阻燃竹集成材的制造與性能評(píng)價(jià)

1、摘要1AbstractIll第一章緒論11.1引育11.2竹材及英復(fù)合材料阻燃研究現(xiàn)狀21.2.1竹材陽燃機(jī)理21.2.2竹材阻燃處理方法31.2.3竹材阻燃劑31.2.4竹材阻燃劑的發(fā)展趨勢(shì)51.3竹集成材研究現(xiàn)狀51.4研究目標(biāo)和主要內(nèi)客7141研丸目標(biāo)71.4.2主要研究?jī)?nèi)容81.4.3研究創(chuàng)新點(diǎn)81.5研究技術(shù)絡(luò)線9第二章竹材阻燃劑的篩選102.1引言102.2材料與方法112.2.1試驗(yàn)材料和設(shè)備112.2.2試驗(yàn)方法II23結(jié)果與討論1323.1灼燒殘磴法確定陽燃體系132.3.2 PH燃劑復(fù)配比例的選擇142.3.3陽燃處理對(duì)竹材氧指數(shù)的影響142.4本章小結(jié)15第三章竹集成材構(gòu)

2、成單元阻燃處理工藝研究163.1引言163.2材料與方法163.2.1試騙材料和設(shè)條163.2.2阻燃處理工藝18323竹條力學(xué)性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)方法183.3結(jié)果與討論193.3.1真空度對(duì)載藥魁的影響193.3.2壓力對(duì)我藥量的影響213.3.3保壓時(shí)間對(duì)載藥常的影響223.3.4阻燃液浸漬濃度對(duì)載藥量的影響233.3.5阻燃處理對(duì)竹條力學(xué)性能的彫響243.4本章小結(jié)24第四章阻燃竹集成材的物理力學(xué)性質(zhì)研究264.1引言264.2材料和方法264.2.1試驗(yàn)材料和設(shè)備264.2.2陰燃處理竹條274.2.3竹集成材制造工藝284.2.4性能測(cè)試314.3結(jié)果與討論334.3.1密度及倉水率測(cè)試結(jié)

3、果334.3.2 >1、同類世竹集成材輛曲強(qiáng)度和彈性模尿比較344.3.3不同類型竹集成材膠層剪切強(qiáng)度比較364.3.4陽燃處理對(duì)竹集成材浸漬剝離強(qiáng)度的影響374.3.5竹材表和潤濕性能分析374.4本章小結(jié)39第五章附燃處理對(duì)竹集成材燃燒性質(zhì)的影響415.1引言415.2材料與方法 425.2.1試驗(yàn)材料與設(shè)備425.2.2試驗(yàn)方法 435.3結(jié)果與討論455.3.1不同載藥量的竹集成材的熱釋放性能4553.2不同膠黏劑制備阻燃竹集成材的熱釋放性能475.3.3不同厚度竹條的竹集成材的熱釋放性能485.3.4不同厚度的竹集成材的熱釋放性能5053.5不同PH燃劑處理的竹集成材的燃燒性能

4、515.4本章小結(jié)59第六章阻燃竹集成材的防腐防霉性能606.1引言606.2材料與方法606.2 1試驗(yàn)材料和設(shè)備606.2.2試驗(yàn)方法616.3結(jié)果與討論626.3.1阻燃竹集成材的防腐性能626.3.2阻燃竹集成材的防霉防變色性能636.4本章小結(jié)63第七章阻燃機(jī)理初探657.1引言657.2材料和方法667.2.1試驗(yàn)材料與設(shè)備667.2.2試驗(yàn)方法667.3結(jié)果與討淪677.3.1竹材的熱解行為分析677.3.2陽燃竹材的掃描電鏡分析717.3.3 X-射線衍射分析737.4本章小給74第八章結(jié)論與建議758.1結(jié)論758.1.1竹材阻燃劑的篩選758.1.2竹集成材構(gòu)成單元阻燃處理

5、工藝研究758.1.3毗燃處理對(duì)竹集成材物理力學(xué)性能的彩響768.1.4阻燃處理對(duì)竹集成材燃燒性能的影響768.1.5阻燃竹集成材的防腐防霉性能778.1.6阻燃機(jī)理初探778.2建議78參考文獻(xiàn)79在讀期間的學(xué)術(shù)研究86致謝87IX表目錄表3-1不同載藥量的竹條的靜曲強(qiáng)度(MOR)測(cè)試結(jié)果(MPa)24表32不同戟藥量的竹條的彈性模量(MOE)測(cè)試結(jié)果(GPa)24表41不同載藥量的竹集成材的膠層順紋剪切強(qiáng)度36表42不同載藥呈的竹材表面接觸角隨時(shí)間的變化38表5-1 CONE試驗(yàn)材料情況42表5-2不同載藥量的竹集成材的熱釋放數(shù)據(jù)46表61試驗(yàn)菌種61表6-2 GB/T 13942.1-2

6、009木材耐腐性劃分標(biāo)準(zhǔn)61& 6-3木材霉變程度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)62表6-4阻燃竹集成材的防霉放藍(lán)變性能63表71不同阻燃劑處理竹材的熱重分析結(jié)果6711目錄圖11研究技術(shù)路線圖9圖21馬弗爐12圖22阻燃液浸泡竹粉圖12圖2-3不同陰燃體系處理竹粉的灼燒殘重率13圖2-4不同復(fù)配比例條件下竹粉的灼燒殘重率14圖2-5不同阻燃體系處理竹材的氧指數(shù)15圖31竹條17圖32加壓沒漬罐!7圖3-3真空度對(duì)竹條載藥量的影響19圖3-4在真空度0.08MPa條件下莫空時(shí)間對(duì)載藥疑的影響20圖3-5在保壓時(shí)間2h條件下壓力對(duì)載藥量的影響21圖3-6在壓力l.OMPa條件下保壓時(shí)間對(duì)我藥量的影響22圖3-

7、7陽燃液浸漬濃度對(duì)教藥最的彩響23圖4|萬能力學(xué)試驗(yàn)機(jī)27圖42竹條干燥28圖43立式浸膠設(shè)備28圖44組坯示意圖28圖4-5熱壓29圖4-6用單層熱壓機(jī)制備的竹集成材29圖4-7刨光的竹集成材層板30圖4-8竹集成材層板各方向定義31圖4-9竹集成材層板三點(diǎn)彎曲試樣31圖410膠層剪切試驗(yàn)裝置33圖4-11不同我藥星的竹集成材在Y-Y方向的力學(xué)性能33圖4-12不同我藥量的竹集成材在X-X方向的力學(xué)性能35圖413竹集成材膠層剪切破壞模式36圖4-14竹集成材浸漬剝離端面圖36圖4-15液體在固體表面上的潤濕37圖4-16蒸憎水在不同載藥吊竹材表面接觸角隨時(shí)間的變化39圖51錐形量熱儀43圖

8、5-2不同載藥址竹集成材的HRR曲線和THR曲線45圖5-3不同膠黏劑制備竹集成材的HRR曲線和THR曲線47圖5-4不同厚度竹條制備竹集成材的HRR曲線和THR曲線49圖5-5不同竹集成材層板厚度試樣的HRR曲線和THR曲線51圖5-6不同阻燃劑處理竹集成材的HRR曲線和THR曲線52圖5-7不同阻燃劑處理竹集成材的有效燃燒熱53圖5-8不同阻燃劑處理竹集成材的MLR曲線和Mass曲線55圖5-9不同我藥量的阻燃竹集成材的CONE試件燃燒后照片55圖5-10不同阻燃劑處理竹集成材的TSP曲線和SEA曲線57圖5-11不同阻燃劑處理竹集成材的COY曲線和COV曲線57圖61阻燃竹童成材的耐腐性

9、能比較62圖7-1不同載藥最陽燃竹集成材試樣的TG和DTG曲線69圖7-2不同阻燃劑處理竹集成材試樣的TG和DTG曲線70圖7-3阻燃竹集成材的微觀結(jié)構(gòu)71圖7-4阻燃竹集成材燃燒殘?zhí)康奈⒂^結(jié)構(gòu)72圖7-5阻燃處理竹粉的XRD掃描曲線圖7313第一章緒論1.1引言我國是世界上繪主要的竹產(chǎn)國，竹類資源、竹林面積、蒂積竜、竹制品產(chǎn)量和出口 額均居世界首位，素有“竹子王國”之譽(yù)（江澤慧，2002）o近年來，隨著家居裝修、建筑 結(jié)構(gòu)木材用塑的不斷增加和天然林保護(hù)工程的逐步實(shí)施，我國木材資源供需矛盾日益突 HI-而竹子是多年生禾本科竹亞科植物，竹枝下通直挺拔，具有生長速度快、剛度強(qiáng)度 人和生態(tài)功能強(qiáng)等優(yōu)

10、點(diǎn)，在木質(zhì)材料領(lǐng)域的地位越來越高，竹材產(chǎn)業(yè)作為新興產(chǎn)業(yè)逐漸 受到重視（李霞鎮(zhèn)，2008）因此，加快發(fā)展竹材的加工利用，用竹質(zhì)材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)的木 質(zhì)材料，是解決森林資源匱乏的重要途徑，也為竹產(chǎn)區(qū)的農(nóng)民提供了更名的致富機(jī)會(huì) （Chen Xuhc, 2005）0隨著科學(xué)技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，我國的竹材加工利用水平和竹產(chǎn) 品創(chuàng)新方面的研丸已經(jīng)處于國際領(lǐng)先地位，對(duì)竹材的開發(fā)利用技術(shù)也口漸成熟（張齊生， 2004； Wang et al.t 2004）,自七卜年代以來，先后開發(fā)岀了多種竹類板材，如竹材膠合 板、竹集成材、竹幾層壓板、竹簾膠合板、竹材刨花板和重組竹等，其中由竹條施股熱 壓制成的竹集成材，具有優(yōu)良的力學(xué)和物理性能，兼?zhèn)渖鷳B(tài)友好和節(jié)能環(huán)保性能，保溫 和抗役性能好，結(jié)構(gòu)布置靈活，施工方便快捷，己被廣泛地應(yīng)用円！筑、裝修、包裝、 運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域（于文吉，2011；李琴等,2007 ）o然而，竹材的化學(xué)成分主要由纖維素、半纖維素、木質(zhì)素組成，是一種可燃性材料， 在使用過程中存在一定的火災(zāi)隱患，制約了竹集成材任建筑裝修領(lǐng)域的推廣應(yīng)用。據(jù)統(tǒng) 計(jì)，近10年來，全國年平均發(fā)生火災(zāi)18萬起，其中大部分火災(zāi)原因與使用易燃的竹木 材、織物等纖維材料有直接相關(guān)。2010年11月，上海靜安區(qū)髙層住宅火災(zāi)，造成58人 遇難，71人受傷，英火災(zāi)原因主要是山住宅竹制腳手架起火引起