内装修装饰材料热解与燃烧特性研究

摘要

随着内装修装饰材料的广泛使用，其火灾危险性日益突出。对内装修材料的热解与燃烧特性研究，可以初步掌握室内火灾的发生、发展与火势蔓延特点，同时也可以为材料的合理选用和建筑防火与控制提供理论指导，其意义重大。
　　 本文在对所选装饰材料做了全面调查研究的前提下，设置不同实验工况条件，进行了热解实验和热动力学分析，并进一步对所选材料进行了建筑材料燃烧或分解的烟密度试验，综合考虑到了装饰材料的热解与燃烧特性。其研究结果对室内装饰材料的选取与防火方面有一定的指导意义。
　　 首先，综述了国内外装修装饰材料的研究现状与其火灾危害性，根据我国目前日益严重的高层建筑火灾的形势，结合人们越来注重室内健康与安全性的迫切需求下，提出了本文的研究方法和研究内容。
　　 其次选取地板、壁纸、地毯、棉布四大类为试验材料料，根据材质的不同，把各类材料又分为很多种，设置不同升温速率(10℃/min、15℃/min、20℃/min)分别进行热失重实验。利用excel、Origin软件进行TG、DTG、DSC曲线的分析。研究表明：绝大部分的装修装饰材料的热解过程分为三个反应阶段，主要的热解阶段是半纤维素和纤维素热解，其水分蒸发阶段与木质素热解所占比率较小；升温速率增大会使得反应向高温区推进，其对样品的开始热解的温度和热解温度范围影响比较明显；增加空气流速使得TG曲线向低温区移动，增大了材料的火灾危险性。同时，随着试样用量的增加，会使TG曲线向高温方向偏移。通过对常见的固体G(a)模型的对比研究，建立合适的装修装装饰材料的热解动力学模型，利用Coast-Redfern法，求解了热分析动力学参数活化能E和指前因子A。
　　 最后．考虑到材料的发烟特性，对各类材料进行了燃烧或分解的烟密度试验，计算出了各种材料的最大烟密度(MSD)和烟密度等级(SDR)，为材料的合理选取和防火方面提供了一个可以参考的技术参数。
　　 图[43]表[16]参[63]