Вплив вогнезахисного покриття на параметри горіння зразків деревини

Автор(и)

  • Yuriy Tsapko Національний університет біоресурсів і природокористування України вул. Героїв Оборони, 15, м. Київ, Україна, 03041 Київський національний університет будівництва і архітектури пр. Повітрофлотський, 31, м. Київ, Україна, 03037, Україна https://orcid.org/0000-0003-0625-0783
  • Аleksii Tsapko Національний університет біоресурсів і природокористування України вул. Героїв Оборони, 15, м. Київ, Україна, 03041, Україна https://orcid.org/0000-0003-2298-068X
  • Olga Bondarenko Київський національний університет будівництва і архітектури пр. Повітрофлотський, 31, м. Київ, Україна, 03037, Україна https://orcid.org/0000-0002-8164-6473

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.163591

Ключові слова:

захисні засоби, вогнестійкість, втрата маси, оброблення поверхні, швидкість вигорання деревини, ефективність захисту

Анотація

Проведеними дослідженнями впливу вогнезахисту деревини на займання встановлено параметри поширення полум’я та пригнічення горіння, що дає можливість впливати на цей процес. Доведено, що вони полягають у створенні на поверхні матеріалу шару, який запобігає прогріванню до критичної температури розкладу матеріалу. Експериментальними дослідженнями підтверджено, що необроблений зразок деревини під термічною дією зайнявся, що призвело до його згорання з швидкістю вигорання 18 г/(м2ˑс). З підвищенням інтенсивності горіння запалювальної газової суміші на 25 % швидкість втрати маси зразка збільшується в 1,4 рази, а при підвищенні інтенсивності горіння запалювальної газової суміші на 50 % – у 1,8 разів відповідно. У разі застосування просочення деревини за рахунок розкладання антипіренів під дією температури з виділенням негорючих газів, які гальмують процеси окиснення матеріалу та утворюють шар коксу, швидкість втрати маси знижується до 4,8 г/(м2ˑс). При обробленні деревини неорганічним покриттям на поверхні деревини утворюється термостійка керамічна плівка, яка знижує швидкість вигорання у 3,8 рази. Але з підвищенням інтенсивності горіння запалювальної газової суміші на 50 % зразок деревини загорівся, що відобразилося на підвищенні швидкості втрати маси. Застосування органо-мінерального покриття під дією температурного впливу приводить до утворення шару пінококсу та гальмування теплопередачі високотемпературного полум’я і зниження швидкості вигорання до 3 г/(м2ˑс). Завдяки цьому стало можливим визначення умов зміни параметрів горіння та гальмування при вогнезахисті деревини шляхом утворення бар'єру для теплопровідності. Результати співставлення експериментальних даних швидкості вигорання деревини з отриманим аналітичним рівняннями показали відповідність між ними. Таким чином, є підстави стверджувати про можливість спрямованого регулювання процесів вогнезахисту деревини шляхом застосування вогнезахисних покриттів, здатних утворювати на поверхні матеріалу захисний шар, який гальмує швидкість вигорання деревини

Біографії авторів

Yuriy Tsapko, Національний університет біоресурсів і природокористування України вул. Героїв Оборони, 15, м. Київ, Україна, 03041 Київський національний університет будівництва і архітектури пр. Повітрофлотський, 31, м. Київ, Україна, 03037

Доктор технічних наук

Науково-дослідний інститут в’яжучих речовин і матеріалів ім. В. Д. Глуховського

Аleksii Tsapko, Національний університет біоресурсів і природокористування України вул. Героїв Оборони, 15, м. Київ, Україна, 03041

Аспірант

Кафедра технологій та дизайну виробів з деревини

Olga Bondarenko, Київський національний університет будівництва і архітектури пр. Повітрофлотський, 31, м. Київ, Україна, 03037

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра будівельних матеріалів

Посилання

  1. Tsapko, Y., Tsapko, А. (2017). Establishment of the mechanism and fireproof efficiency of wood treated with an impregnating solution and coatings. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3 (10 (87)), 50–55. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.102393
  2. Tsapko, Y. (2013). Effect of surface treatment of wood on the fire resistance of wooden structures. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (5 (65)), 11–14. Available at: http://journals.uran.ua/eejet/article/view/18104/15850
  3. Tsapko, Y., Tsapko, А., Bondarenko, O. (2019). Establishment of heat-exchange process regularities at inflammation of reed samples. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (10 (97)), 36–42. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.156644
  4. Tsapko, Y., Kyrycyok, V., Tsapko, A., Bondarenko, O., Guzii, S. (2019). Increase of fire resistance of coating wood with adding mineral fillers. MATEC Web of Conferences, 230, 02034. doi: https://doi.org/10.1051/matecconf/201823002034
  5. Krüger, S., Gluth, G. J. G., Watolla, M.-B., Morys, M., Häßler, D., Schartel, B. (2016). Neue Wege: Reaktive Brandschutzbeschichtungen für Extrembedingungen. Bautechnik, 93 (8), 531–542. doi: https://doi.org/10.1002/bate.201600032
  6. Xiao, N., Zheng, X., Song, S., Pu, J. (2014). Effects of Complex Flame Retardant on the Thermal Decomposition of Natural Fiber. BioResources, 9 (3), 4924–4933. doi: https://doi.org/10.15376/biores.9.3.4924-4933
  7. Gaff, M., Kačík, F., Gašparík, M., Todaro, L., Jones, D., Corleto, R. et. al. (2019). The effect of synthetic and natural fire-retardants on burning and chemical characteristics of thermally modified teak (Tectona grandis L. f.) wood. Construction and Building Materials, 200, 551–558. doi: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.12.106
  8. Zhao, P., Guo, C., Li, L. (2019). Flame retardancy and thermal degradation properties of polypropylene/wood flour composite modified with aluminum hypophosphite/melamine cyanurate. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 135 (6), 3085–3093. doi: https://doi.org/10.1007/s10973-018-7544-9
  9. Cirpici, B. K., Wang, Y. C., Rogers, B. (2016). Assessment of the thermal conductivity of intumescent coatings in fire. Fire Safety Journal, 81, 74–84. doi: https://doi.org/10.1016/j.firesaf.2016.01.011
  10. Nine, M. J., Tran, D. N. H., Tung, T. T., Kabiri, S., Losic, D. (2017). Graphene-Borate as an Efficient Fire Retardant for Cellulosic Materials with Multiple and Synergetic Modes of Action. ACS Applied Materials & Interfaces, 9 (11), 10160–10168. doi: https://doi.org/10.1021/acsami.7b00572
  11. Carosio, F., Alongi, J. (2016). Ultra-Fast Layer-by-Layer Approach for Depositing Flame Retardant Coatings on Flexible PU Foams within Seconds. ACS Applied Materials & Interfaces, 8 (10), 6315–6319. doi: https://doi.org/10.1021/acsami.6b00598
  12. Md Nasir, K., Ramli Sulong, N. H., Johan, M. R., Afifi, A. M. (2018). An investigation into waterborne intumescent coating with different fillers for steel application. Pigment & Resin Technology, 47 (2), 142–153. doi: https://doi.org/10.1108/prt-09-2016-0089
  13. Erdoǧan, Y. (2016). Production of an insulation material from carpet and boron wastes. Bulletin of the Mineral Research and Exploration, 152, 197–202. doi: https://doi.org/10.19111/bmre.74700
  14. Khalili, P., Tshai, K. Y., Hui, D., Kong, I. (2017). Synergistic of ammonium polyphosphate and alumina trihydrate as fire retardants for natural fiber reinforced epoxy composite. Composites Part B: Engineering, 114, 101–110. doi: https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2017.01.049

##submission.downloads##

Опубліковано

2019-04-12

Як цитувати

Tsapko, Y., Tsapko А., & Bondarenko, O. (2019). Вплив вогнезахисного покриття на параметри горіння зразків деревини. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2(10 (98), 49–54. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.163591

Номер

Том 2 № 10 (98) (2019): Екологія

Розділ

Екологія

Ліцензія

Авторське право (c) 2019 Yuriy Tsapko, Аleksii Tsapko, Olga Bondarenko

Creative Commons License

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.