Антипирены для дерева что это такое: Антипирены и антисептики для глубокой пропитки древесины

Содержание

Антипирены и антисептики для глубокой пропитки древесины

Материалы по теме

Древесина, ценимая за свои эксплуатационные свойства, сильнее других строительных материалов подвержена разрушению. В связи с этим особое внимание следует уделять ее защите, в первую очередь от губительного воздействия огня и микроорганизмов.

Под антипиренами принято понимать вещества, предохраняющие древесину и материалы на ее основе от воздействия огня. При пропитке они проникают в структуру дерева, защищая его от возможного возгорания и снижая скорость распространения пламени, если пожар все-таки начался.

В первую очередь от воздействия высоких температур происходит обезвоживание древесного материала, после чего инициируется процесс выделения горючих газов. При последующем развитии пожара они воспламеняются, соприкасаясь с нагретым воздухом.

Под действием пламени компоненты антипирена преобразуются в твердые продукты и газообразные вещества, которые, испаряясь, охлаждают деревянную поверхность. В свою очередь, обуглившиеся твердые компоненты образуют сплошную пленку, которая блокирует поступление кислорода. Таким образом осуществляется как внутренняя, так и наружная огнезащита пропитанной антипиренами древесины.

При выборе ингибиторов горения особое внимание следует обращать на группу огнезащитной эффективности, которой они соответствуют согласно ГОСТ Р 53292-2009 «Огнезащитные составы и вещества для древесины и материалов на ее основе. Общие требования. Методы испытания». Пропитки, относящиеся ко второй группе, только препятствуют возгоранию, тогда как составы с первой группой огнезащитной эффективности способны обеспечить полноценную защиту на всех стадиях развития пожара.

Отдавая предпочтение определенной огнезащитной пропитке, кроме показателя группы огнезащитной эффективности, необходимо учитывать особенности горения каждого из типов древесного материала, т. е. принимать к сведению сорт, тип, плотность древесины, которую необходимо будет обработать. В частности, дубовая доска загорается медленнее, вне зависимости от наличия антипиренов на ее поверхности, а еловый или сосновый брус уничтожается огнем за считанные минуты.

В бытовых условиях огнезащитные пропитки принято наносить кистью на поверхность деревянных конструкций или изделий, однако это гарантирует лишь краткосрочную защиту: состав не проникает вглубь древесной структуры, предохраняя от огня лишь поверхность.

Наибольшей эффективности можно добиться, используя метод пропитки материалов в автоклаве под давлением (Рисунок 1). Данная обработка обеспечивает проникновение огнезащитного состава в поры с последующим их заполнением. В результате при воздействии высоких температур такая деревянная поверхность воспламеняется в несколько раз медленнее, чем древесина, покрытая пропиткой.

После нанесения состава деревянные конструкции должны выдерживаться при комнатных условиях минимум в течение 12 часов, впоследствии подвергаясь сушке.
Определяя степень эффективности огнезащитной пропитки, нанесенной в автоклаве под давлением, следует обратиться к сравнительным тестам скорости воспламенения и горения древесины хвойных пород. Так, в первом случае испытуемые образцы не были защищены покрытием, содержащим антипирены, а во втором – древесные панели были пропитаны в автоклаве огнезащитным составом для внутренних конструкций помещений марки Dricon, производимым британской компанией Arch Timber Protection. Деревянные панели были пропитаны под давлением в автоклаве, высушены, собраны в единую конструкцию и подожжены. На Рисунках 2 и 3 представлены результаты испытаний.

Рисунок 3 наглядно демонстрирует, что пламя лишь обуглило поверхность древесины, но не нарушило ее конструкционных свойств, что свидетельствует о высокой огнезащитной эффективности используемого антипирена.

В стандартных условиях, когда деревянные конструкции здания не обработаны огнезащитным составом, с момента начала пожара до их обрушения, образования сквозных трещин или значительных дефектов проходит всего от 15 до 20 минут (Рисунок 4).

Установлено, что несущие конструкции и элементы деревянного строения, пропитанные вышеназванным составом, воспламенялись на порядок медленнее, при этом до момента разрушения проходило порядка 40−50 минут (Рисунок 5). Такой запас времени позволяет не только принять все требуемые меры по устранению пожара, но и эвакуировать людей, уберечь ценное имущество.

Таблица 1. Сравнение Driconи нескольких антипиренов для глубокой пропитки, применяемых в России

Наименование огнезащитного состава/Параметры«Dricon» (Arch Timber Protection)2-х компонентный состав «ТП» (ООО «НИЦС и ПБ»)«МС 1:1» (ЗАО «Антисептик»)
Область применения
огнебиозащита деревянных конструкций, эксплуатируемых внутри и снаружи помещений
огнезащита деревянных конструкций, эксплуатируемых внутри помещенийогнебиозащита деревянных конструкций, эксплуатируемых внутри помещений
Группа огнезащитной эффективности состава

I

I

I

Возможность поверхностного нанесения ЛКМ

+

Срок хранения пропиточного раствора (пригоден для многократного использования, дней)

бессрочно

не более 30

15−20

Срок эксплуатации, лет

до 40

до 30

до 30

Антипирены нового поколения также отличает совместимость с финишным декоративным покрытием, наносимым на пропитанную древесину. Подобное ранее не представлялось возможным. Традиционные ингибиторы горения создаются на кислотной основе, вследствие чего любое взаимодействие с лакокрасочным слоем приводит к повреждению последнего, в связи с этим их принято выпускать в нескольких цветовых решениях.

Среди неоспоримых преимуществ водорастворимых составов, к числу которых относится и Dricon, − безопасность для внутренней отделки зданий, а также офисной мебели. Этим объясняется их столь возросшая популярность в России и Европе. В частности, в ЕС данный класс антипиренов уже сертифицирован для тушения двигателей внутреннего сгорания в автомобилях и лодках, а также пожаров, возникающих из-за воспламенения пищевого масла в гостиничных комплексах и местах общественного питания.

Следует подчеркнуть, что подобные пропитки не повышают гигроскопичные свойства древесины, не способствуют развитию коррозионных процессов у металлических деталей и соединений, не наносят вред окружающей среде и здоровью человека. Об исключительной экологичности антипирена Dricon наглядно свидетельствует тот факт, что отходы, образующиеся при его производстве в странах Европейского союза разрешено сливать в канализационные стоки.

Однако при выполнении огнезащитных работ не стоит забывать о дополнительной защите древесины от появления грибка, насекомых, нарастания плесени, которую способны обеспечить антисептики.

К их числу принято относить химические препараты, предохраняющие деревянные поверхности от биологического разрушения (гниения, поражения древоточцами и пр.). При нанесении антисептиков также происходит глубинное заполнение структуры древесного материала специальным составом, позволяющим полностью предотвратить губительное воздействие внешних разрушающих факторов.

На сегодняшний день поражение грибками древесины является одной из острейших проблем. При взаимодействии с микроорганизмами древесина теряет механическую прочность и способность выдерживать нагрузку в составе сборных конструкций. Большинство «домовых грибков» повреждают древесные материалы за короткий промежуток времени. Особенно активно этот процесс происходит при повышенной влажности: такая среда способствует развитию гнили, в том числе и на сухой древесине.

Высокая влажность воздуха и недостаточное кондиционирование помещений могут стать причиной появления плесени, которая практически не снижает механических свойств деревянных материалов, но при этом увеличивает скорость водопоглощения, что впоследствии приводит к активизации дереворазрушающих грибков.

Большой урон способны нанести и насекомые, образующие в бревнах ходы диаметром от 2 до 10 мм и глубиной в 50 мм. Иногда подобные червоточины пронизывают всю толщину древесины, что приводит к ее загниванию и снижению механической прочности. Для того чтобы предотвратить разрушение деревянных конструкций и сохранить их первоначальную структуру, необходимо производить антисептическую обработку поверхностей.

При выборе антисептика следует руководствоваться сроком его защиты и перечнем активных компонентов, входящих в его состав. Специалисты рекомендуют отказаться от препаратов с фенолом, мышьяком или хромом, представляющих угрозу для здоровья человека. Поэтому биологическая защита последнего поколения создается на основе воды и меди.

На данный момент одним из наиболее экологичных и эффективных решений считается антисептик Tanalith E − водорастворимый состав с высоким содержанием меди, без мышьяка и хрома, хорошо зарекомендовавший себя на территории Европы и Российской Федерации.

Обработка древесины подобными материалами производится в автоклаве под высоким давлением с использованием вакуума, после чего все покрытые изделия подвергаются сушке в условиях комнатной температуры в течение 48 часов.

Проведенные ускоренные климатические испытания показали, что срок службы древесины, обработанной водорастворимым антисептиком Tanalith E в автоклаве под давлением, составляет более 40 лет, вне зависимости от влажности окружающей среды, прямого контакта с грунтом и круглогодичного воздействия атмосферных осадков. Такие характеристики позволяют применять данный материал для защиты столбов линий электропередач.

По результатам сравнительного теста образцов древесины, необработанной и обработанной в автоклаве антисептиком Tanalith E, − который проводился итальянским институтом The Institute of Wood Research, − было выявлено, что защищенная древесина после шести лет эксплуатации при условии постоянного контакта с грунтом и атмосферными осадками полностью сохранила свои первоначальные свойства. При этом не было установлено каких-либо повреждений и поражений насекомыми, грибками, плесенью (Рисунки 6, 7).

Для защиты столь широко используемого материала, как древесина, необходимо тщательно выбирать огнезащитные и антисептические средства, предпочитая современные материалы, прошедшие автоклавную обработку. При методе глубокой пропитки с применением последних разработок антисептиков и антипиренов достигается эффект наибольшей долговечности деревянных конструкций, а также обеспечивается высокий уровень защиты от возгорания и биологического разрушения.

М. Л. Бобкова, директор по развитию ООО «Вуд Протект Технолоджи», М. В. Гравит, к. т. н., зам. генерального директора ООО «НИЦС и ПБ»

характеристики и способы применения огнезащитных составов

В частном строительстве часто используют деревянный стропильный каркас для устройства кровли. Существенным недостатком дерева, как материала, является его низкая огнестойкость. Чтобы защитить крышу и все остальное здание от возгорания, используют специальное средство – антипирен. Эта отрасль промышленности развита достаточно хорошо, существует множество торговых марок, под которыми выпускают составы для огнезащиты в разных формах, с разными действующими веществами и добавками.

Защита кровли от огня

Чтобы не запутаться в многообразии предложений, следует выяснить, что же это такое, какие бывают разновидности и чем они отличаются между собой.

Антипирены – это препараты, которыми обрабатывают строительные материалы для повышения их огнестойкости. Еще одно название – ингибиторы горения. В некоторых случаях применение их обязательно.

Принцип действия разных огнезащитных составов ↑

По принципу действия антипирены подразделяют на две группы: одни содержат в своем составе легкоплавкие соли, другие при нагревании выделяют газы, препятствующие горению. Нередко эти вещества для огнезащиты работают комплексно в составе одного средства.

Обработка антипиренами предотвращает возгорание

Первая группа повышает температуру горения и воспламенения обработанного материала за счет того, что значительная часть выделенного тепла расходуется на плавление защитного вещества. Таким образом, для возгорания дерева потребуется значительно больше тепла, чем при отсутствии обработки. Применяют легкоплавкие соли борной (бораты), ортофосфорной (фосфаты) и кремниевой (силикаты) кислот.

Вторая группа антипиренов действует по другому принципу. Негорючие газы, выделяемые при нагревании, меняют состав воздуха, понижая концентрацию кислорода. В отсутствии кислорода горение материала не распространяется и постепенно угасает. Используют сернокислый газ – сульфат аммония, аммиак. Под воздействием огня на защищенном материале образуется защитная корка, которая тоже ограничивает поступление оксигена и подавляет таким образом процесс горения.

Какие требования предъявляют к средствам огнезащиты ↑

Основные требования, предъявляемые к антипирену – это:

  • защита конструкции от горения и тления;
  • при нанесении на металл – не приводить к его коррозии;
  • при нанесении на дерево – не способствовать повышению гигроскопичности;
  • отсутствие токсичных испарений;
  • долговечность вещества.

Если антипирен качественный, он должен соответствовать всем перечисленным требованиям. Кроме того, желательно, чтобы он никак не взаимодействовал с лакокрасочным покрытием, которым будет обработана конструкция.

Некоторые средства обладают двойным действием, объединяя защиту от огня и биозащиту древесины. Их называют биопиренами, или антипирен-антисептик.

Виды составов по форме выпуска ↑

Антипирены для древесины делятся на несколько подкатегорий, в зависимости от формы выпуска вещества. Так популярными разновидностями огнезащитных составов для стропильных конструкций являются:

  • краски;
  • лаки;
  • пасты и мастики;
  • пропитки;
  • комбинированные составы.

Схема распределения антипиренов по видам

Самыми распространенными видами огнезащиты крыши являются негорючие лаки и краски. Лакокрасочные материалы просты в эксплуатации – достаточно просто нанести их на элементы конструкции до или даже после монтажа. Они покрывают дерево тонкой пленкой, увеличивая его устойчивость к возгоранию, а также защищая его от гниения и разрушения под действием влаги. Краски выпускают в разных цветовых гаммах, в то время как лаки обычно прозрачные.

Мастики, пасты и другие огнестойкие покрытия для деревянной крыши выглядят не очень эстетично, зато обеспечивают надежную защиту от огня. Используют их в частных домах в том случае, если чердак не несет никакой функции, кроме технической. Для обработки стропильной системы при наличии мансардной крыши этот вид антипиренов лучше не использовать.

В виде мастики антипирены выглядят неэстетично

Пропитки – самые надежные средства огнезащиты. Но для их нанесения мало кисточки или валика. В этом и заключается вся сложность и основной недостаток материала. Для качественной пропитки древесины нужно позаботиться об этом до монтажа стропил, обработав под давлением или методом погружения все элементы деревянной конструкции. Тогда можно быть уверенным, что даже самые сложные узлы и соединения защищены.

Пропитка древесины в автоклаве на фабрике

Комбинированные составы для огнезащиты представляют собой средства нескольких разновидностей, которые наносятся поочередно.

Такое применение антипирена обеспечивает более надежную безопасность. Каждый новый слой компенсирует недостатки предыдущего.

Группы эффективности защиты от возгорания ↑

Деревянные конструкции по нормам должны быть защищены от огня средствами первой или второй группы огнезащитной эффективности. Эффективность эта определяется экспериментальными методами. Над образцом древесины, обработанным защитным средством, проводят испытания открытым огнем. Далее оценивают потерю массы образца в процентном соотношении.

При защите первой группы допускается потеря массы до 9% от первоначальной. Вторая группа эффективности подразумевает менее сильную защиту. Допускается потеря 25% массы образца. При производстве любых антипиренов для дерева проводятся подобные испытания.

В технических характеристиках материала указывается необходимый расход вещества для обеспечения огнезащиты той или иной группы.

Таким образом, защита древесины второй группы предотвращает воспламенение конструкции и увеличивает его температуру возгорания. В то же время защита первой группы обеспечивает огнестойкость элементов конструкции на всех этапах горения, не давая пламени распространяться, если возгорания не удалось избежать.

Если вы не знаете, с какой стороны подойти к выбору огнезащиты для дома, начните с подробного изучения антипиренов разных торговых марок. Производители указывают в технических характеристиках все основные показатели, которые могут повлиять на выбор: расход, назначение, особенности нанесения и так далее.

Многие средства огнезащиты тонируют древесину

Применение огнезащиты в строительстве дома ↑

Дерево – один из самых распространенных строительных материалов, особенно в частном строительстве. Занимаясь огнезащитой своего дома, необязательно пропитывать антипиренами для древесины все деревянные элементы. Главное – позаботиться о ключевых несущих элементах конструкции, которые не дадут зданию обрушиться в случае возможного пожара.

Стропила и конструкции покрытия нуждаются в обработке в первую очередь

Такие элементы – это, в первую очередь, крыша, стропила, конструкция чердака. Если в устройстве перекрытия использовалось дерево, например, в качестве балок или лагов, они тоже должны быть защищены от возгорания. Важно обработать деревянные лестницы, ведущие на верхние этажи. Они должны стать эвакуационным выходом для жильцов.

Не забудьте о местах, где расположены важные узлы электропроводки, вентиляция, газопровод, другие коммуникации. Все горючие строительные материалы в этих помещениях должны быть обработаны.

Залогом успешной огнезащиты является строгое следование правил нанесения, указанных в инструкции по эксплуатации. Важно регулярно обновлять огнезащитный слой с периодичностью, рекомендуемой производителем.

Характеристика популярного биопирена Pirilax ↑

Лидером среди средств огнезащиты на рынке является линейка составов под общим названием «Пирилакс». Вещество представляет собой пропитку для дерева, которая, по заявлению производителя, дает потрясающий результат. «Пирилакс» выпускается в нескольких вариациях: Классик, Люкс, Терма и Прайм. Технические характеристики составов «Пирилакс» различных видов имеют разное назначение.

«Пирилакс» в упаковке

Основными преимуществами состава для огнезащиты «Пирилакс» считают:

  • относительно низкий расход;
  • высокие показатели огнезащиты;
  • доступную стоимость;
  • удобство нанесения;
  • антисептические свойства;
  • эстетический внешний вид;
  • возможность последующего окрашивания.

Принцип действия антипирена Pirilax основан на сложных биохимических реакциях. В состав огнезащитного состава «Пирилакс» входят компоненты, которые взаимодействуют с составляющими древесины: целлюлозой и лигнином. Они связывают химические элементы, не давая им распадаться в результате окисления.

Обработанные таким образом деревянные элементы, приобретают огнестойкость, уменьшается коэффициент дымообразования, снижается скорость окисления, старения древесины.

Наглядный пример

Без естественного процесса окисления органические вещества, которые служат питательной средой для грибков, не производятся древесиной. Также в состав биопирена «Пирилакс» входят так называемые биоциды – вещества, которые высвобождаются под действием ферментов микроорганизмов. Таким образом, для людей этот состав абсолютно безопасен.

Обзор марок средств защиты от огня ↑

Помимо «Пирилакса», существует много других качественных антипиренов, которые тоже нужно рассмотреть подробней. Популярный российский завод-производитель биопиренов «Норт» предлагает сразу несколько составов для огнезащиты. Кроме популярного «Пирилакса» можно воспользоваться менее раскрученным «Миг-09», который выпускается в сухом виде и подлежит разведению водой.

«Миг-09» поставляется в мешках

Еще одна российская торговая марка – Neomid. Производитель гарантирует повышенный срок службы – до 7 лет и низкий расход продукта – 250 г/м2 для получения защиты 1 группы эффективности. «Барьер-1» – малоизвестный украинский производитель. Основным преимуществом этого биопирена является его стоимость.

Огнебиозащита «Неомид» двойного действия

«Барьер-1» пропитка от огня

Европейский TYTAN 4F (производства Польши) предназначен для пропитки элементов деревянных конструкций – стропил, мауэрлатов, балок в автоклавах или методом погружения. Лучше применять этот антипирен в промышленных условиях, где есть необходимое оборудование.

Польский антипирен «Титан 4Ф»

Сравнить все характеристики упомянутых антипиренов можно по таблице.

Таблица основных технических характеристик материалов

Если не использовать составы огнезащиты, по статистике, от начала пожара до полного обрушения стропильной конструкции проходит 15-20 минут. Также на скорость возгорания и распространения пламени влияет порода древесины. Наиболее стойким является дуб, самыми пожароопасными – хвойные породы.

Способы нанесения составов от возгорания ↑

Существует пять методик нанесения огнезащиты на элементы деревянной конструкции:

  • поверхностный;
  • диффузный;
  • метод холодно-горячих ванн;
  • в автоклаве;
  • пропитка органорастворимым составом.

В бытовых условиях ингибиторы горения наносят, как правило, элементарным поверхностным методом – кисточкой или валиком, иногда – пульверизатором. Обработка осуществляется после монтажа конструкции. Это значит, что узлы и соединения, которые нельзя покрыть слоем антипирена, остаются беззащитными и подверженными возгоранию.

Нанесение антипирена при помощи кисти

Поэтому простой обработки поверхности кисточкой с огнезащитным веществом может быть недостаточно. Но этот способ тоже имеет эффект и удлиняет время распространения огня.

Технология нанесения огнезащиты на фанеру

Диффузный метод основан на возникновении осмотического давления, которое заставляет ингибитор горения, нанесенный в виде пасты, проникать внутрь пор древесины. Существенный недостаток этого метода – продолжительность пропитки (до 4 месяцев). Органорастворимые вещества обладают низким поверхностным натяжением. Благодаря этому свойству возникает капиллярное движение и состав проникает глубоко в дерево.

При вымачивании древесины поочередно в горячей и холодной емкости (ванне), наполненной антипиреном, вещество всасывается в капилляры древесины и остается там. Этот метод обеспечивает хорошую огнезащиту и вполне осуществим на строительной площадке.

Вымачивание древесины в ванне с антипиреном

Самый эффективный метод защиты от огня ↑

Лучшую защиту обеспечивает обработка древесины в пропиточных цилиндрах. В автоклаве чередуются условия высокого давления и вакуума. Таким образом антипирен проникает глубоко внутрь дерева, заполняя все поры. Материалы, обработанные таким образом, относят к трудногорючим.

Автоклав промышленных масштабов

Ознакомившись с информацией об антипиренах, можно сделать вывод, что оптимальной защитой материалов от огня является обработка их огнезащитными составами под давлением – в автоклаве. Поскольку похвастаться наличием этого агрегата может далеко не каждый, нужно уделить максимум внимания выбору биопирена, а также правильности его нанесения в домашних условиях. Гарантировать полное соответствие инструкции может только профессиональный строитель.

Антипирены для древесины: технические характеристики, производители

  • Назначение
  • Виды и составы
  • Готовые смеси
  • Основная проблема при эксплуатации древесных материалов заключается в их подверженности гниению, появлению грибков и плесени. Однако, помимо этого, высокую степень опасности представляет горючесть. Для улучшения огнезащитных свойств применяют антипирены для древесины, которыми обрабатывают ее структуру.

    Что представляют собой антипирены и как можно с их помощью улучшить эксплуатационные качества деревянного строительного и отделочного материала?

    Назначение ↑

    Сначала необходимо разобраться в причинах подверженности огня древесины. Она состоит из волокон, которые в той или иной степени пропитаны водой. Они, соответственно, имеют органическое происхождение и при воздействии открытого пламени поддерживают процесс горения.

    При прямом термическом контакте происходит почти моментальное обезвоживание структуры материала, в результате чего выделяется большое количество кислорода (распад воды). Затем при тлении волокон формируется так называемый древесный газ, который при взаимодействии с горячим воздухом воспламеняется. В результате этих процессов происходит горение дерева.

    Улучшение огнестойкости придает обработка древесины антипиренами. Их действие на ее структуру характеризуется следующими факторами.

  1. При взаимодействии с горячим воздухом антипирены образуют стойкие газообразные соединения, которые охлаждают поверхность.
  2. После этого формируется обуглившийся слой, который препятствует проникновению кислорода и высоких температур вглубь древесины.

Таким образом можно сказать, что после обработки огнестойкими смесями дерева, оно приобретает двойную защиту – наружную и внутреннюю. Однако при выборе определенного состава нужно знать принятую классификацию и свойства компонентов, которые в него входят.

Виды и составы ↑

Главным показателем, характеризующим степень защиты от огня для обработанных древесных материалов, является его огнестойкость. Помимо этого современные жидкости выполняют роль антисептика антипирена для древесины. ГОСТ Р 53292-2009 классифицирует огнестойкую обработку по следующим категориям.

  1. Первая группа. Применение этим составом должно гарантировать полноценную защиту при всех этапах воздействия огненной стихии – прямой контакт с огнем, относительно небольшое термическое воздействие т.д.
  2. Вторая группа. Рекомендованы для использования только при формировании защиты от возгорания. Если время прямого воздействия пламени превысит определенную норму – начнется процесс горения дерева.

Совет

Кроме этого, антипирены не должны изменять других свойств материала – механическую прочность, теплопроводность и т.д. В качестве дополнительной защиты их воздействие может предотвращать появление грибка, плесени.

Некоторые составы применяются для борьбы с древоточцами. Для выбора оптимального защитного средства необходимо хотя бы поверхностно ознакомиться с самыми распространенными смесями.

  • На основе бора. Применяются для эффективной огнезащиты, в сочетании с дополнительными компонентами (бура и пентахлорфенолят натрия) обеспечивают глубокую степень пропитки и устойчивость к взаимодействию воды.
  • Фосфат мочевины. После обработки древесина становится устойчива к воздействию открытого пламени. Для улучшения качественных характеристик в состав добавляют ортофосфорную кислоту.

Альтернативным способом защиты является обработка поверхности специальными красками и лаками, которые препятствуют возгоранию. Они формируют на поверхности материала пленку, которая обладает свойствами антипиренов. Разница заключается лишь в степени защиты. Большинство лакокрасочных термостойких смесей не рассчитаны на долгое влияние огня. После истончения защитного слоя древесина начнет гореть.

Готовые смеси ↑

Для бытового применения лучше всего использовать уже готовые составы, которые предлагают надежные производители. Перед приобретением следует внимательно ознакомиться с инструкцией. При этом важными являются такие показатели.

  1. Группа огнезащиты.
  2. Возможное изменение цвета поверхности дерева.
  3. Отсутствие характерного запаха после обработки.

Технология применения в большинстве случаев не отличается сложностью. Для обработки составов поверхность сначала очищается от пыли и грязи. Затем с помощью кисточки или валика наносится один или несколько слоев антипирена. Время между обработкой зависит от состава и обязательно указывается в инструкции по применению.

Совет

Для формирования надежного огнеупорного слоя материал можно поместить в ванную для глубокой пропитки.

Пирилакс Prime ↑

Этот антисептик антипирен Пирилакс для древесины разработан специально для бытового применения. Относится ко второй группе защиты. Помимо этого после его обработки древесина приобретет следующие свойства.

  • Антисептик. Успешно уничтожает колонии плесени и деревоокрашивающие грибки.
  • Применяется перед нанесением лакокрасочного слоя.
  • Пригоден как для наружных, так и для внутренних работ.
Перед применяем нужно правильно рассчитать расход жидкости. Производитель рекомендует затрачивать минимум 200 гр./м². После обработки формируется легкий запах сосны. Время эффектной защиты напрямую зависит от условий эксплуатации. При наружном применении оно составляет до 7 лет, а при внутреннем – до 10 лет.

БС-13 ↑

Антипирен для дерева этой марки предназначен для перевода материала из класса легко воспламеняемых в категорию трудновоспламеняемых. Характеризуется доступной стоимостью и простотой применения. Помимо огнезащиты после обработки древесина приобретает биозащиту 7-го класса.

В отличие от Пирилакса, БС-13 представляет собой сухую смесь, которую нужно разбавлять водой. В зависимости от требуемой степени защиты концентрат состава может варьироваться от 5% до 20%. Рекомендуется применять дистиллированную воду. Порядок приготовления нанесения раствора.

  • Растворить в теплой воде порошок согласно инструкции.
  • С помощью кисточки или валика нанести готовый раствор на поверхность древесины.
  • Производитель рекомендует делать несколько слоев обработки без предварительной просушки.
Средний расход материала составляет от 250 до 350 гр./м².

Неомид 450-1 ↑

Один из самых эффективных огнестойких составов для защиты древесины. В зависимости от расхода он может придавать материала первую группу огнестойкости (250 гр./м²) или вторую (150 гр./м²). Изготавливается в уже готовом для применения виде.

После применения не окрашивает структуру в цвет, характеризуется отсутствием какого-либо запаха. Производитель гарантирует эффективную огнезащиту материала в течение 7 лет, а устойчивые биозащитные свойства – до 10 лет.

Характерной особенностью состава является биологическая основа. В отличие от солевых аналогов после применения на поверхности дерева не образуется специфическая пленка, препятствующая нанесению лакокрасочного слоя.

В каких случаях нужно применять антипирены для древесины? Прежде всего – если есть вероятность возникновения открытого пламени. Для бытовых нужд он используется при строительстве бань, обустройстве котельных.

© 2021 stylekrov.ru

Антипирены для древесины. Огнезащита и обработка древесины антипиреном, его виды и действие

Антипирены для древесины и его необходимость — это суровая реальность, и вопросом огнезащиты своего строящегося или уже построенного деревянного дома задается каждый владелец. Специальные средства защиты дерева от воспламенения, повышающие устойчивость пиломатериала к действию огня, все называют антипиренами, но механизм и действие различных антипиренов на древесину, находящуюся под воздействием пламени, отличается принципиально. Форма выпуска огнезащитных составов — жидкости, пасты и порошки.

Вопрос о том, что антипирены — это химические средства, и благоприятными для экологической чистоты дерева они по определению быть не могут, понятен. Многие антипиреновые добавки для древесины, которые производители вводили и в состав пропиток для мебели, штор, ковров и даже игрушек для детей, уже десять лет как запрещены к применению в странах Европы. Известно, что обработанная древесина всегда будет испарять какое-то количество антипиренов в воздух помещения, и возможно, это количество в помещении способно вызвать аллергию. Многое зависит и от организации вентиляции в доме, и от особенностей работы отопительной системы, но даже при самых благоприятных условиях химические вещества антипиреновой защиты в воздух попадать будут, и далеко не все они безопасны. Например, производители давно не скрывают тот факт, что одни из самых эффективных пропиток, применяющиеся в основном для общественных зданий, и содержащие соединения хрома — при изучении специалистами показали наличие канцерогенных свойств.

Антипирены, экология и здоровье

Понятно, что после проведения исследований, которые заказывают фирмы-производители средств химической защиты, абсолютно все результаты в открытом доступе мы увидеть не сможем. Но в любом случае, если фирма-производитель имеет российский и международный сертификат безопасности, который подтверждает высокую степень экологичности, разумно предполагать, что здоровье жильцов не будет подвергаться опасности. Приобретать же химические защитные средства от неизвестных производителей без документов, естественно, ни один владелец не будет.

Когда строиться баня, дачный домик, беседка или деревянное основание для патио, при планировании устроить в дальнейшем мангал, кострище или отрытую печь — рациональным решением будет использовать современные защитные химические технологии по полной программе. Большинство эффективных антисептиков и антипиренов нельзя назвать полностью безвредными для здоровья, но и на открытой площадке патио, и в беседках, и даже в бане человек находится довольно короткое время, а зачастую — как в патио — и на открытом воздухе. Кроме того, бани без хорошей вентиляции не строятся. Применение антипиренов в таких случаях безопасно и оправдано.

Один из нюансов правильного применения средств химической защиты: специалисты настоятельно рекомендуют проводить периодические обработки и пропитки древесины одними и теми же составами. Только практикующие химики способны спрогнозировать, какие именно химические реакции возможны при повторной обработке поверхности антипиреном другого состава. В лучшем случае «все обойдется», и средства окажутся инертными друг к другу. Но рассчитывать на стихийную удачу там, где процессы основаны на химических реакциях, по меньшей мере неразумно: возможен и негатив разного рода — потеря антипиренами части огнезащитных свойств, или же очень опасные последствия неграмотной обработки, когда результатом реакций станет выделение и испарение с обработанных поверхностей токсинов или вредных веществ. Консультация со специалистом при смене метода и средства огнебиозащитной обработки деревянного дома — единственно разумное решение.

И все же выбор между абсолютной экологической чистотой и пожарной безопасностью однозначен — защищать деревянные дома от огня приоритетно. Когда строится новый дом из бруса или бревна, или же ремонтируются полы с заменой на деревянный массив, то вопрос пропитки антипиренами следует выяснить досконально — обработал ли производитель пиломатериал и каким конкретно средством? Если достоверно известно, что клееный профилированный брус или массивная шпунтовая доска для пола прошли обработку современными средствами в процессе производства, то возможно — верным выбором будет экологичность. При этом основное внимание владелец дома уделит защите от возгораний:

  • Оптимизации печного отопления и его контроля;
  • Грамотно обустроенной котельной;
  • Устройству качественно защищенной электропроводки, целости изоляции которой не опасны осадки и движение деревянного строения;
  • Грамотному вводу электропитания в здание;
  • Современным приборам для защиты электросети от перегрузок — дифавтоматам и УЗО, профессиональному выбору схемы и метода защиты;
  • Грамотно устроенному заземлению;
  • Рациональному подходу к устройству и методу молниезащиты сооружения;

О процессах горения древесины

Природное происхождение древесины обуславливает свойства этого строительного материала, одно из которых минимизировать непросто: легкость воспламенения дерева и быстроту его сгорания, время которого составляет считанные минуты. Прямой термический контакт древесины приводит к почти моментальному обезвоживанию волоконной структуры, при одновременном выделении кислорода в результате распада воды. Следующий этап процесса наступает почти мгновенно — волокна тлеют с образованием так называемого древесного газа, который имеет свойства воспламеняться даже не в открытом огне, а лишь при действии горячего воздуха.

Практические данные о скорости пожаров деревянных строений известны большинству людей и говорят о том, что необработанное от огня дерево строительных конструкции горит до полного обрушения не более двадцати минут, а несовместимые с дальнейшей эксплуатацией дома трещины и дефекты узлов и деталей несущих конструкций возникают намного раньше. Времени на эвакуацию людей и максимальное сбережение имущества слишком мало. Обработка антипиренами как минимум дает время до разрушения строений — от получаса до 40-50 минут, этого может быть достаточно, чтобы не только обеспечить безопасность жильцам, но и принять эффективные меры борьбы с огнем.

Огнезащитное действие антипиренов

Абсолютного способа защитить древесину от открытого пламени наукой до сих пор не изобретено, все имеющиеся средства позволяют лишь замедлить воспламенение и дать выигрыш во времени, чтобы ликвидировать огонь. Методы защиты основаны на введении в древесину достаточного количества химического вещества — антипирена. Защитное воздействие антипиренов может быть активным и пассивным, и основано на сочетании вызываемых ими физических и химических процессов, возникающих под действием открытого огня на древесину:

  1. Входящие в состав антипиренов легкоплавкие вещества (соли борной кислоты, соли фосфорной и кремниевой кислот) плавятся. Оплавление в виде пленки на поверхности деревянного элемента ограничивает доступ кислорода, образуется негорючая корка. Кроме того, значительное количество тепла израсходовано на плавление антипирена. В результате происходит повышение общей термостойкости конструкции, и для воспламенения дерева тепловой энергии недостаточно;
  2. Разлагаются газообразующие вещества с выделением аммиака или сернистого газа, которые не поддерживают горение. Разложение солей приводит к выделению негорючих газов, оттесняющих кислород от древесных поверхностей и препятствующих горению;
  3. Антипиреновые составы, основа которых — фосфорорганические соединения, вспучиваются при контакте с огнем, и поверхность древесины защищается вспененной оболочкой. Газы, которые выделяются при этом, создают дополнительный защитный слой. Пенистая «шуба» препятствует контакту поверхности дерева с пламенем и замедляет распространение огня;

Большинство антипиренов содержат кроме огнезащитных компонентов антисептические (биоцидные добавки), предотвращающие биологическое заражение дерева: появление и рост плесневых культур, гниение, синеву, а также отпугивающие насекомых-вредителей. Называются подобные средства огнебиозащитными.

Методы применения антипиренов

В бытовых условиях и на стройплощадке огнезащитный состав наносится кистями, валиками или с помощью распылителя на поверхность деревянной конструкции или детали. Но такая защита не может быть продолжительной, поскольку состав недостаточно глубоко проникает в структуру древесины, и обеспечивает только поверхностную защиту от огня.

Максимально эффективны методики обработки:
  1. Автоклавная обработка. Детали из дерева пропитывают антипиреном под высоким давлением, а после выдерживания в автоклаве просушивают.
  2. Горячехолодные ванны в растворе антипирена. При попеременном выдерживании деревянных деталей в горячей и холодной ваннах в капиллярах древесины происходят процессы разрежения воздуха и всасыванием раствора. Данные методы позволяют задержать в древесине до 50 кг сухих солей на кубометр дерева. Обработанные деревянные элементы относят к трудновоспламеняемым — группа защиты Г2.
  3. Диффузная пропитка. Обрабатывают влажную древесину пастой из антипиренов и клейкого набухающего вещества в течении длительного времени — более 100 суток. Пасты содержат большие концентрации солей, инициирующие повышение осмотического давления в порах древесины и тем самым проникновение в эти поры антипирена. Метод применяют при обработке сырого лесного материала.
  4. Метод обработки органическими антипиреновыми составами. Применяются растворы, имеющие малое поверхностное натяжение. Составы имеют компоненты из растворителей — ксилола, дихлорбензола, лигроина и т. подобных, а также отходов нефтяного производства — масел сланцевого, антраценового и каменноугольного. Вводятся гидрофобизирующие добавки в виде канифоли и парафина. Растворы заполняют капиллярные структуры дерева и клетки, и когда растворитель испаряется из раствора, гидрофобизаторы образуют внутрикапиллярный барьер; кислород и влага не проникают в структуру дерева снаружи, а при повышении температур в результате контакта дерева с огнем диффузия древесного горючего газа изнутри становится невозможна.
Формы выпуска огнезащитных средств
  • Пропитка — водный раствор, способный глубоко проникать в структуру дерева;
  • Лак — образует на поверхностях дерева защиту в виде прозрачной тонкой пленки, препятствующей быстрому нагреву и возгоранию;
  • Краска, эмаль — дополнительная функция декора поверхности плюс к защите от огня;
  • Паста для обмазки — состав предназначен для огнезащиты древесины в условиях контакта с пламенем, декоративными качествами не обладает;
  • Порошок — для нанесения методом напыления на деревянные поверхности требуется специальное оборудование;

Огнезащитные средства выпускаются для внутренней и фасадной обработки. Обработка внутри помещений выполняется экологически чистыми и стойкими к агрессивным средам и воде растворами, например — предназначенными для пропитки деревянных конструкций и обшивки бань и ванных комнат. Фасады обрабатывают антипиренами, имеющими стойкость к воздействию атмосферных факторов, перепадов температур в диапазоне, УФ-лучам. Также антипирены делят на глубоко проникающие и действующие поверхностно.

Антисептические и огнезащитные средства для древесины часто производят одни и те же фирмы. Из наиболее популярных и востребованных средств можно назвать:

Комплексные огнебиозащитные средства Сенеж. Предназначены для повышения стойкости дерева в открытом огне и одновременно защищают от биологического негатива — гнили, насекомых. Препаратами Сенеж обрабатывают наружные стены перед финишной окраской, которую производят немедленно после просушки нанесенного слоя. Защитный слой нельзя оставлять на воздухе, поскольку состав содержит быстро выветривающиеся компоненты.

Комплексная огнебиозащита средствами Неомид. Высокоэффективным защита от возгорания и биологических заражений. Наносятся средства Неомид на неокрашенную деревянную поверхность конструкций и деталей после механической обработки и пропитки пленкообразующим составом. Пригодны и для внутренних и для наружных работ. Старое дерево и пораженные грибком поверхности перед огнезащитной обработкой обрабатывают отбеливающим антисептиком, при сильном поражении — фунгицидным средством.

Антисептик с огнезащитным действием. Марка Пирилакс отличается очень длительными сроками действия препаратов. Пропитка возможна не только снаружи дома, для фасада и ландшафтных форм из дерева, но и внутри помещений. Составы характеризуют как отличную защиту от плесневых и деревоокрашивающих грибков (причину появления синевы и серых пятен древесины). Дополнительное свойство — усиление устойчивости древесины при контакте с открытым пламенем, снижение риска растрескивания деталей из дерева, замедление старения и повышение общего срока службы деревянных конструкций. Пирилакс можно совмещать с ЛКМ и применять под финишную окраску. Производители средств Пирилакс указывают на упаковках продукта сроки обеспечения антисептической защиты и огнезащиты более 15 лет, при экологической чистоте препарата и всех его компонентов. Для бытовых целей обычно рекомендуют применять составы марки Пирилакс.

Рынок предлагает широкий ассортимент огнезащитных средств отечественного и зарубежного производства. При выборе необходимо проверять наличие сертификата, и основывать выбор на технических характеристиках и методах нанесения огнезащитного средства, которые должны содержаться в инструкции производителя на упаковке продукта.

Антипирены для древесины: назначение, виды, выбор

При строительстве домов часто используют дерево. Это недорогой и универсальный материал, который подходит для любого климата. Существенный недостаток дерева – неустойчивость к огню. Для защиты дома от возможного возгорания применяют антипирены для дерева. Существуют различные формы выпуска, торговые марки и составы данного продукта.

Назначение антипиренов

Древесина больше других материалов подвержена воздействию огня. Это связано с пропитанными водой волокнами в ее составе. При контакте дерева с огнем происходит мгновенное обезвоживание материала и выделение кислорода. После волокна начинают тлеть, и выделяется воспламеняющийся газ. От этого и происходит возгорание.

Антипирены лишь предохраняют древесину от воспламенения. В их состав входят замедлители и стабилизаторы, которые ограничивают расход замедлителей. Они значительно снижают риск быстрого сгорания древесины. Пропитка древесины антипиренами способна задержать возгорание на некоторое время.

Некоторые из них предотвращают возгорание при помощи специальных газов, которые препятствуют процессу горения. Другой вид вызывает полное обугливание дерева и перед тем как оно загорится, материал почернеет.

Данные компоненты относятся к средствам, применяемые в области пожарной безопасности, а значит, они должны обязательно подлежать сертификации. Для проведения сертификации средств огнезащиты дерева руководствуются правилами ГОСТ о методиках их испытаний по группам горючести, воспламеняемости и распространению открытого огня.

Требования нормативных документов к обработке антипиренами древесных материалов включают в себя:

  • пропитка древесины водными растворами осуществляется путем их погружения в раствор;
  • поверхностная и глубокая пропитка древесины осуществляется с целью создания защитного слоя.
  • проверка качества обработки включает осмотр на наличие дефектов, повреждений, оценку правильности техники нанесения.

Заключение о правильности нанесения антипиренов проводится по результатам испытаний средств для защиты дерева от огня.

Механизм действия

По механизму действия антипирены делятся на 3 вида:

  1. Содержащие легкоплавкие соли.
  2. Выделяющие газы при горении.
  3. Смешанные.

К первому виду относятся вещества, повышающие температуру огня за счет отдачи выделенного тепла защитному веществу. В состав данного вида антипиренов могут входить:

  • бораты;
  • производные кремния;
  • производные фосфора.

Ко второй группе относят негорючие газы. Принцип их действия построен на изменении состава воздуха, снижении концентрации кислорода. Если кислород будет отсутствовать в воздухе, огонь перестанет распространяться по древесине и горение материала со временем прекратится. В составе антипиренов с выделяющимися газами при горении используют аммиак. Защитная оболочка на защищенной древесине ограничивает поступление кислорода и избавляет от пожара.

Виды и составы

В зависимости от применения огнестойких средств их делят на 2 группы. Виды антипиренов:

  1. Для полной защиты от огня.
  2. Для защиты от очага пожара.

Первая группа гарантирует полную безопасность дерева на всех этапах возгорания. Их можно использовать при прямом контакте дерева с огнем, небольшом термическом воздействии. Средства второй группы рекомендуется использовать лишь для формирования защиты от возгорания. При пожаре древесина, обработанная средствами для защиты дерева от возгорания, начнет гореть и обугливаться. Они должны обладать свойствами механической прочности, хорошей теплопроводности и не допускать возникновения грибка, плесени.

В состав антипиренов могут входить две смеси:

  1. Борная.
  2. Фосфатная.

Смеси на основе бора эффективны для защиты древесины от сильного огня. Фосфаты устойчивы к действию открытого пламени.

По форме выпуска различают несколько видов антипиренов:

  1. Краски.
  2. Пасты.
  3. Пропитки.
  4. Лаки.
  5. Комбинированные.

Самые популярные: лаки. Их преимущество в легком нанесении. Они увеличивают устойчивость дерева к вспышкам огня, предохраняют его от процесса гниения. Лаки, как правило, прозрачные.

Пасты гарантируют защиту от возгорания. Чаще всего их используют в домах, где чердак практически не применяется.

Пропитки являются самой надежной защитой от огня. Его невозможно нанести на поверхность материала простой кистью. Кроме того, современные антипирены выполняют роль антисептика.

Антисептированные пропитки нужны для защиты древесины от биоразрушений и огня. Антисептик антипирен защищает древесину от очага пожара и процесса естественного разложения.

В магазинах можно встретить готовые смеси для обработки дерева. Технология нанесения очень простая: для начала необходимо очистить поверхность материала от пыли, затем нанести одним слоем огнезащитное средство на древесину при помощи кисточки.

Как выбрать антипирен

Выбор антипирена зависит от способа обработки материала. Древесина ­ — недолговечный материал. При неправильном уходе она деформируется, подвергается разрушениям от насекомых и гниет. Поэтому лучше всего выбирать антипирены-антисептики. Такой материал называется биопиреном. Он справляется с любой потенциальной природной угрозой.

Важно перед выбором средства проверить сертификат пожарной безопасности, который показывает, к какой группе оно относится. Это влияет не только на процесс возгорания древесины, но и на срок повторной обработки материала.

Существует несколько средств для защиты от огня:

  1. Пирилакс Prime.
  2. Neomid 450-1.
  3. Фаворит.

Пирилакс Прайм подходит для бытового использования. Это антисептик, который уничтожает плесень, грибок. Кроме того, Пирилакс Prime применяют перед нанесением лака на дерево. Время огнезащиты зависит от условий использования Пирилакса: при наружном ­ около 7 лет, а при внутреннем ­ 10.

Neomid 450-1 считается самым эффективным средством огнезащиты дерева. Оно не окрашивает материал и не выделяет специфического запаха. Неомид 450-1 обеспечивает защиту от огня сроком до 10 лет. В его состав входит бура, которая замедляет процесс горения дерева.

Антипирен-антисептик Фаворит ­ промышленное средство огнезащиты дерева, предназначенное для строительных предприятий. Он обеспечивает защиту от пожара, останавливает огонь, уничтожает грибок, плесень, насекомых, увеличивает срок службы древесины.

Перед выбором антипиренов необходимо изучить их характеристики на показатели:

  1. Группы эффективности огнезащиты. Их всего две. Первая ­ более надежная и допускает потерю массы на 10 %, тогда как вторая  на 25 %.
  2. Методы обработки.
  3. Расход.
  4. Срок службы обработки.
  5. Оставляет ли после себя цвет или запах.

Многие изготовители предпочитают биопирены за счет удобства в использовании и универсальном применении. Популярный производитель антипиренов «Петрович» изготавливает эффективные пропитки для защиты дерева от огня.

Антипирен своими руками

У антипирена несложный состав, который можно повторить самостоятельно. Кроме того, все вещества соответствуют требованиям нормативной документации:

  1. Защита древесины от возгорания в течение 15 минут.
  2. Отсутствие коррозирующего действия на металл.
  3. Не деформирует древесину (отсутствие трещин, царапин).
  4. Отсутствие негативного влияния на здоровье человека.

Наиболее популярным антипиреном, который можно приготовить своими руками, является 40% раствор поташа. В его состав входят калий углекислый и карбонат калия.

Также можно использовать раствор, в состав которого входят:

  • вода;
  • известь: 75 частей;
  • глина: 15 частей;
  • соль: 10 частей.

Нередко используется раствор на основе 95 частей воды, буры (2 части) и борной кислоты (3 части).

Для самостоятельного приготовления антипирена необходима специальная тара или обычное ведро. Для защиты рекомендуется готовить раствор в резиновых перчатках и респираторе.

Самостоятельное приготовление огнезащиты для дерева исключает возможность покупки поддельной продукции, которую можно встретить в магазинах. Но готовить ее своими руками ­ небезопасно. Компоненты оказывают токсическое действие на организм человека. Самостоятельно приготовленные растворы, как правило, недолговечны. Для обеспечения огнезащиты материала потребуется наносить их несколько раз в год.

Правила нанесения

При самостоятельном нанесении огнезащиты на доски используют кисти, валик, распылители. Перед его использованием необходимо тщательно высушить древесину, чтобы в ней оставалось влаги не более 20 %. Сухое дерево лучше впитывает защитный препарат. Для достижения максимального эффекта рекомендуется наносить средство в несколько слоев (2-4). Слой должен быть равномерным. Перед нанесением следующего слоя необходимо подождать в течение 2-24 часов.

Наносить антипирен по антисептированным доскам необходимо согласно инструкции, а также четко рассчитать расход огнезащиты.

Данный метод обеспечивает непродолжительную защиту дерева от огня и действует лишь на поверхности материала.

Самый эффективный способ нанесения огнезащиты ­ пропитка в автоклаве. Такой способ гарантирует эффективное проникновение веществ в поры деревянного материала. Результатом такого нанесения является значительно медленное воспламенение материала, чем при простой обработке поверхности.

Расход для обработки древесины

Определить нужный расход антипирена, покрытия для обработки древесины можно лишь экспериментальным способом. Для этого многие производители экспериментируют с характеристиками антипиренов для дерева. Это происходит из-за разной степени пропитки, особенностей различных форм для обработки древесины.

В сертификатах огнезащитных средств указаны минимальный, максимальный и средний расход, которые были выявлены путем многолетних экспериментов. Разные антипирены по-своему окрашивают пламя огня, в разные цвета.

Антипирены для дерева необходимо применять при вероятности возникновения открытого пламени. Часто данные средства используют при строительстве саун, котельных.

что это такое, для древесины

Особое внимание в пожарной безопасности уделяется средствам защиты от огня. Поэтому сегодня при строительстве используются покрытия, которые во время пожара позволяют по крайней мере сохранить основу конструкции. Эти покрытия называются антипиренами. Применяются антипирены для дерева и изделий из древесины, пластмассы, тканей, металла. Стопроцентной защиты такое покрытие не дает, но позволяет людям покинуть здание до его обрушения.

Огнезащитное действие антипиренов: технические характеристики

Обработка антипиренами — это пассивная огнезащита деревянных построек и конструкций. Есть несколько видов антипиренов для древесины. Подбирать их следует в зависимости от характеристики огнезащитных составов, таких как: уровень огнестойкости, отсутствие резкого запаха, стойкость к атмосферным воздействиям, эстетичность и декоративность, группа огнезащиты и сроки годности.

Некоторые из них, при нагревании выделяют углекислый газ, тем самым препятствуя горению. Другие образуют вспученный слой, который охлаждает древесину и препятствует поступлению кислорода к ней, замедляя горение.

Различают следующие виды огнезащитных покрытий:

  • защитные краски;
  • защитные лаки;
  • защитные пропиточные составы;
  • защитные пасты и обмазки;
  • комбинированные защитные составы.

Все защитные средства следует подбирать с учетом покрываемого ими материала и места их нахождения.

Антипирены на сегодняшний день могут защищать древесину не только от огня. Многие из них имеют комплексное действие и представляют собой защитную антисептическую пропитку. Входящие в состав антипирена антисептики предотвращают поражение древесины жучком-древоточцем, плесневыми и деревоокрашивающими грибками.

Антипирены: экология и здоровье

При выборе антипирена, для защиты деревянного дома и конструкций из древесины, следует учитывать его экологичность и безвредность для здоровья человека.

Антипирены — это химические вещества и о полной экологичности и безвредности не может идти речи. Древесина, подвергшаяся обработке антипиренами, будет испарять некоторое количество химических веществ, содержащихся в составе для обработки, что может вызвать аллергию у обитателей дома. Поэтому многое зависит от устройства вентиляции и отопительной системы в помещении. Современные огнезащитные и антисептические составы для обработки древесины наименее токсичны и производятся на водной основе. Все добросовестные производители проводят испытания своей продукции согласно ГОСТ в специальных лабораториях и имеют сертификаты безопасности.

Кроме того, антисептик антипирен избавляет древесину от поражения плесневым грибком. Такие грибки глубоко проникают в древесину, разрушая ее, и в процессе своего развития выделяют токсины, вызывающие аллергические реакции у людей, проживающих в зараженном грибком помещении.

Как долго действуют антипирены?

Срок действия защитного покрытия антисептиком антипиреном зависит от многих факторов.

Водорастворимые составы, используемые во внутренних помещениях и не подвергающиеся воздействию влаги, сохраняют свои свойства на протяжении трех лет.

Защитные лаки, краски, пасты, обмазки и комбинированные средства огнезащиты обладают огнезащитным действием на протяжении 5–7 лет.

Любой антисептик антипирен имеет свой срок действия, по истечении которого нужно произвести повторную обработку. Если последующая обработка проводится тем же препаратом, что и первая, то проблем с совместимостью составов не возникнет. Прежде чем воспользоваться другим антипиреном антисептиком, следует изучить его совместимость с уже нанесенным, во избежание возникновения химической реакции между ними.

 

 

Обработка древесины антипиреном — поверхностная пропитка

Существует несколько способов применения огнезащиты в строительстве: поверхностная пропитка, замачивание в холодно-горячих ваннах, обработка материала в автоклаве.

Самый распространенный способ нанесения — это поверхностная пропитка. Этот способ используется в бытовых условиях и, как правило, антисептик антипирен наносится при помощи кисти, валика или распылителя. Это достаточно трудоемкий способ нанесения и для достижения необходимого уровня огнезащиты требуется неоднократное покрытие материала защитным составом.

Обработка древесины антипиреном — выдерживание в ваннах с защитным составом

Замачивание древесины в холодно-горячих ваннах — эффективный способ обработки древесины антипиренами.

При выдерживании материала в горячих и холодных ваннах попеременно воздух, находящийся в древесине, выходит наружу, а антисептик антипирен проникает в капилляры и остается там, надежно защищая от плесневых грибков и обеспечивая огнезащиту. Главное условие проникновения ингибитора горения в поры древесины — это отсутствие соприкосновения древесины с воздухом при смене горячей ванны на холодную. Такой метод обработки используется в промышленных условиях для обработки крупных строительных деталей из древесины.

Обработка древесины огнезащитным составом (антипиреном)

Мы будем говорить главным образом о пропитках. Их используют куда чаще, чем лаки или краски, и работа с ними обычно вызывает больше вопросов. Самая важная рекомендация на этот счет предельно очевидна — внимательно читайте инструкцию на упаковке. Еще лучше, если это развернутая документация на продукт. Здесь обязательно будут указаны способы приготовления рабочего раствора, требования к обработке поверхности, рекомендуемое количество наносимых слоев, расчет расхода на м2 и много другой важной информации, включая меры предосторожности.

Нанесение антипиренов осуществляют с помощью валика, кисти с синтетической щетиной или методом распыления. Поскольку почти всегда обрабатываются готовые конструкции, эти способы самые практичные. Как правило, раствор наносят в два-четыре слоя, с промежуточной сушкой или же без нее (этот момент обязательно укажут в инструкции к товару).

Наравне с поверхностной обработкой стоит упомянуть и метод погружения. Он обеспечивает более глубокое проникновение раствора в структуру дерева и, что немаловажно, равномерную обработку конструкции по всей поверхности. Недостатки этого способа также вполне очевидны — это большой разовый расход антипирена и сложности в подготовке емкости для замачивания, поскольку в 90% случаев речь идет о длинных деревянных конструкциях.

Правила обработки и распространенные ошибки

Нанесение состава на сырую древесину
Влажность деревянных конструкций должна составлять не более 15%. Сырой материал плохо впитывает раствор, что делает невозможным достижение заявленной группы огнезащитной эффективности.

Последующая механическая обработка
Огнезащитная обработка непромышленными методами обеспечивает проникновение антипиренов лишь на несколько миллиметров в толщу древесины. Последующая шлифовка, строгание и другие методы механической обработки, частично или полностью уменьшают эффект огнезащиты.

Плохая подготовка поверхностей
Перед нанесением пропиток деревянные поверхности очищают от пыли и грязи. Особое внимание уделяют масляным и битумным пятнам. При наличии таковых, область загрязнения остругивают или отшлифовывают. В противном случае антипирен не сможет надлежащим образом проникнуть в структуру дерева.

Обработка древесины с высоким содержанием смол
Смолистость также влияет на глубину проникновения растворов. Для ответственных конструкций такую древесину стараются не использовать — ее приобретают в обессмоленом виде или проводят эту процедуру самостоятельно. Также для конструкций с высоким содержанием смол целесообразно подумать о более дорогих пленочных покрытиях, а не пропитках.

Обработка при низких температурах
Допустимый температурный предел для нанесения большинства антипиренов — не ниже + 5°C. Тем не менее, есть небольшой сегмент продуктов, рассчитанных на использование при более низких температурах. От этой практики по возможности стоит отказаться (если мы говорим о пропитках). Какой бы прогрессивной химической формулой не обладал состав, его нанесение при минусовых температурах будет менее эффективным. Это объясняется тем, что замерзшая влага в капиллярах древесины препятствует надлежащей впитываемости.

Воздействие прямых солнечных лучей
В этом случае процесс пропитки нарушается по причине быстрого поверхностного испарения состава. Активные компоненты антипирина не успевают проникнуть в толщу древесины и остаются на поверхности.

Пропуски и неравномерная обработка поверхности
Контроль пропусков и наплывов — типичная проблема, свойственная всем бесцветным пропиткам. При желании ее можно решить путем добавления в раствор специальных тонирующих индикаторов. Для колеровки бесцветных пропиток используют только те красители, которые рекомендованы производителем. Многие составы предлагают с уже добавленным цветовым индикатором.

Ненадлежащая обработка стыков и труднодоступных мест
Это проблема встречается очень часто, поскольку антипиренами обрабатывают, как правило, уже смонтированные конструкции. Подобраться к некоторым местам кистью или валиком бывает сложно, поэтому наиболее эффективный метод нанесения в этом случае — распыление.

Использование несовместимых покрытий
Пропитанные антипиренами конструкции иногда дополнительно покрывают краской. Так поступают главным образом с уличными сооружениями, чтобы воспрепятствовать преждевременному вымыванию пожарозащитных компонентов. Но следует знать, что многие солевые пропитки несовместимы с другими составами, поэтому важно внимательно читать инструкцию и выяснять этот момент заранее.

Обработка пораженных поверхностей
Деревянные конструкции, имеющие следы грибковых поражений, предварительно отбеливают: устраняют очаг биологической активности и возвращают дереву естественный цвет. Более подробно о том, как и чем это лучше делать — читайте в отдельном материале:

Перегрев раствора
Для улучшения впитываемости некоторые составы рекомендуют нагревать до 50-60°C. Здесь следует быть особенно внимательным, т.к. перегрев продукта может привести к ухудшению его огнезащитных свойств.

Пренебрежение защитой от воды
После обработки уличных конструкций, древесину нужно оградить от воздействия осадков в среднем на 48 часов.

Древесина с огнестойкой обработкой — Канадский совет по древесине

«Древесина с огнестойкой обработкой» (FRTW), как определено Национальным строительным кодексом Канады (NBC) , — это «… древесина или древесный продукт, который имеет характеристики горения на поверхности, такие как распространение пламени, расход топлива и плотность образования дыма, уменьшенные пропиткой огнестойкими химикатами. ’FRTW должен быть пропитан под давлением огнестойкими химикатами в соответствии с серией стандартов CAN / CSA-O80, Wood Preservation и при испытании на огнестойкость на воспламеняемость поверхности должен иметь коэффициент распространения пламени не более 25.

Огнезащитная химическая обработка, применяемая для FRTW, замедляет распространение пламени и ограничивает образование дыма от древесины в случае пожара. Изделия FRTW труднее воспламеняются, чем изделия из необработанной древесины и изделия из дерева, обработанные консервантами.

Огнезащитная обработка, нанесенная на FRTW, улучшает огнестойкость продуктов за счет уменьшения количества тепла, выделяемого на начальных стадиях пожара. Обработка также снижает количество легковоспламеняющихся летучих веществ, выделяемых при воздействии огня.Это приводит к снижению скорости распространения пламени по поверхности. Когда источник пламени удален, FRTW перестает обугливаться.

FRTW содержит другие химические вещества, чем древесина, обработанная консервантами. Однако для нанесения химикатов используется тот же производственный процесс. FRTW необходимо высушить в печи после обработки до влажности 19% для пиломатериалов и 15% для фанеры.

Огнезащитные покрытия, используемые в FRTW, обычно не влияют на адгезию поверхностных красок и покрытий, если FRTW не имеет повышенного содержания влаги.Характеристики отделки конкретной продукции следует согласовывать с производителем.

Типичные внутренние применения FRTW включают архитектурные столярные изделия, облицовку панелей, конструкции крыши / фермы, балки, внутренние несущие и ненесущие перегородки. Антипирены наружного типа используют химические составы, отличные от тех, которые используются для внутренних помещений, поскольку они должны пройти ускоренный тест на атмосферостойкость (ASTM D2898), который подвергает FRTW регулярным циклам смачивания и сушки, что соответствует реальным долгосрочным условиям на открытом воздухе.Обычно антипирены наружного типа применяются для битумной черепицы и тряски.

FRTW можно разрезать по длине (не рвать) и просверливать отверстия после обработки без снижения ее эффективности. Торцевые надрезы в полевых условиях, открытые или стыковые, не требуют обработки, так как любые необработанные участки относительно малы по сравнению с общей площадью поверхности, и рейтинг распространения пламени остается неизменным. Фанеру можно без проблем разрезать и разрезать, так как химическая обработка проникает через отдельные слои / слои.

FRTW не вызывает чрезмерной коррозии металлических крепежных элементов и другого оборудования даже в зонах с высокой относительной влажностью. Фактически, испытания показали, что FRTW не более агрессивен, чем необработанная древесина.

Внешнее использование FRTW
Огнезащитные покрытия
Огнезащитные деревянные кровельные системы
Степень распространения пламени

Для получения дополнительной информации о FRTW посетите веб-сайты производителя:

Arch Wood Protection, Lonza: www.wolmanizedwood.com

Viance LLC: www.treatedwood.com

Полное руководство по огнестойкой древесине

Соблюдение строительных норм пожарной безопасности, особенно для зданий в районах с высокой плотностью застройки, является одним из наиболее важных шагов в завершении процесса строительства здания. Чтобы повысить общую безопасность здания и обеспечить соблюдение строительных норм, подрядчики все чаще используют в проектах огнестойкую древесину.

Что такое огнестойкая древесина?

Огнестойкая древесина была обработана антипиренами, чтобы получить продукт, устойчивый к возгоранию и значительно замедляющий распространение огня.Многие огнестойкие изделия из дерева также проходят испытания на их долговечность при высокой влажности и высокой температуре, а также на коррозионную активность, совместимость с красками и пятнами, а также на то, не выделяются ли огнестойкие изделия из древесины.

Огнестойкая древесина — это , а не древесина, обработанная покрытием или другим внешним антипиреном, и должна быть полностью включена в древесину, чтобы считаться огнестойкой. Самое главное, что огнестойкая древесина является важной мерой безопасности, которая привлекает покупателей, снижает расходы на страхование и спасает жизни.

Как изготавливают огнестойкую древесину?

Вся огнестойкая древесина начинается с высушенной в печи необработанной древесины и фанеры. Точное нанесение антиадгезива на древесину зависит от производителя, так как большинство используемых химикатов являются собственными. Однако почти вся огнестойкая древесина изготавливается с использованием системы давления.

Система высокого давления имеет решающее значение для процесса, потому что древесина не может считаться огнестойкой, если она полностью не пропитана химикатами. Обработка поверхности и частично пропитанная древесина не приемлемы ни для стандартов пожарного кодекса, ни для систем контроля качества различных производственных компаний.

Ретортные камеры

Ретортная камера используется для создания необходимого давления. Необработанная древесина загружается в реторту, которую затем закрывают. Весь воздух внутри реторты удаляется, создавая вакуум, в который могут быть добавлены огнестойкие химические вещества.

Затем ретортная камера полностью заполняется антиадгезионными химикатами, и прикладывается давление, чтобы убедиться, что вся древесина равномерно и полностью обработана. Величина давления и время обработки варьируются от продукта к продукту.Учитываются такие факторы, как количество, толщина и тип древесины.

Агенты контроля качества

Большинство компаний затем используют комбинацию внутренних и сторонних агентов контроля качества для отбора образцов керна из каждой партии, которые проверяют концентрацию замедлителя и скорость горения.

Древесина должна сопротивляться возгоранию. и активно замедляют распространение огня, чтобы соответствовать требованиям контроля качества. Испытания также обычно проверяют глубину обугливания при определенных условиях горения.Последнее соображение — структурная целостность обожженной древесины.

Для того, чтобы партия прошла, она не может не пройти ни один из этих тестов качества, и большая часть произведенной огнестойкой древесины после прохождения проходит испытания, значительно превышающие минимальные требования, чтобы получить точную оценку качества партии.

Может ли огнеупорная древесина намокнуть?

Это важный вопрос для всех строительных проектов, хотя это более чем прямой ответ «да» или «нет». Некоторая огнестойкая древесина может намокнуть, но не вся.
Основное различие заключается в том, была ли древесина обработана для контроля влажности, как с точки зрения набухания, так и с точки зрения деформации самой древесины, а также могут ли антипирены вымываться из древесины при воздействии воды. Выщелачивание воды вызывает ряд проблем, но основными проблемами являются ухудшение огнестойкости и загрязнение близлежащей почвы и местных водных систем.

Разница огнестойкости древесины

К сожалению, процесс изготовления огнестойкого древесины пиявка-доказательство не то же самое, и не является сопоставимым с сохранившейся древесины.Некоторые продукты, такие как Exterior Fire-X Treated Lumber и фанера, проходят испытания на устойчивость к воздействию влаги и высоких температур, но общие характеристики древесины будут отличаться от консервированной древесины без огнестойких свойств.

Огнестойкая древесина также специально предназначена для использования внутри и снаружи помещений. Наружная древесина не должна использоваться для внутренних частей здания, а внутренняя древесина никогда не должна использоваться для экстерьера, поскольку она обычно не рассчитана на воздействие влаги, а тем более насекомых и грибков.

Избегайте прямого контакта с почвой

В качестве дополнительного примечания, даже стойкая к пиявкам огнестойкая древесина не рекомендуется для любой части проекта, которая может привести к прямому контакту древесины с грунтом. Поскольку почва может удерживать много влаги даже в засушливую погоду, она, вероятно, превысит испытанную прочность древесины и вызовет деградацию антипиренов и самой древесины.

Для чего используется огнестойкая древесина?

Перед тем, как использовать огнестойкую древесину для любого из этих проектов или строительных компонентов, вы должны ознакомиться с местными требованиями.Вот несколько примеров проектов интерьера и экстерьера, в которых следует рассмотреть возможность использования огнестойких изделий из дерева.

Интерьер

Огнестойкая древесина — отличный выбор для холлов и потолочных опор в жилых домах, особенно плотных застройках, таких как таунхаусы и рядные дома. Добавление огнестойкой древесины в зоны с интенсивным движением может помочь защитить целостность здания в чрезвычайной ситуации, давая семьям больше времени для побега, а пожарным — больше шансов взять пожар под контроль.

Огнестойкая древесина также является хорошим выбором для декораций телевизоров и театров, выставочных стендов и складских помещений. Это также отличный выбор для внутренних перегородок между комнатами и между пространствами в зданиях с открытой планировкой, поскольку замедляющее действие повысит безопасность здания в случае возникновения чрезвычайной ситуации.

Внешний вид

Огнестойкая древесина часто используется при строительстве крыш и, в частности, черепицы, поскольку это уязвимые места любого здания. Огнестойкая древесина обеспечивает дополнительный уровень защиты от лесных пожаров, ударов молний и даже случайных фейерверков в окрестностях.

Он также играет важную роль в строительстве опорных конструкций и каркаса. Вам может потребоваться использовать определенный процент огнестойких материалов в каркасе здания, а огнестойкая древесина может быть экономически эффективным способом соблюдения и превышения местных норм пожарной безопасности.

Жилые дома

В жилых домах огнестойкая древесина — хороший выбор для настилов и балконов, перил, внешних лестниц, потолка, облицовки, отделки и сайдинга. В зависимости от местных норм и требований, огнестойкая древесина может даже считаться негорючим веществом для этих дополнений, что делает готовое здание более удобным для страховки и более безопасным.

Дополнительные внешние проекты

Кроме того, огнестойкая древесина является предпочтительным материалом для деревянных хозяйственных построек, мастерских, сараев, коровников и особенно конюшен. В частности, для крупных сельскохозяйственных предприятий и на ранчо огнестойкая древесина часто является лучшим вариантом, чем традиционная консервированная древесина или огнезащитные покрытия.

Любое здание рядом с пожароопасными, такими как стоящие деревья, кусты или другие природные объекты, может получить выгоду из огнестойкой древесины. Это также хороший вариант для зданий, которые будут содержать легковоспламеняющиеся материалы, такие как хранилище зерна, хранилище сена, опилки и многое другое.

Наружные огнестойкие пиломатериалы и фанера Fire-X для наружных работ

Продукты

Exterior Fire-X специально разработаны и сформулированы с учетом требований внешнего использования. В дополнение к стандартным огнестойким свойствам их продукция не вызывает коррозии и проходит испытания на влагостойкость и термостойкость.

Каждая партия пиломатериалов и фанеры проверяется на длительное воздействие тепла и влаги для имитации возможных условий на строительной площадке или в готовой конструкции. Они также сушатся в печи после обработки для гарантированного рабочего уровня влажности.Их огнестойкая древесина одобрена как для окрашивания, так и для пятен. Обработанная древесина также считается негорючим материалом во многих строительных нормах и правилах.

Продукты Fire-X для экстерьера

Они также предлагают синюю версию своей продукции, идеально подходящую для строительных площадок с использованием различных видов пиломатериалов. Внешний вид Fire-X BLUE легко отличить от других продуктов и выделяется конструкцией, что позволяет легко убедиться, что вы используете правильную древесину в этих ключевых областях.Хотя их торговая марка предполагает в первую очередь наружное использование, продукты Exterior Fire-X Fire Retardant одинаково хорошо подходят для внутреннего использования.
У них вы можете приобрести пиломатериалы следующих размеров:

Стандартные наружные пиломатериалы Fire-X
  • 2 × 4 — 10, 12, 16 ’
  • 2 × 6 — 10, 12, 16 ’
  • 2 × 8 — 10, 12, 16 ’
  • 2 × 10 — 10, 12, 16 ’
  • 2 × 12 — 10, 12, 16 ’
  • 4 × 4 — 10, 12, 16 ’
  • 6 × 6 — 12, 16 ’
  • Профнастил с радиусной кромкой 5/4 × 6 — 12, 16 ”
  • Обшивка с номинальной толщиной 15/32, 19/32 и 23/32 ″
Внешний Fire-X СИНИЙ
  • 2 × 4-8, 16 ′
  • 2 × 6 — 16 ′
  • 2 × 10 — 16 ′
  • Номинальная оболочка ⅜, 15/32, 19/32 и 23/32 ″

Pyro-Guard Внутренняя огнестойкая обработанная древесина и фанера

Как и пиломатериалы Exterior Fire-X, огнестойкие пиломатериалы и фанера Pyro-Guard для внутренних работ одобрены как для внутренних, так и для наружных работ.В дополнение к испытаниям на стойкость к горению, все продукты Pyro-Guard проходят расширенные испытания в условиях высокой влажности и высокой температуры, чтобы убедиться, что они соответствуют высоким стандартам долговечности.

Если древесина Pyro-Guard подвергнется воздействию пламени, древесина будет выделять негорючие газ и воду, помогая предотвратить распространение огня на другие поверхности, поскольку она сопротивляется самому возгоранию. Это позволяет образовывать тонкий слой защитного угля на дереве, так как обугленное дерево на самом деле также является мягким антипиреном.Однако характерная чернота сажи от ожога не проникает больше, чем поверхность, если не подвергаться воздействию высокой температуры и продолжительного горения.

Пиломатериалы и фанера для внутренней огнезащиты, размеры

Огнестойкие пиломатериалы и фанера для внутренних работ Pyro-Guard

доступны в следующих размерах:

  • 1x3x8 ′
  • 1 × 4 — 10, 12 и 16 ′
  • 1 × 6 — 10, 12 и 16 ′
  • 1 × 8 — 12 и 16 ′
  • 2 × 4 — 8-16 ‘и 20’
  • 2 × 6 — 8-16 ‘и 20’
  • 2 × 8 — 8-16 ‘и 20’
  • 2 × 10 — 8-16 ‘и 20’
  • 2 × 12 — 8-16 ‘и 20’
  • 4 × 4 — 8, 10, 12 и 16 ′
  • Фанера ACX ¼, ⅜, 15/32, 19/32, 23/32, 1 ″
  • Фанера с номинальной обшивкой ⅜, 15/32, 19/32, 23/32 ″
  • Язык и канавка для подкладки (T&G) 19/32, 23/32 ″

Обратитесь к оптовому дилеру пиломатериалов

Из-за трудозатрат на создание и проверку качества огнестойкой древесины ее лучше всего покупать у оптового дилера пиломатериалов.Для большинства приложений покупка у оптового дилера не только помогает снизить цену продукта, но и упрощает оформление заказов для крупных проектов и разработок, поскольку у оптовых дилеров будет больше того, что вам нужно, в нужных вам количествах.

Обе компании, производящие огнестойкую древесину, упомянутые в этой статье, можно заказать в компании Curtis Lumber and Plywood или у местного оптового продавца.

Преимущества обработки под давлением по сравнению с покрытиями

Защитить древесину от опасностей пожара непросто, поскольку сама древесина является горючим материалом.Непредсказуемый характер пожара, а также множество различных способов использования древесины в строительстве делают критически важным, чтобы любая защита была прочной и присутствовала внутри и снаружи дерева.

Сегодня рекламируется множество покрытий для защиты древесины от огня. Хотя эти покрытия могут обеспечить некоторую защиту, есть существенные различия по сравнению с древесиной, пропитанной антипиренами.

Эти различия признаны в Международном строительном кодексе , раздел 2303.2, , который определяет древесину, обработанную антипиреном, как «изделия из дерева, пропитанные химическими веществами под давлением». Если не применяется посредством давления, обработка «должна быть неотъемлемой частью процесса производства деревянных изделий». Версия IBC 2018 дополнительно разъясняет, что разрешено в Разделе 2303.2.2: «Использование красок, покрытий, пятен или других средств обработки поверхности не является утвержденным методом защиты, как требуется в этом разделе.»

Преимущества Infusion

При обработке под давлением антипирен проникает глубоко в клетки древесины, а не только на поверхность. Сочетание давления и антипирена меняет химический состав древесины, поэтому при нагревании она выделяет воду и углекислый газ, которые замедляют или останавливают распространение пламени. Настоянные антипирены разбавляют горючие газы, которые образуются при нагревании древесины, и способствуют обугливанию, что изолирует древесину под ней и замедляет рост огня.

Пропитка древесины антипиренами увеличивает долговечность обработки. Поскольку он находится в деревянных ячейках, антипирен не повреждается во время или после строительства. Эта долговечность не имеет себе равных по сравнению с покрытиями.

Покрытия поверхностей

Для сравнения, огнезащитные покрытия покрывают только поверхность древесины. Многие утверждают, что они «прилипают» к дереву, однако они со временем не реагируют так же, как настоянные замедлители.

Древесина является гигроскопичным материалом, что означает, что она впитывает и выделяет влагу из окружающей среды, в которой используется.Таким образом, древесина со временем сжимается или разбухает. Эти изменения создают трещины или зазоры в поверхностном покрытии, создавая пути для огня, воздействующего на древесину.

Покрытия также могут быть повреждены от влаги, обращения и установки. Удар таких инструментов, как молотки, гвоздезабиватели и пилы, по дереву с покрытием может вызвать разрывы покрытия как в месте удара, так и в другом месте за пределами приложения силы.

О цвете

Антипирены, используемые при обработке под давлением, обычно бесцветны и не изменяют внешний вид древесины.Поскольку огнестойкая древесина очень похожа на необработанную древесину, единственным признаком обработки является требуемый знак качества на древесине.

Некоторые специалисты по обработке дерева могут использовать светлые оттенки или наносить маркировку, такую ​​как цветная линия, на узкий край древесины, чтобы помочь рабочим идентифицировать изделия из дерева, обработанные антипиреном. Эти цвета и маркировка также полезны для инспекторов строительных норм, чтобы определить огнестойкую древесину, которая была разрезана или обрезана, и на куске нет знака качества.

Цвет не следует рассматривать как единственный показатель того, что древесина была обработана антипиренами под давлением. Некоторые изделия из дерева рекламируются как огнестойкие, приобретая розовый, зеленый и синий оттенки. Но они не имеют обязательного знака качества и не соответствуют требованиям строительных норм.

Огнезащитный спрей для наружной древесины

Огнезащитный спрей Flamex PF-2 для наружной древесины представляет собой огнестойкий пенетрант на водной основе, обеспечивающий срок службы до 5 лет и более на открытом воздухе.Flamex PF-2 также является составом для защиты древесины, защиты от плесени и термитов. Этот внешний антипирен защищает древесину, развивая реакцию самозатухания при контакте с открытым пламенем.

При правильном применении древесина должна иметь класс А. Flamex PF-2 содержит герметик на нано-основе, который сохраняет огнестойкость до семи лет при наружных и постоянных внутренних работах. Огнезащитный спрей Flamex PF-2 для наружной древесины нетоксичен, негорюч, не канцероген, прост в нанесении и не содержит PDBE

, испытанный в лаборатории в качестве устойчивой к выщелачиванию пропитки для наружной древесины.Было подтверждено, что долговечность внешних огнестойких характеристик пиломатериалов, обработанных для наружных работ Flamex PF-2, сохраняется после воздействия Стандартного метода испытаний для оценки прозрачных водоотталкивающих покрытий на древесине, подробно описанного в Американском стандартном методе испытаний ASTM D5401, и классифицируется в соответствии с ASTM E-84 Steiner Tunnel Test, отвечающий требованиям стандартов США для использования во всех наружных применениях. Отлично подходит для деревянных настилов, деревянной мульчи, деревянной черепицы и т. Д.

Доказанная стабильность за счет наружного огнезащитного спрея

Состав Flamex PF-2 негигроскопичен, что позволяет преодолеть многие недостатки обычных антипиренов.Нанесение Flamex PF-2 на деревянные настилы, ограждения, обрамление, обшивку крыш, деревянную черепицу и т. Д. Flamex PF-2 работает в этом отношении значительно лучше, чем обычные огнезащитные системы.

Flamex PF-2 не влияет на скорость коррозии металлов.

Древесина, обработанная Flamex PF-2, хорошо зарекомендовала себя и может использоваться для любых наружных работ.

Flamex PF-2 соответствует классу A с распространением пламени 25 и уровнем дымности 70 на древесине. Поскольку он проникает и образует молекулярную связь с субстратом.Рекомендуется наносить Flamex PF-2 повторно каждые 5-7 лет.

Преимущества этого продукта:
Обработанные поверхности дышат и не задерживают влагу
Обеспечивает отличную водоотталкивающую способность и защиту от ультрафиолета
Эффективно для горизонтальных и вертикальных поверхностей
Работает на старых и новых деревянных поверхностях
Соответствует VOC
Отличная стойкость до проникновения воды
Глубокое проникновение в основание
Устойчивость к плесени и грибку

При использовании этого продукта:

Не смешивать с другими продуктами
Перед использованием хорошо встряхнуть или перемешать
Не допускать замерзания
Не класть на другой поверхность во влажном состоянии для предотвращения образования плесени и поглощения другой поверхностью.
Хранить в оригинальной таре вдали от солнечного света и тепла.
Предварительно протестировать на применимость и устойчивость цвета.
Поверхность перед нанесением должна быть пористой, чистой и сухой.
Вымойте руки и оборудование холодной или теплой водой с мылом.
Не подвергать обработанные участки воздействию влаги в течение 72 часов.

Указания по безопасности:

Использование в хорошо вентилируемом помещении
При распылении этого или любого латексосодержащего продукта в помещении рекомендуется надевать респиратор.
При необходимости используйте утвержденные защитные устройства (веревки, ремни, коньковые крюки, лестницы и т. и т. д.)
Не наступайте на влажные обработанные участки, поверхность может быть скользкой до полного высыхания.
Избегать попадания в глаза
Беречь от детей.
Также проверьте другой аналогичный спрей: Огнезащитный спрей Flamex PF для внутренней древесины

Огнеупорная древесина

Огнеупорная древесина

Негорючие пиломатериалы для внутренних и наружных работ помогают повысить безопасность здания, соответствовать нормам и выполнять свою работу.

Pyro-Guard пропитывается под давлением глубоко в древесину для обеспечения постоянной защиты, в отличие от покрытий, которые обеспечивают только поверхностную защиту.

Когда древесина, обработанная Pyro-Guard, подвергается воздействию огня, образуются негорючие газ и водяной пар, а также образуется слой защитного угля, который препятствует горению и изолирует древесину от дальнейшего повреждения.

Древесина, обработанная антипиреном для внутренней отделки Pyro-Guard, имеет низкий расход топлива и тепловыделение, а также сохраняет структурную целостность дольше, чем другие строительные материалы, такие как сталь. Следовательно, ущерб от пожара и затраты на ремонт сводятся к минимуму, что приводит к снижению страховых ставок.

Доступные размеры

Внутренний Pyro-Guard, используемый во внутреннем коммерческом строительстве:

Exterior Fire-X используется для внешней беседки отеля:

Часто задаваемые вопросы

Q: Почему я должен использовать дрова, обработанные огнем?

A: Самое главное, что обработанная огнем древесина может спасти жизни.Процесс его обработки помогает предотвратить возгорание, которое задерживает распространение огня и дыма. Эта задержка дает жильцам больше времени, чтобы безопасно покинуть здание, а пожарным командам — ​​больше времени, чтобы контролировать пожар. Кроме того, обработанная огнем древесина может быть более экономичным способом соблюдения норм и может снизить страховые ставки.

Q: Могу ли я резать Pyro-Guard как обычную древесину?

A: Pyro-Guard можно отрезать до нужной длины, но его нельзя разрезать, фрезеровать или фрезеровать.

Q: Pyro-Guard покрыт или обрабатывается под давлением?

A: Pyro-Guard полностью обрабатывается под давлением и обеспечивает полную защиту на протяжении всего срока службы продукта

Q: В чем разница между интерьером и экстерьером?

A: Внешний Pyro-Guard обработан как для блокировки пламени, так и во влажных и влажных условиях.Дополнительная внешняя обработка предотвращает вымывание продукта и помогает сохранить его огнестойкие свойства во внешней среде.

Q: Какие крепежи мне следует использовать?

A: Обработка огнем не вызовет коррозии крепежных элементов, поэтому используйте стандартные крепежные элементы для внутренних работ и оцинкованную или нержавеющую сталь для наружных работ.

Q: Каковы основные типы применений, в которых мне нужны огнеупорные пиломатериалы.

A: Всегда обращайтесь в первую очередь к местным нормам и строительному инспектору, но обработанные огнем пиломатериалы следует использовать в тех случаях, когда требуется 1-2-часовая защита от огня.Для деревянных конструкций это в основном строительный класс III типа. Вообще говоря, вы найдете обработанные огнем пиломатериалы, которые используются в 5-этажных многоквартирных домах, рядных городских домах и коммерческих зданиях.

Q: Если коммерческое здание состоит в основном из бетона и стального каркаса, где я могу использовать обработанную огнем дрова?

A: Любая открытая древесина, потолок, облицовка или знаки должны быть обработаны наружным огнем, но это все еще зависит от местных правил и зонирования и не является жестким правилом.

Брошюра Pyro-Guard

Pyro-Guard против покрытий

Рекомендуемые крепежные детали

Гарантия Pyro-Guard

Технические характеристики внутренней противопожарной защиты

Внешняя противопожарная защита Технические характеристики

Паспорт внешней пожарной безопасности

Использование огнестойкой обработанной древесины:

Марка с огнестойкостью из обработанной древесины:

Преимущества

— Строительство из дерева, обработанного Pyro-Guard, не требует специальных инструментов или навыков.

-Фермы и настилы крыши Pyro-Guard часто квалифицируют здание из каменной стены как «негорючие» в целях страхования.

-Pyro-Guard часто можно заменить негорючими материалами, не влияя на классификацию здания.

-Использование деревянных перегородок Pyro-Guard вместо необработанных перегородок часто позволяет увеличить площадь в квадратных футах и ​​снизить страховые ставки.

-Использование деревянного настила крыши Pyro-Guard обычно допускается вместо парапетных стен в многоквартирных домах.

-Даже когда спринклеры являются обязательными, использование Pyro-Guard может еще больше снизить ставки страхования от пожара.

-Pyro-Guard широко применяется в строительных нормах и правилах строительства перегородок, фасадов магазинов, арматуры и конструкции крыш в торговых центрах.

Источник волокна:

Огнестойкая обработанная древесина — archtoolbox.com

Независимо от того, устанавливаете ли вы огнестойкие деревянные панели из соображений личной безопасности или из-за соблюдения определенных строительных норм и правил и юрисдикции, в которой вы живете, важно знать кое-что о различных аспектах древесины, обработанной антипиреном (FRT), и ее преимуществах.Огнезащитная обработка доступна как для фанеры, так и для строительных пиломатериалов, которые вместе составляют большинство конструкционных деревянных элементов для большинства зданий. В нижеследующих разделах будут описаны доступные типы древесины FRT, способы их изготовления и различные способы их использования.

Создание FRT Wood

Огнезащитные изделия из дерева обычно создаются с использованием органических и неорганических солей, которые вводятся в древесину через растворы на водной основе под давлением.Конечным результатом является продукт, содержащий от 2,5 до 5,0 фунтов солей на кубический фут древесины. Не все породы древесины поддаются обработке, и порода, сертифицированная для обработки пиломатериалов, не обязательно может быть сертифицирована для обработки как фанера, и наоборот.

Механизм огнезащиты изделий из дерева

Антипирены в древесине действуют через два основных механизма. Во-первых, это снижение воспламеняемости древесины за счет уменьшения скорости распространения пламени, что замедляет процесс горения.Во-вторых, химические вещества снижают скорость выделения тепла деревом во время пожара. Антипирены изменяют пары, выделяемые в процессе горения, делая их менее летучими.

Тестирование и маркировка огнестойкой древесины

Тестирование и маркировка древесины FRT необходимы для поддержания качества и стабильности производимых продуктов FRT. Компоненты процесса тестирования и маркировки включены ниже:

Число распространения пламени

Число распространения пламени определяется путем оценки характеристик горения поверхности с помощью стандартного испытания на огнестойкость.Нулевое значение присваивается негорючим элементам, а значение 100 присваивается напольному покрытию из красного дуба для создания согласованной шкалы. Затем число распространения пламени используется для классификации древесины как A, B или C. Класс A имеет число распространения пламени 25 или ниже, класс B от 26 до 75 и класс C от 76 до 200. Для FRT дерево, которое будет заменено негорючими материалами, должно иметь класс класса «а».

Класс Распространение пламени
Негорючие 0
Класс A 0–25
Класс B 26–75
Класс C 76-200

Разработка дыма номер

Число образовавшегося дыма определяется во время того же испытания на огнестойкость, которое используется для оценки числа рассеянных точек.Как и число распространения пламени, дым, образующийся при горении полов из красного дуба, также используется в качестве базовой линии и ему присваивается нулевое число.

Составы огнестойкой фанеры

Фанера

FRT обычно создается с использованием одного из двух типов химических составов: типа A и типа B. Фанера FRT типа A предназначена для использования в приложениях, где относительная влажность окружающей среды составляет 95% или меньше, в месте, где она не подвергается воздействию погода или потенциальные источники воды.Фанера типа B FRT предназначена для использования в условиях, когда влажность остается ниже 75%. Фанера FRT, предназначенная для наружного применения, также доступна там, где влажность может превышать 95% или есть другие обстоятельства, когда вода из-за выщелачивания огнезащитных химикатов из древесных волокон.

Использование FRT Wood

Древесина

FRT широко используется в жилых и коммерческих помещениях по всему миру. В новом строительстве FRT включается в различные внутренние структурные элементы, включая фермы, панели крыши, каркас, обшивку боковин и лестничные клетки.Он также используется для наружных работ, за исключением тех, которые связаны с контактом с поверхностью земли или другими областями, где возможна деградация из-за сопротивления. FRT также используется во многих проектах модернизации и реконструкции, где пиломатериалы и панели FRT могут использоваться для дополнения существующих структурных элементов или могут полностью заменять их. Огнестойкие пиломатериалы также используются для перекрытия стен, чтобы упростить установку тяжелых предметов, прикрепленных к стене.

Дизайн и коды

Международный строительный кодекс (IBC) определяет древесину FRT как древесину, имеющую коэффициент распространения пламени 25 или меньше и не обнаруживающую признаков значительного возгорания при продолжении испытания в течение 20 минут.Огнестойкие изделия из дерева требуют специальной маркировки, чтобы соответствовать требованиям IBC. Эти ярлыки должны содержать следующее:

  • Название продукта
  • Виды продукции
  • Где обрабатывалась древесина и по какому стандарту
  • Используемый метод сушки
  • Название утверждающего агентства
  • Число распространения пламени
  • Дымовая развитая №

Вот пример этикетки. Имейте в виду, что формат не так важен, как наличие всей информации, удобочитаемой для сотрудников кодекса и обслуживающего персонала.

Родовой Огонь обработанное дерево Пример

Первое изображение ниже показывает метку на огне обработанной древесины — в этом случае, 2x4s используется в качестве временного ограждения на строительной площадке. На втором изображении видна этикетка на фанере с огнестойкостью.

Этикетка на огне обрабатывают 2×4 lumberLabel по обработке фанеры пожарных

дизайнеров с использованием огня обработанной древесины должна включать в себя модификации значений прочности к материалу; из-за присущей изменению характеристик древесины в результате пожара лечения. Большинство кодов также требуют использования специальных креплений.

Скрытые пространства, которые построены исключительно из FRT дерева не требуют спринклерной защиты в соответствии с Национальной ассоциацией противопожарной защиты (NFPA) Стандарт 703. IBC предусматривает установку пожарной обработанной древесины во многих приложениях, которые обычно требуют установки негорючих материалов .

Соображения

Независимо от того, используете ли вы огнеупорную фанеру, огнеупорную древесину или и то, и другое, важно помнить, что древесина должна быть защищена в любой момент в процессе хранения или установки, где она может подвергнуться воздействию влаги.Модификация фанерных панелей на строительной площадке может быть произведена без опасений по поводу потери огнезащитных химикатов материала. Следует проявлять осторожность при работе с пиломатериалами FRT, так как определенные типы модификаций, выходящие за рамки стандартного распиловки и крепления, могут изменить характеристики горения продукта. Химические вещества, используемые для создания огнестойкой древесины, не считаются опасными, поэтому при работе с этими материалами можно принимать стандартные меры предосторожности (респираторы, защитные очки и т. Д.).)

Улучшение огнестойкости древесины

Улучшение огнестойкости древесины

Этот раздел содержит следующие темы:

Огнезащитные методы обработки древесины направлены на задержку возгорания древесины и уменьшение количества тепла, выделяемого при горении [25]. Эти цели можно достичь, например, следующими способами:

  • изменение пути пиролиза;
  • защита поверхности изолирующими слоями;
  • замедление воспламенения и горения за счет изменения тепловых свойств продукта;
  • уменьшение горения за счет разбавления пиролизных газов;
  • уменьшение горения за счет подавления цепных реакций горения.

Многие практичные огнезащитные системы сочетают в себе разные механизмы. Например, системы, основанные на защите поверхности изолирующим вспучивающимся покрытием, часто включают компоненты, которые модифицируют реакцию пиролиза.

Комбинации антипиренов с различными механизмами часто используются для того, чтобы сделать лечение более эффективным и создать синергизм.

Было представлено несколько обзоров [26, 27, 28, 29, 30].Опубликованы некоторые новые идеи [31].

1.1. Замена пиролиза древесины

Наиболее распространенные и самые известные методы огнезащиты древесины основаны на изменении пути пиролиза. В этом простом и недорогом методе древесина обрабатывается веществом, которое усиливает реакцию пиролиза целлюлозы через путь, ведущий в основном к образованию полукокса (нижний путь на рис. 2а). В идеале реакции должны протекать так, чтобы целлюлоза разлагалась до полукокса и воды: (C 6 H 10 O 5 ) n → n (6 C + 5 H 2 O).На практике антипирены, основанные на этом принципе, уменьшают количество горящих продуктов пиролиза и, таким образом, уменьшают тепло, выделяемое продуктом. Вещества, используемые для изменения пиролиза древесины, представлены в таблице 4.

Вещества, влияющие на пиролиз, часто реагируют с гидроксильной группой, присоединенной к шестому атому углерода молекулы целлюлозы, что в конечном итоге приводит к стабилизации структуры за счет образования двойной связи между пятым и шестым атомами углерода.Реакции протекают посредством дегидратации или этерификации, как показано в таблице 5. Антипирен действует как катализатор в реакциях. Вещества обычно добавляют в виде, например, солей аммиака, разлагающихся при нагревании с образованием фосфорной или борной кислоты.

Антипирен также может замедлять реакции пиролиза и стабилизировать химические структуры древесины от разложения. Например, сульфат алюминия, добавленный к древесине, создает связи между молекулами целлюлозы при повышенных температурах, предотвращая тем самым термическое разложение.

Некоторые из антипиренов, изменяющих процесс пиролиза, также активны против дожигания, например несколько фосфорных продуктов и борная кислота. Другие не предотвращают последующее свечение или даже могут увеличивать его, например борные соли. Таблица 4. Примеры веществ, используемых для изменения пиролиза древесины.

Таблица 5. Химические механизмы антипиренов [32].

1.2. Защита поверхности древесины изоляционными слоями

Поверхность материала может быть защищена слоем, который задерживает повышение температуры и уменьшает испарение газов пиролиза и доступ кислорода к поверхности. Эти эффекты могут быть достигнуты с помощью вспучивающихся покрытий, то есть веществ, которые сильно расширяются при повышении температуры. На поверхности древесины образуется пористый, богатый углеродом слой. Этот слой является хорошим теплоизолятором и не горит.Вспучивающиеся покрытия обычно очень эффективно препятствуют горению. Однако их недостатками являются стоимость и тенденция скрывать внешний вид дерева. Большинству из них также не хватает механических свойств как на начальном этапе, так и особенно после воздействия огня.

Химические вещества, используемые в вспучивающихся антипиренах, можно разделить на три группы в зависимости от способа их действия: вещества 1) образующие уголь, 2) усиливающие вспучивание и 3) усиливающие дегидратацию и этерификацию.Последние упомянутые вещества обычно те же, что и вещества, влияющие на пиролиз, то есть фосфаты и соединения бора (см. Таблицу 4 и Таблицу 5). Вещества, усиливающие вспучивание, включают дициандиамид, меламин, гуанидин и мочевину. В дополнение к их свойству вспучивания требуется, чтобы эти вещества производили негорючие продукты сгорания (например, CO 2 , H 2 O и NH 3 ). Вещества, образующие полукокс, обычно представляют собой гидраты углерода (например, сахарозу или крахмал) или многоатомные спирты.Применение изолирующих слоев ограничено конечным использованием внутри помещений.

1,3. Изменение тепловых свойств древесины

Тепловые свойства продукта, такие как плотность, удельная теплоемкость и теплопроводность, влияют на воспламеняемость и распространение пламени.

Самый простой способ сделать древесину плохо горючей — это намочить. Это средство имеет два физических эффекта. Во-первых, вода изменяет эффективную удельную теплоемкость древесины.Вода имеет более высокую удельную теплоемкость, чем сухая древесина, и при нагревании и испарении воды расходуется тепло. Во-вторых, испарение воды с поверхности снижает горючесть смеси воздуха и пиролизных газов.

Технические решения по огнестойкости древесины основаны на добавлении в продукт компонентов с высокой тепловой инерцией и коэффициентом диффузии. Таким образом, нагрев продукта замедляется: скорость повышения температуры медленнее, и тепло отводится от поверхности.Чаще всего используются металлические слои. Их главный недостаток — большое количество металла, необходимого для достаточного воздействия. В результате ухудшается обрабатываемость изделия, увеличивается его вес и цена.

Японские исследования показывают, что разогрев деревянного образца можно замедлить, даже комбинируя слои древесины разных видов [33]. Вывод основан на компьютерном исследовании образцов древесины из весенней и летней древесины с различной ориентацией волокон.Теплопроводность k летней древесины ( k = 1,0 Вт / (м · K)) была принята в десять раз больше по сравнению с весенней древесиной ( k = 0,11 Вт / (м · K)), тогда как их плотность и удельная теплоемкость были приняты равными быть одинаковыми (540 кг / м , 3, и 1370 Дж / (кг · К) соответственно). На практике такая высокая теплопроводность требует очень высокой влажности древесины. Радиационное тепловое воздействие было принято равным 5 кВт / м 2 . В этом случае древесина не воспламеняется, и разные термические свойства вызывают явные различия в нагреве поверхности.Из-за допущений, сделанных в отношении свойств материала и условий воздействия, эти результаты следует рассматривать очень критически. Примеры расчетных температур поверхности представлены на рисунке 3. Даже если анализ не имеет отношения к условиям при воздействии огня, могут применяться те же принципы.

Рис. 3. Результаты японского исследования термических свойств древесины при нагревании ее поверхности: а) исследуемые композиты; б) расчетные температуры поверхности для композитов B и C, а также образец пихты с поверхностью поперек слои [33].

1,4. Снижение горения за счет разбавления пиролизных газов

Газы сгорания, выделяющиеся при пиролизе, могут быть разбавлены газами, выделяемыми антипиренами. Одним из примеров является антипирен, например гидроксиды алюминия, выделяющие водяной пар при температурах чуть ниже температуры термического разложения. Другой пример — антипирен, выделяющий диоксид углерода или другой негорючий газ.

1,5.Снижение горения за счет ингибирования цепных реакций горения

Некоторые антипирены активны, ингибируя реакции в газовой фазе как поглотители радикалов. Галогены являются наиболее известным примером таких химикатов и довольно часто используются в индустрии пластмасс. Они также могут замедлять газофазное горение деревянных изделий, но не активны в твердой фазе и не предотвращают дожигание. Однако их следует избегать для изделий из дерева, в основном из-за экологических аспектов.

Огнезащитные обработки древесины можно разделить на три класса: 1) пропитка древесины антипиреном с использованием вакуума и избыточного давления, 2) добавление антипирена в качестве поверхностной обработки и 3) добавление антипирена к продукту во время его производственный процесс. Кроме того, в этой главе рассматриваются некоторые новые методы, не относящиеся к вышеупомянутым классам.

2.1. Пропитка под давлением

Для пропитки древесины антипиренами под давлением необходимо оборудование для обработки под давлением, выдерживающее как избыточное давление, так и вакуум.Размеры промышленного оборудования очень разнообразны — от единиц до нескольких десятков кубометров.

Пропитка под давлением чаще всего используется для антипиреновой обработки древесины, но ее можно применить и к деревянным плитам. Например, при антипиреновой обработке фанеры пропитка под давлением применялась двумя различными способами: путем пропитки шпона (особенно поверхностного шпона) отдельно перед приклеиванием или путем пропитки прессованного фанерного изделия за одно целое.

Процесс пропитки можно разделить на следующие этапы:

Пылесос для удаления воздуха из ячеек древесины.
Введение антипирена в пропиточную камеру (при низком давлении).
Фаза избыточного давления, во время которой антипирен вдавливается в древесину.
Удаление антипирена из камеры пропитки (после снятия избыточного давления).
Конечный вакуум, уменьшающий выход антипирена из древесины.

Огнестойкая древесина после пропитки обычно высушивается, поскольку многие антипирены гигроскопичны и замедляют высыхание древесины. Сушку необходимо контролировать, чтобы избежать деформации.

Трудно пропитываемые породы древесины можно предварительно обработать, чтобы улучшить проникновение антипирена. Возможная предварительная обработка включает механический разрез или перфорацию, а для некоторых видов также предварительную обработку паром.

Долговечность пропитки под давлением в основном зависит от свойств используемого антипирена. Также детали процесса пропитки влияют на долговечность. Пропитанные под давлением огнестойкие изделия из дерева по химическому составу можно разделить на три типа. Разделение основано на условиях конечного использования продуктов, см. Новые классы обслуживания для различных приложений конечного использования.

Пропитка под давлением считается самым надежным способом обработки изделий из дерева.Задача огнезащитной пропитки под давлением состоит в том, чтобы найти подходящие химические вещества с хорошей стойкостью и минимальным негативным влиянием на другие свойства древесины. Новые инновации могут включать новые химические вещества или комбинации. Пропитка под давлением — это общая технология, используемая также для модификации древесины, см. Модификация древесины.

2.2. Обработка поверхности

Основное практическое различие между пропиткой под давлением и обработкой поверхности при антипиреновой обработке древесины заключается в глубине проникновения антипирена.Например, у сосны, пропитанной под давлением, вся заболонь обычно тщательно пропитывается. Глубина проникновения при обработке поверхности обычно составляет порядка 1 мм или меньше.

Поскольку возгорание и горение являются поверхностными процессами, обработка поверхности может предотвратить возгорание и горение, а также обработки, проникающие глубже в древесину. С точки зрения долговечности пропитка под давлением обычно является лучшим вариантом, чем обработка поверхности. Однако в некоторых областях применения огнезащитная обработка пропиткой под давлением непрактична, дорога или невозможна.Примерами таких приложений являются готовые или ранее построенные объекты (стены, двери и т. Д.) И временные конструкции. В этих случаях подходящим решением может быть обработка поверхности антипиреном.

Антипирены для обработки поверхностей можно разделить на две группы в зависимости от их действия: вспучивающиеся и не вспучивающиеся покрытия. Вспучивающиеся покрытия обычно представляют собой лаки или краски. Они образуют хорошо видимую поверхность на изделии.Невыпучивающиеся покрытия — это вещества, аналогичные тем, которые используются при пропитке под давлением. Они не образуют пленки и не изменяют заметно внешний вид деревянной поверхности.

2.2.1. Вспучивающиеся лаки и краски

Вспучивающиеся лаки и краски используются как для улучшения огнестойкости облицовки поверхностей, так и для повышения огнестойкости конструкций, особенно стальных.

Под воздействием высоких температур вспучивающиеся покрытия набухают и образуют термостойкое и изолирующее покрытие на поверхности продукта.Покрытие защищает древесину от огня и тепла, а также предотвращает доступ кислорода к поверхности.

В принципе, вспучивающиеся покрытия используются так же, как и обычные лаки и краски. Однако для получения адекватных огнестойких характеристик обычно требуется относительно толстый поверхностный слой. Типичный расход покрытия составляет порядка 500 г / м 2 , что соответствует толщине в несколько сотен микрометров.

Вспучивающиеся покрытия, как лаки, так и краски, сильно гигроскопичны.Эта особенность делает поверхности с покрытием очень чувствительными к влажности. Необходимо использовать специальное верхнее покрытие, но продукт с покрытием по-прежнему следует использовать только в помещении.

Увеличение времени огнестойкости деревянных конструкций — одно из самых распространенных применений вспучивающихся покрытий. Преимущество этого метода защиты по сравнению, например, с гипсокартон состоит в том, что текстура древесины остается видимой, что часто желательно по архитектурным причинам. Вспучивающиеся покрытия в области огнестойкости также имеют некоторые недостатки, например их чувствительность к влажности и дороговизну по сравнению с гипсокартоном.Кроме того, покрытие, образующееся в результате набухания, часто бывает хрупким. Поэтому он может легко сломаться и упасть, оставив деревянную поверхность незащищенной. Однако с точки зрения огнестойкости преимущества и затраты на покрытие следует сравнивать с немного более толстыми размерами исходного деревянного продукта. Их может быть полезно использовать, если требуется высокая реакция на возгорание.

2.2.2. Не вспучивающиеся покрытия

Невыпучивающиеся поверхностные покрытия влияют на пиролиз в основном за счет химических средств.Однако из-за их небольшой способности к набуханию эти вещества частично действуют посредством физических явлений, описанных выше.

Чтобы обеспечить эффективную антипиреновую обработку поверхности древесины, важно использовать химические вещества, специально разработанные для обработки поверхности. Обработка поверхности химическими веществами, предназначенными для пропитки под давлением, обычно не приносит успеха. В худшем случае обработка поверхности антипиреном неправильного типа может даже увеличить воспламеняемость и тепловыделение деревянного изделия.

Прозрачная обработка поверхности древесины антипиренами встречается нечасто. Основная причина этого заключается в том, что добиться значительного улучшения огнестойкости непросто, используя только поверхностную обработку. Однако на рынке доступны эффективные антипирены для обработки поверхности древесины.

2.3. Добавление антипирена в процессе производства

Огнезащитная обработка деревянных изделий, изготовленных прессованием, легко реализуется путем добавления антипирена в сырье перед этапом прессования.Самый распространенный пример такой продукции — ДСП.

Количество антипирена, добавляемого в сырье, легко контролировать для достижения желаемых огнестойких свойств, а обработка является однородной. Таким образом, огнестойкость, например, Огнестойкая древесно-стружечная плита может быть изготовлена ​​достаточно высокой для требовательных применений. Когда обработка антипиреном интегрирована в производство продукта, относительно легко адаптировать свойства антипирена, подходящие для конкретного продукта.

Недостаток такого рода огнезащитных средств обработки, например, ДСП заключается в том, что свойства, отличные от огнестойкости, обычно ухудшаются при увеличении количества антипирена. Следовательно, механическая прочность и поверхностные свойства деревянных плит с улучшенными огнестойкими характеристиками могут быть хуже, чем у негорючих плит.

2,4. Прочие антипиреновые методы обработки

2.4.1. Нанокомпозитные системы

Огнестойкость пластиков может быть улучшена за счет использования нанокомпозитов из слоистых силикатов и органических полимеров.Наиболее часто используемым силикатом является глина монтмориллонит, но также используются и другие глины, а также природные и искусственные слюды. Обычно считается, что механизм огнестойкости нанокомпозитов обусловлен структурой полукокса, образующегося во время горения, что позволяет полукоксу термически изолировать полимер и препятствовать образованию и выходу летучих веществ [34].

Нанокомпозитные антипирены могут быть адаптированы также к изделиям из дерева. Однако пока опубликовано мало результатов.Основная проблема в применении нанокомпозитной техники для повышения огнестойкости древесины связана с общим принципом применения нанокомпозитных антипиренов. В случае пластмасс наиболее эффективные нанокомпозитные антипирены имеют интеркалированную структуру; то есть нанокомпозит состоит либо из одного мономера, либо из протяженных полимеров, расположенных между основными силикатными слоями. В результате получается хорошо упорядоченная многослойная структура, состоящая из чередующихся силикатных и полимерных слоев [34].Такую структуру можно легко создать, если соединить пластик и глину в соответствующем процессе. Однако в случае древесины создание интеркалированной структуры для молекул целлюлозы и глины в нанометровом масштабе является более сложной задачей.

2.4.2. Очистка газообразного бора

Соединения бора известны как эффективные жидкости для защиты древесины и антипирены. Самый распространенный способ обработки — пропитка древесины под давлением соединениями бора на водной основе.Адекватное количество борной кислоты против грибков гниения обычно составляет ок. 24 кг / м 3 , но для эффективной обработки антипиреном необходимо не менее 3040 кг / м 3 активного компонента.

Альтернативой пропитке под давлением является обработка газообразными соединениями бора. Исходным соединением является триметилборат (TMB), который находится в жидком состоянии при комнатной температуре. Благодаря низкой температуре кипения (68,7 ° C) ТМБ легко испаряется при повышенной температуре и низком давлении.Соединение реагирует с молекулами воды древесины, образуя борную кислоту и метанол в качестве побочного продукта. Одним из преимуществ этого запатентованного метода является хорошее проникновение газообразного бора в древесину, которую трудно пропитать.

Пригодность метода для обработки антипиренами не изучалась. Обработка была направлена ​​на получение достаточного количества борной кислоты и хорошее проникновение в древесину для предотвращения гниения. Эта цель лучше всего достигается при влажности древесины менее 10%.При более высоком содержании влаги проникновение газообразного бора существенно ухудшается.

2.4.3. Модификация под дерево

Древесину можно модифицировать как химически, так и физически. Примером физического изменения является сжатие древесины. Он увеличивает удельный вес и твердость поверхности древесины, но обычно существенно не меняет огнестойкие свойства древесины. Исключение составляет очень высокая поверхностная плотность, задерживающая время до возгорания.Термическая модификация в некоторой степени изменяет химический состав древесины, что приводит к уменьшению деформации влаги, снижению равновесного содержания влаги и повышению устойчивости к гниению. Термическая обработка не улучшает огнестойкость древесины.

При химической модификации древесины функциональные группы могут быть ковалентно связаны с группами ОН гемицеллюлозы и лигнина. В результате изменения свойств включают уменьшение деформации влаги, уменьшение равновесного содержания влаги и повышение устойчивости к гниению.Недостатком является снижение механической прочности или, по крайней мере, хрупкость древесины. Поскольку функциональные группы, связанные с группами ОН, в основном являются органическими, эти обработки обычно не имеют значения для огнестойкости древесины. Возможным исключением может быть уремиламиновая смола, которая образует связи с клеточной стенкой древесины. Известно, что соединения меламина обладают огнезащитными свойствами.

2.4.3.1. Хемоферментный метод модификации целлюлозных материалов

Новый метод модификации материалов на основе целлюлозы, основанный на высоком природном сродстве растительного полисахарида ксилоглюкана к кристаллической целлюлозе [35], был разработан в Лаборатории биотехнологии древесины в KTH Biotechnology.Этот метод обычно применим к широкому спектру целлюлозных материалов от регенерированной целлюлозы до хлопковых волокон и химических и механических древесных масс. Это означает, что область применения метода может быть дополнительно расширена за счет присоединения функциональных групп, в том числе обладающих огнезащитными свойствами, к древесным материалам, таким как пиломатериалы, щепа и опилки.

Ксилоглюкан является частью динамической сети, которая включает клеточную стенку широкого спектра растений.В этой структуре ксилоглюкан покрывает и сшивает микроволокна целлюлозы посредством многочисленных взаимодействий водородных связей, как показано на Рисунке 4 [36]. По сути, ксилоглюкан превратился в плотное связывание целлюлозы (что привело к образованию прочной, но гибкой композитной структуры). Это взаимодействие используется для модификации целлюлозы.

На рис. 5 показан общий химико-ферментативный метод настройки химического состава поверхности волокна. Модифицированный олигосахарид ксилоглюкана, несущий желаемую функциональную группу (в данном случае XGO-FITC), включен в полисахарид ксилоглюкана (XG) с большой массой (M r ) за счет каталитического действия фермента ксилоглюкановой эндотрансгликозилазы (XET) (рис. 5A). .Среднюю длину модифицированного ксилоглюкана (XG-FITC) удобно контролировать, регулируя параметры ферментативной реакции (рис. 5В), которые можно использовать для изменения поверхностной плотности функциональной группы. Желтый цвет хромофорного флуоресцеина (от XG-FITC) ясно свидетельствует об адсорбции (рис. 5C). Применяемые мягкие условия связывания (водный раствор, комнатная температура, pH Рисунок 4. Представление целлюлозно-ксилоглюкановой сети в первичной клеточной стенке растения [36].

Рис. 5. Метод модификации целлюлозы на основе ксилоглюкана. A. Общий метод с использованием ксилоглюкана (XG), дериватизированных олигосахаридов ксилоглюкана (XGO-FITC) и фермента XET. XGO — удобные, хорошо определенные исходные материалы для химической модификации. B. Эксклюзионная хроматограмма, демонстрирующая катализируемое ферментами включение XGO-FITC в XG и зависящее от времени уменьшение длины цепи XG. C. XG-FITC адсорбируется на фильтровальной бумаге; контрольный образец показывает, что XGO-FITC слишком короткий, чтобы связываться с целлюлозой, и поэтому его удаляют промыванием водой.

Метод имеет широкую область применения и используется для введения ряда функциональных групп в целлюлозу [35]. Распространение на твердые древесные материалы (например, пиломатериалы, щепа и опилки) может открыть новые перспективы для огнезащитных изделий из древесины. В частности, недавно было показано, что этот метод может быть использован для закрепления полимеров непосредственно на целлюлозных поверхностях с использованием техники прививки, которая может позволить радикальное изменение свойств поверхности древесины, например.грамм. путем создания нанокомпозитов [37].

Распространение этого метода на материалы из твердой древесины (например, пиломатериалы, щепа и опилки) может открыть новые перспективы для огнестойких изделий из древесины.

Относительно легко получить улучшенные огнестойкие характеристики изделий из дерева. Большинство существующих антипиренов эффективны для снижения различных параметров реакции древесины на возгорание, таких как воспламеняемость, тепловыделение и распространение пламени.Могут быть достигнуты самые высокие европейские и национальные пожарные классификации горючих продуктов. Однако необходимы более высокие уровни удерживания по сравнению с обычными консервирующими обработками, используемыми для защиты древесины от биологического разложения. Однако антипирены не могут сделать древесину негорючей.

Огнезащитные покрытия для древесины можно разделить на несколько категорий.

  1. Механизмы действия для уменьшения горения
  2. Типы активных химических веществ
  3. Способы добавления в изделия из дерева
  4. Приложения и требования для конечного использования
  5. Выбор антипиренов в зависимости от требований продукта и процесса

Механизмы действия для уменьшения возгорания включают:

  • продвижение обугливания,
  • преобразование летучих газов в инертные газы, такие как водяной пар и диоксид углерода,
  • разбавление пиролизных газов,
  • ингибирование цепных реакций горения в газовой фазе,
  • защита поверхности изолирующим / вспучивающимся слоем.

Типы активных химикатов включают:

  • водорастворимые химикаты,
  • химикаты с низкой растворимостью в воде,
  • химические вещества, которые связываются или иным образом прилипают к древесине / целлюлозе.
Химические вещества часто состоят из фосфора, азота, бора и кремнезема. Комбинации могут быть синергическими. Традиционными примерами активных химических веществ являются фосфаты аммония, сульфат аммония, бура / борная кислота и фосфат меламина.Требуются новые более постоянные методы лечения.

Способы добавления антипиренов в изделия из дерева включают:

  • пропитка под давлением массивной древесины или древесных плит,
  • включение при производстве древесных плит,
  • применение в качестве красок или поверхностных покрытий после укладки изделий из дерева.

Приложения и требования для конечного использования в основном предназначены для

  • краткосрочное использование,
  • внутреннее использование в зданиях,
  • для наружного применения в зданиях.
Новые системы для документирования долговечности улучшенных пожарных характеристик в различных конечных областях применения находятся в стадии разработки.

Выбор антипиренов в зависимости от требований к продукту и процессу зависит от нескольких факторов. Возможные проблемы со сроком службы должны быть устранены. Важные факторы, которые следует учитывать:

  • тип древесной основы,
  • нормативное требование, которое необходимо выполнить,
  • новая сборка или обслуживание / обновление,
  • срок службы условия / окружающая среда,
  • условия установки,
  • требования к техническому обслуживанию,
  • влияет на внешний вид, другие естественные или присущие субстрату свойства, если таковые имеются.

При правильном применении антипирены повышают ценность изделий из дерева и расширяют рыночный потенциал самых натуральных строительных материалов в мире.

В США было замечено, что древесина FR (в основном, но не исключительно фанера), используемая в качестве обшивки кровли, теряет свою механическую прочность в условиях эксплуатации. Произошло несколько инцидентов. Были проведены обширные исследования и, кажется, объяснены основные явления [13, 14].Высокие температуры в конструкциях крыши инициировали процесс гниения древесины, вызванный некоторыми типами антипиренов. Разработаны новые стандарты ASTM для прогнозирования поведения [15, 16]. Однако механическая прочность важна только для некоторых областей применения изделий из древесины FR. В большинстве случаев другие свойства, например устойчивость к атмосферным воздействиям гораздо важнее.

5.1. Химическая модификация

Следует использовать различные химические вещества и выбирать среди них те, которые обладают лучшими характеристиками вместе с другими типами продуктов, например.грамм. натуральные и синтетические полимеры. Также следует изучить некоторые совершенно новые идеи. Вот несколько примеров:

  • Долговечные системы на основе фосфора в сочетании с полимерными системами,
  • Химикаты на основе кремния,
  • Фурфуриловый спирт в качестве связующего для огнезащитных химикатов.

Различные низкомолекулярные соединения могут быть выбраны и проанализированы на предмет возможной реакции с функциональными группами целлюлозы и возможности образования сополимеров.Наиболее перспективные из них следует внедрять глубоко в древесину и подвергать условиям повышенной температуры или катализа для реакции с функциональными группами целлюлозы. Эти химические вещества следует наносить в основном на твердую древесину с помощью циклов пропитки под вакуумом. На первом этапе продукты с огнестойкой пропиткой должны быть изготовлены в лабораториях и изучены различные уровни удерживания и циклы давления времени. Позже успешные продукты должны быть проверены опытными производственными испытаниями в промышленных масштабах.

5.2. Физическая модификация

Физические модификации, которые должны быть изучены в рамках проекта, могут включать, например, комбинации различных пород древесины, методы повышения поверхностной плотности и композиты.

Если верхний слой деревянного изделия состоит из определенной породы древесины с относительно низким тепловыделением, пик тепловыделения будет меньше, что дает возможность улучшить класс огнестойкости продукта.В качестве альтернативы, ламели, обработанные FR, могут быть включены в изделия из дерева в качестве поверхностных слоев. При использовании этого метода расход антипирена снижается по сравнению с изделиями из дерева, которые обрабатываются FR как единое целое.

Возгорание можно отсрочить, нанеся на деревянное изделие поверхностный слой высокой плотности. Например, для этой цели можно использовать ламинат высокого давления.

Композитные конструкции предлагают широкий спектр различных решений для древесных изделий с высокими противопожарными характеристиками.Тонкий слой древесины на поверхности композитного изделия можно использовать для придания деревянного внешнего вида изделию, состоящему из других материалов [38]. Если желательно изделие, сделанное в основном из дерева, защитный слой из негорючего материала может быть помещен между тонкой деревянной поверхностью и толстой деревянной подложкой.

В VTT было проведено ограниченное исследование влияния различных покрытий из меламиновой смолы на фанеру. Смолой пропитывали либо непосредственно поверхность фанеры, либо отдельный слой, наклеиваемый на поверхность фанеры.Обработка задерживала возгорание фанеры, но незначительно влияла на ее тепловыделение. Однако этот метод заслуживает дальнейшего изучения, например, разные поверхностные слои.

5.3. Нанокомпозиты

Огнестойкость пластиков может быть улучшена за счет использования нанокомпозитов из слоистых силикатов и органических полимеров. Обычно считается, что механизм огнестойкости нанокомпозитов обусловлен структурой полукокса, образующегося во время горения, что позволяет полукоксу термически изолировать полимер и препятствовать образованию и утечке летучих веществ.Обработка нанокомпозитом FR может быть адаптирована также к изделиям из дерева.

5.4. Хемоферментная модификация

Расширение метода химико-ферментативной модификации целлюлозных материалов, описанного выше в разделе «Хемоэнзиматический метод модификации целлюлозных материалов» для включения присоединения функциональных групп к твердым древесным материалам, предлагает новые возможности для антипиреновой обработки деревянных изделий.

Возможное расширение метода для включения материалов из цельной древесины (например,грамм. пиломатериалы, щепа и опилки) можно изучать на следующих этапах:

выбор подходящих репортерных групп, используемых для анализа с помощью световой и / или электронной микроскопии, таких как FITC и биотин,
производство соответствующих модифицированных ксилоглюканов (XGO-FITC, XGO-биотин),
предварительные исследования поверхностного связывания,
разработка подходящих условий для обработки древесных материалов под давлением модифицированными ксилоглюканами,
микроскопический анализ образцов, обработанных давлением, для определения распределения модифицированных ксилоглюканов в материале,
разработка стратегии включения материалов, обработанных антипиренами.


.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *