Закономірності вимивання водорозчинних фосфорно-амонійних солей вогнезахисного покриття деревини через поліуретанову оболонку

Автор(и)

  • Юрій Володимирович Цапко Національний університет біоресурсів і природокористування України; Київський національний університет будівництва та архітектури , Україна https://orcid.org/0000-0003-0625-0783
  • Роман Дмитрович Василишин Національний університет біоресурсів і природокористування України, Україна https://orcid.org/0000-0002-7268-8911
  • Олександр Миколайович Мельник Національний університет біоресурсів і природокористування України, Україна https://orcid.org/0000-0002-3967-4710
  • Василь Васильович Ломага Національний університет біоресурсів і природокористування України, Україна https://orcid.org/0000-0002-0569-9987
  • Олексій Юрійович Цапко Київський національний університет будівництва та архітектури , Україна https://orcid.org/0000-0003-2298-068X
  • Ольга Петрівна Бондаренко Київський національний університет будівництва та архітектури , Україна https://orcid.org/0000-0002-8164-6473

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.229458

Ключові слова:

захисні засоби, втрата маси, оброблення поверхні деревини, вимивання антипірену, полімерна оболонка

Анотація

Проведено аналіз вогнезахисних матеріалів для дерев’яних будівельних конструкцій і встановлено необхідність розробки надійних методів дослідження процесу вимивання антипіренів з поверхні будівельної конструкції, необхідних для створення нових типів вогнезахисних матеріалів. Тому виникає необхідність визначення умов утворення бар'єру для вимивання і встановлення механізму гальмування передачі вологи до матеріалу. У зв’язку з цим розроблена математична модель вимивання антипіренів, при застосуванні полімерної оболонки з органічного матеріалу в якості покриття, що дозволяє оцінити ефективність полімерної оболонки за кількістю вимитого антипірену. За експериментальними даними та теоретичними залежностями розраховано динаміку виходу антипіренів з вогнезахищеного шару покриття, що не перевищує 1,0 %, та відповідно забезпечує вогнезахист деревини. Результати визначення втрати маси зразка під час впливу води вказують на неоднозначний вплив природи захисту на вимивання. Зокрема, це передбачає наявність даних, достатніх для якісного проведення процесу гальмування дифузії вологи та виявлення на його основі моменту часу, з якого починається падіння ефективності покриття. Експериментальними дослідженнями підтверджено, що зразок вогнезахищеної деревини після експозиції води протягом 30 діб витримав вплив теплового потоку. Зокрема втрата маси деревини після температурного впливу становила менше 6 %, а температура димових газів не перевищила 185 °С. Таким чином, є підстави стверджувати про можливість спрямованого регулювання процесів вогнезахисту деревини шляхом застосування полімерних покриттів, здатних утворювати на поверхні вогнезахищеного матеріалу захисний шар, який гальмує швидкість вимивання антипіренів

Біографії авторів

Юрій Володимирович Цапко, Національний університет біоресурсів і природокористування України; Київський національний університет будівництва та архітектури

Доктор технічних наук, професор

Кафедра технологій та дизайну виробів з деревини

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

Роман Дмитрович Василишин, Національний університет біоресурсів і природокористування України

Доктор сільськогосподарських наук, професор

Науково-дослідний інститут лісівництва та декоративного садівництва

Олександр Миколайович Мельник, Національний університет біоресурсів і природокористування України

Кандидат сільськогосподарських наук

Відокремлений підрозділ НУБіП України «Боярська лісова дослідна станція»

Василь Васильович Ломага, Національний університет біоресурсів і природокористування України

Аспірант

Кафедра технологій та дизайну виробів з деревини

Олексій Юрійович Цапко, Київський національний університет будівництва та архітектури

Науковий співробітник

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

Ольга Петрівна Бондаренко, Київський національний університет будівництва та архітектури

Кандидатка технічних наук, доцентка

Кафедра будівельних матеріалів

Посилання

  1. 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
  2. Zhou, Z., Du, C., Yu, H., Yao, X., Huang, Q. (2020). Promotion effect of nano-SiO2 on hygroscopicity, leaching resistance and thermal stability of bamboo strips treated by nitrogen-phosphorus-boron fire retardants. Wood Research, 65 (5), 693–704. doi: https://doi.org/10.37763/wr.1336-4561/65.5.693704
  3. Lin, C.-F., Karlsson, O., Mantanis, G. I., Sandberg, D. (2019). Fire performance and leach resistance of pine wood impregnated with guanyl-urea phosphate/boric acid and a melamine-formaldehyde resin. European Journal of Wood and Wood Products, 78 (1), 107–111. doi: https://doi.org/10.1007/s00107-019-01483-y
  4. Nakamura, M., Kanematsu, M., Nishio, Y., Yoshioka, H., Hagihara, S., Sugita, T. et. al. (2019). Evaluation of durability of reaction-to-fire performance of fire-retardant treated wooden facades by accelerated weathering test. AIJ Journal of Technology and Design, 25 (60), 709–714. doi: https://doi.org/10.3130/aijt.25.709
  5. Chu, D., Mu, J., Zhang, L., Li, Y. (2017). Promotion effect of NP fire retardant pre-treatment on heat-treated poplar wood. Part 2: hygroscopicity, leaching resistance, and thermal stability. Holzforschung, 71 (3), 217–223. doi: https://doi.org/10.1515/hf-2016-0213
  6. Donmez Cavdar, A., Mengeloğlu, F., Karakus, K. (2015). Effect of boric acid and borax on mechanical, fire and thermal properties of wood flour filled high density polyethylene composites. Measurement, 60, 6–12. doi: https://doi.org/10.1016/j.measurement.2014.09.078
  7. Son, D. W., Kang, M. R., Hwang, W. J., Lee, H. M., Park, S. B. (2014). Hygroscopic Property, Leaching Resistance and Metal Corrosive Efficacy of Wood Treated with Fire Retardants. Journal of the Korean Wood Science and Technology, 42 (2), 157–162. doi: https://doi.org/10.5658/wood.2014.42.2.157
  8. Zhao, P., Guo, C., Li, L. (2018). 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. 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
  10. Kovalnogov, V. N., Karpukhina, T. V., Korotkov, E. A. (2016). Mathematic modeling of the kinetics of heat-and-humidity state of capillary-porous bodies under convection drying. AIP Conference Proceedings, 1738. doi: https://doi.org/10.1063/1.4952241
  11. 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
  12. Tsapko, Y., Tsapko, A., Bondarenko, O. P. (2020). Research of Conditions of Removal of Fire Protection from Building Construction. Key Engineering Materials, 864, 141–148. doi: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/kem.864.141
  13. Tsapko, Y., Lomaha, V., Bondarenko, O. P., Sukhanevych, M. (2020). Research of Mechanism of Fire Protection with Wood Lacquer. Materials Science Forum, 1006, 32–40. doi: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/msf.1006.32
  14. Patnaik, P. (2004). Dean's Analytical Chemistry Handbook. McGraw-Hill Professional, 1280.
  15. Potter, M. C. (2019). Engineering analysis. Springer. doi: https://doi.org/10.1007/978-3-319-91683-5
  16. Frank-Kamenetskiy, D. A. (1987). Diffuziya i teploperedacha v himicheskoy kinetike. Moscow: Nauka, 502.

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-04-30

Як цитувати

Цапко, Ю. В., Василишин, Р. Д., Мельник, О. М., Ломага, В. В., Цапко, О. Ю., & Бондаренко, О. П. (2021). Закономірності вимивання водорозчинних фосфорно-амонійних солей вогнезахисного покриття деревини через поліуретанову оболонку. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2(10 (110), 51–58. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.229458

Номер

Том 2 № 10 (110) (2021): Екологія

Розділ

Екологія

Ліцензія

Авторське право (c) 2021 Юрій Володимирович Цапко, Роман Дмитрович Василишин, Олександр Миколайович Мельник, Василь Васильович Ломага, Олексій Юрійович Цапко, Ольга Петрівна Бондаренко

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.