Как огнестойкая деревянная плита обеспечивает огнестойкость?
Как огнестойкая древесная плита обеспечивает огнестойкость? Дерево — один из четырех основных материалов в мире, который ценится за натуральную и красивую текстуру, экологичность и нетоксичность. Широко используется в строительстве, мебельной и других сферах. Однако, поскольку древесные материалы легко воспламеняются и могут легко привести к пожару, угрожающему жизни и имуществу, исследование огнезащитных свойств древесины является обязательным. В этой статье подробно рассказывается, как огнезащитные древесные плиты достигают огнестойкости.
I. Теория огнестойкости древесины.
Древесина представляет собой пористый сложный природный органический материал, состоящий из целлюлозы, гемицеллюлозы и лигнина. Высокое содержание углеводородов делает его легковоспламеняющимся материалом. Огнестойкость древесины предполагает повышение устойчивости древесины к горению с помощью физических или химических методов с целью замедлить горение и предотвратить возникновение пожара. Целью огнестойкости древесины является снижение скорости горения, уменьшение скорости распространения пламени и ускорение процесса карбонизации поверхности во время горения.
В настоящее время эффективной мерой придания огнезащитных свойств древесным плитам является добавление антипиренов. Принципы работы антипиренов можно в общих чертах разделить на теорию покрытия, тепловую теорию и теорию разбавления негорючих газов.
1. Теория покрытия: она утверждает, что антипирен плавится при температуре ниже точки воспламенения древесины, образуя изолирующий слой. Этот слой изолирует древесину от пламени и препятствует выходу горючих газов, благодаря чему достигается огнезащитный эффект.
2. Термическая теория. Это предполагает, что антипирен поглощает значительное количество тепла во время процесса разложения, задерживая повышение температуры древесины и тем самым подавляя поверхностное возгорание.
3. Теория разбавления негорючих газов. Эта теория утверждает, что антипирен разлагается при нагревании ниже нормальной температуры горения древесины, выделяя негорючие газы или водяной пар. Они уменьшают концентрацию горючих газов, образующихся при термическом разложении древесины, что способствует огнестойкости.
II. Огнезащитные средства для деревянных досок
1. Неорганические антипирены
Неорганические антипирены в основном включают такие элементы, как фосфор, азот, бор, алюминий и галогены. Они характеризуются широкой доступностью, низкой стоимостью, экологической безопасностью и хорошими огнестойкими характеристиками, что делает их наиболее широко используемым типом в настоящее время.
Бораты, такие как борная кислота и бура, являются наиболее распространенными антипиренами на основе бора. Они малотоксичны для человека, экологически безопасны и эффективно снижают распространение огня.
Обычно используемые фосфорно-азотные антипирены включают неорганические фосфаты, такие как полифосфат аммония и фосфат меламина.
Антипирены на основе гидроксидов металлов, такие как гидроксид алюминия и гидроксид магния, не выделяют токсичных или коррозионных газов в процессе огнезащиты, что делает их экологически чистыми антипиренами зеленого цвета.
2. Органические антипирены.
Неорганические антипирены имеют такие недостатки, как сильное поглощение влаги и плохое удержание. Органические антипирены могут решить эти проблемы. Опираясь на это, исследователи разработали органические антипирены, в основном включающие фосфорорганические и борорганические антипирены, а также органические антипирены на основе смол, изготовленные из такого сырья, как формальдегид, мочевина, гидроксид натрия, дициандиамид и дигидрофосфат аммония. Однако органические антипирены имеют такие недостатки, как более высокие производственные затраты и менее стабильные характеристики, что делает их менее распространенными в практическом применении по сравнению с неорганическими антипиренами.
III. Технологии огнезащитной обработки древесных плит.
Огнезащитные характеристики древесных плит зависят не только от свойств и количества антипирена, но также тесно связаны с его распределением в древесине. Процесс обработки влияет на влагопоглощение древесины и огнестойкость. Выбор подходящего процесса обработки имеет решающее значение для предотвращения ухудшения физических и механических свойств древесины.
1. Метод пропитки.
Метод пропитки включает введение в древесину антипиренов в условиях нормального давления, вакуума, давления или их комбинации.
Пропитка при нормальном давлении: проводится при атмосферном давлении. Этот процесс относительно прост, недорог и требует меньших инвестиций в оборудование. Однако он подходит только для тонких материалов, таких как шпон или материалов с хорошей проницаемостью.
Пропитка под давлением: этот метод помещает древесину в сосуд под высоким давлением. Сначала применяется вакуум для удаления газов из древесины, втягивая огнезащитный раствор после снятия вакуума. Затем прикладывается давление, чтобы протолкнуть антипирен глубоко в древесину.
Поэтапная пропитка: этот метод включает в себя последовательную пропитку различными антипиренами, позволяя химическим веществам от предыдущей и последующей обработки вступать в реакцию друг с другом, образуя осадки. Обработанная таким образом древесина после сушки может увеличить вес более чем на 20%. Кроме того, высушенная древесина демонстрирует значительные улучшения таких свойств, как керамирование, огнестойкость, твердость и стабильность размеров.
2. Метод нанесения покрытия/распыления.
Для древесины, которая не подходит для пропитки, можно использовать такие методы, как нанесение кистью или распыление антипиренов. Это изолирует источник тепла и предотвращает контакт древесины с воздухом, тем самым снижая ее горючесть.
3. Метод горячего прессования.
Метод горячего прессования включает в себя разбрызгивание огнезащитного порошка на поверхность плиты или нанесение антипиренового раствора кистью. Под воздействием тепла и давления антипирен плавится и проникает в древесину. Этот метод позволяет избежать набухания поверхности во время пропитки под давлением и последующей стадии сушки. Его недостатком является сложность применения достаточной дозировки.
Заключение
С модернизацией двойного стандарта «огнестойкость + защита окружающей среды» для мебельных древесных плит неорганические системы фосфор-азот-бор, хотя и являются общепринятыми, являются только началом.
Хотите, чтобы деревянные доски действительно были «негорючими при сильном пожаре»? Безгалогенные покрытия Yinsu Flame Retardant и специальные антипирены для совместной экструзии уже готовы: они имеют класс V-0, низкий дым, нетоксичны, совместимы с различными процессами изготовления древесных плит и представляют собой универсальное решение для задач противопожарной защиты древесины!
