[发明专利]微波处理阻燃木材的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种阻燃木材的处理方法，具体讲是用微波干燥技术处理阻燃木材的方法，属于木材处理技术领域。

背景技术

木材的阻燃性能不仅取决于阻燃剂的性能和用量，而且还与阻燃剂在木材内部的分布状况有关。影响阻燃剂在木材中渗透的主要指标就是木材的流体渗透性。木材流体渗透性是描述流体在木材中渗透难易程度的物理量，由于流体在木材中的渗透有别于流体在木材中的扩散，而在木材处理过程中，水分的排出、液体的浸注都与木材的渗透性密切相关。因此，为了保证阻燃剂能够充分渗入木材内部，形成有效的载药效果，对木材进行载药前的处理是非常必要的。

传统的木材干燥处理方法都是将外界的热源先通过对流、传导或辐射(远红外)的方式传到木材的表面，再通过传导的方式由木材表面传到木材内部。由于木材是热的不良导体，特别是在低含水率阶段，其热传导率非常低，严重制约着木材干燥速度的提高。目前现有技术的木材干燥方法大都存在下列问题：(1)干燥周期长，一般为6～24小时，个别厚度较大的木材干燥时间更长；(2)干燥不均匀，常常表现为木材外干内湿，严重影响木材的尺寸稳定性和力学性能；(3)干燥效率低，因为其多为间歇式干操，故劳动强度高。而传统方法在木材阻燃处理中的主要问题是：(A)干燥速率低，易造成木材的阻燃处理周期长(大尺寸高厚度木材周期更长)；(B)干燥不均匀，造成“外干内湿”的现象，使木材的抗腐性能下降，或者增长干燥时间造成“外焦内干”的现象，甚至引起木材表面开裂、颜色变深，甚至碳化，严重影响木材的外观品质和力学性能；(C)木材在干燥过程中，含阻燃剂的液体通过传统渗流的方式向外扩散，致使阻燃剂溶质不断向外迁移，在木材的表面大量富集，使阻燃剂在木材中的分布严重不均，出现严重偏析现象，直接影响木材的阻燃性能，同时影响木材表面的性质和后续加工性能，由于木材芯部阻燃剂的含量很少，在火灾发生的过程中，一旦木材表面遭到破坏，木材立即丧失阻燃性能，给生产、生活造成巨大的损失。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明提供一种用微波干燥技术处理阻燃木材的方法，以改善木材的阻燃剂载药效果，提高载药效率，改善阻燃剂在木材内部的分布状况，提高木材阻燃性能。

为达到以上目的，本发明通过下列技术方案实现：一种微波处理阻燃木材的方法，其特征在于经过下列步骤：

(1)将木材置于微波处理装置中，在微波频率为915MHz或者2450MHz，真空或常压，温度为50～160℃条件下，微波加热处理30～5000秒；

(2)将经过(1)步骤处理的木材送至真空加压罐中，抽真空至20～90KPa真空度，解除真空，在含有质量比为5～50％的阻燃剂溶液中，并在0.1～10MPa压力下，浸泡木材3～720分钟，取出木材后，在10～95KPa真空度下，真空处理0.1～12小时；

(3)将经过(2)步骤处理的木材置于微波处理器中，在微波频率为915MHz或者2450MHz，真空或常压，温度为50～160℃条件下，微波加热处理30～5000秒，得阻燃木材。

所述步骤(1)、(3)的处理温度及处理时间视木材种类、木材自身的特性及产品要求具体确定。

所述步骤(2)的真空度、处理压力视木材种类、木材自身的特性及产品要求具体确定。

所述步骤(2)的阻燃剂用量同样也要视木材种类、木材自身的特性及产品等级要求具体确定。

所述阻燃剂为现有技术中的常规无机阻燃剂，即含磷化合物中的磷酸、焦磷酸、美国迪瑞康的FRT及其盐类中的一种或几种；磷-氮化合物中的磷酸二氢铵、磷酸二氢铵、脲基磷酸盐GUP、聚磷酸铵APP中的一种或几种；磷-卤化合物中的卤代磷酸脂或三氯氧磷中的一种或几种；硼化物中的硼酸、硼砂及其混合物中的五硼酸铵、硼酸脂、硼酸乙脂中的一种或几种；或其他化合物中的一种或者两种以上混合物。

本发明优先推荐以下阻燃剂：(A)由市购的纯度为98％的脲基磷酸盐GUP和纯度为99％的硼酸复配的无机阻燃剂，其质量比为：脲基磷酸盐GUP∶硼酸∶水＝1～2∶0.1～1∶0.1～2；(B)由市购的纯度为98％的聚磷酸铵APP和纯度为99％的硼酸复配的无机阻燃剂，其质量比为：聚磷酸铵APP∶硼酸∶水＝1～2∶0.1～1∶0.1～2.5。

所述微波处理器为现有技术中的常规设备。