《化学防火校服设计》
该文是化学类在职研究生论文范文和校服和化学和防火方面本科毕业论文范文.
[摘 要]目前,经常用来制作高温防护服的化学材料,其实际耐热性并不是很好,而且其制作投入却又非常的高.因此急需设计一种可以将有机植物纤维素和酚醛材料的防火优势相结合,并以CO2粘附为基本原理的新型耐高温材料,进而有效的运用于防火校服的设计中,提高校服的耐高温性.
[关键词]酚醛植物纤维；粘附CO2原理；化学防火材料
中图分类号：F31 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）06-0371-01
引言
当前,城市化建设进程的不断推进,而民众的防火意识却非常的淡薄,因此导致火灾事故的频发,火灾事故的发生会给民众的人生财产造成巨大的伤害.火灾是时空中的燃烧蔓延,导致火灾的发生一方面是由于人的因素,也就是人类在工作学习过程中由于防火意识不到位所造成的,另一方面是由于客观的因素,也就是房屋自身材料的关系.为了可以在火灾事故的出现过程中,可以有效避免同学们遭受因火灾而造成的高温所造成的烧伤和灼伤,常使用耐高温性能较强的材料进行高温防护服的制作.然而,以往酚醛FRP型材料必须在高压、高温环境下才可以进行制备,其制作的资金投入非常的高,很难进行产业化生产.
对于目前防火材料的问题,文章在以往化学防火材料的分析基础上,设计出了一种耐高温的新型材料,该材料结合了植物纤维和酚醛FRP型防火材料的优势,实际上这是一种利用酚醛植物纤维素粘附CO2技术来制作的耐高温材料,用经活化处理的酚醛高分子物质为正极材料,并将植物纤维素溶于强极性的溶剂当中,进而得到一种活性较低的液体介质,使用固体回流的方法制备的新型酚醛植物纤维素,该材料在温度极高的情况中可以变成导热性极差的物质,可以高效吸附周边的CO2,进而避免燃烧的发生.利用性能检测证实了这种耐高温材料的优越性能,并将其应用于校服的设计中可以提高校服的耐高温性能,进而避免校服在高温环境下出现燃烧的情况.
一、酚醛植物纤维素的原料制备
在新型耐高温材料的制作过程中,首要任务就是对基底材料的制备,植物纤维素材料中的纤维素可以让原材料的存在形式出现转变,把材料从固相转化为液相,这种存在形式的转变过程会遭到多种外界因素的影响,导致产物的运动规律性降低.由于纤维长短对材料的防火性能有着一定的影响,并且制备装置不同部位的温度差别,会导致纤维的长短出现差别,进而造成原材料的聚合度的变化,而聚合度是评价产物流通性的关键参数.纤维素在不一样的聚合度中会遭受相当大的压力,进而导致纤维链的拉伸和裂开,从而导致长短的差异.一般状况下,倘若纤维素半径越小,其柔韧性就越好,从而就很难被折断.目前,常运用的纤维半径在4到7微米之间.根据材料中纤维素长短的不同,其在化学防火材料的制作过程中其特征有下列几个方面：
(一)、短纤维原料
在进行该材料的制备时,纤维会遭受到外界的压力,导致纤维的切断,进而不规则的分布在原料当中,然而在进行制造的过程中,这部分纤维还会被进一步切断和撕裂,进而使得短纤维原材料的存在形式发生改变,从而显著提高材料的阻燃性能,使其在遇到明火时不会出现燃烧的状况.
(二)、长纤维原料
在该材料的合成过程中,因为纤维粒在制备仪器中存在的时间非常短,因此从仪器中取出后,由于其周边温度相对而言比较低,因此纤维粒自身的降温速度非常快.在布料的塑造过程中,材料的两端极易被熔化的产物所包裹,进而导致纤维链间产生间隙,这些间隙中会产生些许气体或可以升华的固相,对纤维素的两段进行包裹,进而使其扩散难度加大,从而使得长纤维粒料没有办法被间断.在布料的塑造工作中,材料的扩散性会对防火材料的品质、存在形式和物理性能产生直接的影响,进而优化其防火效能.
(三)、酚醛分散性植物纤维原料
该纤维材料主要以分布的状态游离在原料中,并且在扩散的时候有着非常强的均匀性.而且材料在制备的过程中,这部分扩散的原料可以被完全融入高温条件下,从而解决了长纤维材料不耐高温的缺点.因为该纤维材料具有较高的分散度和稳定性,所以被广泛应用于各类防火材料的制作中,有着非常强的优势.
目前,在新型防火布料的制作过程中,常用的纤维材料包含下列两个种类：酚醛植物纤维和有机聚合材料.长纤维材料在制作过程中以纤维束为主要存在方式,这种材料的粒径和原料的粒径是差不多的.短纤维材料常以无规则状态的分散在原料中,这中纤维材料的具体长短是不确定的,而且它的具体长度常比原料的长度短.
有机纤维材料自身的聚合度是评价其耐热性能的关键参数,与材料的燃点等热力学性能有着非常大的关系,在燃烧较为缓慢的状态下,由于材料具有长度不同的原因,使得材料的聚合度指标非常大,对防火材料热力学性能和品质会造成不利影响.
二、实验与结果讨论
在实验过程中,用活化后的酚醛材料当作正极材料,并将植物纤维素溶于溶剂中,进而制造出一种惰性介质,再使用回流的方法制备酚醛植物纤维素材料,该材料在高温环境中会降低其电子传导性,进而可以有效吸附周边的CO2成分,从而防止燃烧的蔓延,在此基础上设计出了这种新型化学防火校服的制作材料.
经过很多次重复性实验证明,由于防火材料当中其纤维成分比重的差别,会导致其CO2粘附能力的不同.通过实验比较可知,随着纤维素比重的不断上升,材料自身的变化速率和CO2的粘附能力会逐步提高,进而使得材料的耐高温性能不断增强.
三、结语
在文章中我们制备出了一种新型化学防火材料,并将其应用于化学防火校服的设计和制作当中.这种新型布料将有机纤维和酚醛防火材料的优势进行有机的结合,并在一定化学反应机理的支持下,使得材料在燃烧中可以使其活性电子传导性降低,进而可以高效率的吸附周边的CO2,从而组织火势的蔓延.利用多次反复的试验证实了这种新型防火材料具有很好的热力学性能,有效提高了材料的防火性能和耐高温能力,并其生产投入非常低,可以被用来实行产业化制作,在化学防火校服的设计和制作中有着较高的利用价值.
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