Исследование влияния комбинированного антипирена на физико-механические и огнезащитные свойства фанеры

Партнерка на США и Канаду по недвижимости, выплаты в крипто

30% recurring commission
Выплаты в USDT
Вывод каждую неделю
Комиссия до 5 лет за каждого referral

УДК 674.812-419

Исследование влияния комбинированного антипирена

на физико-механические и огнезащитные свойства фанеры*

Рассмотрен вопрос повышения огнестойкости фанерной продукции путем применения комплексных сложных огнезащитных составов. Приведены результаты испытаний на огнестойкость фанерной продукции, модифицированной специальной группой антипиренов, приведены графические зависимости исследуемых величин от управляемых параметров.

Огнестойкость, фанера, комплексный антипирен, модификация, огнезащита.

*В пожарном отношении древесина относится к сгораемым материалам. Она быстро воспламеняется и распространяет огонь. При использовании деревянных конструкций в большинстве случаев должны применяться меры по снижению горючести и пределов распространения огня. Это достигается применением огнезащитных пропиток или специальных покрытий.

Применительно к конструктивным элементам из фанеры могут использоваться следующие методы огнезащиты:

– огнезащитные краски, лаки, эмали: задерживают воспламенение материалов, уменьшают распространение пламени по поверхности материалов;

– конструктивные методы огнезащиты. Методы огнезащиты включают в себя использование крупноразмерных листовых и плитных огнезащитных облицовок; применение конструктивных огнезащитных элементов; заполнение внутренних полостей конструкций; подбор необходимых сечений элементов, обеспечивающих требуемые значения пределов огнестойкости конструкций;

– пропитки материалов специальными составами. Создание материалов пониженной горючести достигается путем поверхностной и глубокой пропитки материалов специальными составами (антипиренами), введения антипиренов в состав исходных композиций, использования различных минеральных наполнителей, а также путем использования разнообразных технологических приемов.

Огнезащитное действие антипиренов обусловлено сочетанием различных физико-химических процессов, происходящих при воздействии огня на древесину. Оно базируется как на плавлении легкоплавких веществ, входящих в их состав (солей борной кислоты, солей фосфорной или кремниевой кислот), так и на разложении веществ, которые выделяют газы, не поддерживающие горение (аммиак, сернистый газ).

Существует множество способов пропитки древесины. Самые простые и наиболее доступные – нанесение кистью, опрыскивание или кратковременное погружение. Недостатком этих методов является неглубокое проникновение антипирена и, следовательно, невысокие нормы расхода составов.

Считается, что чем глубже пропитана древесина огнезащитным составом, тем более надежно она защищена. Поэтому самым эффективным способом нанесения защитных средств является пропитка под давлением. Именно при таком способе пропиточный раствор наиболее глубоко проникает в древесину и работает лучше всего.

С другой стороны, в большинстве случаев огнезащитной обработке подвергаются уже готовые деревянные конструкции, пропитка которых под давлением невозможна. Здесь наиболее технологичен метод опрыскивания либо нанесение кистью с обязательным соблюдением норм расхода.

Для огнезащиты конструктивных элементов из фанеры и древесных пластиков могут использоваться следующие методы:

– пропитка листов шпона перед склеиванием;

– пропитка готовых клееных изделий антипиренами различными способами;

– пропитка листов шпона феноло-, креозолоформальдегидными способами (бакелизированная фанера);

– облицовка фанеры материалами на основе асбеста, металла и др.;

– создание покрытий на основе термореактивных смол с использованием различных огнезащитных наполнителей в процессе горячего прессования при производстве фанеры.

В данной научной работе были выбраны следующие огнезащитные составы:

1) ортофосфорная кислота;

2) тетраборат натрия и борная кислота;

3) клеевая композиция на основе фурановой и фенолформальдегидной смол.

При планировании эксперимента [1] принималась во внимание, что все запрессовки проводились на лабораторном прессе П, который позволяет устанавливать следующие значения факторов: температура 20–300 °С; давление 0–5 МПа. Для экспериментов использовался березовый шпон, влажностью W= 7%, размерами 380×380 мм, толщиной (1,15±0,1) мм. В качестве связующего использовалась фенолформальдегидная смола СФЖ-3014. Заданные варьируемые факторы – температура прессования Т, °С и концентрация огнезащитного состава D определялись по результатам предварительных экспериментов [2, 3]. Параметры, характеризующие огнестойкость полученных материалов, определялись по стандартной методике – методом огневой трубы.

На рис. 1–5 представлены зависимости физико-механических свойств от температуры прессования фанеры и от вида применяемого огнезащитного состава.

Вывод

Наилучшим методом нанесения огнезащитного состава является пропитка шпона перед склеиванием, в качестве огнезащитного состава целесообразно применять комплексный антипирен бура – борная кислота, при этом достигаются максимальный огнезащитный эффект и необходимая прочность получаемой клееной продукции.