Исследование и применение фосфор, азот, бор и металл содержащих антипиренов для повышения огнестойкости свойств древесины

Research and application of phosphorus, nitrogen, boron and metals containing antipyrene to increase the fire resistance of the properties of wood
Цитировать:
Исследование и применение фосфор, азот, бор и металл содержащих антипиренов для повышения огнестойкости свойств древесины // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. Нуркулов Э.Н. [и др.]. 2020. № 8(77). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/10617 (дата обращения: 22.06.2021).
Прочитать статью:

 

АННОТАЦИЯ

В статье рассмотрено применение синтезированного фосфор, азот, бор и металлсодержащего олигомерного антипирена марки 17-А, к древесным материалам, и определена огнезащитная эффективность синтезированного антипирена. Было установлено, что синтезированный олигомерный антипирен марки 17-А, как средство защиты древесины, относится к I группе огнезащитной эффективности.

ABSTRACT

The article discusses the use of synthesized phosphorus, nitrogen, boron and a metal-containing oligomeric fire retardant grade 17-А, to wood materials, and determined the fire retardant efficiency of the synthesized fire retardant. It was found that the synthesized oligomeric fire retardant grade 17-А as a means of wood protection belongs to I group of fire retardant efficiency.

 

Ключевые слова: антипирены, фосфор, азот, бор, огнезащитная эффективность.

Keywords: fire retardants, phosphorus, nitrogen, boron, fire retardant efficiency

 

Введение. В настоящее время распространено использование древесины в качестве строительного материала. Но, как правило, такой материал имеет свои недостатки, и одним из них считается его высокая пожароопасность. Поэтому нужно думать о мерах защиты конструкции во время строительства деревянных сооружений. И одним из наиболее оптимальных вариантов является обработка древесины антипиреновой пропиткой [1].

Водорастворимые пропитки – наиболее оптимальный вариант для обработки древесины. Но они эффективны там, где деревянные конструкции не подвергаются длительному воздействию влаги. В основном используют для жилых комплексов, хозяйственных построек [2-3].

Экспериментальная часть. Целью данного исследования является определение огнезащитной эффективности синтезированного фосфор, азот, бор и металлсодержащего антипирена марки 17-А. Для этого рассмотрены огнестойкие характеристики и свойства древесины пропитанной синтезированным антипиреном.

Результаты и их обсуждение. В качестве способа обработки древесины антипиреном был выбран метод пропитки. Для экспериментов были подобраны различные концентрации водного раствора фосфор, азот, бор и металлсодержащего олигомерного антипирена марки 17-А.

Образцы древесины были пропитаны в течении 2-х часов, затем высушены в сушильном шкафу при температуре 40 - 45 °С до постоянного веса.

 

        а)                                            б)

Рисунок 1. Внешний вид древесины после пропитки антипиреном и сушки:

а) образец древесины, пропитанный 15%-ным раствором антипирена,

б) образец древесины, пропитанный 20%-ным раствором антипирена.

 

Экспериментальные образцы древесины из сосны и их огнестойкость определены по ГОСТу 16363-98. В следующей таблице рассматриваются огнестойкие свойства образцов древесины без пропитки и с пропиткой олигомерным антипиреном марки 17-А.

Таблица 1.

Определение огнестойкости древесных материалов, обработанных олигомерными антипиренами

 

 

Номер

Образ-ца

Концентрация огнезащитного раствора

 

Масса образца, г

 

Привес сухого состава

Потеря массы образца

Средняя потеря массы образца

До обра-ботки

Перед сжига-нием

После сжига-ния

Общее поглощение

кг/м3

г

%

г

%

0*

0

135,2

-

42,07

-

93,13

68

 

 

1

17-A

15%

132,79

134,58

121,33

1,79

13,25

9,8

14,7

11

2

130,5

132,43

119,19

1,93

13,24

10

3

128,12

130,81

115,12

2,69

15,69

12,1

4

133,52

135,81

121,55

2,29

14,26

10,5

5

135,21

138,12

123,07

2,91

15,05

10,9

6

130,15

132,54

119,42

2,39

13,12

9,9

7

135,16

137,75

121,22

2,59

16,53

12,0

8

127,91

129,82

126,45

1,91

13,37

10,3

9

130,56

132,81

117,28

2,25

15,53

11,7

10

129,32

132,10

114,8

2,78

17,30

13,1

11

17-A

20%

134,15

139,08

128,82

4,93

10,26

7,3

9,9

7,14

12

132,46

137,24

127,64

4,78

9,6

7,0

13

135,17

139,69

128,24

4,52

11,45

8,2

14

133,56

138,7

129,27

5,14

9,43

6,8

15

136,12

140,66

130,54

4,54

10,12

7,2

16

133,52

138,47

129,47

4,95

9

6,5

17

132,54

136,89

126,35

4,35

10,54

7,7

18

137,41

142,65

132,53

5,24

10,12

7,1

19

130,58

135,43

126,5

4,85

8,93

6,6

20

135,27

139,96

130,17

4,69

9,79

7,0

 0* прим. –древесина необработанная антипиреном

 

Образец древесины, пропитанный 20 %-ным огнезащитным раствором, может быть добавлен в I группу огнезащитной эффективности, учитывая, что потеря массы после пожара составляет 7,14%.

В ходе исследований на поверхности образцов. пропитанных антипиреном марки 17-А, была образована защитная кокс оболочка. которая привела к снижению теплопроводности (рис. 2).

 

a)                                                  b)                                             c)

Рисунок 2. Состояние древесины после сжигания

а) образец древесины, не пропитанный антипиреном,

б) образец древесины, пропитанный 15%-ным раствором антипирена,

в) образец древесины, пропитанный 20%-ным раствором антипирена.

 

Заключение. Таким образом, исследования показали, что 20 %-ный водный раствор антипирена марки 17-A очень эффективен для защиты древесины от огня. Использование антипирена марки 17-A на основе соединений азот, фосфора и оксидов металлов имеет преимущества в увеличении огнестойкости древесных материалов и может быть использовано в защите древесных материалов от огня.

 

Список литературы:

  1. Нуркулов Э.Н., Бекназаров Х.С., Джалилов А.Т. Антипирен для защиты древесины от горения // UNIVERSUM: технические науки. – 2020. - №1(70). – С.  71.
  2. Леонович  А.А., Шалун  Г.Б. Огнезащита древесных плит и слоистых пластиков. М.: Лесная промышленность, 1974
  3. Дружинина  Т.В.,  Мухин  Б.  Термо-,  жаростойкие  и  негорючие волокна. М., 1978.
Информация об авторах

докторант, ООО «Ташкентский научно-исследовательский институт химической технологии», Узбекистан, Ташкентская область, Ташкентский р-н, Шурoбазар

Junior Researcher, Tashkent Research Institute of Chemical Technology, Uzbekistan, Tashkent region, Tashkent district p/o Shuro Baazar

д-р техн. наук, ведущий науч. сотр., Ташкентский научно-исследовательский институт химической технологии, Республика Узбекистан, г. Ташкент

Dr. Tech. Sciences, Leading Researcher Tashkent Research Institute of Chemical Technology, Republic of Uzbekistan, Tashkent

академик, АН РУз, директор ООО Ташкентского научно-исследовательского института химической технологии Республика Узбекистан, п/о Ибрат

Academician of the Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan, Director of LLC “Tashkent Research Institute of Chemical Technology”, the Republic of Uzbekistan, Ibrat

докторант, Термезский государственный университет, Республика Узбекистан, г. Термез

doctoral student, Termez State University, Uzbekistan, Termez

Журнал зарегистрирован Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор), регистрационный номер ЭЛ №ФС77-54434 от 17.06.2013
Учредитель журнала - ООО «МЦНО»
Главный редактор - Ахметов Сайранбек Махсутович.
Top