[发明专利]一种无卤阻燃木材的制备方法

说明书

本发明提供一种无卤阻燃木材的制备方法，包括：步骤1，将椴木材浸泡于氢氧化钠与亚硫酸钠的混合水溶液中，随后，而后将处理后的椴木材在蒸馏水中浸泡冲洗若干次，将木材中残留的药品除去，得到除去木质素与半纤维素的木材；步骤2，将除去木质素与半纤维素的木材浸泡于含有阻燃剂的悬浮液的容器中5h‑48h，然后将容器放置于密封干燥器中，采用水泵对密封干燥器抽真空，使其真空度维持在0.1MPa，持续12h～24h，而后将容器放置于真空烘箱中，采用油泵对真空烘箱进行4～10h的抽真空处理，关闭油泵后，将真空烘箱内温度提升至60℃并持续4～24h，除去残留水分，得到阻燃木材；步骤3，将阻燃木材在60℃的温度和5MPa的压强下进行10～24h的热压成型，得到干燥密实的阻燃木材。

技术领域

本发明属于阻燃材料领域，具体涉及一种无卤阻燃木材的制备方法。

背景技术

木材是一种应用十分广泛的材料，在桥梁、建筑、家具等方面均有大量的需求。由于其具有来源丰富、环境友好、生产过程能耗较低等特性，与混凝土、钢铁等其它建材相比具有较大优势。然而，由于木材属于可燃、易燃材料，极大地加剧建筑或家具的火灾风险，限制了其在建材家居领域的应用。其在燃烧过程中释放出了大量的热、烟雾以及有毒有害气体均会对火灾现场人员造成极大危害。因此，对木材和木制品进行阻燃改性对于防止火灾的发生、降低烟雾毒气生成、减少生命财产损失具有重要意义。

在各类阻燃剂中，含卤阻燃剂是一种使用较为广泛的阻燃剂。其具有优良的阻燃性能且价格较为低廉，但是当火灾发生时，含卤阻燃剂会释放出大量烟雾和有毒卤化氢气体，造成二次危害。随着欧盟RoHS、WEEE等环保指令的颁布，含卤阻燃剂在诸多领域的应用受到了限制。因此，开发无卤阻燃材料成为一个很重要的课题。在无卤阻燃剂中，含磷阻燃剂由于其具有阻燃效率高、低烟、低毒等特点，具有很好的发展前景。在无机含磷阻燃剂中，含有磷酸铵结构的盐类是一大类广泛应用于建材、塑料、木材、纸张等材料的阻燃剂，也可用作森林、油田、干粉灭火领域，具有高效、无毒、来源广泛、价格低廉、抑烟性好等优势。然而，在实际使用中仍存在诸多问题，如添加量较大、阻燃剂易流失、易迁移到材料表面等。因此，在实际使用中，常需对其进行进一步的阻燃改性。

在天然木材中沿着木材的生长方向存在着富含管壁和管腔的天然取向结构。其中的细胞壁通常由纤维素、半纤维素和木质素组成。通过化学改性与物理处理，可将其制备成纳米复合材料，从而应用到各个领域。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种能够实现对木材的无卤阻燃改性，并达到高效阻燃、无卤、无毒、消烟等的无卤阻燃木材的制备方法。

本发明提供了一种无卤阻燃木材的制备方法，具有这样的特征，包括如下步骤：步骤1，将椴木材浸泡于氢氧化钠溶液与亚硫酸钠的混合水溶液中，随后，而后将处理后的椴木材在蒸馏水中浸泡冲洗若干次，将木材中残留的药品除去，得到除去木质素与半纤维素的木材；步骤2，将除去木质素与半纤维素的木材浸泡于含有阻燃剂的悬浮液的容器中5h-48h，然后将容器放置于密封干燥器中，采用水泵对密封干燥器抽真空，使其真空度维持在0.1MPa，持续12h～24h，而后将容器放置于真空烘箱中，采用油泵对真空烘箱进行4～10h的抽真空处理后，将油泵关闭后，并将真空烘箱内温度提升至60℃并持续4～24h，除去残留水分，得到阻燃木材；步骤3，将阻燃木材在60℃的温度和5MPa的压强下进行10～24h的热压成型，得到干燥密实的阻燃木材，其中，阻燃剂与椴木材的质量比为1:1～1:100。

在本发明提供的无卤阻燃木材的制备方法中，还可以具有这样的特征：其中，步骤1中的氢氧化钠溶液浓度为0.01～1g/mL，亚硫酸钠的浓度为0.01～0.5g/mL，并在混合后煮沸10～40h。

在本发明提供的无卤阻燃木材的制备方法中，还可以具有这样的特征：其中，步骤2中的阻燃剂为磷酸铵盐类阻燃剂，包括磷酸铵、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、聚合度1000以上的II型聚磷酸铵、聚合度50以上的I型聚磷酸铵、聚合度20～50的水溶型聚磷酸铵、氨基甘油改性的聚磷酸铵。