Дослідження механізму захисної дії деревини інтумесцентним покриттям

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, 03680, Україна https://orcid.org/0000-0001-9118-6872
  • Оleksii 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/10.15587/2706-5448.2020.215698

Ключові слова:

захисні засоби, вогнестійкість деревини, леткі продукти, втрата маси, оброблення поверхні, ефективність захисту.

Анотація

Об’єктом дослідження є інтумесцентні покриття для деревини, що здатні під впливом високої температури утворювати на поверхні деревини шар пінококсу, який перешкоджає проходженню температури до матеріалу. Одним з найбільш проблемних місць щодо застосування даних покриттів є невідома ефективність застосування та їх експлуатаційні параметри. Ефективність вогнезахисту деревини в будівельних конструкціях і виробах з деревини визначається рівнем їх здатності протистояти термічному впливу та обумовлюється розкладом компонентів під дією температури з поглинанням тепла та утворенням негорючих газів. Проведено термодеструкцію захищеної деревини та виявлено леткі продукти деструкції, а також отримано зміну компонентів, а саме, при термічному розкладі вогнезахищеної деревини знижується кількість горючих газів та підвищується кількість інертних газів в оберненому порядку. Для встановлення ефективності захисту деревини наведеними покриттям необхідно було провести дослідження по горючості деревини. В ході дослідження використовувалося стандартизоване обладнання згідно ДСТУ 2289. Експериментально встановлено, що оброблена деревина характеризується низькою втратою маси (2,2 %) та температурою димових газів менше 200 °C, а також відноситься до важкогорючих матеріалів. Це пов'язано з тим, що покриття при дії високої температури утворює значний коефіцієнт спучення та сприяє утворенню теплоізольованого шару коксу, який запобігає вигоранню деревини, та проходженню високої температури до матеріалу. Завдяки цьому забезпечується можливість отримання деревини з показниками, що не поширюють полум’я поверхнею, та з помірною димоутворювальною здатністю. У порівнянні з аналогічними відомими покриттями на неорганічній основі, що характеризуються низькою адгезією до деревини при коливаннях температури та вологи, це забезпечує такі переваги, як менша витрата покриття та його атмосферостійкість.

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, 03680

Доктор технічних наук, професор

Кафедра технологій та дизайну виробів з деревини

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

Оleksii 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, J., Tsapko, А. (2017). Simulation of the phase transformation front advancement during the swelling of fire retardant coatings. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (11 (86)), 50–55. doi: http://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.73542
  2. Krivenko, P. V., Guzii, S., Kravchenko, A. (2013). Protection of Timber from Combustion and Burning Using Alkaline Aluminosilicate-Based Coatings. Advanced Materials Research, 688, 3–9. doi: http://doi.org/10.4028/www.scientific.net/amr.688.3
  3. 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: http://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.102393
  4. 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: http://doi.org/10.1016/j.firesaf.2016.01.011
  5. Fan, F., Xia, Z., Li, Q., Li, Z. (2013). Effects of inorganic fillers on the shear viscosity and fire retardant performance of waterborne intumescent coatings. Progress in Organic Coatings, 76 (5), 844–851. doi: http://doi.org/10.1016/j.porgcoat.2013.02.002
  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: http://doi.org/10.15376/biores.9.3.4924-4933
  7. 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: http://doi.org/10.1021/acsami.6b00598
  8. 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: http://doi.org/10.1108/prt-09-2016-0089
  9. Erdoǧan, Y. (2016). Production of an insulation material from carpet and boron wastes. Bulletin of the Mineral Research and Exploration, 152, 197–202. doi: http://doi.org/10.19111/bmre.74700
  10. 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: http://doi.org/10.1016/j.compositesb.2017.01.049

##submission.downloads##

Опубліковано

2020-10-31

Як цитувати

Tsapko, Y., Tsapko О., & Bondarenko, O. (2020). Дослідження механізму захисної дії деревини інтумесцентним покриттям. Technology Audit and Production Reserves, 5(3(55), 19–23. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2020.215698

Номер

Розділ

Звіт про науково-дослідні роботи