姚芳
（云南景皓消防技术咨询有限公司）
摘要：随着经济的快速发展，人们的生活水平得到了不断地提高，木材也越来越多的被人们用于建筑和室内装饰。木材是传统的工业材料，同时也是重要的建筑工程及生活用品材料。然而，由于木材是一种可燃性的材料，其广泛使用增加了火灾发生的可能性，这对建筑物以及所有木材制品的使用都带来了一定的安全隐患。但通过阻燃技术的使用，使得木材的应用领域更加广阔，同时又使得建筑装饰用木材的防火安全性得到了很大的提高。主要介绍了木材的阻燃理论，研究了木质材料的阻燃技术，并对其发展趋势进行了简单的分析。
关键词：木质材料；阻燃技术；现状；趋势
1引言
近年来，随着人们生活水平的提高，木质材料作为重要的工业工程材料得到了广泛地使用。然而，木质材料的可燃性增加了其使用时发生火灾的可能性。为了减少火灾的发生，木材阻燃技术得到了快速的发展。木材阻燃技术的使用，有效地保障了木质材料使用的安全性，对促进木材的广泛使用有着积极的作用。下面将谈谈木材阻燃技术研究的现状及发展趋势。
2木质材料阻燃理论
木质材料是一种高分子材料，其热分解过程非常复杂。木质材料的阻燃原理是通过用物理或化学的方法延缓木质材料的燃烧速度，减少火焰传播速率或者火焰的传播，提高木材抗燃能力，以阻缓木材燃烧，以预防火灾的发生或争得逃生的时间。其阻燃理论主要有覆盖理论、炭量增加和挥发物减少理论、热理论和氢结合理论。
2.1覆盖理论
阻燃剂在低于木材着火点的温度下就会熔融成一种隔热的泡沫层，覆盖在木材表面隔绝火焰，阻止了木材的燃烧。同时还阻止有焰燃烧和发烟燃烧，即可阻止可燃性气体逸出，又防止了氧气的进入，还可隔离可燃基质与高温，从而达到阻燃目的。
2.2热理论
水在蒸发时吸收气化潜热从而能减缓木材的热解反应，含有大量结晶水的阻燃剂在熔融或分解过程中通过物理和化学变化吸收大量热量，从而延缓木材温度升高到热分解的温度，抑制木材表面着火。
2.3炭量增加和挥发物减少理论
阻燃剂参与了木材的热解反应，使热解的起始温度降低，使木材的热解反应的发展方向为挥发物产量减少以及产炭量增加。研究表明，阻燃剂增加炭的产量，使得可燃性气体的产量降低。当炭量上升和挥发物产量下降时，热释放速率下降，极大的提高了木材的阻燃性能。
2.4氢结合理论
阻燃剂受热分解产生的磷酸、硫酸盐中的-OH、-NH等与木材中的纤维素及木素的氢结合，形成不可燃物，抑制木材的热分解，从而达到阻燃的目的。
3木材阻燃剂
3.1无机型阻燃剂
无机类木材阻燃剂是历史最悠久的阻燃剂。其发展至今已经历了三代。第一代无机木材阻燃剂主要是各种水溶性无机盐或其混合物，如各种铵盐、硫酸盐、卤化物及硫酸铝钾等盐类或复盐的混合物等；第二代木材阻燃剂是在阻燃协同作用的基础上，以磷-氮、磷-卤、磷-氮-硼等不同复合方式制备的无机阻燃剂品种；第三代无机木材阻燃剂是以分子量大的水溶性低聚物聚磷酸铵代替磷酸铵，或采用木材内部反应法生成不溶性阻燃剂。
3.2有机型阻燃剂
有机类阻燃剂的主要成分是含磷、氮、硼元素的多元复合体系，其机理是通过聚合或缩聚反应将磷、氮或卤素结合到高聚物的主链上和侧链中。理想的有机木材阻燃剂应当无甲醛释放、低迁移、低吸湿、一剂多效、价格适当。其发展也经历了三个阶段。第一个阶段主要是以尿素、双氰铵或三聚氰铵代替铵而制备的磷酸盐与硼酸等含硼化合物复合得到的有机氮-磷-硼阻燃体系；第二阶段主要是以尿素、双氰铵和三聚氰铵等氨基化合物的羟甲基化为特征的有机氮一磷或有机氮-磷-硼复合阻燃体系；第三个阶段主要是无甲醛释放、低迁移、低吸湿或基本不吸湿的一剂多效型的阻燃剂。木质材料经这类阻燃剂处理后，可一次性获得阻燃、防腐、防虫以及尺寸稳定性等众多特性。
3.3树脂型阻燃剂
树脂型阻燃剂主要是氨基树脂。原理是在甲醛、尿素、双氰胺、三聚氰胺树脂制造过程中加入磷氮系化合物，通过树脂的固化形成抗流失性的阻燃剂。浸渍木材后，在干燥的过程中树脂固化，对阻燃剂中易流失的阻燃成分产生包覆固着作用，从而起到改善阻燃剂的抗流失、迁移和吸湿等缺点的作用。
3.4反应型阻燃剂
利用木材分子上的羟基、羰基、苯基，通过酯化、酯交换、醚化、酰化、缩聚等反应，通过形成稳定的化学键将阻燃元素或含阻燃元素的基团结合到木材分子上，所得到的阻燃木材不仅具有抗流失强、耐久性好的特点，而且分布在木材上阻燃元素都是以单分子状态存在，因此单位物质量阻燃剂的阻燃效率较高。用含有磷酸和脲胺类或酰类的磷酸酯化试剂浸渍木材，然后在高于100℃但低于木材热降解温度的条件下加热，生成稳定的酸性磷酸酯盐，所得材料具有很高的阻燃性能。
4木材的阻燃处理技术
4.1物理方法
物理方法主要是将木材与水泥、石膏、岩棉、玻璃纤维等难燃或不燃的材料混合在一起，制成水泥刨花板、石膏纤维板等难燃材料，应用于建筑隔断墙或其它装修材料，具有良好的阻燃效果。也可以用难燃的覆面材料来隔断与火焰或空气的接触。
4.2化学方法
化学方法是在木材中注入或涂覆有机和无机化学阻燃剂，注入的方法有常压浸注和高压灌注两种。
（1）常压浸注法是在常压、常温条件下，将木材浸泡在化学
研究园地
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广东科技２０１３．１．第２期
广东科技２０１３．１．第２期
阻燃剂中，依靠渗透作用，使木材吸收阻燃剂的处理方法，这种方法简便易行，成本低廉，适用于薄板或渗透性好，易浸注的木
材。为提高浸注效果，
目前有采用双槽热冷交替的处理方法，即将木材在热阻燃液内浸泡一段时间后，迅速转移至冷阻燃液中，依靠温度变化，引起木材细胞腔内压力变化，而更多地吸入药液。也有采用双组份阻燃剂处理方法，如将木材在磷酸氢二铵溶液中处理一段时间后，转入氯化钡溶液中，阻燃效果明显。
（2）高压灌注法又称满细胞法。先将木材送入密封容器内，抽真空、施加阻燃药液，依靠负压将药液吸入细胞腔内，然后解除真空，开始升压，将药液又压入细胞腔内，从而大大提高木材对药液的吸入量。
4.3人造板是木质材料的主要产品
阻燃人造板的阻燃处理方法有成品板阻燃处理和生产过
程的阻燃处理两种。成品板阻燃处理类似于一般木材的处理方
法。生产上多采用在生产过程中，
将阻燃剂施加于创花、单板、纤维或胶粘剂内，通过重组混入到人造板内部而获得阻燃性能。
5展望木质阻燃剂的发展趋势
5.1抑烟化和无毒气体化是研发阻燃剂的趋势
火灾发生时，一般的含卤阻燃材料会释放出大量的有毒、
有害腐蚀性气体，如氰化氢、氯化氢以及苯乙烯等，损害了人们
的身体健康和精密仪器。随着木材家具的不断增多，
氰化氢等有毒气体越来越多的出现在火灾烟气中，大大增加了火灾烟气对人的危害。从而导致建筑火灾对人体的伤害也由过去的单纯碳氧化物的伤害逐步转化为氰化物及其他一些有毒气体的伤害。因此，对低烟、无腐蚀性、无卤以及无毒的阻燃聚合物材料的研究和开发有着非常重要的意义。为此，无毒、无烟阻燃技术在世界各国都占有主导地位。而我国对抑烟剂的开发相对比较
较晚，还需加大研究和开发抑烟剂的力度。目前国外的发展方
向主要是表面改性、
微细化、微胶囊化以及协同增效复合化方面，逐渐将燃烧时产生大量的烟和有毒且具腐蚀性气体的卤素阻燃剂淘汰。
5.2功能复合和叠加是对阻燃剂的要求
在当今的木材阻燃技术当中，阻燃剂的复合技术占有重要的地位。近年来提出处理木质材料的阻燃应达到五性，即抑烟性、防虫性、防腐性、阻燃性以及结构尺寸的稳定性。此外，还必
须无毒、
无污染、价格低廉等，这大大增加了阻燃剂研究的难度。一般情况下，一种阻燃剂成分包含多种阻燃机理，但通常都
会侧重于某一方面；而两种以上成分之间会相互补充、
相互协调，因此，一般阻燃剂的配方中都选用两种以上的复合成分。
6结语
当前，我国木材阻燃技术尚处于初步发展阶段，与发达国家相比还比较落后，各项技术还不够完善，还有很大的发展空间。随着科学技术的快速发展以及对木材需求量的不断增加，木材阻燃技术必定朝着绿色、高效、环保的方向发展。在木材使用的过程中，我们还应不断地加大对阻燃技术研究的力度，力争能够完全避免木材在使用过程中有火灾现象的发生。参考文献：
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上下位机的连接，到来了信息传输和加工处理的结果。5蓝牙火灾自动报警系统框图
（如图1）蓝牙装置和主机的接口都可采用USB 的接口模式，也可以采用串行接口连接方式，现在大多使用后面一种。因为两者电平相反，逻辑0电平是+5~+15V ，逻辑1是-5~-15V ，所以，要使与蓝牙电平匹配，在蓝牙和终端机接口之间进行电平转换。采用蓝牙模块的UART 作为接口进行数据通信，此时蓝牙作为终端设备，串行传输速度能够达到460kbit/s ，不但能够运用模块化设计，还能够与主机进行连接。蓝牙火灾自动报警系统分为三种节能模式，在这当中保持模式适用于于连接低功耗设备如
温度传感器、烟雾检测器等。大部分时间内火灾检测设备不会
用数据传输，所以在现实的火灾自动报警系统中能够经过报警控制器把检测器调节为保持工作模式，此时网内只需要一个内
部工作的计数器。当火灾检测器检测到火灾之后，
激活了保持模式的单元，检测器监测到的火灾信息被加工变成电信号传输给报警控制器。控制器上有相应软件，负责各位置的蓝牙终端信息的统一分析和集中加工，分析确认灾情之后，指令被传输至联动控制设备，又经过该装置激活了对应的设备。简化了传输过程，提高了传输的效率，也为维修保养提供了方便。
6结语
目前，许多厂家生产的产品都带有蓝牙功能，使各个设备之间真正做到了一直在线，方便的连接。火灾自动报警系统之中蓝牙的运用，大大降低了运营成本，提高了报警系统的安全性和可靠性，减少了误报率和系统故障。蓝牙技术在火灾自动报警系统中的应用也越来越广泛。
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图1蓝牙火灾自动报警系统框图
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