時間:2020年09月01日 分類:農業論文 次數:
家居裝修中因天然木材的短缺促進了人造板材的大量發展,特別是在家居裝飾、酒店等大型娛樂場所中板材的使用逐年上升,但是同樣在消防安全方面也帶來了不少問題。本文主要基于傅里葉煙毒性分析儀對兩種日常生活中常用的生態板(浸漬紙飾面膠合板、浸漬紙飾面細木工板)和竹材板進行對比分析,研究其在不同的熱輻射照度下所產生的煙氣及毒性。
試驗結果表明:在不同的輻射照度下,相同體 積的試件,試驗數值差距明顯。當輻射照度數值增加后,煙氣呈明顯 加倍狀態,其中浸漬紙飾面細木工板煙氣增加最為明顯。三種板材產 生的毒性物質主要集中在一氧化碳(CO)及氮氧化合物(NOX)上。 兩種生態板相較,浸漬紙飾面細木工板產生的毒性氣體數值較低。
隨著我國國民經濟的高速發展和人們生活水平的提升, 人們對居住條件提出了更高的要求,但是隨著天然木材的緊 缺使消費者更偏向于使用人造板或者二次加工的竹材板。而 對人造板進行二次加工生產的板材,俗稱生態板。生態板的 興起僅十來年,產業發展勢頭強勁,市場對生態板及其加工 產品的需求量逐年呈井噴式增長。
相較于生態板竹材的使用 年代更久,近幾年在家具中被使用的頻率也逐步上升。與傳 統家具相比,現代家具設計具有不斷探索新材料、批量化工 業生產、滿足消費者多種需求、追求最大限度的再利用等特 點。但是筆者發現目前國內對生態板和竹材板在燃燒過程中 的煙氣和毒性分析較少,在火災發生時,對人體構成最大威 脅的因素來自材料燃燒過程中的毒性氣體,造成人體組織壞 死或化學灼傷等危害。
本文將從不同的試驗條件下對三種材 料在燃燒過程中產生的煙氣及毒性進行分析。研究材料燃燒 過程中的毒性氣體,對預防火災的發生,減少財產損失,增 加火災時人員的生存能力,具有重大意義。 試驗材料與方法 試驗材料與主要儀器 選用兩種市場上常見的生態板(浸漬紙飾面膠合板、浸漬紙飾面細木工板)和竹材板作為本次試驗對象,試驗用到 的主要儀器為:傅里葉煙毒性分析儀。 試驗方法 試驗開始前使用切割工具將生態板和竹材板制成 75mm×75mm 的方塊,厚度為板材原始厚度 18mm。
每種板材選用 3 個試樣。所有試樣均應以單層鋁箔(約 0.04 mm 厚)覆蓋其背面、并沿邊緣包裹正面外圍,中間露出面 積為 65 mm×65 mm 的測試區域,鋁箔的暗面接觸試樣。 樣品制作完成后,將試件放置于測試箱,用加熱錐對試件作 用一定的熱輻射照度(選取 25kW/m2 有引燃火焰和 50kW/ m2 無引燃火焰兩種試驗條件),同時關閉測試箱的進氣口。 從試驗開始連續記錄透光度百分比和時間。當煙密度最大的 單一時間點從測試箱的幾何中心對煙氣取樣用于各毒性氣體 分析,毒性氣體的濃度以測試箱容積的百萬分比(ppm)測定。
結果分析 板材在燃燒過程中長生的物質非常復雜,通常有煙氣、 一氧化碳、含氮化合物等組成。本文通過對浸漬紙飾面膠 合板、浸漬紙飾面細木工板和竹材板分別在 25kW/m2 和 50kW/m2 兩種不同的熱輻射照度條件下進行試驗,收集產 生的煙氣和毒性物質進行分析。
板材在燃燒過程中的產物的煙氣主要是不充分燃燒形成的炭黑,在輻射照度 25kW/m2 時煙氣最 大比光密度(Dm)數值浸漬紙飾面膠合板明顯高于其他兩 種板,這是由于浸漬紙飾面膠合板在加工過程中是由一層一 層薄板通過膠水壓制而成,相對于其他兩種板材質地膠緊密, 在較低的輻射照度情況下燃燒不充分產生更多的煙氣。
但是隨著輻射照度的增加,浸漬紙飾面膠合板因膠水助燃煙氣明 顯低于其余兩種板材。竹材板、浸漬紙飾面膠合板和浸漬紙飾面 細木工板在輻射照度 25kW/m2 時主要產生的有毒氣體包括 CO、HCl、HCN、NOx、和 SO2,其中 CO 氣體濃度最大, 這是由于三種板材主要成分為纖維素((CHO)n),在燃 燒前期由于板材不完全燃燒,容易產生大量的 CO 氣體。
這其中浸漬紙飾面細木工板產生的 CO 氣體明顯低于其余兩種 板,這是由于浸漬紙飾面細木工板板內結構比較松散,結構 不緊密,在較低的輻射照度下也可以通過獲得足夠的氧氣爾 充分燃燒,因此產生較少的 CO 氣體。而另外兩種板因結構原因,內部結合比較緊密,無法充分燃燒,產生較多的 CO 氣體。三種板材產生的其他毒性物質數值相近。
竹材板、浸漬紙飾面膠合板和浸漬紙飾 面細木工板在輻射照度 50kW/m2 時主要產生的有毒氣體包 括 CO、HCl、HCN、NOx、和 SO2,其中 CO 氣體濃度 最大,且總體毒性氣體濃度和煙氣最大比光密度比在輻射照 度 25kW/m2 時的要大很多,這是因為由于合成板材的基料 選自木材、木質纖維素植物纖維等,被點燃后迅速碳化,在 樣品表面形成了一個碳化層,碳化層阻礙了底部熱量的傳, 因此在輻射照度 25kW/m2 時產生燃燒行為釋放煙氣和毒性 氣體。
隨著輻射照度增加到 50kW/m2 ,生成的熱量與可燃 氣體不斷堆積,直至炭層被破壞后,燃燒愈加劇烈,產生二 次煙氣和有毒氣體,因此總量較大。特別是纖維含量最高的 竹材板,在輻射照度增加到 50kW/m2 ,CO 氣體迅速達到 965ppm,形成一個明顯的波峰。
生態論文范例:沼氣生態農業技術的應用探析
結語
本文基于兩種生態板和一種竹材板,利用傅里葉煙毒性 分析儀探究板材在不同輻射照度下產生的煙氣和毒性氣體含 量,從而評定板材在燃燒過程中的危害,試驗的主要研究結 論如下: 三種板材隨著輻射照度的增加,煙氣最大比光密度(Dm) 迅速增加,其中浸漬紙飾面細木工板增加最為明顯。 三種板材在不同的輻射照度狀態下主要產生的毒性氣體 為一氧化態(CO)和氮氧化合物(NOX)。 對于兩種名稱相近的生態板,由于每部組成的基材不同, 在燃燒過程中產生的煙氣及毒性氣體數據也是相差較大,同 等條件下浸漬紙飾面細木工板產生的毒性氣體明顯優于浸漬 紙飾面膠合板。