Fire Risk of Wood Treated With Boron Compounds by Combustion Test

Abstract

Experiments on the combustion characteristics of untreated wood specimens and also treated ones with boric acid and ammonium pentaborate were carried out using a cone calorimeter according to ISO 5660-1 standard. As a result, comparing to untreated specimen, the fire performance index (FPI) of the specimens treated with boron compounds increased by 1.2 to 2.1 times and the fire growth index (FGI) increased by 1.6 to 8.4%. Also, total smoke release rate (TSR) was 9.0 to 28.3% lower than that of the untreated specimen. It is understood that the test specimens treated with the boron compound produces a carbonized layer with a flame retarding effect. The highest CO concentration, 0.01112%, for the untreated specimen was observed at 418 s, but the specimens treated with boron compound decreased 13.2 to 37.5% compared to untreated specimen. Therefore, wood treated with boron compounds is expected to have lower fire hazards and risks.

Study on the Combustion Characteristics of Tulip Tree (Liriodendron tulipifera) for Use as Interior Building Materials

“…To enhance the flame retardancy of wood, developers are exploring flame retardants based on various chemical compounds, including phosphorus, nitrogen, boron, and silicon, for use as single or combined materials (Jin and Chung, 2018). Concurrently, research has been conducted on eco-friendly flame retardants as a way to mitigate environmental pollution (Park et al, 2021).…”

Reacción al Fuego de Tres Maderas Angiospermas Impregnadas con Sales de Boro

“…La medición de los niveles de retención de sales de boro en la madera facilita establecer la idoneidad de un determinado tratamiento de impregnación y la aptitud que tiene una especie para preservarse del fuego (Koumbi-Mounanga et al, 2015, Pereira et al, 2017. Existe evidencia empírica de que, si una probeta de madera de pequeñas dimensiones es impregnada con sales de boro y expuesta al fuego, el tiempo de ignición y la pérdida de masa disminuyen (Sogutlu et al, 2011;Uner et al, 2016;Jin & Chung, 2018). En este proceso intervienen, entre otros factores, la especie, su densidad aparente, la retención de la sustancia preservante, así como las condiciones de laboratorio en las cuales se realizan las pruebas de reacción al fuego (Babrauskas, 2002;Osvaldová et al, 2016).…”

Densidad y módulo dinámico longitudinal de tres maderas angiospermas impregnadas con boro.

“…La madera es un material que se deteriora (Mattos et al, 2014;Bari et al, 2015;Beck et al, 2018). Para atenuar este fenómeno se han desarrollado técnicas de impregnación, principalmente, para evitar el deterioro producido por agentes biológicos (Henriques et al, 2014;Temiz et al, 2008) y la desintegración causada por el fuego (Wang et al, 2017;Jin y Chung, 2018). Entre las sustancias de impregnación más aplicadas, las sales de boro son una alternativa amigable con el medio ambiente (Obanda et al, 2008;Ahn et al, 2010).…”