木材化学处理和新型木材精选文档.ppt

木材化学处理和新型木材本讲稿第一页，共三十六页一、木材防腐一、木材防腐第一节第一节木材化学处理木材化学处理本讲稿第二页，共三十六页（1）养料：来源于木材中的三大成分。）养料：来源于木材中的三大成分。（2）水分：含水率在）水分：含水率在30%-60%时木腐菌活动旺盛，在时木腐菌活动旺盛，在18-20%以下和以下和100-145%以上受到抑制。以上受到抑制。（3）温度）温度3-38能生长发育，最适温度能生长发育，最适温度25-30。（4）空气：好氧菌。木材空隙率大致在）空气：好氧菌。木材空隙率大致在10-55%（体积），空隙率（体积），空隙率越大空气越充足，不同菌种需氧不同，但很少。越大空气越充足，不同菌种需氧不同，但很少。（5）pH值：大多数木材值：大多数木材pH值在值在4-6，偏酸性正适合木腐，偏酸性正适合木腐菌生长发育菌生长发育木腐菌败坏木材的因子木腐菌败坏木材的因子木腐菌败坏木材的因子木腐菌败坏木材的因子本讲稿第三页，共三十六页（二）、防腐剂（二）、防腐剂油质类：油质类：煤杂酚油以及它和煤焦油或石油的混合物。煤杂酚油以及它和煤焦油或石油的混合物。油溶类油溶类：常用的有五氯苯酚、环烷酸铜、有机锡化合常用的有五氯苯酚、环烷酸铜、有机锡化合 物、有机碘化合物、唑类、百菌清等。物、有机碘化合物、唑类、百菌清等。水溶性水溶性：单一型、复合型。单一型、复合型。常用的水溶性防腐剂有：常用的水溶性防腐剂有：氯化物、硼化物、砷化物、铜化物、锌化物等。氯化物、硼化物、砷化物、铜化物、锌化物等。（一）防腐机理（一）防腐机理2个方面：机械隔离个方面：机械隔离(装饰涂料等）；装饰涂料等）；毒性防腐（防腐剂）。毒性防腐（防腐剂）。本讲稿第四页，共三十六页（三）、防腐处理（三）、防腐处理1.简易处理简易处理涂刷、喷淋、浸渍、冷热槽法、双剂扩散法等涂刷、喷淋、浸渍、冷热槽法、双剂扩散法等2.加压防腐处理加压防腐处理常用真空加压处理常用真空加压处理本讲稿第五页，共三十六页本讲稿第六页，共三十六页本讲稿第七页，共三十六页本讲稿第八页，共三十六页本讲稿第九页，共三十六页（四）、木材防腐新途径（四）、木材防腐新途径1.破坏和断绝微生物生存之本：硫胺素破坏和断绝微生物生存之本：硫胺素2.利用微生物和抽提物防腐利用微生物和抽提物防腐3.化学改性：木塑复合材等化学改性：木塑复合材等本讲稿第十页，共三十六页防腐处理后的木材防腐处理后的木材本讲稿第十一页，共三十六页防腐材应用防腐材应用本讲稿第十二页，共三十六页本讲稿第十三页，共三十六页本讲稿第十四页，共三十六页本讲稿第十五页，共三十六页本讲稿第十六页，共三十六页本讲稿第十七页，共三十六页本讲稿第十八页，共三十六页二、木材阻燃二、木材阻燃本讲稿第十九页，共三十六页 At 13:21 in the afternoon of Feb.19th,2006,an old wooden building in the busiest section of Changchun city was on fire.This is the most serious fire in Changchun city last year,and caused large amount of losses to the people and the country.本讲稿第二十页，共三十六页On Dec.21st,2005,buildings at the crossofThePinghairoadandYananroadwasonfire,atleastsixdressshopwereburntdown.Becausethecrossroadisoneofthemost busiest section of Hangzhou,manyfiremenandpumpswereassembledtoputonthisfire.Picture11:Fireinhangzhoucity本讲稿第二十一页，共三十六页木材是导致火木材是导致火灾的主要原因灾的主要原因木结构建筑应该被禁止木结构建筑应该被禁止 Is it right?这这是不明智的是不明智的选择选择，原因？，原因？木材木材钢材钢材水泥水泥塑料塑料最常用材料最常用材料唯一可再生资源唯一可再生资源事实上，大径级木材事实上，大径级木材是比较耐火的。是比较耐火的。本讲稿第二十二页，共三十六页钢筋混凝土结构有一个致命的缺点，就是遇高温变软，丧失钢筋混凝土结构有一个致命的缺点，就是遇高温变软，丧失原有强度。一般的钢材超过原有强度。一般的钢材超过300度强度就急降一半；度强度就急降一半；500度左右度左右的燃烧温度，就足以让无防护的钢结构建筑完全垮塌。的燃烧温度，就足以让无防护的钢结构建筑完全垮塌。本讲稿第二十三页，共三十六页目前的专家层主流观点是，世贸大厦最终是被烧塌的。目前的专家层主流观点是，世贸大厦最终是被烧塌的。“911”撞击大楼的波音飞机装载的几十吨优质撞击大楼的波音飞机装载的几十吨优质航空煤油撒到大楼里，燃起了熊熊大火，烧软了飞航空煤油撒到大楼里，燃起了熊熊大火，烧软了飞机所撞击的那几个楼层的钢材，而它上部楼层约数机所撞击的那几个楼层的钢材，而它上部楼层约数千吨到上万吨的重量自然就会落下来，像一个巨大千吨到上万吨的重量自然就会落下来，像一个巨大的铁锤，砸向下面的楼层，导致整栋楼的垂直垮塌。的铁锤，砸向下面的楼层，导致整栋楼的垂直垮塌。本讲稿第二十四页，共三十六页一一辆辆油油罐罐卡卡车车在在美美国国旧旧金金山山-奥奥克克兰兰湾湾桥桥附附近近发发生生事事故故起起火火燃燃烧烧，高高温温导导致致一一段段高高速速公公路路融融化化坍坍塌塌，造造成成美美国国最最繁繁忙忙的的交交通通枢枢纽纽之之一一陷陷入入瘫瘫痪痪。美美国国官官员员称称，这这起起事故会影响该地区交通几个月。事故会影响该地区交通几个月。Thehighwaycollapsedforthefire本讲稿第二十五页，共三十六页1.升温升温2.热分解：产生可燃性气体（热分解：产生可燃性气体（CO、CH4、C2H6、CH2=CH2、醛、酮等）和焦油（醛类、酚类、羰基类化合物）。醛、酮等）和焦油（醛类、酚类、羰基类化合物）。3.着火：在足够氧气和温度条件下。着火：在足够氧气和温度条件下。4.燃烧：表面燃烧（需要可燃物、热、氧气）；发焰燃烧（需要可燃烧：表面燃烧（需要可燃物、热、氧气）；发焰燃烧（需要可燃物、热、氧气及燃烧连锁反应燃物、热、氧气及燃烧连锁反应5.蔓延蔓延（一）木材的燃烧过程（一）木材的燃烧过程本讲稿第二十六页，共三十六页（二）木材阻燃机理（二）木材阻燃机理障碍理论：障碍理论：发泡防火剂、防火涂料等。发泡防火剂、防火涂料等。热理论热理论（隔热、吸热、热传导）：磷酸二氢铵、含结晶水化合物等。（隔热、吸热、热传导）：磷酸二氢铵、含结晶水化合物等。不燃气体稀释作用等：不燃气体稀释作用等：磷酸盐、氯化铵等磷酸盐、氯化铵等（H2O,SO2,NH3,HCl)自由基捕集理论自由基捕集理论本讲稿第二十七页，共三十六页硼：硼：硼酸、硼砂硼酸、硼砂氮：氮：磷酸氢二铵、三聚氢胺磷酸氢二铵、三聚氢胺氯素：氯素：HI、HCl、HBr（四）阻燃处理方法（四）阻燃处理方法1.表面处理：阻燃涂料表面处理：阻燃涂料2.深层处理：浸渍处理深层处理：浸渍处理3.贴面处理：表面贴具有阻燃作用的材料贴面处理：表面贴具有阻燃作用的材料X(NH4)2HPO4(HPO3)x x+2xNH3+xH2O（三）木材阻燃成分（三）木材阻燃成分磷磷：磷酸氢二铵、磷酸：磷酸氢二铵、磷酸本讲稿第二十八页，共三十六页第二节第二节新型木材新型木材一、木塑复合材一、木塑复合材1.定义：定义：2.生产工艺生产工艺树种选择树种选择 注入树脂液（含有着色剂、交联剂、阻燃剂等）注入树脂液（含有着色剂、交联剂、阻燃剂等）聚合（射线照射法和催化加热法）聚合（射线照射法和催化加热法）本讲稿第二十九页，共三十六页3.塑合木性质塑合木性质密度大，强度高，尺寸稳定性好，耐腐性好等密度大，强度高，尺寸稳定性好，耐腐性好等4.用途用途建筑材料、工业材料、家具和工艺材料、文化体建筑材料、工业材料、家具和工艺材料、文化体育用品等育用品等本讲稿第三十页，共三十六页二、重组木二、重组木1.定义：定义：也叫编织木、重组强化木。利用小径劣质材、也叫编织木、重组强化木。利用小径劣质材、间伐材、枝桠材等经过碾搓设备加工成横向不断裂，纵间伐材、枝桠材等经过碾搓设备加工成横向不断裂，纵向松散而又交错相连的大束木材，在经干燥、铺装、施向松散而又交错相连的大束木材，在经干燥、铺装、施胶和热压而制成。胶和热压而制成。2.特性：特性：掩盖木材缺陷，充分利用木材，长度和幅面可人为控掩盖木材缺陷，充分利用木材，长度和幅面可人为控制，密度可控等。制，密度可控等。本讲稿第三十一页，共三十六页三、压缩木三、压缩木1.定义定义:木材通过热压处理而制成的质地坚木材通过热压处理而制成的质地坚硬，密度大，强度高的材料。硬，密度大，强度高的材料。2.分类：表层压密木材、整形压缩木分类：表层压密木材、整形压缩木3.用途：纺织木梭、煤矿用压缩锚杆等用途：纺织木梭、煤矿用压缩锚杆等本讲稿第三十二页，共三十六页四、层积材四、层积材1.单板层积材（单板层积材（LVL）定义：定义：用旋切厚单板，经过施胶。顺纹组坯、施压胶合而得用旋切厚单板，经过施胶。顺纹组坯、施压胶合而得得一种结构材料。得一种结构材料。特点：特点：某些强度不如木材，但强度变异系数小，具有良好的某些强度不如木材，但强度变异系数小，具有良好的抗蠕变性能，且抗火灾性能优于钢材。抗蠕变性能，且抗火灾性能优于钢材。用途：用途：梁、家具、门窗、内外装饰材；工业用材：模板、托梁、家具、门窗、内外装饰材；工业用材：模板、托板板本讲稿第三十三页，共三十六页燃烧时间燃烧时间（min）木材表面温度木材表面温度()梁的表面状况及变形量（最大硗度）梁的表面状况及变形量（最大硗度）单板层积材单板层积材钢梁钢梁5538燃烧剧烈燃烧剧烈无明显变化无明显变化热胀变形热胀变形10705继续燃烧继续燃烧15760变形量变形量216mm20795表面炭化，变表面炭化，变形量形量24.4mm温温度度693时时，开开始始熔熔化化，变变形形量量305mm,此此 后后 跷跷 度度 平平 均均 按按 照照63.5mm/min增增 加加，因因熔化而塌陷熔化而塌陷25821变形量变形量50.8mm30843仍未塌陷仍未塌陷LVL梁燃烧试验结果梁燃烧试验结果本讲稿第三十四页，共三十六页2.集成材集成材定义：用短而窄的锯制板材，横向拼接（一般用楔形）定义：用短而窄的锯制板材，横向拼接（一般用楔形），纵向指接，进行层积胶压。，纵向指接，进行层积胶压。特点：有效利用小料，能减少大断面材的弯曲和变特点：有效利用小料，能减少大断面材的弯曲和变形，在性能方面优于形，在性能方面优于LVL和成材。和成材。用途：地板龙骨、框架、柱材、桌面、梁等用途：地板龙骨、框架、柱材、桌面、梁等本讲稿第三十五页，共三十六页胶合木屋架胶合木屋架本讲稿第三十六页，共三十六页