Встановлення закономірностей вогнезахисту деревини просочувальними композиціями з неорганічних солей
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.313423Ключові слова:
фосфорно-амонійні солі, захисні засоби, приріст маси деревини, оброблення поверхні деревини, вільна енергія поверхні деревиниАнотація
Проблема застосування неорганічних солей для вогнезахисту деревини полягає у забезпечені їх інгібувальної здатності полум’я і сумісності з деревиною та технологією нанесення. Тому об’єктом досліджень було встановлено ефективності інгібувальних властивостей сумішей неорганічних солей під час взаємодії з полум’ям та забезпечення взаємозв’язку з деревиною. Доведено синергічне підвищення інгібувальної здатності сумішей водних розчинів солей діамонійфосфата та сульфату амонію при співвідношенні 2:1, та для суміші на основі ортофосфорної кислоти, карбаміду та оксіетилідендифосфонової кислоти в діапазоні концентрації 20-25% мас. При взаємодії зазначених сумішей з поверхнею деревини встановлено, що після нанесення на поверхню деревини дисперсна складова вільної енергії поверхні деревини знизилась до нуля, натомість полярна підвищилась у 13 разів, що засвідчує про зміну поверхні деревини. Під час випробувань зразків деревини на дію полум’я пальника було встановлено, що необроблений зразок зайнявся на 53 с, полум’я поширилося по всьому зразку протягом 102 с. Натомість зразки, оброблені сумішшю водного розчину фосфату та сульфату амонію, а також сумішшю водних розчинів на основі ортофосфорної кислоти і карбаміду та оксіетилідендифосфонової кислоти, не загорілися, поширення полум’я поверхнею не відбулося, індекс горючості склав 0. Практичне значення полягає в тому, що отримані результати було враховано під час розроблення вогнезахисних композицій для деревини. Таким чином, є підстави стверджувати про можливість спрямованого регулювання процесів захисту деревини шляхом застосування сумішей неорганічних солей, здатних утворювати на поверхні матеріалу захисний шар, який гальмує горіння деревини
Посилання
- Zhao, Z., Zhang, Z., Sun, C., Xu, M., Li, B. (2024). A novel macromolecular phosphorus-nitrogen containing flame retardant for polycarbonate. Polymer Degradation and Stability, 220, 110648. https://doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2023.110648
- Yu, M., Chu, Y., Xie, W., Fang, L., Zhang, O., Ren, M., Sun, J. (2024). Phosphorus-containing reactive compounds to prepare fire-resistant vinyl resin for composites: Effects of flame retardant structures on properties and mechanisms. Chemical Engineering Journal, 480, 148167. https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.148167
- Li, X., Ji, S., Mou, Q., Chen, Z., Li, X. (2023). Evaluation of flammability for bamboo products treated with water-soluble flame retardants. Wood Material Science & Engineering, 19 (2), 302–310. https://doi.org/10.1080/17480272.2023.2241036
- Wang, B., Ye, R., Guo, Z., Li, J., Fang, Z., Ran, S. (2023). Thermal stability and fire safety of polycarbonate flame retarded by the brominated flame retardant and a non-antimony synergistic agent. Journal of Polymer Research, 30 (6). https://doi.org/10.1007/s10965-023-03586-w
- Yan, D., Chen, D., Tan, J., Yuan, L., Huang, Z., Zou, D. et al. (2023). Synergistic flame retardant effect of a new N-P flame retardant on poplar wood density board. Polymer Degradation and Stability, 211, 110331. https://doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2023.110331
- Lyu, P., Hou, Y., Hu, J., Liu, Y., Zhao, L., Feng, C. et al. (2022). Composites Filled with Metal Organic Frameworks and Their Derivatives: Recent Developments in Flame Retardants. Polymers, 14 (23), 5279. https://doi.org/10.3390/polym14235279
- Liu, B., Liu, P., Ma, Z., Chola, M., Chen, M., Guo, H. et al. (2024). Chemical, pyrolysis, combustion properties and mechanism analysis of wood treated with biomass-based carrageenan-collagen modified ammonium polyphosphate. Surfaces and Interfaces, 46, 104121. https://doi.org/10.1016/j.surfin.2024.104121
- Thomas, A., Arun, M., Moinuddin, K., Joseph, P. (2020). Mechanistic Aspects of Condensed- and Gaseous-Phase Activities of Some Phosphorus-Containing Fire Retardants. Polymers, 12 (8), 1801. https://doi.org/10.3390/polym12081801
- Lahtela, V., Turku, I., Kärki, T. (2023). A review of flame protection of wooden material and future potential with nano additives. Baltic Forestry, 29 (2), 636. https://doi.org/10.46490/bf636
- Mi, Z., Chu, F., Hu, W., Hu, Y., Song, L. (2024). Eco-friendly preparation of advanced epoxy composites and their pyrolysis and flame retardant mechanisms. Polymer Degradation and Stability, 224, 110749. https://doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2024.110749
- Ma, C., Wang, J., Yuan, Y., Mu, X., Pan, Y. et al. (2019). An insight into gas phase flame retardant mechanisms of AHP versus AlPi in PBT: Online pyrolysis vacuum ultraviolet photoionization time-of-flight mass spectrometry. Combustion and Flame, 209, 467–477. https://doi.org/10.1016/j.combustflame.2019.08.020
- Tsapko, Y., Tsapko, A., Likhnyovskyi, R., Sukhanevych, M., Slutska, O., Lialina, N., Bondarenko, O. (2024). Identifying the regularities of n-heptane flame inhibition by inorganic compounds. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (10 (128)), 59–67. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.301322
- Horbachova, O., Tsapko, Y., Mazurchuk, S., Tsapko, O. (2022). Mobile technology of thermal modification of wood. Ukrainian Journal of Forest and Wood Science, 13 (3), 22–31. https://doi.org/10.31548/forest.13(3).2022.22-31
- Rekiel, E., Zdziennicka, A., Jańczuk, B. (2021). Mutual influence of ethanol and surfactin on their wetting and adhesion properties. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 627, 127161. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2021.127161
- Tsapko, Y., Tsapko, А. (2018). Establishment of fire protective effectiveness of reed treated with an impregnating solution and coatings. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (10 (94)), 62–68. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.141030
- Tsapko, Y., Tsapko, А., Bondarenko, O. (2019). Effect of a flameretardant coating on the burning parameters of wood samples. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (10 (98)), 49–54. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.163591
- Tsapko, Y., Vasylyshyn, R., Melnyk, O., Lomaha, V., Tsapko, А., Bondarenko, O. (2021). Regularities in the washing out of water-soluble phosphorus-ammonium salts from the fire-protective coatings of timber through a polyurethane shell. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (10 (110)), 51–58. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.229458
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 Yuriy Tsapko, Аleksii Tsapko, Sergii Zhartovskyi, Ruslan Likhnyovskyi, Maryna Kravchenko, Natalia Lialina, Yurii Berezovskyi, Kostiantyn Kaveryn, Yuriy Sarapin
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
