Раздел 16.3 | Огнезащитная пропитка древесины |
← План занятия |
Огнезащитная пропитка растворами антипиренов или полимеров может обеспечить древесине негорючие свойства и при коротком, и при продолжительном влиянии источника зажигания. В отличие от экранирующих покрытий, оно повышает сопротивление действию огня не только на стадии возгорания, но и при развитии горения. Суть пропитки выражается в создании в капиллярной системе (и на клеточном уровне) древесины соляного слоя после ее высушивания. Этот слой мешает разложению целлюлозы и лигнина и оказывает сопротивление диффузии к поверхности горючих газов, которые образуются при пиролизе. Необходимое количество пропиточного раствора определяют по формуле:
где К – необходимое количество
пропиточного раствора, % массы древесины; Огнезащитная пропитка антипиренами осуществляется методами: 3 древесины. Такая пропитка наиболее эффективно, позволяет получить трудногорючие материалы (I группа огнезащиты), но она может применяться только для сравнительно небольших деталей; 2) пропитка в ваннах (вымачивание) – методом холодно-горячих ванн. Используется свойство образования разрежения воздуха в капиллярах древесины при переносе деревянного изделия из горячей ванны (до 90 оС) в холодную. При этом раствор всасывается в капилляры и задерживается там. Таким методом удается задержать в древесине до 50 кг сухой соли на 1 м 3 древесины, то есть получить трудновоспламеняемый материал (II группа огнезащиты);3) поверхностная пропитка – многократное нанесение горячего (до 60 оС) пропиточного раствора. Она применяется для обработки элементов уже установленных в здание и не подлежащих разъединению; 4) диффузная пропитка – нанесение на влажную древесину пастообразной смеси антипирена с хорошо набухающим клейким веществом. За счет большой концентрации соли во влажной пасте возникает осмотическое давление, которое обусловливает проникновение антипирена в поры древесины. Таким методом можно обрабатывать сырые лесные материалы, но процесс длится до 140 суток.5) пропитка органорастворимыми антипиренами – использование растворов с малым поверхностным натяжением. В состав таких смесей входят антипирены (каменноугольное, антраценовое или сланцевое масла, отходы нефтяного сырья и др.), гидрофобизаторы (парафин или канифоль) и растворители (диоксан, ксилол, лигроин, дихлорбензол и др.). Растворы из этих компонентов, благодаря малому поверхностному натяжению, заполняют капиллярную систему древесины и даже просачиваются в стенки ее клеток. А когда растворитель испаряется, антипирены с гидрофобными добавками образуют барьер, который препятствует, с одной стороны, проникновению внутрь древесины влаги и кислорода, а с другой – диффузии наружу горючих газов (продуктов пиролиза) при нагревании.Для снижения горючести древесных материалов используют водорастворимые или полимерные антипирены. Пропитка водорастворимыми антипиренами (солями алюминия, фосфорной кислоты, соединениями бора, хрома, меди, цинка и др.) более доступна по подбору составных веществ. Она осуществляется методами 1, 2, 3, 4. Перечисленные соли подавляют процесс тления древесины. Например, фосфорная кислота начинает обезвоживаться только при 213 оС, превращаясь в пирофосфорную кислоту, которая медленно при 800 оС переходит в метафосфорную кислоту. Борная кислота начинает терять воду при 70 оС, а ее конечный продукт – борный ангидрид – кипит при 600 оС. Эти продукты не испаряются при температуре тления древесины и мешают процессу горения. С подобной точки зрения выбираются и другие антипирены.Переход древесины в трудногорючее состояние, которому отвечает потеря при испытании менее 20 % массы пропитанного материала, достигается при поглощении, кг/м 3: диаммонийфосфата – 66; сульфата аммония – 95; буры – 80.Наибольшее распространение для глубокой пропитки нашли такие водные смеси, % мас.:
По результатам испытаний в УкрНИИПБ МВД Украины получение трудногорючей древесины также обеспечивает огнезащитная пропитка такого состава, % мас.: диаммонийфосфат – 20, сульфат аммония – 10, контакт "Петрова" – 1, вода – 69. Прибавление веса сухих солей 40-45 кг/м 3.Пропитку полимерными антипиренами осуществляют методами 1, 2, 3, 5. Для этого применяют полимеры, склонные при нагревании к карбонизации, – карбамидные и фенолформальдегидные олигомеры, фурановые соединения, кремнийорганические жидкости. Твердение олигомеров осуществляется в результате химической реакции или термообработки при температуре 100-130 оС. В качестве примера распространенных полимерных пропиточных смесей можно привести такие, % мас.:
|
© 2004 АГЗУ. Все права защищены |