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      楊木刨花板炭化痕跡特征研究

      2016-03-09 03:24:48姜學(xué)芳
      企業(yè)文化·中旬刊 2015年10期
      關(guān)鍵詞:刨花板火災(zāi)調(diào)查裂紋

      姜學(xué)芳

      摘 要:楊木刨花板在炭化的過(guò)程中會(huì)呈現(xiàn)不同的特征,我們通過(guò)研究楊木刨花板的炭化留下的特征痕跡來(lái)進(jìn)一步研究楊木刨花板的性質(zhì),對(duì)楊木刨花板有一個(gè)更加清晰的了解。文章采用兩種方法對(duì)楊木刨花板進(jìn)行炭化,一種是明火直接進(jìn)行燃燒,第二種是通過(guò)熱輻射的方法使楊木刨花進(jìn)行炭化。這兩方法獲得炭化后的刨花其主要目的是為進(jìn)一步研究刨花板受熱炭化的痕跡特征。

      關(guān)鍵詞:刨花板;炭化痕跡;裂紋;火災(zāi)調(diào)查

      刨花板的生產(chǎn)主要材料包括楊樹(shù),松樹(shù),樺樹(shù)等木材的刨花。由于刨花板的制作材料主要以木材刨花為主因此具有可燃性。木材在燃燒的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)炭化現(xiàn)象。由于受到時(shí)間和溫度的不同,木材的炭化痕跡特征也會(huì)發(fā)生不同的改變。文章的作者通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)研究楊樹(shù)刨花在不同的時(shí)間溫度條件下發(fā)生炭火所產(chǎn)生的不同的痕跡特征進(jìn)而,研究火災(zāi)發(fā)生的時(shí)間,發(fā)生的原因等等。實(shí)驗(yàn)研究中主要采用兩種方法取得刨花炭化過(guò)程,一種是直接引燃法,另一種是熱輻射方法。

      一、試樣制備

      我們前面已經(jīng)講到了獲得實(shí)驗(yàn)試樣的兩種方法,一種直接引燃放。這一方法要求我們?cè)趯?shí)驗(yàn)開(kāi)始前準(zhǔn)備刨花原材料為三層刨花板,其中采用刨花板為表層的薄小的特質(zhì)微型刨花,以及板芯中的厚大的粗刨花。刨花板使用的膠凝材料為脲醛樹(shù)脂。在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前要求對(duì)刨花板試樣的密度進(jìn)行測(cè)量,同時(shí)還要對(duì)刨花的含水率。同時(shí)做好記錄。明火引燃法的準(zhǔn)備工作完成后,要對(duì)刨花進(jìn)行燃燒。將刨花放在液化氣罩上點(diǎn)火。明火直接引燃法在進(jìn)行過(guò)程中要根據(jù)不同的燃燒時(shí)間進(jìn)行,不同的記錄和觀察。另一種方法是采用高溫輻射裝置,講溫度升到較高時(shí),我們將楊木刨花放置電爐裝置上,使其進(jìn)行燃燒。記錄不同的時(shí)間進(jìn)而獲得不同的炭化樣品。在完成試樣的制備后我們要對(duì)試樣進(jìn)行觀察。這一觀察主要包括兩個(gè)方面,一種是宏觀形式的觀察,記錄楊木刨花的形狀,性質(zhì)。另外采用微觀觀察的方法,利用電子顯微鏡對(duì)刨花的燃燒炭化痕跡的裂紋進(jìn)行觀察。并對(duì)觀察的內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)的記錄,為實(shí)驗(yàn)的分析過(guò)程做準(zhǔn)備。

      二、實(shí)驗(yàn)的結(jié)果分析研究

      (一)刨花板在炭化后所表現(xiàn)出的宏觀痕跡特征

      刨花板在炭化的過(guò)程中,由于炭化的方法不同因此獲得炭化的表現(xiàn)形式不盡相同。首先在明火的作用下,刨花板被燃燒后就會(huì)迅速的出現(xiàn)卷翹的現(xiàn)象,同時(shí)刨花板的周?chē)鲩_(kāi)始隨著燃燒的進(jìn)行出現(xiàn)一定的散落的表層刨花。當(dāng)燃燒的時(shí)間進(jìn)行到一定的階段后,刨花板板芯開(kāi)始燃燒,板芯的顏色發(fā)生變化,同時(shí)呈現(xiàn)出不規(guī)則的多邊形。燃燒的時(shí)間越長(zhǎng),板芯炭化的成度越深。表現(xiàn)在炭化的厚度,以及炭化過(guò)程中裂紋深度變深,寬度加大。

      采用熱輻射進(jìn)行刨花的炭化時(shí),我們主要采用電爐進(jìn)行刨花板的炭化過(guò)程。當(dāng)電爐通電后,加熱盤(pán)開(kāi)始升溫,達(dá)到一定的溫度后將楊木刨花放在,爐盤(pán)進(jìn)行加熱至燃燒,進(jìn)而獲得炭化的刨花。通過(guò)實(shí)驗(yàn)我們能夠發(fā)現(xiàn)利用熱輻射進(jìn)行刨花炭化過(guò)程中,即使刨花已經(jīng)燃燒但是也沒(méi)有出現(xiàn)刨花邊緣的翹卷現(xiàn)象。但是相同的是,刨花的炭塊呈現(xiàn)出不規(guī)則的形狀。隨著時(shí)間的推移熱輻射溫度的提升,刨花炭化的裂痕開(kāi)始出現(xiàn)加寬,加厚的現(xiàn)象。

      (二)刨花板炭化層微觀形貌

      對(duì)于刨花炭化后的試件我么要進(jìn)行仔細(xì)的觀察,通過(guò)觀察我們發(fā)現(xiàn)不同方法獲得的不同的炭化試件的包面形態(tài),性狀不盡相同。但是兩種方法之間仍舊存在相同的地方。利用顯微鏡我們發(fā)現(xiàn)刨花顆粒之間的密度開(kāi)始變小,同時(shí)膠凝材被均勻的填充在刨花之間。很多炭化后的刨花之間的距離分布比較均勻。談話后的試件表面會(huì)出現(xiàn)一層薄薄的白色沉積物質(zhì)。這一沉積物的厚度同天然的木材之間存在較大的差別。一般來(lái)說(shuō)通過(guò)明火引燃的刨花其炭化后的炭層微觀形貌特點(diǎn)是,木炭的表面紋孔比較通透,如果炭化過(guò)程中溫度增加時(shí),紋孔的內(nèi)壁會(huì)越來(lái)越薄,孔狀會(huì)更加明顯。

      (三)刨花板炭化痕跡分析

      針對(duì)炭化后的刨花板來(lái)說(shuō),通過(guò)圖形軟件進(jìn)行分析我們得出了不同的結(jié)果。對(duì)于不同的引燃方式獲得的炭化試件,其外觀的表現(xiàn)狀態(tài)不盡相同。利用明火引燃的試件在溫度超過(guò)一定的數(shù)值之后,其裂痕會(huì)迅速增加。而通過(guò)熱輻射獲得炭化后的試件,其裂痕發(fā)生變化時(shí)的溫度同明火引燃時(shí)的溫度變化值不同。存在一定的差異性。

      三、分析與討論

      楊木刨花板在進(jìn)行炭化的過(guò)程中一般要經(jīng)歷以下的四個(gè)階段。主要是刨花板受熱分解后水分蒸發(fā)過(guò)程、熱分解過(guò)程、炭化過(guò)程、以及燃燒過(guò)程。通過(guò)實(shí)驗(yàn)我們能夠比較清晰的得出結(jié)論,楊木刨花的炭化過(guò)程與木材的炭化過(guò)程基本相同。不同之處在于楊木刨花板的內(nèi)部含有一定量的膠凝材料,在其炭化的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)一定的化學(xué)物質(zhì),參雜在刨花板的炭化試件中。另外由于溫度的迅速提升,木質(zhì)素中的半纖維素,以及纖維素發(fā)生熱分解。在通過(guò)顯微鏡的情況下我們能夠觀察到,刨花板炭化細(xì)胞壁表面變得比較光滑,我們可以推測(cè)此種覆蓋物質(zhì)為板材制作過(guò)程中添加的膠凝材料。對(duì)于炭化刨花板材料來(lái)說(shuō),燃燒的時(shí)間越長(zhǎng),內(nèi)部物質(zhì)的分解也就越充分,非炭類(lèi)物質(zhì)也就會(huì)被更加充分的排斥出來(lái)。這時(shí)碳分子的相互作用空間變小,相互間的吸引力增加。線性收縮率會(huì)變大。通過(guò)這類(lèi)分析我們能夠更好的分析火場(chǎng)的實(shí)際情況。

      四、結(jié)語(yǔ)

      總而言之,隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平的發(fā)展提升,以及對(duì)刨花板材的了解分析,能夠比較系統(tǒng)的掌握刨花板材的整體性質(zhì)。不僅包括其使用性,同時(shí)還包含了板材炭化后的性質(zhì)和狀態(tài)。文章通過(guò)研究刨花板材炭化后表現(xiàn)出的不同的性狀,是我們進(jìn)一步了解楊樹(shù)刨花的性質(zhì),歸納總結(jié)為,不同的時(shí)間和溫度對(duì)刨花炭化所產(chǎn)生的影響不盡相同,明火引燃的刨花會(huì)出現(xiàn)卷翹現(xiàn)象,溫度增加時(shí)細(xì)胞管壁會(huì)變得光滑等等。上述刨花性質(zhì)的總結(jié)為以后更好的利用楊樹(shù)刨花打下了基礎(chǔ)。

      參考文獻(xiàn):

      [1]劉義祥.火災(zāi)調(diào)查[M]. 北京:機(jī)械工業(yè)出版禮,2012.

      [2]趙敏,劉玲.炭化自松表面微觀結(jié)構(gòu)和成分分析[J].消防科學(xué)與技術(shù),2008,27(2):83-85.

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