木材保護(hù)與改性工藝學(xué)_第1頁(yè)
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目錄與學(xué)時(shí)分配1緒論2木材的保護(hù)學(xué)特性3木材的科學(xué)保管4木材防腐5木材蟲(chóng)害與防治6木材阻燃7木材的耐候性8木材的尺寸穩(wěn)定化9木材的強(qiáng)化10木材與保護(hù)劑作用機(jī)理和波譜分析11木材保護(hù)中的環(huán)境問(wèn)題第一章緒論

一、關(guān)于木材保護(hù)學(xué)的概念所謂木材保護(hù)是在保持木材高強(qiáng)度比、易加工及天然紋理結(jié)構(gòu)等優(yōu)點(diǎn)及性能的前提下。通過(guò)一系列的物理、化學(xué)處理,克服木材尺寸穩(wěn)定性差、各向異性、易燃、易腐、易變色和不耐磨等缺點(diǎn)。同時(shí)賦予木材某些特性功能的一門(mén)新興學(xué)科。二、我國(guó)林木資源現(xiàn)狀1、稀有珍貴樹(shù)種多p1-2我國(guó)地處寒、溫、熱三帶,故林木物種資源豐富。國(guó)家保護(hù)的樹(shù)木共159種,一級(jí)34種,二級(jí)125種;國(guó)家珍貴木材42種,一級(jí)7種,二級(jí)35種;國(guó)際貿(mào)易公約限定15種。2、人均占有的林木資源少見(jiàn)p4的表1-3中國(guó)與部分國(guó)家、地區(qū)森林資源比較3、林木剩余物及劣質(zhì)木材利用率低三、人類的生存環(huán)境離不開(kāi)木材1、木材是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和國(guó)防建設(shè)重要的物資2、木材是提高人類生活質(zhì)量?jī)?yōu)良材料四、木材保護(hù)學(xué)研究?jī)?nèi)容1、了解生物對(duì)木材危害的特性及找出木材防護(hù)方法第2~5章2、了解木材的變異性及找出對(duì)木材進(jìn)行功能性改良的辦法第6~9章3、木材保護(hù)作用機(jī)理及分析方法第10章4、木材保護(hù)中的環(huán)境問(wèn)題第11章本書(shū)重點(diǎn):1、木材的科學(xué)保管第三章2、木材防腐第四章3、木材蟲(chóng)害與防治第五章4、木材阻燃第六章5、木材的耐候性第七章6、木材的尺寸穩(wěn)定化第八章7、木材的強(qiáng)化第九章第二章木材的保護(hù)學(xué)特性木材的保護(hù)學(xué)特性——指與木材保護(hù)及保護(hù)處理過(guò)程有關(guān)的木材屬性。2.1木材的生物分解2.1.1分解木材的微生物白腐菌:p18褐腐菌:p17軟腐菌:p18變色菌:主要由子囊菌和未知菌等變色菌,約50多種。霉菌:主要由毛菌、青霉等半知菌,僅材表受污染。2.1.2木材組分的生物分解木材微生物能分解木材組分,主要是因?yàn)樗麄兡墚a(chǎn)生各種各樣的酶。纖維素的生物分解:p18半纖維素的生物分解:p18木質(zhì)素的生物分解:p192.2木材的變異性2.2.1木材的異向性由于木材細(xì)胞多為縱向排列,細(xì)胞壁各層微纖絲排列不同,加上纖維素、半纖維素和木質(zhì)素均為非均一的物質(zhì),所以,木材的各種物理、力學(xué)性質(zhì)在木材縱向、徑向、弦向上存在明顯的差異。即異向性。(1)木材的干縮濕脹:縱向<<橫向徑向<弦向(2)木材的熱、電、聲學(xué)性質(zhì)、滲透性及各種力學(xué)強(qiáng)度:縱向>>橫向2.2.2木材的變異性1木材解剖構(gòu)造的變異管胞和木纖維長(zhǎng)度

一個(gè)年輪內(nèi):從早材→晚材增長(zhǎng)樹(shù)干半徑方向:從髓心向樹(shù)皮增長(zhǎng)樹(shù)干垂直方向:從樹(shù)干基部→樹(shù)梢增長(zhǎng)(2)胞壁厚度樹(shù)干半徑方向:從髓心→樹(shù)皮增增厚樹(shù)干垂直方向:變化不明顯(3)纖絲角:管胞或木纖維長(zhǎng)度大者,纖絲角則小2木材性質(zhì)的變異(1)木材密度樹(shù)干半徑方向:由髓心→樹(shù)皮增加樹(shù)干垂直方向:樹(shù)基→樹(shù)梢減小一個(gè)年輪內(nèi):由早材→晚材增大(2)木材強(qiáng)度一個(gè)年輪內(nèi):由早材→晚材增大樹(shù)干半徑方向:由髓心→樹(shù)皮增大隨木材密度增大而增大(3)木質(zhì)素含量一個(gè)年輪內(nèi):由早材→晚材減少樹(shù)干半徑方向:由髓心→樹(shù)皮減少樹(shù)干垂直方向:樹(shù)基→樹(shù)梢增加3幼齡材與成熟材木材密度:幼齡材<成熟材木材干縮率:幼齡材>成熟材木質(zhì)素含量:幼齡材>成熟材纖維素含量:幼齡材<成熟材2.3木材的可濕性2.3.1木材的潤(rùn)濕性

木材學(xué)第七節(jié)木材表面性質(zhì)P106-1082.3.2木材的吸濕性

木材學(xué)第六章第二節(jié)一、木材和水分。二、木材的吸濕性。三、木材的干縮和濕脹P123-1282.4木材的酸堿性2.4.1木材中的酸堿性成分(1)醋酸根(—COOH),在木材中含量為1~6%,

R—OCOCH3+H2OR-OH+CH3COOH(2)樹(shù)脂酸(松香)(3)甲酸(蟻酸)(4)丙酸和丁酸(5)礦物質(zhì)水解(硫酸鹽1-10%,氧化物0.1-5%)呈酸性2.4.2木材的pH值木材pH值為4~6酸性木材pH值<6.5(絕大多數(shù)木材)堿性木材pH值>6.5(極少數(shù))2.4.3木材pH值與木材保護(hù)的關(guān)系(1)木腐菌生長(zhǎng)適宜的pH值為4.5-5.5通過(guò)改變木材pH值的途徑,可排除或破壞木腐菌生長(zhǎng)環(huán)境(2)木材的pH值越?。此岫仍酱螅?duì)金屬腐蝕越嚴(yán)重減少木材pH值對(duì)呈金屬腐蝕的措施:①選擇酸性較小的木材作包裝和用材,或用榫連接

②在高濕地方盡量少用金屬緊固件③在干燥窯設(shè)計(jì)時(shí)盡量利用耐酸腐蝕的金屬構(gòu)件(銅、鋁)2.5木材的加工性2.5.1機(jī)械加工(1)木材機(jī)械加工容易,設(shè)備簡(jiǎn)單(2)影響加工難易的因素①紋理方向:對(duì)木材加工有很大影響,縱紋理易于橫紋理②樹(shù)脂含量:樹(shù)脂含量越高,加工越困難③木材密度:密度越大,加工越困難2.5.2連接性能1木材膠合:指單純用膠粘劑便使木材膠接起來(lái)(1)膠合板(2)層積木:?jiǎn)伟鍖臃e材和積成材(3)指接材:2榫接合:指利用各種形狀的榫頭及木構(gòu)件連接起來(lái)3釘接合2.53化學(xué)加工第三章

木材的科學(xué)保管

3.1木材保管原則3.1.1木材防腐的條件p38~39碳源{碳水化合物碳?xì)浠衔铮?、營(yíng)養(yǎng):胞壁三大素、含氮化合物、生長(zhǎng)素(VB1,硫胺素)池P462、水分:適宜木材含水率35~60%3、溫度:25~40℃增朽木悶腐①生長(zhǎng)溫度最低生長(zhǎng)最適生長(zhǎng)最高生長(zhǎng)②擔(dān)子菌類低溫菌中溫菌高溫菌③軟腐菌適溫24℃適溫28℃適溫34℃適溫28℃3.1.2木材害蟲(chóng)滋生繁殖的條件P401、木材害蟲(chóng)種類濕材害蟲(chóng)天牛小蠹科干材害蟲(chóng)天??菩◇伎瓢紫?、生長(zhǎng)條件場(chǎng)所溫度濕度日照、通風(fēng)3.1.3木材保管的原則(1)木材不褪色、不變色(2)木材無(wú)腐朽、無(wú)蟲(chóng)蛀(3)木材不開(kāi)裂、不變形、不翹曲(4)保管費(fèi)用低(5)化學(xué)保管要求藥劑高效低毒,對(duì)人畜安全3.2原木保管3.2.1原木的物理保管1、干存法——是在最短的時(shí)間里,把原木的含水率降低到25%以下的一種保管方法。(1)適用范圍:氣干木材(2)優(yōu)點(diǎn):可避免菌蟲(chóng)危害,減輕運(yùn)輸負(fù)擔(dān),方便使用。(3)基本要求①一般要?jiǎng)兤?,最好只剝外皮。易裂?shù)種兩端留樹(shù)皮圈。②楞場(chǎng)應(yīng)選擇地勢(shì)高,通風(fēng)及排水良好。③楞堆應(yīng)有楞腳(腿)。2、濕存法——是使木材保持較高的含水率的保管方法。P42(1)適用范圍:①新采伐的木材;②需要帶濕加工的木材;③容易開(kāi)裂、變形的木材;珍貴木材。(2)優(yōu)點(diǎn):木材不易蟲(chóng)蛀,不會(huì)開(kāi)裂。(3)基本要求①已經(jīng)干燥和已經(jīng)受菌蟲(chóng)危害的木材不宜濕存;②木材具有完整的樹(shù)皮,或樹(shù)皮損傷不超過(guò)1/3;③場(chǎng)地地勢(shì)較低,水源充足;④要經(jīng)常保持高濕狀態(tài),經(jīng)常淋水;⑤每隔一定時(shí)間要對(duì)楞垛消毒。3、水存法——是將木材沉浸于水中貯存的方法。(1)適用范圍:①水運(yùn)材,但不適于在海水中貯存。②需要濕加工的木材。(2)優(yōu)點(diǎn):不蟲(chóng)蛀、不腐朽、不開(kāi)裂、濕加工者無(wú)需泡浸。(3)基本要求①必須是靠近江河、湖泊或建有水池的貯木場(chǎng);②場(chǎng)地水流緩慢,不易被洪水沖走;③露出水面部分應(yīng)經(jīng)常噴水或覆蓋泥沙。3.2.2造紙木片的保管1、場(chǎng)地要求:①地勢(shì)高,通風(fēng),排水良好;②最好有棚頂遮蓋。2、木片堆要求:①木片堆高度不宜過(guò)高,避免發(fā)熱霉變;②盡量有通風(fēng)設(shè)備,避免堆溫度升高;③干濕木片應(yīng)盡量分別堆放;④貯存時(shí)間長(zhǎng)可噴灑化學(xué)藥劑。3.2.3原木的化學(xué)保管1、適宜蟲(chóng)菌生長(zhǎng)的木材含水率(1)含水率大于30%,易發(fā)生蘭變、霉變、及小蠹蟲(chóng)危害。(2)含水率20-30%時(shí)易被木腐菌侵蝕。(3)含水率12-20%時(shí)易被表面霉菌危害。(4)含水率8-12%時(shí)易被粉蠹危害。2、常用防腐防蟲(chóng)藥劑

NaPCP

三氯酚鈉氟酚復(fù)合劑:NaF3%NaPCP2%H2O95%;硼氟酚復(fù)合劑①:NaF3%NaPCP1%硼酸1%H2O95%;硼氟酚復(fù)合劑②:NaF2%NaPCP1%硼酸1%硼砂1%H2O95%。3.3板材的保管3.4人造板的保管3.5木材的干燥3.5.1木材干燥的意義和目的①提高木材穩(wěn)定性;②防止木材變色與腐朽;③殺死木材內(nèi)的害蟲(chóng)和蟲(chóng)卵,有防蟲(chóng)作用;④降低運(yùn)輸費(fèi)用。3.5.2木材室內(nèi)干燥(窯干或爐干)1、蒸汽干燥2、過(guò)熱蒸汽干燥3、爐氣干燥4、熏煙干燥3.5.3木材微波干燥1、微波干燥木材的原理P492、微波干燥木材的特點(diǎn)(1)加熱時(shí)間短,干燥速度快。(2)方便連續(xù)干燥。(3)干燥質(zhì)量好,開(kāi)裂變形小。3、微波干燥木材應(yīng)注意的問(wèn)題P50(1)防止木材內(nèi)裂現(xiàn)象(2)防止木材內(nèi)部炭化現(xiàn)象3.5.4木材除濕干燥P511、木材除濕干燥的原理2、木材除濕干燥的特點(diǎn)3.5.5木材真空干燥P521、木材真空干燥的原理2、木材真空干燥的特點(diǎn)3.6木材的變色與防治P533.6.1木材的變色因素1、內(nèi)部因素(1)木材組分中含有發(fā)色基因和助色基因。(2)木材中大多數(shù)官能團(tuán)能與許多化學(xué)試劑反應(yīng),使木材變色或降解。2、外部因素(1)微生物作用(2)日光照射(3)化學(xué)試劑作用(4)溫度與濕度3.6.2木材變色的類型1、光變色:(1)光變色波長(zhǎng):主要是紫外光(68%),其次是可見(jiàn)光(28%)。(2)光變色深度:<200微米2、鐵變色——是由Fe離子與木材中的單寧、酚類、黃酮類以及木質(zhì)素發(fā)生化學(xué)反應(yīng)引起的木材變色。(1)木材加工過(guò)程中的鐵變色①原木造材或鋸解過(guò)程:由鋸片、鋼素、跑車(chē)夾具。②膠合板產(chǎn)生過(guò)程:原木蒸煮、旋切刀片、熱壓板。③木材干燥過(guò)程:窯頂?shù)温浒迕娴哪Y(jié)水使材面變色。(2)鐵變色的防治P64①常用3~5%的草酸溶液。②用2.5%次磷酸溶液。③用2~5%的H2O2溶液。草酸>次磷酸>亞磷酸>焦磷酸3、霉菌或變色菌變色——由子囊菌綱與菌綱的真菌引起的木材變色。主要發(fā)生在邊材,以藍(lán)變色和青變色為主。(1)變色菌生長(zhǎng)的最適溫度23~35℃。(2)藍(lán)變或青變的防治①常用藥劑為五氯酚鈉(NaPCP)②亞硫酸氫鈉③乙二胺四醋酸鈉④新藥劑P65~66第四章木材防腐機(jī)械或力學(xué)破壞化學(xué)--電化學(xué)降解木材敗壞方式火災(zāi)木材的風(fēng)蝕霉菌、變色菌生物敗壞真菌白腐菌、褐腐菌、軟腐菌細(xì)菌動(dòng)物昆蟲(chóng)海生蛀木動(dòng)物4.1.1形成真菌危害木材的必要條件4.1.2木材防腐的類型1、木材腐朽褐腐P69

白腐軟腐2、變色P70表4-1,表4-2各種腐朽的性狀及變色起因。4.2木材防腐處理4.2.1木材防腐機(jī)理1、機(jī)械隔離防腐:2、毒性防腐:4.2.2木材防腐劑(一)防腐劑選擇的原則選擇合適的防腐劑,首先要考慮腐朽發(fā)生在哪部位與真菌類型,木材使用的環(huán)境。1、立木腐朽:尚未引起重視,現(xiàn)只重視樹(shù)木外部形態(tài)的病蟲(chóng)害防治。2、邊材藍(lán)變(青變):P723、與地面接觸的木材(電桿、坑木)P724、建筑構(gòu)件(不與地面接觸的木材)5、經(jīng)防腐處理的木材具有良好的耐候性(二)木材防腐劑的種類1、油質(zhì)類防腐劑:煤雜酚油、不溶或微溶于水。優(yōu)點(diǎn):缺點(diǎn):處理時(shí)要加熱,有刺激性氣味,處理材表。適用范圍:室外木構(gòu)件,如:枕木、電桿、橋梁、樁木。2、油溶性防腐劑:五氯苯酚、環(huán)烷酸銅、有機(jī)錫化合物。優(yōu)點(diǎn):缺點(diǎn):特點(diǎn):這類防腐劑不溶或微溶于水,而溶于汽油、松節(jié)油、乙醇等有機(jī)溶劑中,它是借溶劑的滲透作用而將有毒物質(zhì)帶入木材內(nèi)部,待溶劑揮發(fā)后而將毒物留于木材內(nèi)部。3、水溶性防腐劑:是一種菌蟲(chóng)均殺的廣譜防腐劑。還有:銅鉻砷(CAA)P73

銅鉻硼(CCB):CuSO43%,Na2Cr2O72%,硼砂2%,水93%。氟硼(FBB):NaF3%,硼酸1%,硼砂1%,水95%。優(yōu)點(diǎn):缺點(diǎn):4.2.3防腐處理工藝P73(一)預(yù)處理(與木材學(xué)第12章的第1節(jié)相同。見(jiàn)木材學(xué)P233)(二)防腐處理工藝1、簡(jiǎn)易防腐處理(常壓法)P742、加壓防腐處理P75(三)不同用途木料的防腐處理1、門(mén)窗料的防腐處理(1)浸漬處理(2)補(bǔ)救處理2、電桿的防腐處理一般用油質(zhì)類防腐劑3、木質(zhì)人造板的防腐處理(1)確定防腐對(duì)象:主要是蠹蟲(chóng)類害蟲(chóng)防治(2)處理部位:?jiǎn)伟逄幚?、刨花、碎料處理?)處理方法:氣相或液相均可(4)常用藥劑:P794、易腐朽難浸注木材的防腐處理本節(jié)主要討論云杉木材防腐4.3木材防腐的新途徑基本途徑:①用化學(xué)方法處理木材,改變其組成與性質(zhì),使其木材不能滿足微生物的食物鏈致使微生物不再棲息于木材中。②尋找對(duì)危害木材的生物有毒效而對(duì)人畜和環(huán)境無(wú)害的并有綜合保持作用的新型防腐劑。由化學(xué)防腐向生物防腐過(guò)渡,尋找生物防治方法。4.3.1破壞和斷絕微生物的生存之本1、破壞微生物生存條件,如:水、氧氣、溫度、酸堿度、營(yíng)養(yǎng)。2、破壞木材中的硫胺素3、抽出含氮化合物4、增加木材pH值4.3.2采用微生物和抽提物防治木材腐朽1、通過(guò)真菌防治真菌2、引用樹(shù)木的抽提物抑制纖維素酶產(chǎn)生3、合成控制纖維素酶的專用抑制劑4.3.3防止大型動(dòng)物對(duì)樹(shù)木的危害4.3.4通過(guò)化學(xué)改性提高木材防腐性能1、化學(xué)改性的定義:2、化學(xué)改性所用藥劑的條件3、化學(xué)改性木材的方法(1)樹(shù)脂浸注處理:酚醛樹(shù)脂、脲醛樹(shù)脂(2)交聯(lián)處理:①概念②甲醛交聯(lián)劑③環(huán)氧烷類交聯(lián)劑④異氰酸脂交聯(lián)劑(3)乙?;颓枰阴;幚沓S靡宜狒幚?,效果也較好(4)聚合處理(本書(shū)第9章將專題討論)4.3.5探索新型木材防腐劑1、烷基銨類化合物(AAC)(1)AAC的特點(diǎn):(2)AAC的防腐效果:①地上露天試驗(yàn)②土壤—土塊法試驗(yàn)③抗蟲(chóng)蛀試驗(yàn)野外埋地試驗(yàn)2、八硼酸鈉(1)適用范圍:所有木腐菌及天牛、蠹蟲(chóng)類害蟲(chóng)的防治。(2)特點(diǎn):3、桉溶烷基胺銅(ACQ)(1)優(yōu)點(diǎn):(2)適用范圍:第五章木材蟲(chóng)害與防治5.1留粉甲蟲(chóng)對(duì)木材的危害與防治甲蟲(chóng)——背上有兩片骨質(zhì)甲片的昆蟲(chóng),只要是保護(hù)其腹部。留粉甲蟲(chóng)——指幼蟲(chóng)危害木材或木制品后,留下粉粒狀的木粉的甲蟲(chóng)。5.1.1粉蠹科1、形態(tài)特征:成蟲(chóng)體微小,細(xì)長(zhǎng)而扁,赤褐色或黃褐色。2、為害情況:以幼蟲(chóng)蛀食干燥或半干燥(含水率10~28%)的闊葉樹(shù)邊材。因闊葉樹(shù)胞壁組織多,淀粉、糖類物質(zhì)多,而且最喜歡蛀食新加工的木器和新伐的竹類。被害材表面呈密集的圓形小蟲(chóng)孔,直徑1~2mm。竹、木材被蛀食后,常只剩下表面一薄層外殼,里面全為粉狀物,且不斷由蟲(chóng)孔排出粉末。每年4~8月為成蟲(chóng)出現(xiàn)期。3、粉蠹蟲(chóng)的種類及危害的樹(shù)種①米粉蠹(Lyctus

lineavis):危害殼斗科、楊柳科木材。②褐粉蠹(L.brunneus):危害建筑材料、家具、竹器、竹材。中華粉蠹(L.sinensis):同②。鱗毛粉蠹(Minthen

nigicollis):危害具芳香油的樹(shù)種。5.1.2竊蠹科P891、形態(tài)特征:與粉蠹科相近。2、危害情況:以幼蟲(chóng)蛀食木材,與粉蠹蟲(chóng)不同的是,竊蠹蟲(chóng)在其腸中能產(chǎn)生真正的纖維素酶。雜食性昆蟲(chóng),無(wú)論針闊葉材還是心邊材一樣危害。3、常見(jiàn)種類及危害樹(shù)種①黑條木小蠹(Xyloterus

lineatus):危害松、杉科木材。②濃毛竊蠹(Nicobium

castaneum):危害松木、樟木、舊建筑構(gòu)件。③松竊蠹(Ernolius

molitis)危害松科木材及枯倒木。5.1.3天??芇891形態(tài)特征:(1)成蟲(chóng):身體呈長(zhǎng)圓形或卵圓形,長(zhǎng)10~36mm,觸角長(zhǎng)與體長(zhǎng)相等或更長(zhǎng),鞘翅常具各種色彩。(2)幼蟲(chóng):體大而長(zhǎng),可達(dá)35mm,頭和身體呈圓形,幾乎等大。2、危害情況:以幼蟲(chóng)蛀蝕木材,有的幼蟲(chóng)在木材中2~3年,即2~3年代??晌:α⒛?,也可危害伐倒木、建筑木構(gòu)件、家具等。幼蟲(chóng)可直接消化纖維素。幼蟲(chóng)蛀蝕在木材形成各種坑道,道內(nèi)常充滿蟲(chóng)類及纖維質(zhì)木屑,有時(shí)由蟲(chóng)孔向外排出。成蟲(chóng)羽化后在原木(條)表面呈大蟲(chóng)孔。3、常見(jiàn)種類及危害樹(shù)種①家天牛(Stromatium

longisorne):危害櫟木、柚木、木麻黃及其闊葉樹(shù)材和建筑木構(gòu)件、家具等。②長(zhǎng)角灰天牛(Acanthocinus

aedilis):危害泡桐、油桐、栗木、楊、柳、桑木。③

觸角鋸天牛(Eurgpoda

antennata)危害楓木、樟木、樺木、麻櫟、松木、杉木、建筑木構(gòu)件、家具。④竹虎天牛(Chlorophorus

annulavis):危害各種竹材。5.1.4吉丁蟲(chóng)科1、形態(tài)特征:(1)成蟲(chóng):身體長(zhǎng)圓形,較扁,觸角很短或無(wú)。長(zhǎng)20~25mm.(2)幼蟲(chóng):頭部明顯大于身體下部,頭扁平(所以蟲(chóng)孔為扁平形)。長(zhǎng)50~60mm.2、危害情況:與天??葡嗤?、種類及危害樹(shù)種:與天??葡嗤?.1.5木材的防蟲(chóng)處理P89~91(一)常用的木材防蟲(chóng)劑(二)木材防蟲(chóng)處理方法(三)木材蟲(chóng)害的防治P921、原木(1)原木的物理保管:干存法、濕存法、水存法。第三章已經(jīng)介紹。(2)化學(xué)藥劑噴涂處理:P922、鋸材P925.2海生蛀木動(dòng)物對(duì)木材的危害與防治5.2.1主要的海生蛀木動(dòng)物1、軟體類蛀木動(dòng)物(1)船蛆(Teredo

navolis):是海洋中危害木材最嚴(yán)重的一類動(dòng)物,分布海域廣,以熱帶為中心的近海區(qū)。①形態(tài)特征:身體細(xì)長(zhǎng),8~50cm,白色,外形似蛆。前端有一對(duì)甲殼,其中緣有牙狀突起,用以錐鋸或鉆蛀木材。②危害情況:P93

海蛆鉆出的孔道的壁用石灰樣的物質(zhì)聯(lián)結(jié)起來(lái),這種鉆孔技術(shù)非常高超。英國(guó)一著名工程師用同樣原理發(fā)明了開(kāi)挖隧道的技術(shù),并于1825年開(kāi)挖橫跨倫敦泰晤士河的海底隧道。日本、香港也有同樣隧道?,F(xiàn)在挖隧道、通道常用此法。(2)特海筍(Martesiastrata)①形態(tài)特征:體形蛤蚶,長(zhǎng)僅3~4cm.②危害情況:P932、甲殼類蛀木動(dòng)物P93(1)蛀木海虱(Limonoria

spp.)屬于等是目的甲殼動(dòng)物。①形態(tài)特征:個(gè)體很小,最長(zhǎng)只達(dá)5mm,小的不足1/3mm,有一個(gè)銼刀似的上顎,用以咀嚼木材。②危害情況:蛀木海虱開(kāi)始侵入木材時(shí)孔道很小,不太緊,孔呈圓形或卵圓形,隨著不斷穿鑿,使洞穴逐漸加深,并在穴壁上又穿鑿很多小孔道與木材表面相通,呈蜂窩狀。(2)團(tuán)海虱(Sphaeroma

spp.)①形態(tài)特征:形態(tài)與蛀木海虱近似,但形體較大,體長(zhǎng)將近10mm,因其能卷成團(tuán),故稱團(tuán)海虱。②危害情況:與蛀木海筍略同,只利用木材作棲息地,而以浮游生物為食。5.2.2海生蛀木動(dòng)物的防治P941、選用抗蛀蝕的用材樹(shù)種2、用化學(xué)藥劑對(duì)木材進(jìn)行防蟲(chóng)處理5.3白蟻對(duì)木材的危害與防治第六章木材阻燃木材阻燃——亦稱木材滯火。指用化學(xué)藥劑注入木材,提高木材的耐火性能,使之不易燃燒;或者將滯火涂料涂覆木材表面,防止木材起火或延緩起火燃燒的一種處理方法。6.1木材燃燒過(guò)程6.1.1木材燃燒過(guò)程分五個(gè)階段:(1)升溫:100~150℃時(shí),木材表層脫水蒸發(fā)自由水吸著水被蒸發(fā)完畢結(jié)合水放出微量CO2,無(wú)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行。(2)熱分解:①當(dāng)加熱達(dá)150~200℃時(shí),木材發(fā)生熱降解而產(chǎn)生不燃性氣體,CO2、水蒸氣、蟻酸(甲酸)、醋酸(乙酸)、乙二醛等。(木材熱解溫度180~200℃)②當(dāng)溫度升至200~260℃時(shí),半纖維素發(fā)生熱分解生成大量氣體。可燃燒氣體有:CO(27.9%)、CH4(11.4%)、H2(4.2%)C2H6(乙烷)(3.1%)、C2H4(乙烯)(3.9%)、CH3COOH(乙酸)及少量焦油(可燃性氣體)。(木材引火點(diǎn)溫度220~260℃。此階段熱分解為吸熱反應(yīng)。受熱木材若靠近火種,即可產(chǎn)生瞬間火焰,但需補(bǔ)充熱量才能持續(xù)火焰。)

不燃性氣體有:CO2(50.7%)③當(dāng)溫度升至260~300℃時(shí),纖維素發(fā)生解聚和鍵斷裂,形成左旋葡萄糖。隨著溫度的升高,左旋葡萄糖可進(jìn)一步分解成200多種化合物。吡喃糖環(huán)打開(kāi),生成乙酸(CH3COOH)、甲醛(CH3CHO);乙酸進(jìn)而脫去羥基,乙醛脫去羰基,生成CH4、CO2和CO。與此同時(shí),木素中的醚鍵(-O-)斷裂,脂肪族側(cè)鏈從苯環(huán)上裂開(kāi),生成煙。(木材著火點(diǎn)溫度260℃~290℃)④當(dāng)溫度升至370~400℃時(shí),木素的基本結(jié)構(gòu)單元苯丙烷之間的碳-碳鍵,逐漸形成木炭石墨結(jié)構(gòu)。纖維素完全熱解。(木材著火點(diǎn)溫度330℃~470℃)⑤當(dāng)溫度升至500~550℃時(shí),木炭?jī)?nèi)部進(jìn)行氣體和蒸汽的熱分解,散出CO占50%,CO210%,CH438%,C2H62%(乙烷)。可燃性氣體占90%。(3)著火燃燒:當(dāng)溫度升到木材著火點(diǎn)溫度260~300℃時(shí),由于生成CH4、CO等可燃性氣體,如果點(diǎn)燃及馬上燃燒起來(lái)。(4)蔓延:當(dāng)燃燒的木材有足夠的氧氣和一定的溫度下,通過(guò)熱傳導(dǎo)給相鄰部位,則造成燃燒的蔓延。6.1.2木材燃燒及蔓延的條件:木材發(fā)焰燃燒需滿足4個(gè)條件,可燃物、熱、氧氣及燃燒連鎖反應(yīng)。缺一不可。P102例第2段6.1.3大斷面和高含水率木材較耐火的原因:P103高含水率能提高木材耐火性幾木材燃燒、蔓延的條件,故可以通過(guò)物理或化學(xué)方法對(duì)木材進(jìn)行阻燃處理,利用一些化學(xué)藥劑當(dāng)木材燃燒時(shí)釋放出液體或泡沫以達(dá)到防火目的。6.2木材阻燃處理P1026.2.1

阻燃方法1、物理法:在木材表面覆蓋一層難燃層,如石棉、玻璃纖維、石膏、水泥等,以便隔斷火源及空氣中的氧氣。飛船外殼2、化學(xué)法:在木材中注入具有阻燃作用的化學(xué)藥劑,在木材熱分解、燃燒過(guò)程中,藥劑滲透于木材中而防止熱降解。6.2.2常用的木材阻燃劑1、對(duì)木材阻燃劑的要求P104共8點(diǎn)目前應(yīng)用廣泛的是P、N、F、Cl、Br、I2、木材阻燃劑的物理、化學(xué)性質(zhì)P104-105共4點(diǎn)3、評(píng)價(jià)阻燃效果的方法P105(1)使同一種材料達(dá)到規(guī)定的阻燃要求需阻燃劑的多少。(2)在相同的阻燃劑用量下使材料達(dá)到最高阻燃效果。6.2.3無(wú)機(jī)阻燃劑P1051、磷及其化合物(1)磷及化合物阻燃機(jī)理:降低木材熱分解溫度,增加炭的生成,減少可燃性氣體的產(chǎn)生,降低熱量。常用(NH4)2HPO4(NH4)2HPO4加熱(HPO3)X+xNH3+xH2O

(HPO3)X為聚磷酸,它極難揮發(fā),在864℃下仍能保持液態(tài),保持著強(qiáng)酸特性和高反應(yīng)性。能在木材表面形成隔熱和吸熱作用的炭化層。(2)碳氮復(fù)合型阻燃劑阻燃機(jī)理:P105最后一段(3)碳氮復(fù)合型阻燃劑配方2、鹵素及其化合物(1)鹵素及其化合物阻燃機(jī)理:①在著火和燃燒的溫度區(qū)域內(nèi),鹵化合物受熱分解出鹵素,可稀釋可燃性混合氣體的濃度而抑制著火和燃燒?;蛎芏却蟮柠u素蒸汽在可燃物表面形成覆蓋層而阻燃。②在火焰狀態(tài)下鹵化合物解離出鹵原子,并從可燃物中奪得H生成氫鹵酸、抑制燃燒。HF、HCl、HBr、HI(2)鹵化物與銻化物合劑(3)鹵化物阻燃劑缺點(diǎn)3、硼及其化合物(1)硼及化合物阻燃機(jī)理:硼酸可減弱無(wú)焰燃燒和發(fā)煙燃燒。而硼砂在火焰溫度下熔融,覆蓋在木材表面,隔斷氧氣供給渠道,以達(dá)到阻止木著火和火焰蔓延。(2)硼化合物阻燃劑配方:P107配方一:雙氰胺505g,磷酸588g,硼酸515g,水9832g配方二:硼砂50%,硼酸50%配方三:硼砂10%,硼酸20%,硫酸銨60%,磷酸氫二銨10%配方四:氯化鋅35%,硫酸銨35%,硼酸25%,重鉻酸鈉5%柳州:硼砂50%,硼酸74%,硫酸銨118%,磷酸氫二銨100%無(wú)機(jī)阻燃劑雖然具有水溶性好,價(jià)格便宜,無(wú)味,易于進(jìn)行阻燃處理等優(yōu)點(diǎn),而得到廣泛應(yīng)用。但由于無(wú)機(jī)阻燃劑多數(shù)不抗流失,浸泡木材后,表面常起霜,嚴(yán)重影響外觀,尚存在許多問(wèn)題。近年來(lái)國(guó)際上趨于樹(shù)脂阻燃劑的研究。6.2.4有機(jī)阻燃劑P107(1)UDFP氨基樹(shù)脂阻燃劑是近年來(lái)國(guó)外推廣得較普遍的一種有機(jī)阻燃劑。UDFP阻燃劑的配方及配制工藝見(jiàn)P108(2)DPB阻燃劑:

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