一种对木材进行阻燃抑烟处理的方法

本发明属于木材加工处理，具体涉及一种对木材进行阻燃抑烟处理的方法。背景技术：1、木材作为一种拥有悠久应用历史的建筑材料、可持续可再生的生物质资源、绿色健康家居的代表，在家具、地板、建筑、交通、绿色化学品等领域广泛应用。然而木材的易燃性是限制其在室内使用的主要原因，木材燃烧过程中释放的烟雾和有毒气体不仅会降低现场可见度妨碍消防人员的救援和灭火，也是造成火灾中人员伤亡的主要原因。木材阻燃的研究受到科研人员的关注。2、传统木材阻燃处理过程往往是将常用阻燃剂填充浸入天然木材的孔隙结构，通过干燥固化或与木材内部的活性官能团反应从而固定在木材内部提高阻燃性能。然而在处理过程中，只有小尺寸纳米粒子可以有效地深入渗透穿过木材细胞壁，载药量有限影响阻燃效果；并且经过阻燃处理后的木材燃烧过程中会产生较多的烟从而影响救援。技术实现思路1、有鉴于此，本发明提供了一种对木材进行阻燃抑烟处理的方法，经本发明提供方法处理得到的木材具有良好的阻燃性能，且燃烧过程中会产生少量的烟气。2、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种对木材进行阻燃抑烟处理的方法，包括以下步骤：3、将木材浸泡于第一混合液中进行脱木素处理，得到脱木素木材；所述第一混合液为氢氧化钠溶液和亚硫酸钠的混合溶液；4、将所述脱木素木材置于第二混合液中依次进行浸渍和固化，得到阻燃抑烟木材；所述第二混合液为磷酸二氢铵和纳米二氧化硅溶胶的混合液。5、优选的，所述第一混合液中氢氧化钠的摩尔浓度为2.4～2.6mol/l，所述第一混合液中亚硫酸钠的摩尔浓度为0.3～0.5mol/l。6、优选的，所述脱木素处理的温度为85～95℃，时间为2～10h。7、优选的，所述脱木素处理后还包括：将脱木素处理后木材依次进行水洗和干燥，得到脱木素木材。8、优选的，所述水洗用水的温度为55～65℃，水洗的时间为2～4h；9、所述干燥为梯度干燥；所述梯度干燥包括依次进行的低温干燥、中温干燥和高温干燥；10、所述低温干燥的温度为35～45℃，保温时间为2～4h；所述中温干燥的温度为55～65℃，保温时间为2～4h；所述高温干燥的温度为75～85℃，保温时间为2～4h。11、优选的，所述第二混合液中磷酸二氢铵的质量百分含量为15～25％，所述第二混合液中纳米二氧化硅溶胶和磷酸二氢铵的质量比为1:4～6。12、优选的，所述浸渍的压力为0.4～0.5mpa，所述浸渍的保压时间为2～8h；13、优选的，所述固化为将浸渍后的脱木素木材于常压条件下在第二混合液中静置；14、所述常压的压力为0.1mpa，所述静置的时间为22～26h。15、优选的，所述固化后还包括：将固化后产品进行干燥，得到阻燃抑烟木材。16、优选的，所述干燥前还包括：将固化后产品表面残留的第二混合液除去后进行预干燥17、本发明提供了一种对木材进行阻燃抑烟处理的方法，包括以下步骤：将木材浸泡于第一混合液中进行脱木素处理，得到脱木素木材；所述第一混合液为氢氧化钠溶液和亚硫酸钠的混合溶液；将所述脱木素木材置于第二混合液中依次进行浸渍和固化，得到阻燃抑烟木材；所述第二混合液为磷酸二氢铵和纳米二氧化硅溶胶的混合液。本发明通过脱木素处理部分脱除木材内部木质素和半纤维素，在保留木材内部纤维骨架的同时扩大了木材细胞壁上的微孔，为小尺寸颗粒(纳米二氧化硅)浸入木材细胞提供路径；同时本发明以磷酸二氢铵和纳米二氧化硅溶胶为阻燃剂通过浸渍将阻燃剂浸入脱木素木材内部；在高温燃烧过程中磷酸二氢铵因其弱酸性会促进木材脱水形成炭层，而浸入木材细胞壁微孔中的纳米尺寸二氧化硅颗粒可以保持纤维骨架的稳定性，保护炭层稳定，提高木材的阻燃性能。并且纳米二氧化硅受热时可在炭层表面形成一层二氧化硅薄膜，阻碍氧气进入和有毒气体释放，进一步提高木材的阻燃性能减少烟气的危害性。本发明在脱木素处理与阻燃剂共同作用下实现协效提升木材阻燃抑烟性能。本发明提供的处理方法操作简单，可行性高，制备周期短，成本低，制备获得的材料阻燃抑烟效果明显。技术特征：1.一种对木材进行阻燃抑烟处理的方法，其特征在于，包括以下步骤：2.根据权利要求1所述对木材进行阻燃抑烟处理的方法，其特征在于，所述第一混合液中氢氧化钠的摩尔浓度为2.4～2.6mol/l，所述第一混合液中亚硫酸钠的摩尔浓度为0.3～0.5mol/l。3.根据权利要求1或2所述对木材进行阻燃抑烟处理的方法，其特征在于，所述脱木素处理的温度为85～95℃，时间为2～10h。4.根据权利要求1所述对木材进行阻燃抑烟处理的方法，其特征在于，所述脱木素处理后还包括：将脱木素处理后木材依次进行水洗和干燥，得到脱木素木材。5.根据权利要求4所述对木材进行阻燃抑烟处理的方法，其特征在于，所述水洗用水的温度为55～65℃，水洗的时间为2～4h；6.根据权利要求1所述对木材进行阻燃抑烟处理的方法，其特征在于，所述第二混合液中磷酸二氢铵的质量百分含量为15～25％，所述第二混合液中纳米二氧化硅溶胶和磷酸二氢铵的质量比为1:4～6。7.根据权利要求1或6所述对木材进行阻燃抑烟处理的方法，其特征在于，所述浸渍的压力为0.4～0.5mpa，所述浸渍的保压时间为2～8h。8.根据权利要求1或6所述对木材进行阻燃抑烟处理的方法，其特征在于，所述固化为将浸渍后的脱木素木材于常压条件下在第二混合液中静置；9.根据权利要求8所述对木材进行阻燃抑烟处理的方法，其特征在于，所述固化后还包括：将固化后产品进行干燥，得到阻燃抑烟木材。10.根据权利要求9所述对木材进行阻燃抑烟处理的方法，其特征在于，所述干燥前还包括：将固化后产品表面残留的第二混合液除去后进行预干燥。技术总结本发明属于木材加工处理技术领域，具体涉及一种对木材进行阻燃抑烟处理的方法。本发明通过脱木素处理部分脱除木材内部木质素和半纤维素，在保留木材内部纤维骨架的同时扩大了木材细胞壁上的微孔，为小尺寸颗粒浸入木材细胞提供路径；同时本发明以磷酸二氢铵和纳米二氧化硅溶胶为阻燃剂通过浸渍将阻燃剂浸入脱木素木材内部；在高温燃烧过程中磷酸二氢铵因其弱酸性会促进木材脱水形成炭层，而浸入木材细胞壁微孔中的纳米尺寸二氧化硅颗粒可以保持纤维骨架的稳定性，保护炭层稳定；并且纳米二氧化硅受热时可在炭层表面形成一层二氧化硅薄膜，阻碍氧气进入和有毒气体释放，在脱木素处理与阻燃剂共同作用下实现协效提升木材阻燃抑烟性能。技术研发人员：田翠花,杨泰,吴义强,卿彦,李新功,刘明受保护的技术使用者：中南林业科技大学技术研发日：技术公布日：2024/7/9