[发明专利]一种阻燃木材及其制备方法和应用

说明书

本发明公开一种阻燃木材及其制备方法和应用，所述阻燃木材包括木材本体，所述木材本体内部和表面的纤维素上均匀分散有氢氧化铝。所述阻燃木材的制备方法为：将木材浸渍于含有铝试剂的阻燃浸渍液中，然后干燥，得到中间体材料；将所述中间体材料置于碱性溶液中，水解得到阻燃木材。本发明的铝试剂能够充分浸润木材的表面和内部孔道，并以化学键的形式与木材表面和内部的界面进行连接，水解后得到的氢氧化铝阻燃材料与木材的结合更加牢固，并实现阻燃材料对木材的均匀覆盖，有效提高阻燃效果，减少火灾发生、降低火灾损失。

技术领域

本发明属于木材处理技术领域，尤其涉及一种阻燃木材及其制备方法和应用。

背景技术

木材是最古老的建筑材料之一，由于其轻质、坚固、隔热和电绝缘性能，常用于建筑、家具和装饰等。木屋和家具的可燃性是发生火灾并造成人员伤亡的一个主要原因。因此，防火安全性成为了限制木材应用于结构材料的主要因素。传统的木材阻燃方法主要包括如下两种：一种是表面涂覆；另一种是物理渗透。不过这些方法处理的阻燃材料的阻燃性能有限，难以满足现代木制建筑物和家具对阻燃性能的要求。目前相关技术为了提高木材的阻燃性能，采用降低无机阻燃颗粒的尺寸到纳米级或将木材孔隙微结构扩大(去除部分木质素)从而实现木材孔隙相互贯通以使阻燃颗粒渗透到内部的方法，不过此类方法操作复杂、成本较高，且在一定程度上可能会影响木材的机械性能，同时阻燃性能也有限。

发明内容

本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种阻燃木材，具有良好的阻燃性能。

本发明还提出一种具有上述阻燃木材的制备方法和应用。

根据本发明的一个方面，提出了一种阻燃木材，所述阻燃木材包括木材本体，所述木材本体内部和表面的纤维素中均匀分散有氢氧化铝；所述阻燃木材在35kW/m²的热通量下的热释放率峰值为95～223kW/m²，热释放量为6～9MJ/m²，烟释放率为2.2×10^-4～7.3×10^-4m²/s，烟释放量为0～0.1m²。

根据本发明第一方面的阻燃木材，至少具有以下有益效果：

传统阻燃木材中，阻燃剂与木材的界面仅为物理接触，界面结合性差，且阻燃剂无法分散到木材内部的纤维素中，导致阻燃性能有限。本发明的阻燃木材中，阻燃剂氢氧化铝同时分散在木材内部和表面的纤维素中结合更加牢固，具有更好的阻燃效果。

在本发明的一些实施方式中，所述阻燃木材在35kW/m²的热通量下的热释放率峰值为95～106kW/m²，热释放量为6.3～7.1MJ/m²，烟释放率为2.2×10^-4～3.3×10^-4m²/s，烟释放量为0m²。

根据本发明的第二方面，提出了一种阻燃木材的制备方法，包括如下步骤：

(1)将木材本体浸渍于含有铝试剂的阻燃浸渍液中，然后干燥，得到中间体材料；

(2)将所述中间体材料置于碱性溶液中，水解得到阻燃木材。

根据本发明第二方面的阻燃木材的制备方法，至少具有如下有益效果：