3.着 火 : 在 足 够 氧 气 和 温 度 条 件 下 。 4.燃 烧 : 表 面 燃 烧 ( 需 要 可 燃 物 、 热 、 氧 气 ) ; 发 焰 燃烧 ( 需 要 可 燃 物 、 热 、 氧 气 及 燃 烧 连 锁 反 应 5.蔓 延 ( 一 ) 木 材 的 燃 烧
9、 过 程 ( 二 ) 木 材 阻 燃 机 理障 碍 理 论 : 发 泡 防 火 剂 、 防 火 涂 料 等 。热 理 论 ( 隔 热 、 吸 热 、 热 传 导 ) : 磷 酸 二 氢 铵 、 含 结 晶水 化 合 物 等 。不 燃 气 体 稀 释 作 用 等 : 磷 酸 盐 、 氯 化 铵 等( H2O,SO2,NH3,HCl)自 由 基 捕 集 理 论 硼:硼 酸 、 硼 砂氮:磷 酸 氢 二 铵 、 三 聚 氢 胺氯素:HI 、 HCl、 HBr( 四 ) 阻 燃 处 理 方 法1.表 面 处 理 : 阻 燃 涂 料2.深 层 处 理 : 浸 渍 处 理3.贴 面 处 理 : 表 面 贴
10、 具 有 阻 燃 作 用 的 材 料X(NH4)2HPO4 (HPO3)x + 2xNH3 + xH2O ( 三 ) 木 材 阻 燃 成 分磷: 磷 酸 氢 二 铵 、 磷 酸 第 二 节 新 型 木 材一 、 木 塑 复 合 材1. 定 义 :2.生 产 工 艺 树 种 选 择 注 入 树 脂 液 ( 含 有 着 色 剂 、 交 联 剂 、阻 燃 剂 等 ) 聚 合 ( 射 线 照 射 法 和 催 化 加 热 法 ) 3.塑 合 木 性 质密 度 大 , 强 度 高 , 尺 寸 稳 定 性 好 , 耐 腐 性 好 等4.用 途建 筑 材 料 、 工 业 材 料 、 家 具 和 工 艺 材 料
11、 、 文 化体 育 用 品 等 二 、 重 组 木1.定 义 : 也 叫 编 织 木 、 重 组 强 化 木 。 利 用 小 径 劣 质 材 、间 伐 材 、 枝 桠 材 等 经 过 碾 搓 设 备 加 工 成 横 向 不 断 裂 ,纵 向 松 散 而 又 交 错 相 连 的 大 束 木 材 , 在 经 干 燥 、 铺 装 、施 胶 和 热 压 而 制 成 。2.特 性 : 掩 盖 木 材 缺 陷 , 充 分 利 用 木 材 , 长 度 和 幅 面可 人 为 控 制 , 密 度 可 控 等 。 三 、 压 缩 木1.定 义 :木 材 通 过 热 压 处 理 而 制 成 的 质 地 坚硬 , 密
12、 度 大 , 强 度 高 的 材 料 。2.分 类 : 表 层 压 密 木 材 、 整 形 压 缩 木3.用 途 : 纺 织 木 梭 、 煤 矿 用 压 缩 锚 杆 等 四 、 层 积 材1.单 板 层 积 材 ( LVL)定 义 : 用 旋 切 厚 单 板 , 经 过 施 胶 。 顺 纹 组 坯 、 施 压 胶合 而 得 得 一 种 结 构 材 料 。特 点 : 某 些 强 度 不 如 木 材 , 但 强 度 变 异 系 数 小 , 具 有良 好 的 抗 蠕 变 性 能 , 且 抗 火 灾 性 能 优 于 钢 材 。用 途 : 梁 、 家 具 、 门 窗 、 内 外 装 饰 材 ; 工 业
13、用 材 : 模板 、 托 板 燃 烧 时 间( min) 木 材 表 面 温度 ( ) 梁 的 表 面 状 况 及 变 形 量 ( 最 大 硗 度 )单 板 层 积 材 钢 梁5 538 燃 烧 剧 烈 无 明 显 变 化热 胀 变 形10 705 继 续 燃 烧15 760 变 形 量 216mm20 795 表 面 炭 化 ,变 形 量24.4mm 温 度 693 时 , 开 始熔 化 , 变 形 量 305mm ,此 后 跷 度 平 均 按 照63.5mm/min增 加 , 因熔 化 而 塌 陷25 821 变 形 量 50.8mm30 843 仍 未 塌 陷 LVL梁 燃 烧 试 验 结 果 2.集 成 材定 义 : 用 短 而 窄 的 锯 制 板 材 , 横 向 拼 接 ( 一 般用 楔 形 ) , 纵 向 指 接 , 进 行 层 积 胶 压 。特 点 : 有 效 利 用 小 料 , 能 减 少 大 断 面 材 的 弯 曲和 变 形 , 在 性 能 方 面 优 于 LVL和 成 材 。用 途 : 地 板 龙 骨 、 框 架 、 柱 材 、 桌 面 、 梁 等 胶 合 木 屋 架
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