人造板阻燃工艺有很多,适合的才是最好的!(原创)

导读:
随着消费者需求升级,防火阻燃性人造板越来越受到追捧。作为一名家具人,你了解有哪些常见的人造板阻燃工艺吗?胶合板、刨花板和纤维板又分别适合使用何种阻燃工艺呢?

家具生产制造常用的材料是实木和木质人造板,两者均为可燃材料,因此在生产、储存、运输和使用时存在火灾隐患。出于安全考虑,防火阻燃型家具用材的开发和使用成为板材生产和家具制造企业的一个研究方向。

 

人造板阻燃工艺有很多,适合的才是最好的!(原创)


防火阻燃型人造板是通过物理改性或在普通人造板的基础上加入阻燃剂而生产出的具有阻燃性能的新型板材。

 

常见的阻燃工艺

 

常见的阻燃型人造板材生产工艺方法有三种:物理改性阻燃法、防火涂料涂覆法和溶剂型阻燃剂浸渍法。

物理改性阻燃法

运用物理阻燃法处理木材,无需使用化学试剂,也不改变木材的细胞结构和木材的化学成分。

(1)炭化层阻燃

利用木材自身燃烧时会生成炭化层的特点,采用大断面木构件。

大断面木构件在遇火时不易被点燃,而是在表面生成炭化层,限制热传递,阻止木构件进一步燃烧,保护炭化层下的木材。

 

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(2)复合材料阻燃

将易燃的木材与不燃或难燃的材料复合,降低其可燃性。

常见的复合阻燃板材有水泥刨花板、石膏刨花板、木材—岩棉复合板和木材—金属复合板等。

 

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防火涂料涂覆法

表面涂敷法又称现场处理法,是在板材生产完成后,在成品表面涂覆阻燃剂或阻燃涂料,或者在表面贴不燃性物质,通过保护层的隔氧、隔热作用达到阻燃的目的。

涂覆法的优点是所用药剂量小,对木材本身的性能影响小,且操作起来简单方便,不需要用到特殊的设备

 

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但涂覆法也有缺点,表面涂料的耐磨性能一般比较低,如果表面防火涂料层遭到破坏,将直接影响板材的阻燃性能,并且表面涂覆防火涂料也影响板材进一步的表面装饰涂饰。

溶剂型阻燃剂浸渍法

浸渍处理法又称为提前处理法,是在板材生产前就将木材浸泡在阻燃剂溶液里,使阻燃剂渗透到木材内部。当板材遇火或受热时,阻燃剂产生物理、化学反应,降低木材的可燃性气体释放量,从而实现防火阻燃。

 

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(1)常温常压浸渍法

在常温常压下,将木材浸渍在黏度较低的阻燃剂溶液中,利用木材吸水性,达到使阻燃剂溶液渗透到木材中的目的。

常温常压浸渍法设备简单,操作简便易行,成本低廉,但处理时间长,载药量低,阻燃剂渗透深度浅,只能渗透进入木材6-10mm。

这种方法有一定的局限性,只适用于薄板材,以及渗透性能较好的材质。

(2)常压加热浸渍法

常压加热浸渍法是在常压下,将木材浸渍在一定温度的阻燃剂溶液中,通过含水率梯度和温度梯度的作用使阻燃剂溶液渗透到木材中。

此方法与常温常压浸渍法相比,浸渍时间缩短,阻燃剂吸收量也有所提高,因此,通过选择合适的阻燃剂及工艺过程,常压加热浸渍法可以用于处理大部分木材。

 

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(1)热—冷浸渍法

为了加大药剂的渗透量,也可以使用热一冷浸渍法处理木材。

在常压下,将木材先置于一定温度的阻燃剂溶液中加热,木材细胞中的空气受热膨胀,压力高于大气压之后,再迅速将木材移至冷阻燃剂溶液中。

由于骤然冷却,细胞中的空气迅速收缩,出现局部真空,通过压力差及含水率梯度可以使阻燃剂溶液快速渗入木材中,因此热—冷浸渍法比常压加热浸渍法的处理时间更短。

(2)常压二次浸渍法

这是一种古老的木材处理方法,但在新时代运用先进科技和设备也许可以迸发新的活力。

常压二次浸渍是将木材依次浸渍在两种不同的水溶性阻燃剂溶液中,两种阻燃剂在木材内部发生化学反应,生成不溶于水的第三种化学物质。该物质沉积于木材的内部,实现防火阻燃的功能。

常压二次浸渍法的优点是处理后的木材综合性能更加优越,不仅具有阻燃型,而且由于阻燃物质不溶于水,其阻燃的耐久性和抗流失性能也十分优良。

(3)真空加压浸渍法

 

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▲木材真空加压浸渍罐

 

真空加压浸渍法是从木材防腐的处理工艺中引用过来的。该法是将木材置于高压罐内,先抽成真空,抽掉木材内部的气体等物质,再在一定压力下将阻燃剂压入木材细胞壁和细胞腔中来实现阻燃处理。

这种方法药剂渗透深度很高,阻燃效果也很持久,并且不影响木材的后续处理。

除了以上介绍的常见阻燃工艺,还有一些阻燃处理方式也正在研究探索阶段。

分层阻燃处理

分层阻燃处理是对板材不同位置采取不同程度的阻燃处理。对于表层及表层以下一定深度的部位进行高浓度阻燃处理,以达到不燃级标准,而对于芯部的木材阻燃处理时,载药量仅需达到难燃级或准不燃级即可。

这种处理方式可以减少药剂使用量,又使板材达到所需的阻燃等级,使生产效益和环境友好的需求得到最大化满足。

 

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表面封存处理

表面封存处理,即用树脂等对阻燃处理后的木材表面进行二次封存处理,防止内部阻燃药剂析出至表面,影响后续加工和使用,降低阻燃性能。

表面穿孔注入

表面穿孔注入,即在待处理木材表面等距离打出直径为 1 mm 的深孔,孔深及孔间间隔视具体而定,再进行真空加压等处理,此法能有效控制大径级厚板阻燃药剂的渗入深度、均匀度及载药量。

板材的阻燃工艺很多,令人眼花缭乱,但并不是每一种阻燃工艺都适用于所有板材的生产。工艺方法的选择要有针对性,适合的才是最好的!

 

常见板材适用的阻燃工艺

 

胶合板、刨花板和纤维板是最常见的三大人造板,下面分别来看一看它们的阻燃工艺。

胶合板

胶合板由于优良的性能,加工方便,用途广泛,价格适中,又能保持木材天然纹理等优点,一直受到人们的青睐。它是木质人造板中开发较早而又常盛不衰的传统产品。

阻燃胶合板的生产会扩大胶合板的使用范围,进一步打开胶合板市场。

(1)单板常压浸渍法

溶剂型阻燃剂浸渍单板或成品,原则上可采用木材的溶剂型阻燃剂浸渍处理工艺,湿单板浸渍在无机阻燃剂溶液中,再进行干燥。

用真空一加压浸渍法,可缩短浸渍时间,但单板破损率较大,所以常常是选择较好的阻燃剂,采用常压浸渍法。

成品胶合板也可通过浸渍,使阻燃剂扩散渗透进入木材和纤维中。但成品胶合板浸渍时间较单板长,而且处理后的胶合板,阻燃剂主要集中在表层单板中,因此一般选择单板浸渍生产阻燃胶合板。

 

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(2)阻燃胶黏剂层压法

阻燃胶黏剂具有阻燃和胶合双重功能。

胶合板中常用的在胶黏剂(脲醛、酚醛、密胺一甲醛树脂)中加入常见的阻燃剂的方法是行不通的。因为在这类胶中只能加入8%~10%的阻燃剂,而阻燃剂在胶中含量达25%~30%时,才能达到阻燃级别的要求。

一般采用MDP、UDFP、MDFP等阻燃胶黏剂,它们具有较高的固含量,并具有足够长的活性贮存期。

(4)阻燃材料表面涂覆

将配置好的阻燃液或各种防火涂料,采用涂刷或喷射的方法进行表面处理,或将阻燃材料覆贴于成品胶合板表面上,可以达到胶合板阻燃的要求。

刨花板

刨花板阻燃有两种途径:一种是刨花板成品的阻燃处理;另一种是在刨花板生产过程中添加阻燃剂。可以根据阻燃刨花板的用途和生产条件来选用阻燃处理方法。

(1)成品表面处理法

刨花板表面喷涂阻燃涂料、成品表面上涂布固体阻燃剂后进行热压处理、刨花板表面覆贴各种阻燃材料,这几种方法都是常见的应用于成品刨花板表面的阻燃处理工艺。

(2)刨花阻燃处理

刨花阻燃处理采用液态阻燃剂浸渍或喷洒刨花,或者采用粉末状阻燃剂与湿刨花均匀地混合,从而将阻燃剂掺入刨花中。

采用液态阻燃剂时,浸渍或喷洒刨花后要进行干燥处理。为了不使刨花在干燥过程中引起强度的下降,要求阻燃剂药液接近中性。

 

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(3)阻燃胶黏剂的使用

将阻燃剂先加入胶黏剂中,在施胶过程中同时将阻燃剂加入;也可在拌胶的同时将阻燃剂加入拌胶机内。

该法简单易行,投资少,阻燃剂也能均匀地分散在刨花上。但是,阻燃剂的加入影响到拌胶、制板坯和热压等操作工艺,这应当考虑到。特别是阻燃剂的pH值将影响到胶黏剂的固化速度。

纤维板

密度板也称纤维板,按其密度的不同,分为高密度板、中密度板、低密度板。纤维板的阻燃处理主要集中于中密度纤维板上。

(1)成品表面处理法

在中密度纤维板表面上喷涂含有阻燃剂的胶黏剂,使之在其表面上形成阻燃保护层。该法简单易行,不改变原有的中密度板生产工艺,而且可在现场施工,处理成本低廉。

 

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(2)阻燃剂与纤维混合

在干法生产纤维板中,添加阻燃剂较为方便。向干纤维中喷洒阻燃剂溶液,搅拌均匀后,干燥纤维,施胶,制成纤维板。

也有人将纤维增湿后混入阻燃剂干粉,防止了阻燃剂在制板过程中流失。这种处理对纤维板湿度影响较小,阻燃剂用量也少,成本低。但是阻燃剂吸收量不大,阻燃效果不理想。

 

木质材料是家具行业生产制造的核心,如何提高原材料性能,满足市场消费升级需求,是家具生产制造行业必须关注的问题。