本发明属于木质板材加工
技术领域：
，具体涉及一种阻燃杨木板材的加工方法。
背景技术：
杨木来源广泛，其定向板材具有良好的物理性能和广阔的市场前景，越来越广泛的用于家装、木质建筑、包装、家具制造等领域，根据强制性高价标准gb20286-2006的要求，公共场所应用的阻燃制品及组件必须达到一定的阻燃级别，未经阻燃处理的定向板材难以达到使用要求，限制了其适用范围，因此，对杨木板材进行阻燃技术的研究和开发，可以扩大定向板材的使用范围，满足人民生活的多种功能需要，随着时代的发展和进步，人们对阻燃剂及其制品的环保性能也提出了一定的要求，现有技术中通过对杨木板材的燃烧性能、抑烟性能和阻燃机理进行了系统和深入研究，现有木质材料用阻燃剂的有效成分是磷、氮、硼，会增加一氧化碳和二氧化碳的释放量，产生有毒气体，使用工艺复杂还含有一定毒性，氮系阻燃剂阻燃效果差，硼系阻燃剂具有量的阻燃、低毒、抑烟、不易挥发、无色无味等特性，硼类化合物主要是在凝聚相中发挥阻燃作用，硼酸盐熔化后封闭燃烧物表面，形成玻璃状涂膜，覆在聚合物表面，起到隔热、阻氧的作用，但是硼类化合物化合物添加量越大，对板材力学性能的副作用也越大，因此，需要对如何在保证杨木板材力学性能的基础上改善其阻燃性需要进一步研究改进。技术实现要素：本发明的目的是针对现有环保型阻燃杨木板材力学性能差的问题，提供了一种阻燃杨木板材的加工方法。本发明是通过以下技术方案实现的：一种阻燃杨木板材的加工方法，包括阻燃剂a和阻燃剂b二次浸渍，具体包括以下内容：（1）阻燃剂a的制备：将100重量份的水加热至35-45℃，加入8-12重量份的碳酸胍，搅拌至完全溶解后，加入2-6重量份的羟基乙酸，搅拌至完全溶解，然后加入32-36份酸性硅溶胶，分散均匀后，降至常温，得到阻燃剂a；（2）阻燃剂b的制备：将100重量份的水加热至65-75℃，加入8-12重量份的硫酸胍基脲、24-28重量份的蔗糖脂肪酸酯，搅拌至完全溶解后，加入28-32重量份的硼酸，搅拌至完全溶解后降至常温，得到阻燃剂b；（3）浸渍前处理：将杨木板材在温度为55-65℃、相对湿度为40-50%的条件下保持，使杨木板材的表面湿度为35-40%，然后将其置于真空罐中，在负压0.08-0.09mpa的条件下，持续1-2小时；（4）浸渍处理：将上述负压条件下处理后的杨木板材用阻燃剂a浸没，加压至1.2-1.4mpa，保持1.5-2.5小时，恢复常压再保持0.5小时，然后用低温微波干燥机干燥至杨木板材的含水率为5-8%；将杨木板材在负压0.08-0.09mpa的条件下，保持1小时，然后用阻燃剂b浸没杨木板材，加压至0.8-1mpa，保持1小时，恢复常压再保持0.5小时，然后用低温微波干燥机干燥至杨木板材的含水率为12-14%，即得。作为对上述方案的进一步改进，所述酸性硅溶胶的型号为sw-25，其ph值为2.5-3.5，粒径为8-10nm。作为对上述方案的进一步改进，所述低温微波干燥机的功率为30-45kw，微波功率为24-36kw，真空泵的功率为5.5-7.5kw。作为对上述方案的进一步改进，所述杨木板材选自直径为30±3cm、无疤无结、纹理均匀的毛白杨，杨木板材的厚度≤2cm。作为对上述方案的进一步改进，所述步骤（1）中加入酸性硅溶胶后用超声分散，超声分散的频率为60-80khz。本发明相比现有技术具有以下优点：本发明中阻燃剂a利用碳酸胍、羟基乙酸和酸性硅溶胶协同作用，所得到的阻燃剂a阻燃性能优于仅使用酸性硅溶胶，同时能进一步增加阻燃剂a在板材内部的载药量，处理时间相比现有技术显著缩短，且在板材内部的稳定性较好，有助于提高板材的抗流失性能；阻燃剂b中由于硫酸胍基脲和蔗糖脂肪酸酯科学复配，能大大提高硼酸在水中的溶解度，进而使硼酸能够有效附着于板材内部，与甘露糖残基中的顺式二醇生成配合物，保证阻燃性能的同时避免板材力学性能下降；加工后的板材经二次浸渍处理，热释放速率总量明显下降，有效燃烧热、质量损失和co、co2释放量均降低，抑烟效果显著，木材保持良好的尺寸稳定性，可用于加工家具等。具体实施方式实施例1一种阻燃杨木板材的加工方法，包括阻燃剂a和阻燃剂b二次浸渍，具体包括以下内容：（1）阻燃剂a的制备：将100重量份的水加热至35-45℃，加入8-12重量份的碳酸胍，搅拌至完全溶解后，加入2-6重量份的羟基乙酸，搅拌至完全溶解，然后加入32-36份酸性硅溶胶，分散均匀后，降至常温，得到阻燃剂a；（2）阻燃剂b的制备：将100重量份的水加热至65-75℃，加入8-12重量份的硫酸胍基脲、24-28重量份的蔗糖脂肪酸酯，搅拌至完全溶解后，加入28-32重量份的硼酸，搅拌至完全溶解后降至常温，得到阻燃剂b；（3）浸渍前处理：将杨木板材在温度为55-65℃、相对湿度为40-50%的条件下保持，使杨木板材的表面湿度为35-40%，然后将其置于真空罐中，在负压0.08-0.09mpa的条件下，持续1-2小时；（4）浸渍处理：将上述负压条件下处理后的杨木板材用阻燃剂a浸没，加压至1.2-1.4mpa，保持1.5-2.5小时，恢复常压再保持0.5小时，然后用低温微波干燥机干燥至杨木板材的含水率为5-8%；将杨木板材在负压0.08-0.09mpa的条件下，保持1小时，然后用阻燃剂b浸没杨木板材，加压至0.8-1mpa，保持1小时，恢复常压再保持0.5小时，然后用低温微波干燥机干燥至杨木板材的含水率为12-14%，即得。其中，所述酸性硅溶胶的型号为sw-25，其ph值为2.5-3.5，粒径为8-10nm；所述低温微波干燥机的功率为30-45kw，微波功率为24-36kw，真空泵的功率为5.5-7.5kw；所述杨木板材选自直径为30±3cm、无疤无结、纹理均匀的毛白杨，杨木板材的厚度≤2cm；所述步骤（1）中加入酸性硅溶胶后用超声分散，超声分散的频率为60-80khz。实施例2一种阻燃杨木板材的加工方法，包括阻燃剂a和阻燃剂b二次浸渍，具体包括以下内容：（1）阻燃剂a的制备：将100重量份的水加热至35-45℃，加入8-12重量份的碳酸胍，搅拌至完全溶解后，加入2-6重量份的羟基乙酸，搅拌至完全溶解，然后加入32-36份酸性硅溶胶，分散均匀后，降至常温，得到阻燃剂a；（2）阻燃剂b的制备：将100重量份的水加热至65-75℃，加入8-12重量份的硫酸胍基脲、24-28重量份的蔗糖脂肪酸酯，搅拌至完全溶解后，加入28-32重量份的硼酸，搅拌至完全溶解后降至常温，得到阻燃剂b；（3）浸渍前处理：将杨木板材在温度为55-65℃、相对湿度为40-50%的条件下保持，使杨木板材的表面湿度为35-40%，然后将其置于真空罐中，在负压0.08-0.09mpa的条件下，持续1-2小时；（4）浸渍处理：将上述负压条件下处理后的杨木板材用阻燃剂a浸没，加压至1.2-1.4mpa，保持1.5-2.5小时，恢复常压再保持0.5小时，然后用低温微波干燥机干燥至杨木板材的含水率为5-8%；将杨木板材在负压0.08-0.09mpa的条件下，保持1小时，然后用阻燃剂b浸没杨木板材，加压至0.8-1mpa，保持1小时，恢复常压再保持0.5小时，然后用低温微波干燥机干燥至杨木板材的含水率为12-14%，即得。其中，所述酸性硅溶胶的型号为sw-25，其ph值为2.5-3.5，粒径为8-10nm；所述低温微波干燥机的功率为30-45kw，微波功率为24-36kw，真空泵的功率为5.5-7.5kw；所述杨木板材选自直径为30±3cm、无疤无结、纹理均匀的毛白杨，杨木板材的厚度≤2cm；所述步骤（1）中加入酸性硅溶胶后用超声分散，超声分散的频率为60-80khz。实施例3一种阻燃杨木板材的加工方法，包括阻燃剂a和阻燃剂b二次浸渍，具体包括以下内容：（1）阻燃剂a的制备：将100重量份的水加热至35-45℃，加入8-12重量份的碳酸胍，搅拌至完全溶解后，加入2-6重量份的羟基乙酸，搅拌至完全溶解，然后加入32-36份酸性硅溶胶，分散均匀后，降至常温，得到阻燃剂a；（2）阻燃剂b的制备：将100重量份的水加热至65-75℃，加入8-12重量份的硫酸胍基脲、24-28重量份的蔗糖脂肪酸酯，搅拌至完全溶解后，加入28-32重量份的硼酸，搅拌至完全溶解后降至常温，得到阻燃剂b；（3）浸渍前处理：将杨木板材在温度为55-65℃、相对湿度为40-50%的条件下保持，使杨木板材的表面湿度为35-40%，然后将其置于真空罐中，在负压0.08-0.09mpa的条件下，持续1-2小时；（4）浸渍处理：将上述负压条件下处理后的杨木板材用阻燃剂a浸没，加压至1.2-1.4mpa，保持1.5-2.5小时，恢复常压再保持0.5小时，然后用低温微波干燥机干燥至杨木板材的含水率为5-8%；将杨木板材在负压0.08-0.09mpa的条件下，保持1小时，然后用阻燃剂b浸没杨木板材，加压至0.8-1mpa，保持1小时，恢复常压再保持0.5小时，然后用低温微波干燥机干燥至杨木板材的含水率为12-14%，即得。其中，所述酸性硅溶胶的型号为sw-25，其ph值为2.5-3.5，粒径为8-10nm；所述低温微波干燥机的功率为30-45kw，微波功率为24-36kw，真空泵的功率为5.5-7.5kw；所述杨木板材选自直径为30±3cm、无疤无结、纹理均匀的毛白杨，杨木板材的厚度≤2cm；所述步骤（1）中加入酸性硅溶胶后用超声分散，超声分散的频率为60-80khz。设置对照组1，将实施例1中碳酸胍去掉，其余内容不变；设置对比文件2，将实施例1中羟基乙酸去掉，其余内容不变；设置对照组3，将实施例1中硫酸胍基脲去掉，其余内容不变；设置对照组4，将实施例1中蔗糖脂肪酸酯去掉，其余内容不变；设置对照组5，将实施例1中步骤（4）中用阻燃剂a浸渍处理后，用低温微波干燥机干燥至杨木板材的含水率为13%，其余内容不变；设置对照组6，为现有文件《氮磷硼阻燃剂处理杨木单板的特性研究》（王灵燕）中dpba阻燃杨木单板的处理组；实验杨木板材选自直径为30±3cm、无疤无结、纹理均匀的毛白杨，杨木板材的规格为20mm×20mm×10mm（纹理方向），按照《氮磷硼阻燃剂处理杨木单板的特性研究》（王灵燕）中方式检测载药量和30天吸湿率，按照gb/t2406.2-2009《塑料用氧指数法测定燃烧行为》检测各组板材的氧指数，按照gb/t8627-2007《建筑材料延烧或分解的烟密度试验方法》，采用jcy-2型烟密度测试仪进行烟密度测试，表格中的烟密度为最高值；得到以下结果：表1组别载药量（kg/m³）30天吸湿率（%）氧指数（%）烟密度最高值（%）实施例1158.9321.695.313.5实施例2157.8422.394.714.1实施例3158.6221.895.113.8对照组1150.8420.990.218.65对照组2152.3520.690.519.07对照组3128.5618.488.321.35对照组4124.3718.888.122.86对照组5147.3920.690.420.01对照组6153.2822.390.617.28通过表1中数据可以看出，本发明中相比现有技术载药量有了提供，相应的氧指数增加明显，烟密度相比现有技术进一步降低，阻燃性能较好，吸湿率与现有技术相差不大，另外，实施例1相比对照组6中co的平均释放量降低5.7%。设置空白组为含水率为15%时的未处理杨木石材，按照国标检测数据，得到以下结果：表2组别顺纹抗压强度（mpa）抗弯强度（mpa）抗弯弹性模量（gpa）端面硬度（n）实施例132.860.710.62790实施例231.559.49.82720实施例332.660.210.32775对照组130.457.68.42680对照组229.856.88.72645对照组329.355.27.92590对照组429.555.78.12605对照组531.258.39.62715对照组628.653.77.22540空白组33.461.510.82815通过表2中数据可以看出，本发明中力学性能保持性良好，碳酸胍、羟基乙酸与硫酸胍基脲和蔗糖脂肪酸酯均对其力学性能的保持有一定作用，在实际应用中适用范围更广，结合表1中数据可知，本发明中加工方法能在保持板材力学性能的基础上提高阻燃性能。当前第1页12