[发明专利]使用组合的耐久性和阻燃性的木材和工程化木制品的增强性能有效
申请号: | 201880051305.1 | 申请日: | 2018-06-27 |
公开(公告)号: | CN110997255B | 公开(公告)日: | 2022-02-01 |
发明(设计)人: | R·P·莫恩 | 申请(专利权)人: | 木材改良技术有限公司 |
主分类号: | B27K3/26 | 分类号: | B27K3/26;B27K3/20;A01N59/20;A01N43/653;A01N3/00;A01P3/00;B27K3/08;C09K21/02;A01P7/04 |
代理公司: | 北京汇知杰知识产权代理有限公司 11587 | 代理人: | 杨巍;柴春玲 |
地址: | 新西兰*** | 国省代码: | 暂无信息 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 使用 组合 耐久性 阻燃 木材 工程 木制品 增强 性能 | ||
本发明描述了一种处理方法或工艺及其木制品。具体地,单相溶液的产品制剂,将木材防腐剂(耐久性组分)与阻燃剂[FR]组分结合在一起以生产耐久性阻燃剂[dFR]处理的木制品。耐久性组分包括多种铜基和非铜基的木材防腐剂,而阻燃剂[FR]组分包括碱金属硅酸盐和碱金属铝酸盐化合物。耐久性阻燃剂[dFR]的工作溶液经过化学浸渍(处理),然后进行加热(固定)处理步骤,将化学品锁定在木材中,使其不可浸出。耐久性阻燃剂[dFR]处理的木制品经过测试,具有增强的防火性能。加热时,木材经历热降解和燃烧,产生气体、蒸汽、焦油和木炭。使用“锥形量热计”燃烧测试方法(AS/NZS 3837),耐久性阻燃剂[dFR]处理的木制品与未处理的辐射松相比,显示出以下参数的显著降低:热释放速率(HRR峰值和HRR平均值)、质量损失速率(MLR)和烟雾产生值(烟雾消光面积‑SEA)。主要测试是:加速风化和燃烧测试(AS/NZS3837),均在新西兰布兰兹(BRANZ,New Zealand)进行。
本申请要求新西兰专利申请号733302的优先权,其通过引用并入本文。
技术领域
本文描述了使用木材防腐剂(耐久性)和阻燃剂[FR]的不同组合来增强木材和工程化木制品(EWP)的性能。更具体地,利用浸渍、喷雾、沉浸、雨淋系统、或以不同组合的处理方法或过程,及其木制品。所用的木材防腐剂由铜基和非铜基的批准的制剂、和基于碱金属硅酸盐、碱金属铝酸盐的阻燃剂[FR]以及其他化学添加剂组成,以实现增强的性能。
背景技术
由于需求并且需要增强未处理、处理的(耐久性)和工程化的木制品的性能,对处理浸渍(木材改性)和其他所施用的喷雾、沉浸和雨淋系统领域的开发已大大增加。
目前应用于大多数木材种类的热处理和化学处理的方法未能达到并满足全球认证机构和地区当局规定和要求的耐久性(对于真菌腐朽和虫害——主要是白蚁)和阻燃性相结合的水平。
而传统的化学处理木料(木材防腐剂)涉及到使用各种真空和压力循环,用化学防腐剂和其他类似成分浸渍木质纤维素材料,如木材和工程化木制品(通常仅限于干基材),以提供“可用空间”从而满足额外的流体吸收“工作溶液”的要求。将组合的阻燃剂[FR]添加到在木材防腐剂中,成为“工作溶液”的形式,然后将其浸渍到木材中,这确定了整个木材基材的处理渗透的效果。
木材处理必须满足现行的耐久性标准(例如H3、H4、H5)中规定的必需的产品渗透水平和保留量(即负载,kg/m3)。阻燃剂[FR]的渗透和保留量不是规定性的,而是依赖于丛林防火(澳大利亚)和森林防火应用对产品性能的要求。
从以上内容可以看出,利用耐久性和阻燃性相结合来覆盖H3、H4、H5(澳大利亚)和美国等效用户类别(UC-3、UC-4和UC-5)的所有主要处理危害类别,存在增强木材和工程化木制品的性能的全球机会。满足澳大利亚标准(AS3959——针对在丛林火灾易发地区建筑施工,暴露于BAL-29和BAL-40)的耐久性阻燃剂[dFR]处理的木制品的使用量很大,因为它涵盖了澳大利亚大部分人口稠密的州和地区,包括:维多利亚、新南威尔士、南澳大利亚、澳大利亚首都领地(ACT)和西澳大利亚——澳大利亚大部分地区。当前,由于本地硬木的供应有限,并且无法生产出满足防火测试标准的耐久性阻燃剂[dFR]处理的产品,因此在丛林火灾易发的地区,几乎没有木材和工程化木制品。
澳大利亚丛林防火市场规模约为每年4亿澳元,并且随着“丛林火灾易发地区”的扩大而继续增长。理想地,辐射松主要被用于制造耐久性阻燃剂[dFR]处理的木制品是合适的,因为资源(森林)在澳大利亚、新西兰和智利都很容易获得。辐射松是一种可再生产品,成本相对较低,并且可以容易地使用现有的厂房和设备进行处理和加工。整合到现有的处理/木材加工操作中的操作和资金成本都相对较低。生产耐久性阻燃剂处理的木制品的附加值是多方面的,包括森林(原料)、化学制造、化学处理、木材加工以及更多的分销和储存附加值。
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