Встановлення закономірностей масопереносу при дії води на гідрофобне покриття вогнезахищеного елемента намету

Автор(и)

  • Юрій Володимирович Цапко Національний університет біоресурсів і природокористування України; Київський національний університет будівництва і архітектури, Україна https://orcid.org/0000-0003-0625-0783
  • Зіновій Степанович Сірко Український державний науково-дослідний інститут “Ресурсˮ, Україна https://orcid.org/0000-0001-5197-9237
  • 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
  • Олексій Юрійович Цапко Український державний науково-дослідний інститут “Ресурсˮ, Україна https://orcid.org/0000-0003-2298-068X
  • Ольга Петрівна Бондаренко Київський національний університет будівництва і архітектури, Україна https://orcid.org/0000-0002-8164-6473
  • Анатолій Іванович Карпук Національний університет біоресурсів і природокористування України, Україна https://orcid.org/0000-0001-7619-4161

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.237884

Ключові слова:

захисні засоби, парусинова тканина, масоперенос води, водопроникнення, оброблення поверхні тканини, гідрофобні покриття

Анотація

Проведено аналіз вогнезахисних матеріалів для тканин і встановлено, що мізерність даних для пояснення і опису процесу вогнезахисту, нехтування еластичних покриттів, призводить до загорання конструкцій з тканин під дією полум’я. Розробка надійних методів дослідження умов вогнезахисту тканин призводить до створення нових типів вогнезахисних матеріалів. Тому виникає необхідність визначення умов утворення бар'єру для масопереносу води і встановлення механізму гальмування водопроникнення через матеріал. У зв’язку з цим розроблено розрахунково-експериментальний метод визначення масопереносу під дією води при застосуванні гідрофобного покриття, що дозволяє оцінити водопроникнення. За експериментальними даними та теоретичними залежностями розраховано інтенсивність потоку маси при дії води, який становить 0,000177 кг/м2, що відповідно забезпечує стійкість тканини. У результаті досліджень доведено, що процес водоізолювання тканини полягає в гальмуванні процесу масопереносу при дії води шляхом ізолювання поверхні вогнезахищеної тканини гідрофобним покриттям. Слід зазначити, що присутність гідрофобного покриття призводить до закупорки поверхні тканини від проникнення вологи. Вочевидь такий механізм впливу гідрофобного покриття є тим фактором регулювання процесу, завдяки якому зберігається цілісність об’єкту. Так, зразок вогнезахищеної тканини покритий гідрофобізатором після експозиції води показав кількість поглинутої води не перевищила 0,00012 кг, а для тканини без гідрофобізатора становило 0,01 кг. Таким чином, є підстави стверджувати про можливість спрямованого регулювання процесів водопроникнення тканини шляхом застосування гідрофобних покриттів, здатних утворювати на поверхні матеріалу захисний шар, який гальмує швидкість водопроникнення

Біографії авторів

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

Доктор технічних наук, професор

Кафедра технологій та дизайну виробів з деревини

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

Зіновій Степанович Сірко, Український державний науково-дослідний інститут “Ресурсˮ

Кандидат технічних наук, старший науковий співробітник

Відділ дослідження якості та умов зберігання нафтопродуктів та промислової групи товарів

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»

Олексій Юрійович Цапко, Український державний науково-дослідний інститут “Ресурсˮ

Доктор філософії, старший науковий співробітник

Відділ дослідження якості та умов зберігання нафтопродуктів та промислової групи товарів

Ольга Петрівна Бондаренко, Київський національний університет будівництва і архітектури

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра будівельних матеріалів

Анатолій Іванович Карпук, Національний університет біоресурсів і природокористування України

Доктор економічних наук, професор

Відокремлений підрозділ НУБіП України «Боярська лісова дослідна станція»

Посилання

  1. Jun, Z., Wei, X., Xingzhong, W., Peiwei, G., Zhihua, Y., Lihai, S., Jiang, W. (2020). Application and research status of concrete canvas and its application prospect in emergency engineering. Journal of Engineered Fibers and Fabrics, 15, 155892502097575. doi: https://doi.org/10.1177/1558925020975759
  2. Xu, J., Zhang, J. Y., Xu, J., Chang, Y., Shi, F., Zhang, Z., Zhang, H. (2020). Design of functional cotton fabric via modified carbon nanotubes. Pigment & Resin Technology, 49 (1), 71–78. doi: https://doi.org/10.1108/prt-03-2019-0032
  3. Xu, J., Zhang, J., Xu, J., Miao, G., Feng, L., Zhang, Z., Zhang, H. (2019). Synthesis and properties of cotton fabric functionalized by dimethyl phosphite and perfluorohexyl group grafted graphene oxide. Pigment & Resin Technology, 48 (6), 515–522. doi: https://doi.org/10.1108/prt-02-2019-0018
  4. Shi, F., Xu, J., Zhang, Z. (2019). Study on UV-protection and hydrophobic properties of cotton fabric functionalized by graphene oxide and silane coupling agent. Pigment & Resin Technology, 48 (3), 237–242. doi: https://doi.org/10.1108/prt-09-2018-0098
  5. Choi, K., Seo, S., Kwon, H., Kim, D., Park, Y. T. (2018). Fire protection behavior of layer-by-layer assembled starch–clay multilayers on cotton fabric. Journal of Materials Science, 53 (16), 11433–11443. doi: https://doi.org/10.1007/s10853-018-2434-x
  6. Dolez, P. I., Tomer, N. S., Malajati, Y. (2018). A quantitative method to compare the effect of thermal aging on the mechanical performance of fire protective fabrics. Journal of Applied Polymer Science, 136 (6), 47045. doi: https://doi.org/10.1002/app.47045
  7. Zhou, S., Huangfu, W., You, F., Li, D., Fan, D. (2019). Flame Retardancy and Mechanism of Cotton Fabric Finished by Phosphorus Containing SiO2 Hybrid Sol. 2019 9th International Conference on Fire Science and Fire Protection Engineering (ICFSFPE). doi: https://doi.org/10.1109/icfsfpe48751.2019.9055847
  8. Kundu, C. K., Song, L., Hu, Y. (2020). Sol-gel coatings from DOPO-alkoxysilanes: Efficacy in fire protection of polyamide 66 textiles. European Polymer Journal, 125, 109483. doi: https://doi.org/10.1016/j.eurpolymj.2020.109483
  9. Malucelli, G. (2020). Sol-Gel and Layer-by-Layer Coatings for Flame-Retardant Cotton Fabrics: Recent Advances. Coatings, 10 (4), 333. doi: https://doi.org/10.3390/coatings10040333
  10. Nosaka, T., Lankone, R., Westerhoff, P., Herckes, P. (2020). Flame retardant performance of carbonaceous nanomaterials on polyester fabric. Polymer Testing, 86, 106497. doi: https://doi.org/10.1016/j.polymertesting.2020.106497
  11. Vachnina, T. N., Susoeva, I. V., Titunin, A. A. (2020). Improvement of fire protection of wood board and textile materials for premises with a massive stay of people. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 962, 022008. doi: https://doi.org/10.1088/1757-899x/962/2/022008
  12. Zhu, H., Kannan, K. (2020). Determination of melamine and its derivatives in textiles and infant clothing purchased in the United States. Science of The Total Environment, 710, 136396. doi: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.136396
  13. Dietzel, Y. (2015). Development of a environmentally friendly, halogen-free flame-retardant coating on the basis of high-performance submicron metal hydroxides. Gummi, Fasern, Kunststoffe, 68 (7), 490–496. Available at: https://www.researchgate.net/publication/286865483_Development_of_a_environmentally
  14. Tsapko, Y. V., Tsapko, A. Y., Bondarenko, O. P. (2020). Modeling of thermal conductivity of reed products. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 907, 012057. doi: https://doi.org/10.1088/1757-899x/907/1/012057
  15. Tsapko, Y., Tsapko, О., Bondarenko, O. (2020). Determination of the laws of thermal resistance of wood in application of fire-retardant fabric coatings. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (10 (104)), 13–18. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.200467
  16. Tsapko, Y., Zavialov, D., Bondarenko, O., Marchenco, N., Mazurchuk, S., Horbachova, O. (2019). Determination of thermal and physical characteristics of dead pine wood thermal insulation products. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (10 (100)), 37–43. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.175346
  17. Potter, M. C. (2019). Engineering analysis. Springer, 434. doi: https://doi.org/10.1007/978-3-319-91683-5
  18. Janna, W. S. (2009). Engineering Heat Transfer. CRC Press, 692. doi: https://doi.org/10.1201/9781439883143
  19. Timmerhuis, N. A. B., Wood, J. A., Lammertink, R. G. H. (2021). Connecting experimental degradation kinetics to theoretical models for photocatalytic reactors: The influence of mass transport limitations. Chemical Engineering Science, 245, 116835. doi: https://doi.org/10.1016/j.ces.2021.116835
  20. Tsapko, Yu. V., Zhartovskyi, V. M. (2009). Doslidzhennia protsesiv masoperenosu antypirenu u vohnebiozakhyshcheniy derevyni. Naukovyi visnyk UkrNDIPB, 1 (19), 118–126.

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-08-17

Як цитувати

Цапко, Ю. В., Сірко, З. С., Василишин, Р. Д., Мельник, О. М., Цапко, О. Ю., Бондаренко, О. П., & Карпук, А. І. (2021). Встановлення закономірностей масопереносу при дії води на гідрофобне покриття вогнезахищеного елемента намету. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4(10(112), 45–51. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.237884

Номер

Том 4 № 10(112) (2021): Екологія

Розділ

Екологія

Ліцензія

Авторське право (c) 2021 Yuriy Tsapko, Zinovii Sirko, Roman Vasylyshyn, Oleksandr Melnyk, Аleksii Tsapko, Olga Bondarenko, Anatolii Karpuk

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.