Effect of a flame­retardant coating on the burning parameters of wood samples

Bondarenko

et al. 2019

Self Cite

Проведеними дослідженнями процесу займання очерету встановлено механізми процесу передавання тепла до матеріалу, що дає можливість впливати на цей процес. Доведено, що процес займання полягає у нагріванні матеріалу до критичної температури, коли починається інтенсивний розклад з виділенням необхідної кількості горючих газів. Знаючи цей процес, стає можливим визначення ефективності вогнезахисту та властивостей покрівельних композицій на процес гальмування загорання очерету. При термічній дії на вогнезахищені зразки на поверхні утворився спучений шар за рахунок розкладання антипіренів під дією температури з виділенням негорючих газів, які гальмують процеси окиснення матеріалу та суттєво підвищують утворення на поверхні очерету теплозахисного шару коксу. Це приводить до підвищення товщини шару коксу та гальмування теплопередачі високотемпературного полум'я до матеріалу. Завдяки цьому стало можливим визначення умов вогнезахисту очерету шляхом утворення бар'єру для теплопровідності. Окрім того, при застосуванні вогнезахисного покриття температурний вплив здійснюється у напрямку реакцій у передполуменевій області убік утворення сажеподібних продуктів на поверхні природного горючого матеріалу. Це дозволяє стверджувати про відповідність виявленого механізму формування властивостей вогнезахисту очерету спучуючими композиціями та практичну привабливість запропонованих технологічних рішень. Останні, зокрема, стосуються визначення кількості полімерної складової, оскільки очерет характеризується гідрофобністю і водний розчин антипірену стікає з поверхні. Додавання ПВА-дисперсії призводить до зниження інтенсивності вимивання антипірену з матеріалу більш ніж в 6...8 разів. Експериментальними дослідженнями підтверджено, що при дії полум'я бензину необроблений модельний зразок теплоізоляційного мату з очерету зайнявся на 205 c, що призвело до його повного згорання, натомість вогнезахищений зразок при термічній дії не загорівся, поширення полум'я не відбулося, при цьому зафіксовано спучення захисного покриття на площі близько 0,028 м 2 , що сягало 3…4 мм. Таким чином, є підстави стверджувати про можливість спрямованого регулювання процесів формування вогнезахисту очерету шляхом використання комплексної покрівельної композиції з суміші антипіренів, яка містить природній полімер, здатної утворювати на поверхні матеріалу вогнезахисну плівку Ключові слова: вогнезахист очерету, просочувальні розчини, покриття, оброблення поверхні, час займання, поширення полум'я

Section: Discussion Of Results From Determining Effectiveness Of Reedsupporting

confidence: 91%

Section: Literature Review and Problem Statementmentioning

confidence: 99%

Estimation of fire protection efficiency of articles made from reed under an external action of gasoline flame

Bondarenko

et al. 2019

Self Cite

“…The essence of the test method for the effectiveness of fire protection of wood is to influence the sample located in the installation by the flame of the burner with specified parameters. At the same time, an increase in the temperature of flue gases and weight loss of the sample are recorded, according to which the parameters of wood combustion are assessed [12].…”

Section: Methodology For Determining the Indicators Of The Properties...mentioning

confidence: 99%

Establishing regularities in the reduction of flammable properties of wood protected with two-component intumescent varnish

Lomaha

Vasylyshyn

et al. 2022

Self Cite

This paper reports the analysis of compositions for fire protection of wood that established that there are not enough data to explain and describe the process of fire protection and, accordingly, the fire-hazardous properties of wood, in order to protect people. The development and research of a set of properties of fire-resistant materials leads to the design of new types of such materials. The object of this study was a fire-protective two-component intumescent varnish for wood. The essence of the research is to determine the indicators of fire danger of wood, fire-protected by coatings, and the impact exerted on them by the formed heat-insulating layer of coke, making it possible to justify the effectiveness of the fire-retardant coating under the influence of temperature. The volume of fire-retardant and hydrophobic coating has been optimized, which ensures the lowest value of loss of mass by fire-protected wood during thermal action. Its lowest value was determined when using flame retardant in the volume of 589 g/m2 and a hydrophobic agent in the volume of 54 g/m2. When determining the combustibility of fire-resistant wood, it was established that the temperature of flue gases during tests was no more than 103 °C, the length of damage to the sample did not exceed 143 mm. At the same time, the weight loss did not exceed 19 g, and the independent burning of wood did not exceed 23 s. In addition, the wood withstood the surface effect of a heat flow of 35 kW/m2, while surface combustion did not occur, and the value of the coefficient of smoke formation was 432 m2/kg during the smoldering of the fire-proof sample. Unlike wood protection with fire-retardant swelling paint, the fireproof wood with two-component varnish, does not change color and refers to low combustibility materials; it is hard to ignite, dose not spread the flame by surface, with moderate smoke-forming ability. The practical significance is the fact that a certificate of conformity was issued based on the reported results. Thus, there are grounds to assert the possibility of directed adjustment of wood fire protection processes by using coatings that can form a protective layer on the surface of the material

“…Improving the operational level of facilities where timber structures are used is possi-ble through thermal modification. That implies rendering the timber the capability to resist, for example, the effect of moisture, and prevent the destruction of timber thereby decelerating the process of destruction [1].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Establishing regularities in the propagation of phase transformation front during timber thermal modification

Horbachova

et al. 2021

Self Cite

The creation of environmentally friendly protective materials for building structures made of wood could make it possible to influence the processes of stability and the physical-chemical properties at the thermal modification of hornbeam wood over a certain time. That necessitates studying the conditions for investigating phase transformations when the timber is exposed to high temperature, as well as establishing the mechanism of hornbeam wood thermal modification. Given this, a mathematical model of the phase transformation process during the transfer of heat flux to a sample was built. Based on the derived dependences, it was established that when hornbeam wood is exposed to temperature treatment, it undergoes endothermic phase transformations characterized by the heat absorption and change in the color of hornbeam wood. In particular, at a temperature of 200 °C, the temperature in the wood decreases by 5 % due to the chemical changes in the structure of cell wall components (lignin, cellulose, and hemicellulose). It was found that the process of thermal modification is accompanied by the decomposition of hemicellulose and the amorphous part of cellulose, a decrease in moisture absorption, as well as a decrease in the volume of substances that are a medium for the development of fungi. In addition, lignin and the resulting pseudo lignin undergo a process of polymerization and redistribution throughout the cell volume. At the same time, they give the cell walls higher density, hardness, increase hydrophobicity (water repellency), thereby reducing the ability to absorb moisture and swell. It was established that the most effective parameter of phase transformations is the temperature and aging duration. The results of moisture absorption have been given; it has been found that over 6 hours of modified timber exposure, its moisture absorption decreases by more than 10 times, which allows its application at facilities with high humidity