淺談木質(zhì)材料表面阻燃處理對(duì)其熱釋放速率及總熱釋放量的影響

摘 要：木質(zhì)材料廣泛應(yīng)用于室內(nèi)裝修中，木質(zhì)材料具有易燃燒，且傳播速率快，熱釋放量高等特點(diǎn)，該文將通過GB/T 20284-2006《建筑材料或制品的單體燃燒試驗(yàn)》進(jìn)行大量比對(duì)試驗(yàn)，采集FIGRA0.4MJ（燃燒增長(zhǎng)速率指數(shù)），THR（總熱釋放量）兩項(xiàng)關(guān)鍵數(shù)據(jù)，并參照GB 8624-2006《建筑材料及制品燃燒性能分級(jí)》的分級(jí)判據(jù)，將試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行歸納統(tǒng)計(jì)，以此對(duì)木質(zhì)材料的燃燒性能做出深了的研究和分析，并對(duì)木質(zhì)材料的阻燃處理技術(shù)對(duì)木質(zhì)材料本身燃燒性能的影響和作用提出一整套科學(xué)有效的理論基礎(chǔ)和數(shù)據(jù)依據(jù)。

關(guān)鍵字：FIGRA THR GB/T 20284-2006 GB 8624-2006

中圖分類號(hào)：TU5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2012）12（c）-00-01

近年來消防阻燃產(chǎn)品的產(chǎn)品質(zhì)量和消防安全防范技術(shù)越來越受到社會(huì)的廣泛關(guān)注，木質(zhì)材料因其易燃燒；燃燒熱釋放量大；熱釋放速率高等缺點(diǎn)，已成為建筑防火的重要安全隱患之一，該文選取細(xì)木工板和密度板作為試驗(yàn)樣品，通過比對(duì)試驗(yàn)對(duì)木質(zhì)材料通過涂刷飾面型防火涂料進(jìn)行阻燃處理后的燃燒性能及特點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)歸類，為木質(zhì)材料的阻燃處理技術(shù)提供可參考的數(shù)據(jù)依據(jù)和理論基礎(chǔ)。

1 試驗(yàn)原理介紹

建筑材料及制品單體燃燒試驗(yàn)（SBI）是一種模擬待測(cè)樣品在遇火時(shí)火源蔓延情況以及樣品燃燒情況的試驗(yàn)方法。試驗(yàn)前期的120 s為環(huán)境信息記錄階段，該階段用于記錄燃燒器未點(diǎn)燃狀態(tài)下的環(huán)境數(shù)據(jù)，試驗(yàn)進(jìn)行到120±5 s點(diǎn)燃輔助燃燒器，試驗(yàn)進(jìn)行210～270 s得出輔助燃燒器在未接觸樣品情況下的基準(zhǔn)熱釋放速率；試驗(yàn)進(jìn)行到300±5s輔助燃燒器關(guān)閉，主燃燒器點(diǎn)燃，火焰接觸被測(cè)樣品，試驗(yàn)進(jìn)行至1560s時(shí)燃?xì)怅P(guān)閉，試驗(yàn)結(jié)束。

該文提出的對(duì)比試驗(yàn)方法是：選用同一種細(xì)木工板和密度板作為試驗(yàn)用基材，并在基材一側(cè)涂刷防火涂料對(duì)材料的表面做阻燃處理，并通過SBI建材制品單體燃燒試驗(yàn)裝置，對(duì)比細(xì)木工板以及密度板在涂刷防火涂料和未涂刷防火涂料兩種情況下的表現(xiàn)，分析阻燃處理后木質(zhì)材料燃燒性能的特點(diǎn)。

1.1 樣品制備

1.2 狀態(tài)調(diào)節(jié)

狀態(tài)調(diào)節(jié)時(shí)間≥48h，兩次稱重質(zhì)量變化△m<

1.3 試驗(yàn)設(shè)備

SBI建筑材料及制品單體燃燒試驗(yàn)裝置

2 試驗(yàn)結(jié)果

0.4 MJ后試件熱釋放速率與受火時(shí)間的比值的最大值。FIGRA0.4 MJ是試件受火燃燒熱釋放的瞬時(shí)速率，F(xiàn)IGRA0.4 MJ越大，反應(yīng)樣品的火勢(shì)蔓延越快，火勢(shì)增長(zhǎng)越劇烈。

由表1可知，細(xì)木工板（阻燃處理）的FIGRA0.4 MJ指數(shù)較比細(xì)木工板的FIGRA0.4MJ有很大的提高，F(xiàn)IGRA0.4MJ指數(shù)由372.5 W/S降至79.4 W/S，THR600s指數(shù)由16.4MJ降至3.2MJ燃燒性能可提升至C級(jí)。將試件的FIGRA指數(shù)曲線峰值出現(xiàn)時(shí)間延遲300 s，表明細(xì)木工板阻燃處理后的樣品在到達(dá)最大熱釋放速率的時(shí)刻滯后于未進(jìn)行阻燃處理的細(xì)木工板，通過對(duì)試驗(yàn)現(xiàn)象的觀察，發(fā)現(xiàn)在細(xì)木工板表面涂刷的防火涂料可將火源與細(xì)木工板阻斷開，在試驗(yàn)過程中可避免火源直接沖擊樣品，同時(shí)防火涂料遇火后，當(dāng)試件表面溫度達(dá)到500 ℃以上時(shí)防火涂料本身反應(yīng)發(fā)泡膨脹可對(duì)樣品材料本身起到保護(hù)作用，單從試驗(yàn)過程中樣品的燃燒現(xiàn)象及火焰蔓延情況來看，經(jīng)過阻燃處理的樣品較比未采用阻燃處理的樣品在燃燒現(xiàn)象上有了很大的提高，材料表面并未產(chǎn)生劇烈燃燒取而代之的是明顯的碳化現(xiàn)象，涂料層有效的阻礙了火源的蔓延起到了抵御火源攻擊的作用。

密度板對(duì)比試驗(yàn)同細(xì)木工板對(duì)比試驗(yàn)不再贅述。

3 結(jié)語

由于飾面型防火涂料阻隔內(nèi)部木質(zhì)材料直接受火，在燃燒過程中降低耗氧量，從而有效的降低了FIGRA和THR600s指標(biāo)，顯著提高了木質(zhì)材料的阻燃性能。采用飾面型防火涂料對(duì)密度板和細(xì)木工板等木質(zhì)材料進(jìn)行表面處理是建筑內(nèi)部裝修中提高防火性能的有效途徑。

參考文獻(xiàn)

[1]王清文.木材陰燃工藝學(xué)原理[M].哈爾濱：東北林業(yè)大學(xué)出版社，2000：1-12，30-32，126-130.