本發(fā)明的目的是提供一種增強經(jīng)處理和未經(jīng)處理的木材產(chǎn)品的耐久性和阻燃性能的木材改性處理方法。該處理方法依賴于各種木材防腐劑、阻燃劑(助劑)和其他添加劑的浸漬，接著進(jìn)行最終木材改性熱處理步驟，以產(chǎn)生一系列經(jīng)處理的阻燃劑改性木材[tfrmw]產(chǎn)品。

背景技術(shù)：

由于需求和需要增強經(jīng)處理和未經(jīng)處理的木材產(chǎn)品的性質(zhì)，因此木材改性領(lǐng)域的發(fā)展顯著增加。當(dāng)前應(yīng)用于大多數(shù)木材種類的熱處理和化學(xué)處理方法不能達(dá)到和滿足由現(xiàn)行的領(lǐng)土(國家)標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的耐久性(對于真菌腐敗和昆蟲攻擊，主要是白蟻)和阻燃性的水平。

雖然常規(guī)的化學(xué)處理的木材涉及使用各種真空和壓力循環(huán)用化學(xué)防腐劑和其他類似組合物浸漬諸如木材產(chǎn)品的木質(zhì)纖維素材料，其通常限于干燥基材，以便提供“自由空間”來容納附加流體吸納的“工作溶液”的要求。向所述“工作溶液”中添加與各種基于水的化學(xué)防腐劑結(jié)合或者不含木材防腐劑的阻燃劑(無機無毒)產(chǎn)品決定了貫穿木材基材的處理滲透的有效性。所述處理必須滿足在現(xiàn)行的耐久性和阻燃性標(biāo)準(zhǔn)中任一個所覆蓋的要求的產(chǎn)品保留(加載量-每kg的每m³)和滲透。

使用“化學(xué)浸漬改性”[cim]技術(shù)已允許促進(jìn)用單一或組合的化學(xué)品(木材防腐劑加阻燃劑)浸漬細(xì)胞壁，然后其反應(yīng)以形成“固定”到所述木材的細(xì)胞壁中的材料。在經(jīng)處理的阻燃劑改性木材[tfrmw]的情況下，所述改性是通過向水性化學(xué)防腐劑中添加無機或有機“無毒”阻燃劑(批準(zhǔn)用于h3、h4、h5、uc3a、uc3b、uc4和uc5)，然后通過加熱(固定)工藝(熱(固定)處理)實現(xiàn)的。這種相同的“化學(xué)浸漬改性”技術(shù)也可以應(yīng)用于熱改性木材(tmt)，其中類似地所述改性是通過添加具有水性化學(xué)防腐劑或無木材防腐劑的無機或有機“無毒”阻燃劑接著通過加熱(固定)工藝實現(xiàn)的。

關(guān)于經(jīng)處理的阻燃劑改性木材[tfrmw]和經(jīng)處理的阻燃熱改性木材[tfrtmt]，其是為處理過的木材提供增強的阻燃性的無機或有機“無毒”阻燃劑添加劑。

為了“浸漬改性”的發(fā)生，浸漬分子(一種或多種化學(xué)品)必須具有足夠小的尺寸以進(jìn)入細(xì)胞壁(孔徑小于5nm)。當(dāng)木材溶脹時，細(xì)胞壁中的空隙體積(“微孔”)增加，然后所述空隙體積被一種或多種通過各種反應(yīng)機理化學(xué)固定的液體化學(xué)品(稱為“工作溶液”)填充。所用的處理和未處理的全部木材種類包括輻射松、西部紅柏(北美香柏，westernredcedar)、南部黃松(southernyellowpine)、蘇格蘭松(樟子松，歐洲赤松，scotspine)和花旗松(道格拉斯杉，douglasfir)。

經(jīng)處理的木材防腐劑通過各種處理工藝被完全浸漬和結(jié)合到木材中，這實現(xiàn)了在穿透和保留(正確的化學(xué)品載荷-kg/m³)方面完全合規(guī)的產(chǎn)品，以滿足所需的危害等級h3、h4、h5)。阻燃劑的浸漬進(jìn)入木材空隙(細(xì)胞壁、腔室)作為單體，并且在加熱時經(jīng)歷縮合反應(yīng)(脫水過程)，由此未結(jié)合的水聚合以產(chǎn)生更長鏈的聚合物阻燃劑物質(zhì)?，F(xiàn)在固定的阻燃劑抑制了[tfrmw]的燃燒性質(zhì)。阻燃劑(gay-lussac)的氣體燃燒基于如下理論：阻燃劑(堿金屬硅酸鹽)產(chǎn)生不可燃?xì)怏w，其進(jìn)而稀釋了木材的可燃?xì)怏w。該理論表明，火焰被阻燃劑的吸熱變化消散，其中由所述源供給的熱量以使得從未達(dá)到燃燒溫度的速率從木材傳導(dǎo)出。

雖然在撰寫本專利時可能已經(jīng)參考了許多“現(xiàn)有技術(shù)”出版物、文獻(xiàn)和論文，但是它們不構(gòu)成這樣一種承認(rèn)，即這些文獻(xiàn)中的任何一個構(gòu)成在新西蘭的全球的本領(lǐng)域的知識、創(chuàng)造性和唯一性的一部分。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

化學(xué)浸漬改性(cim)技術(shù)用于增強經(jīng)處理(和未經(jīng)處理)木材的阻燃性的應(yīng)用可廣泛被概括為3個主要領(lǐng)域：首先在產(chǎn)生經(jīng)處理的(木材防腐劑)阻燃單相“工作溶液”的產(chǎn)品配制(產(chǎn)品制劑)中，其次是木材浸漬處理工藝，其中所述“工作溶液”浸漬到木材基材中，第三是熱(固定)處理，其確保浸漬的化學(xué)品牢固地固定在木材結(jié)構(gòu)中。

技術(shù)問題

為了實現(xiàn)經(jīng)處理的阻燃劑改性木材[tfrmw]產(chǎn)品，必須首先確定和解決三個主要領(lǐng)域的技術(shù)挑戰(zhàn)。

待使用的產(chǎn)品制劑(productformulation)需要木材防腐劑(基于水的，新一代并批準(zhǔn)用于h3、h4和h5危害等級(hazardclasses)應(yīng)用)，阻燃劑(基于水的助劑，例如堿金屬硅酸鹽)和其他添加劑(滲透劑、防水劑等)。將使用基于水的木材防腐劑、阻燃劑和添加劑的單相“可溶性濃縮物”配制成穩(wěn)定的“工作溶液”，其在重復(fù)的壓力-真空處理循環(huán)(裝料)之后保持穩(wěn)定并且不受各種木材提取物、纖維素和木質(zhì)素物質(zhì)的影響。在實施方式的描述中概述了全部范圍的基于水的木材防腐劑，以及所使用的阻燃劑和添加劑的基于水的范圍。

木材浸漬處理工藝使用可以極大地增強經(jīng)處理產(chǎn)品的性質(zhì)的廣泛范圍的不同處理工藝。也存在使用標(biāo)準(zhǔn)的常規(guī)木材加工處理方案的挑戰(zhàn)，所述標(biāo)準(zhǔn)的常規(guī)木材加工處理方案即：bethel、lowry、reuping或能夠?qū)崿F(xiàn)所需的化學(xué)浸漬(“工作溶液”吸納量-升/立方米)”的修改版本，所述化學(xué)浸漬滿足用于耐久性和阻燃性的保留和滲透所需的標(biāo)準(zhǔn)(合規(guī)性)。

需要所用的加熱(固定)工藝將阻燃劑從其較小尺寸的單體狀態(tài)轉(zhuǎn)化為在木材結(jié)構(gòu)內(nèi)化學(xué)和物理結(jié)合的不溶性的較大聚合物質(zhì)。對于阻燃助劑(例如可溶性金屬硅酸鹽；硅酸鉀、硅酸鈉和硅酸鋰)發(fā)生的這種脫水過程(或縮合反應(yīng)機理)需要將優(yōu)化該反應(yīng)機理的所需的熱能。潛在的熱能來源是射頻、蒸汽和窯爐。

問題的解決方案

對于產(chǎn)品制劑(配方)，廣泛范圍的基于水的木材防腐劑(參見“實施方式的描述”)被用在與基于水的阻燃劑的各種組合中，以實現(xiàn)穩(wěn)定均勻的經(jīng)處理的阻燃劑“工作溶液”。

使用“venturi-過濾裝置”對各種經(jīng)處理的(木材防腐劑)阻燃劑“工作溶液”進(jìn)行重復(fù)(600-700次)“篩選”測試。該裝置產(chǎn)生70-80kpa)的真空過濾，由此所述工作溶液穿過1-5微米(定性1級濾紙)，其中相對于經(jīng)處理的木材防腐劑(對照)溶液測定經(jīng)處理的阻燃劑溶液的過濾速率(以秒/100ml測定)。雖然這種方法不能復(fù)制木材浸漬過程，但它提供了一種用于“預(yù)篩選”經(jīng)處理的阻燃劑工作溶液的出色方法。使用各種經(jīng)處理的阻燃劑“工作溶液”的跨越6-9個月的穩(wěn)定性(攪拌的和非攪拌的)提供了良好的基礎(chǔ)，以該基礎(chǔ)通過處理設(shè)備在木材浸漬改性工藝的下一階段中使用這些溶液。

用于某些木材處理工藝的木材浸漬處理工藝，例如reuping和低吸納改性工藝，起初產(chǎn)生了良好的結(jié)果，但是在重復(fù)處理后，裝料僅僅產(chǎn)生經(jīng)處理的阻燃化學(xué)品的中度滲透。使用“滿細(xì)胞”浸漬處理工藝，能夠?qū)崿F(xiàn)化學(xué)滲透和保留(kg/m³)的合規(guī)性。關(guān)于使用相同的經(jīng)處理的阻燃工作溶液的進(jìn)一步重復(fù)處理(裝料1、2)，實現(xiàn)了相似的(如果不是更好的)化學(xué)滲透和保留結(jié)果。

用于實現(xiàn)所述阻燃助劑的固定和聚合的加熱(固定)工藝需要在90-130℃范圍內(nèi)但低于150℃的升高的溫度方案。所使用的熱能來源是高溫窯爐。

發(fā)明的有益效果

本發(fā)明的有益效果是經(jīng)處理的(輻射松)木材(h3、h4和h5)可以實現(xiàn)一種阻燃性水平，該水平將允許其滿足澳大利亞林區(qū)大火(澳大利亞灌木林火災(zāi))和美國森林火災(zāi)標(biāo)準(zhǔn)(australianbushfire&usaforestfirestandards)。本發(fā)明的意義和影響是經(jīng)處理的阻燃劑改性木材[tfrmw]在整個木材基材中被浸漬，使得其不同于其他可接受的阻燃劑(fr)涂料。此外，這使用均勻的經(jīng)處理的阻燃劑“工作溶液”的事實是最有利的，其需要單獨處理和熱(固定)處理，所有這些處理都能夠與現(xiàn)有設(shè)備和裝備一起使用。所述[tfrmw]產(chǎn)品還提供了在增加的木材致密化(從450kg/m³至520kg/m³)和提高的尺寸穩(wěn)定性方面的其他有益效果。

具體實施方式

以下描述將描述與用于耐久性和增強的阻燃性的浸漬改性技術(shù)中使用的木材浸漬化學(xué)制劑、處理工藝和隨后的加熱(固定)工藝相關(guān)的本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。本發(fā)明絕不限于這些實施方式，因為它們僅僅是為了舉例說明本發(fā)明，并且在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可能的變化和修改將是很明顯的。

該說明書描述了包括具有佐劑(例如堿金屬硅酸鹽)的批準(zhǔn)的木材防腐劑以建立進(jìn)一步的木材浸漬處理方法所需的“工作溶液”的產(chǎn)品制劑。在后面的木材浸漬處理和加熱(固定)工藝步驟之前需要所述木材防腐劑和助劑的相容性和混合成單一“工作溶液”；

木材浸漬處理工藝的步驟為：

(a)將木材裝入木材處理室(可以是圓柱形或方形容器)，然后密封關(guān)閉。

(b)然后將該室在真空下用各種“工作溶液”充滿(浸沒，flood)，從而允許發(fā)生吸收(化學(xué)吸納，升/m³)。在reuping的情況下，首先施用空氣以部分地填充所述空隙并允許發(fā)生更低的“工作溶液”吸納。

(c)根據(jù)所使用的處理方法，即bethell、lowry、reuping或改性工藝，然后施加各種壓力和真空循環(huán)持續(xù)30至180分鐘，以實現(xiàn)每立方米30至900升的最終所需的“工作溶液”吸納。

(d)一旦木材已經(jīng)用所需量的木材防腐劑加上阻燃劑(佐劑)或僅僅阻燃劑(佐劑)完全浸漬，則其進(jìn)行到下一熱處理階段。

確保木材防腐劑和阻燃劑(助劑)實現(xiàn)合規(guī)性的處理方法的操作參數(shù)概述如下；也參見實施例1：

(a)取決于所使用的各種處理方法，操作壓力范圍為50至3000kpa。

(b)也取決于所使用的各種處理方法，操作真空范圍為-10至-90kpa。這些工藝還需要初始的真空、最終的真空、延長的真空等，

(c)取決于所使用的處理工藝，壓力和真空循環(huán)時間將為2至120分鐘。

加熱(固定)工藝。

一旦經(jīng)處理的阻燃劑“工作溶液”已經(jīng)被浸漬到木材中(經(jīng)由處理方法)，然后所述木材必須經(jīng)歷基于時間/溫度方案的加熱(固定)工藝過程。所述時間/溫度方案基于18至36小時的時間范圍和80至130℃的溫度范圍(輸入/輸出)。所述時間/溫度范圍參數(shù)對于優(yōu)化化學(xué)固定和不損害木材強度是非常關(guān)鍵的。

為了評價和量化在該過程中化學(xué)固定的有效性，使用了浸出性測試。浸出測試en84方法用于評價在經(jīng)處理的阻燃劑改性木材[tfrmw]樣品中的木材防腐劑(基于銅，pcu)和阻燃劑(助劑)的固定性質(zhì)。參見實施例2。

經(jīng)處理的阻燃劑改性木材[tfrmw]適用于較低的溫度(低于150℃)和較高的溫度(在150℃之上)，其包括熱改性木材(tmt)。在用于熱改性木材的經(jīng)處理的阻燃劑改性的木材或阻燃劑改性的木材[tfrmw或frmw]的情況下，木材首先經(jīng)歷化學(xué)浸漬，隨后被放置在特定的“熱改性熱窯爐”中，其中通過一系列工藝步驟達(dá)到至少190℃和最高達(dá)250℃的升高的溫度，在該點發(fā)生熱改性。

具體實施方式

實施例1

木材浸漬處理工藝

背景技術(shù)

通過壓力方法對木材的防腐處理是優(yōu)選的商業(yè)方法，因為它在控制實現(xiàn)工作溶液的更均勻、更深的滲透以及更大吸收方面的條件和有效性方面實現(xiàn)更高的效率。處理設(shè)備在一端或兩端具有門以接收未處理的木材(裝料)，然后將其裝載到容器中以待所述處理發(fā)生。所述設(shè)備具有各種輔助裝備，如工作池(workingtank)、浸沒線(floodline)、控制件(control)、真空泵和壓力泵，以提供各種處理方案。

存在兩種類型的處理壓力方法；首先是“空細(xì)胞工藝(emptycellprocess)”，其中在施加木材防腐劑“工作溶液”之前向所述木材施加壓縮空氣。將木材防腐劑從均衡罐(equalisingtank)加入到容器中，其中空氣與防腐劑交換。通過捕獲細(xì)胞中的空氣并在處理后釋放壓力，被捕獲的空氣膨脹并且壓出所述防腐劑，以最終真空除去任何另外的溶液。該方法在細(xì)胞腔中沒有保留防腐劑，并且回收大部分所用的防腐劑。

“滿細(xì)胞工藝(fullcellprocess)”使用初始真空從細(xì)胞去除大部分空氣，從而去除阻止防腐劑滲透的空氣墊(aircushion)。該方法實現(xiàn)了在所述木材處理中所述化學(xué)防腐劑的最大保留。

還存在“改進(jìn)的滿細(xì)胞工藝”基本上與“滿細(xì)胞工藝”相同，除了其使用更低水平的初始真空并且通常使用延長的最終真空。改性的滿細(xì)胞法是用水性防腐劑處理木材的最常用方法。

在木材處理中“適合目的”是至關(guān)重要的，并且各種危害等級或使用類別(usercategories)(h3、h4、h5或uc3b、uc4b)必須通過滲透和保留滿足合規(guī)性。滲透和保留都是所述處理工藝的功能，因此正確的處理方案對于適當(dāng)?shù)哪静姆N類、等級(grade)和大小的重要性。

使用“經(jīng)處理的阻燃劑”工作溶液進(jìn)行的處理是“滿細(xì)胞工藝”，因為需要完全滲透和保留，其將支持耐久性和足夠的阻燃化學(xué)品的載荷，以滿足澳大利亞灌木林火(“錐形量熱法(conecalorimetry)”)和美國“火焰蔓延(spreadofflames)”測試要求所需的熱測試方法。

使用結(jié)構(gòu)級(mpg10)輻射松，所述“工作溶液”(經(jīng)處理的阻燃劑)已經(jīng)歷了具有2次連續(xù)裝料(1.和2.)的“滿細(xì)胞”處理工藝，化學(xué)吸納、滲透和保留水平的結(jié)果概述在表1中。

表1

用于處理裝料1和2的浸漬處理數(shù)據(jù)，顯示了化學(xué)吸納、滲透和保留的經(jīng)處理的阻燃劑結(jié)果

用于經(jīng)處理的阻燃劑“工作溶液”的處理(裝料1和裝料2)給出了處理裝料1(編號1a/l至10a/l)的645kg/l(平均值)的化學(xué)品吸納值的結(jié)果，其代表了銅(2.3kg/m³，h4)的化學(xué)品保留和90kg/m³的阻燃劑載荷。類似地，關(guān)于處理裝料2(編號11a/l至20a/l)，715kg/l(平均值)的化學(xué)品吸納值，其代表了銅(2.5kg/m³，h4)的化學(xué)品保留和100kg/m³的阻燃劑載荷。

在這些銅載荷水平下，所述木材(輻射松)保留值為0.54％m/m-cu，其超過了h4危害等級。對于基于銅的木材防腐劑，根據(jù)as/nzs3640/1604進(jìn)行銅(cu)點測試(紅氨酸測試(rubeanictest))。

具體實施方式

實施例2

熱(固定)處理

背景技術(shù)

一旦經(jīng)處理的阻燃木材已經(jīng)被處理，它具有在60-100％范圍內(nèi)的高水分含量(％mc)，其需要干燥以使水分低于18％mc用于轉(zhuǎn)售。在干燥工藝中，各種窯爐方案被用于在預(yù)定時間控制溫度(設(shè)定點)、空氣流(風(fēng)扇)和相對濕度。所述窯爐方案要求入口溫度(濕球)的溫度范圍為70-100℃，并且出口溫度(干球)的溫度范圍為100-130℃。初始時間-溫度為1-2小時，持續(xù)18-36小時，然后回到環(huán)境溫度。預(yù)汽蒸也可以在初始階段使用。也可以使用其他熱源，如汽蒸、射頻和微波。

加熱(固定)工藝和實現(xiàn)這一點所需的條件是關(guān)鍵的，因為它實現(xiàn)了兩個重要的過程，首先降低水分含量(％mc)，其次提供能量以活化縮合反應(yīng)機理(脫水過程)，由此在阻燃劑(硅酸鹽離子)中的未結(jié)合的水分子經(jīng)歷聚合以在木材細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生更大的和結(jié)合的分子-這是阻燃劑的化學(xué)固定。通過木材防腐劑和阻燃劑(堿金屬硅酸鹽)的浸出測試驗證了所述化學(xué)固定，如表2和3所示。

表2

浸出(固定)：對于輻射松的銅(木材防腐劑，pcu)損失率(浸出測試方法en84)

在基于銅的木材防腐劑(pcu)中銅的浸出(浸出液溶液(leachatesolutions))結(jié)果(樣品4、6、14、17)在14天后都顯示出顯著低的值，梯度下降率(drop-offrate)從第1天(0.53％)至第8天(0.31％)的42％變化到從第8天至第14天(0.14％)的55％。這種pcu消耗率完全在可接受的水平內(nèi)，以維持所需危害等級的木材耐久性。

參見圖1。(附圖1/4)浸出(固定)：用于輻射松的銅(木材防腐劑，pcu)損失率(浸出測試方法en84)。

用于諸如這些新一代基于銅的殺真菌劑的經(jīng)處理的木材防腐劑的固定工藝已很好地被文獻(xiàn)記載。

表3

浸出(固定)：對于輻射松的阻燃劑(fr)損失率(浸出測試方法en84)

用于[tfrmw]的阻燃劑(fr)含量的浸出(浸出液溶液)結(jié)果(樣品4、6、14、17)在14天后也給出顯著低的值，具有從第1天(1.2％)至第8天(0.8％)的30％梯度下降，以及從第8天至14天(0.7％)的15％梯度下降。該阻燃劑消耗率(通過所述浸出測試)都遵循類似的“下降”梯度，并且在14天后的殘留率(損失)在實現(xiàn)經(jīng)處理的阻燃劑改性木材產(chǎn)品中的固定上是非常重要的。

參見圖2。(附圖2/4)浸出(固定)：對于輻射松的阻燃劑(fr)損失率(浸出測試方法en84)。

浸出測試en84方法。浸出測試的樣品以與浸漬前進(jìn)行的相同的方式進(jìn)行調(diào)節(jié)(65％rh和20℃直至平衡水分含量)。根據(jù)en84進(jìn)行浸出。將樣品用約為樣品體積5倍量的去離子水覆蓋，并置于浸漬容器中。將樣品在0.04bar的真空中保持20分鐘。在真空后，所述樣品在水中保持2小時，之后第一次更換水。將樣品浸沒在去離子水中14天。從每個樣品的容器中收集5ml的浸出水，合并并提交用于化學(xué)分析。進(jìn)行十次換水和水樣品的收集。

具體實施方式

實施例3

熱釋放速率(hrr)

背景技術(shù)

經(jīng)處理的阻燃劑改性木材[tfrmw]產(chǎn)品對燃燒性質(zhì)的影響可以在實施例3、4和5中證明。

錐形量熱儀將評價耐火性質(zhì)，諸如火降解(firedegradation)、煙排放和熱釋放。tti(點火時間)、hrr(熱釋放速率)和thr(總熱釋放)是評價生物材料燃燒的重要參數(shù)，而mlr(質(zhì)量損失速率)和煙的(sea)煙消滅面積(smokeextinctionarea)將評價質(zhì)量損失的程度和燃燒期間產(chǎn)生的煙。

熱釋放速率(hrr)。[tfrmw]樣品的tti從28秒顯著增加到160秒，這導(dǎo)致燃燒比更低的未處理木材值更晚發(fā)生。雖然具有延長的tti，但是在燃燒過程中最重要的是[tfrmw]的hrr降低。[tfrmw]的平均hrr(av-hrr)值和峰hrr(pk-hrr)值分別比未處理的木材低75％和60％。

更低的pk-hrr對于降低火災(zāi)的強度是優(yōu)選的，并且對[tfrmw]木材的燃燒行為具有積極影響。[tfrmw]顯著降低了初始峰(揮發(fā)性熱解氣體)，此后hrr曲線平滑地大大降低，在600秒后降至25kw/m²，然后保持在該水平直至1200秒(20分鐘)，甚至進(jìn)一步延長至1800秒(30分鐘)。浸漬和固定的阻燃劑嚴(yán)重改變了經(jīng)處理的木材的燃燒性質(zhì)-參見下述的表4。

表4

熱釋放速率(hrr)：對于輻射松的未處理的對經(jīng)處理的阻燃劑改性木材[tfrmw]。還請參見圖3(附圖3/4)

具體實施方式

實施例4

質(zhì)量損失速率(質(zhì)量損失率)(mlr)

背景技術(shù)

質(zhì)量損失速率的熱分解行為反映了燃燒過程，并且與熱釋放和煙氣產(chǎn)生有關(guān)。mlr曲線的第一階段(未處理的輻射松)主要是由于從木材中消除水分。

熱分解過程的第二階段(焦化)主要涉及包括纖維素、半纖維素和木質(zhì)素的主要木材組分的燃燒。mlr分析的結(jié)果表明[tfrmw]顯著(嚴(yán)重)影響木材的熱分解行為。對于未處理的輻射松和[tfrmw]，mlr曲線非常類似于hrr曲線(“m”曲線)，但處于顯著降低的水平。未處理的輻射松的平均mlr為0.085g/秒，與[tfrmw]0.050g/秒相比，顯著減少42％-參見下表5。

表5

質(zhì)量損失速率(mlr)：對于輻射松的未處理的對經(jīng)處理的阻燃劑改性木材[tfrmw]。參見圖4(附圖4/4)

具體實施方式

實施例5

煙特定消滅面積(sea)

背景技術(shù)

與給出8m²/kg的平均值(從3個樣品-7、11、6)的[tfrmw]相比，未處理的木材具有60m²/kg的sea值，總體減少87％?；跀?shù)據(jù)和其他重復(fù)，所述[tfrmw]對[tfrmw]的煙釋放性質(zhì)具有非常顯著的積極作用。所述結(jié)果對于[tfrmw]木材用于室內(nèi)/室外應(yīng)用中的安全使用具有重要意義。煙的產(chǎn)生(生產(chǎn))是木材安全性方面最重要的因素，甚至比熱釋放更重要。未處理的木材產(chǎn)生在25-100m²/kg范圍內(nèi)的sea值，而未處理的輻射松具有60m²/kg的值-參見下面的表6。

表6

煙特定消滅面積(sea)：對于輻射松的未處理的與經(jīng)處理的阻燃劑改性木材[tfrmw]。

總體而言，經(jīng)處理的阻燃劑改性木材[tfrmw]樣品的燃燒性質(zhì)、熱分解和煙排放行為顯示出在所有3個因素方面的顯著減少，證實了木材改性的發(fā)生。

具體實施方式

工業(yè)實用性

增強用符合澳大利亞林區(qū)大火和美國森林防火標(biāo)準(zhǔn)的阻燃劑處理的(和未處理)的全球機會在產(chǎn)品和產(chǎn)生的收入范圍內(nèi)是巨大的。澳大利亞森林火災(zāi)市場規(guī)模目前為每年4億澳元，并隨著“叢林火災(zāi)易發(fā)地區(qū)”的擴大而繼續(xù)增長。美國森林火災(zāi)市場每年超過15億美元，并繼續(xù)呈指數(shù)增長。所述化學(xué)品浸漬技術(shù)(cit)的使用特別適用于某些木材種類，特別是輻射松，其具有吸收大量化學(xué)品的極大傾向。經(jīng)處理的阻燃化學(xué)品必須具有高吸納率，特別是所述阻燃劑，以滿足滲透和保留值(合規(guī)性)。雖然存在其他木材種類可以滿足阻燃標(biāo)準(zhǔn)，它們或者處于有限供應(yīng)，本地的(非法獲取)或具有其他限制特性，諸如強度、尺寸穩(wěn)定性等。對于輻射松，它是一種再生產(chǎn)品，有豐富的供應(yīng)(新西蘭，澳大利亞和智利)，成本低，易于加工和用現(xiàn)有設(shè)備和裝備處理。

所述cit可用于多種戶外木材產(chǎn)品應(yīng)用，包括：實木產(chǎn)品-結(jié)構(gòu)承梁、托梁、甲板、圍欄、風(fēng)化板(擋風(fēng)板，外墻隔板，weatherboard)、裝飾板(trimboard)和景觀、工程木材產(chǎn)品-手指連接的風(fēng)化板和裝飾板、梁承載(beamsbearer)、膠合板、lvl、膠合木產(chǎn)品。作為經(jīng)處理的阻燃產(chǎn)品，它可用于上述的h3(或uc3a和uc3b)應(yīng)用，也可用于其他更高保留的h4和h5應(yīng)用-地面柱(in-groundpost)、桿、電桿、圍欄、葡萄園等。

雖然這種增強阻燃性的cit技術(shù)具有多種產(chǎn)品應(yīng)用，但是在市場供應(yīng)鏈的渠道對于確立這種專利產(chǎn)品的成功是最關(guān)鍵的。chemenz有限公司(申請人和發(fā)明人)已經(jīng)建立了全球分銷權(quán)，主要木制品批發(fā)商在所有四個主要國家都有制造和分銷；新西蘭，澳大利亞，智利和美國。

在工業(yè)應(yīng)用方面，焦點集中在經(jīng)處理的阻燃產(chǎn)品上，然而，所述cit技術(shù)還提供其他增值主題，例如尺寸穩(wěn)定性、致密化、防水性和著色。這些其他價值主題是次要的，但將有助于改性產(chǎn)品的總價值。cit的另一個工業(yè)應(yīng)用是在熱改性木材(tmt)的使用中，其中所述木材首先用經(jīng)處理的阻燃劑浸漬，或者僅僅用阻燃劑浸漬，然后經(jīng)受熱改性窯爐處理，所述熱改性窯爐在非常高的溫度(150-250c)運行，并且將提供tmt市場迫切需要的非常尺寸穩(wěn)定的阻燃產(chǎn)品。

引用列表

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