автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.03, диссертация на тему:Комплексный подход к созданию пожаробезопасных текстильных материалов и изделий

БОЛОДЬЯН ГАЛИНА ИВАНОВНА

КОМПЛЕКСНЫЙ ПОДХОД К СОЗДАНИЮ ПОЖАРОБЕЗОПАСНЫХ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИЙ

Специальность 05.26.03 «Пожарная и промышленная безопасность» (технические науки, отрасль - строительные материалы)

I

Автореферат диссертации на соисканио ученой степени кандидата технических наук

t

БОЛОДЬЯН ГАЛИНА ИВАНОВНА

КОМПЛЕКСНЫЙ ПОДХОД К СОЗДАНИЮ ПОЖАРОБЕЗОПАСНЫХ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИЙ

Специальность 05.26.03 «Пожарная и промышленная безопасность» (технические науки, отрасль - строительные материалы)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Работа выполнена в Федеральном государственном учреждении «Всероссийский ордена «Знак почета» научно-исследовательский институт противопожарной обороны» Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий (ФГУ ВНИИПО МЧС России).

Научный руководитель

Кандидат технических наук, Н.И.Константинова

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

Доктор технических наук, профессор

A.Н.Баратоп

Кандидат технических наук, профессор

B.А.Пчелинцев

Федеральное государственное унитарное предприятие центральный научно-исследовательский институт комплексной автоматизации легкой промышленности (ФГУП ЦНИИЛК)

Защита состоится №. 2004 г. В /<Р ч гсов на заседании диссертационного совета ДС 205.003.01 при ФГУ ВНИИПО МЧС России по адресу: 143900, Московская область, Балашихинский район, пос. ВНИИПО, д. 12, зал Совета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГУ ВНИИПО МЧС России.

Автореферат разослан && 0 $ ■ 2004 г., исх. №

Отзыв на автореферат с заверенными подписями и печатью просим выслать в ФГУ ВНИИПО МЧС России по указанному адресу. Телефон для справок: 521-29-00.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук, с.н.с.

Е.Ю.Сушкина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы состоит в широкой использовании ТМ, которые, могут быть и реально являются источниками возгорания. По статистике значительная доля причин возгорания при пожарах связана с текстильными материалами. Особенно возрастает риск возгорания и его пагубные последствия в местах массового пребывания людей: магазины, больницы, гостиницы, концертные залы, детские учреждения, железнодорожный транспорт, самолеты, автомобили и д. р., где широко используются ТМ (занавеси, мягкая мебель, напольные покрытия, настенные текстильные покрытия).

Большинство ТМ достаточно легко воспламеняются, быстро распространяют пламя, обладают высокой дымообразующей способностью и выделяют токсичные продукты горения, что часто способствует гибели людей при пожарах. Статистические данные о гибели, травматизме людей и материальном ущербе при пожарах свидетельствуют, что задача огнезащиты ТМ не теряет своей актуальности.

В настоящее время в нашей стране придание ТМ огнезащитных свойств, в основном, происходит за счет обработки материалов огнезащитными составами (ОС), препятствующими процессу распространения пламени по ткани или изделиям.

Однако отсутствие нормативной базы, регламентирующей оценку эффективности огнезащиты ТМ, и требований их пожаробезопасного применения затрудняет разработку материалов пониженной пожарной опасности.

Данная ситуация требует конструктивного решения проблемы не только модификации уже известных методов защиты ТМ, но и совершенствования экспериментальной и нормативной баз оценки их огнезащитной эффективности.

Цель работы. Целью настоящей работы является разработка системы комплексной оценки эффективности огнезащиты текстильных материалов (ТМ) различной области применения и контроля ее качества.

Для достижения указанной цели в работе необходимо было решить следующие задачи:

-исследовать основные зависимости воспламенения и распространения пламени огнезащищенных ТМ от состава и структуры волокон при воздействии малокалорийных источников зажигания;

-выбрать лабораторные методы оценки и установить критерии эффективности огнезащиты ТМ в зависимости от функционального назначения;

-исследовать сравнительную эффективность фосфорсодержащих огнезащитных составов в зависимости от их вида и концентрации, а также от типа и структуры ТМ на основе полиэфирных (ПЭ), целлюлозных (Ц) и смеси полиэфирными целлюлозных (ПЭ/Ц) волокон;

- исследовать эффективность действия нового огнезащитного состава «ОСТМ-2000», являющегося аммонийной солью фосфоновой кислоты, на тканях из Ц, ПЭ и ПЭ/Ц волокон;

- исследовать термоаналитические (ТА) характеристики ТМ на основе ПЭ,Ц и смеси ПЭ/Ц волокон, обработанных различными огнезащитными составами;

- оценить возможность применения ТА методов для оценки эффективности огнезащитного действия средств и контроля качества огнезащитной обработки ТМ;

- разработать экспресс-методы оценки контроля качества ОС на объектах;

- разработать нормативные документы по задачам сертификации огнезащитных средств для ТМ и контроля качества огнезащиты.

Объект исследований: текстильные материалы различного функционального назначения (специальная защитная одегода, шторы, занавеси, материалы для мягкой мебели, постельных принадлежностей), состава, макроструктуры, исходные и обработанные ОС.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- выбраны методы и разработаны методики классификационной оценки эффекта огнезащиты ТМ в зависимости от функционального назначения (шторы, занавеси, материалы специальной защитной одежды, элементы мягкой мебели, постельные принадлежности);

- с применением методов комплексного ТА установлены особенности термоокислительного разложенйя тканей из ПЭ, Ц и смеси ПЭ/Ц волокон с поверхностной обработкой аммонийной солью фосфоновой кислоты, заключающиеся в изменении скорости термодеструкции и соответствующих максимумов, величины карбонизованного остатка, скорости окисления коксового остатка, тепловыделения и параметров динамгпси выделения горючих газов;

- выявлена зависимость способности к распространению пламени тканей из смеси волокон от их соотношения в составе материала и текстильной структуры;

- установлены закономерности изменения термоокислительной деструкции тканей, обработанных ОС, в зависимости от соотношения в смеси Ц и ПЭ волокон;

- выявлены ТА критерии оценки эффективности огнезащитных составов различной природы и концентрации для ткаьей из ПЭ, Ц и смеси ПЭ/Ц волокон;

- определены оптимальные соотношения полиэфирных волокон с хлопком для из смеси тканей, обработанных ОС, обуславливающие получение материала пониженной горючести;

- разработан инструментальный метод оценки качества огнезащиты на микрообразцах;

- разработаны экспериментальные методики контроля качества огнезащиты ТМ на объектах;

Практическая значимость работы.

- разработаны методики классификационной оценки огнезащитной эффективности ТМ в зависимости от функционального назначения (шторы,

занавеси, материалы специальной защитной одежды, элементы мягкой мебели, постельные принадлежности);

- выявлены методические аспекты комплексных, совмещенных ТА-исследований, позволяющие объективно исследовать влияние огнезащитной обработки на термодеструкцию текстильных материалов;

-установлены и определены ТА критерии оценки эффективности огнезащиты и контроля качества огнезащитными составами для тканей на основе ПЭ, Ци смеси ПЭ/Ц волокон

- разработан инструментальный метод оценки качества огнезащиты на * микрообразцах и экспериментальные методики контроля качества огнезащиты ТМ на объектах;

- разработаны текстильные материалы пониженной горючести на основе из смеси (ПЭ/Ц) волокон путем огнезащитной обработки и выбора оптимального соотношения компонентов;

-предложен состав «ОСТМ-2000», обеспечивающий эффективную огнезащиту для тканей из ПЭ, Ц и смеси ПЭ/Ц волокон, апробированный в опытно-промышленных условиях ООО «Герметстрой». Обработанные указанным составом текстильные изделия (шторы, занавеси, элементы мягкой мебели и постельных принадлежностей) при проведении крупномасштабных экспериментов на макете комнаты гостиничного номера во ВНИИПО МЧС России показали эффективность разработанного ОС.

Диссертация обобщает результаты исследований, которые проводились при непосредственном участие автора в ФГУ Всероссийского знак Почета научно-исследовательском Институте противопожарной обороны (ФГУ ВНИИПО МЧС России) с 1999 года при выполнении ряда Государственных программ и плана НИР ФГУ ВНИИПО МЧС России.

Практическая реализация. Выводы и рекомендации реализованы при разработке нормативных документов для задач сертификации огнезащитных средств ТМ и контроля качества огнезащиты:

1. НПБ 257-2002 «Материалы текстильные. Постельные принадлежности. Мягкая мебель. Шторы. Занавеси. Методы испытаний на воспламеняемость», М: ВНИИПО, 2002

2. Руководство «Способы и средства огнезащиты текстильных материалов», - М: ВНИИПО, 2004

3. Сборник «Огнезащита материалов, изделий и строительных конструкций», - МгВНИИПО, 1999

4. Учебной программы «Огнезащита» в Учебном центре ФГУ ВНИИПО МЧС России.

Достоверность полученных результатов подтверждается экспериментальными данными более чем для 150 ТМ и ОС с применением для оценки эффективности огнезащиты ряда методик на основе ТА и нормативных методов в зависимости от функционального назначения, применением аттестованного оборудования, проведением не мс-нее 3-х экспериментов при каждом испытании, статистической обработкой результатов опытов, получением сходимости и корреляции данных.

Обоснованность научных положений, выводов и рекомендаций,

сформулированных в настоящей работе, подтверждена большим объемом ТА исследований различных классов текстильных материалов различного назначения и средств огнезащиты (различного состава и механизма действий,- соответствием результатов прогноза огнезащищенности текстильного материала, огнезащитной эффективности ОГЗС и результатов стандартных экспериментов, положительным опытом внедрения результатов работы в целях идентификации продукции при решении задач лицензирования и сертификации услуг в области огнезащиты и осуществление контроля качества ОГЗС и контроля качества проведенных огнезащитных работ.

Апробация работы:

Основные результаты работы докладывали ;ь на I международной научно-практической конференции «Проблемы обеспечения пожарной безопасности Северо-Западного района» (Санкт-Петербург, 2001), XVI Научно-практической конференции «Крупные пожары: предупреждение и тушение» ( Москва, 2001), VII Научно-практической конференции «Техносферная безопасность» (Ростов-на Дону, 2002), Международном симпозиуме «Комплексная безопасность России - исследования, управление, опыт» (Москва, 2002), XVIII Научно-практической конференции «Снижение риска гибели людей при пожарах» (Москва, 2003).

Публикации: по материалам выполненных диссертационных исследований опубликовано 11 печатных работ.

Объем и структура работы: работа состой'7' из введения, четырех глав, выводов, списка литературы и приложений. Материалы изложены на 166 страницах машинописного текста, включающего 33 таблицы и 32 рисунка.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении показана актуальность исследуемой проблемы, изложены общие положения диссертационной работы, цель и задачи исследования.

В первой главе представлен аналитический обзор по изучению проблемы снижения горючести ТМ, методов получения огнезащищенных ТМ на основе натуральных и синтетических волокон и их смеси, а также методов оценки пожароопасности. Проведен анализ существующих методов исследований в данной области и наиболее применяемых для огнезащиты ТМ ЗГ. Приведено обоснование выбора исследований.

Вопросы процесса горения полимеров и его подавления изучались и описаны в работах Д.А.Франк-Каменецкого, А.Т.Мержанова, Н.А Халтуринского, А.А.Берлина, В.И. Кодолова, М.А.Тюгановой, Р.М.Асеевой, Д.Сполдинга, Д.Драйздейла и других исследователей.

Возрастающий объем производства полиэфира во всем мире, обуславливает широкое применение полиэфирных тканей или тканей из смеси полиэфирных и натуральных волокон, что послужи, ю основанием для выбора объекта исследований.

В результате аналитических исследований можно сделать вывод, что значительный интерес представляет использование фосфорсодержащих со-

единений, наиболее эффективно действующих на подавление процесса термоокисления целлюлозных, полиэфирных и из смеси волокон.

Несмотря на значительное количество исследований, до сих пор не решена проблема объективной оценки и контроля качества эффективности огнезащиты ТМ, в зависимости от функционального назначения. Кроме того недостаточно изучено влияние ОС на эксплуатационные характеристики ТМ.

Исходя из существующих представлений о термоокислении и горении ТМ, были сформулированы основные направления исследований:

■ Разработка методик испытаний эффективности огнезащитной обработки ТМ;

■ Исследование процессов, протекающих при терморазложении материалов;

■ Разработка методик контроля качества эффективности огнезащиты ТМ;

■ Разработка комплексной системы оценки пожаробезопасности ТМ.

Во второй главе исследовался процесс термоокисления и горения ТМ, подвергнутых огнезащитной обработке.

При обосновании требований к средствам огнезащиты ТМ необходимо получение экспериментальных данных о закономерностях процесса воспламенения и распространения пламени по поверхности ТМ.

Для проведения исследований по выявлению основных закономерностей возможности воспламенения и скорости распространения горения по текстильному, в том числе огнеэйщищенному, материалу в зависимости от плотности, структуры и состава ткани был использован метод определения воспламеняемости согласно ГОСТ Р 50810-95, который позволяет оценить способность текстильных материалов (тканей, нетканых полотен) сопротивляться воспламенению от малокалорийного источника зажигания (эквивалентного горящей спичке), устойчивому горению и используется для оценки их огнезащиты.

Были выбраны текстильные материалы разного функционального назначения, представляющие собой драпировочные, гардинные, мебельные ткани, ткани для специальной защитной одежды, постельных принадлежностей и штор, отличающиеся по химическому cocí аву, структуре, поверхностной и линейной плотности.

На исходных тканях указанных групп проводились исследования:

- закономерностей влияния плотности ткани на скорость распространения пламени в направлении утка и основы;

- закономерностей влияния различных по реакционной способности огнезащитных составов на эффективность действия в зависимости от химического состава, структуры материала и его плотности;

- по выбору оптимального количества огнезащитного средства в зависимости от химического состава, структуры ткани и ее плотности;

- возможностей объективной оценки огнезащитной эффективности состава для тканей в зависимости от их функционал'.нога назначения;

- возможности контроля качества огнезащитных составов для тканей различными методами.

Зависимости влияния плотности и состава материала на линейную скорость распространения пламени по поверхности от воздействия малокалорийного источника зажигания представлены на рис. 1.

Рис. 1 Зависимость скорости распространения пламени от плотности и состава ткани.

1 - из смешанных волокон ПЭ/хлопок в соотношении 65/35 (ткани «Лидер 180», «Лидер 285», «Мебельная»).

2 - из смешанных волокон ПЭ/хлопок в соотношении 50/50 (ткани «Лидер 220», «Фейерверк», «Гобелен»),

3 - из натуральных волокон

(ткани «Тик матрацный», «Юнона», «Парусина полульняная»).

Полученные результаты свидетельствуют о том, что с увеличением плотности материала, скорость распространения пламени заметно снижается

Кроме того, имеются некоторые отличия в характере горения тканей. Так парусина полульняная, представляющая собой более плбтный материал с тройным плетением нитей, распространяет пламя по поверхности практически в два раза медленнее, чем хлопчатобумажная ткань, и общее время пламенного горения в условиях испытаний составляет в среднем около 2 минут. Образец тика матрацного, имеющий однониточное саржевое плетение, поддерживает пламенное горение в среднем 55 секунд, а остаточное тление может составлять более трех минут, что можно связать с различием структуры целлюлозных материалов и их поверхностных плотностей.

Как следует из анализа полученных экспериментальных результатов, динамика распространения фронта пламени по вертикальному образцу целлюлозы носит регулярный характер.

Несколько иной характер возникновения и распространения горения наблюдается у материалов из 100% полиэфира. При воздействии тепловых потоков из зоны пламени на полиэфирную ткань наблюдается её оплавление с дальнейшим термоокислительным разложением г олиэфира, при котором образуется значительное количество летучих, в том числе горючих продуктов, попадающих в газовую фазу горения. В результате интенсивного протекания

окислительных процессов в газовой фазе выделяется значительное количество тепла, способствующего устойчивому горению полимера.

Проведенные экспериментальные исследования динамики распространения фронта горения по вертикальной поверхности полиэфирных тканей показали, что процесс носит нерегулярный характер для образцов, независимо от их ориентации по направлению основы или утка.

Как показали исследования (рис.1), на процесс воспламенения и распространения пламени по поверхности ТМ, представляющих собой смесь целлюлозных и полиэфирных волокон, в значительной степени оказывает влияние количественное соотношение ПЭ:Ц. Если провести сравнение линейных скоростей распространения по поверхности тканей из смеси волокон, можно отметить некоторое увеличение их численного значения в зависимости от увеличения содержания полиэфира. Целлюлозные волокна выполняют роль каркаса для термопластичного полиэфира, поэтому при воспламенении ткани из смеси волокон отчетливо наблюдается прохождение фронта пламени и некоторое увеличение линейной скорости его распространения у тканей в направлении нити полиэфирной составляющей (ткани «Фейерверк», «Гобелен», «Мебельная»).

Была изучена эффективность огнезащитного действия фосфоразотсо-держащих ОС различной реакционной способности «МС-Т» (водный раствор неорганических солей фосфорной и серной кислот со специальными добавками) и «ОСТМ-2000» (соль аминотрисметиленфосфоновой кислоты) и влияние на эффект огнезащиты соотношения ^ компонентов «полиэфир/хлопок» в составе тканей.

Для этого ткани с разным содержанием ПЭ, обрабатывались указанными составами, и сравнивалось их процентное содержание и влияние на эксплуатационные свойства материала (рис.2).

40

о

00

во

100

Рис. 2 Зависимость требуемого для эффективной огнезащиты расхода огнезащитного состава от процентного содержания полиэфира в тканях.

1 - ткани, обработанные огнезащитным составом «ОСТМ-2000»;

2 ткани, обработанные огнезащитным составом «МС-Т».

На рис.2 видно, что с увеличением содержания ПЭ снижается эффективность огнезащитного действия состава МС-Т. Необходимое для эффективной огнезащиты процентное содержание состава, приводит к потере эксплуатационных свойств материала. Как следует из полученных экспериментальных данных, для тканей из смеси «полиэфир-хлопок» с полиэфирной составляющей, превышающей 33%, эффект нормативной огнезащиты без потери эксплуатационных свойств наблюдается только при использовании огнезащитного состава «ОСТМ-2000».

Изученные зависимости влияния расхода ОС на воспламеняемость ТМ с различным содержанием ПЭ составляющей имеют линейный характер, что позволяет проводить оптимизацию системы «ОС+ТМ», при минимальном количестве экспериментов путем экстрополяции прямых.

Для количественной оценки процессов, протекающих в конденсированной и газовой фазах, при термолизе и горении текстильных материала были проведены комплексные термоаналитические (ТА) исследования. Изучались закономерности термолиза этих материалов и основные аспекты действия различных замедлителей горения, входящих в состав огнезащитных пропиток, на термодеструкцию тканей.

Применялись следующие методы ТА: термогравиметрия (ТГ), и термогравиметрия по производной (ДТГ), позволяющие получать информацию о диапазонах и скоростях разложения материала и его газовыделения, дифференциально-термический анализ (ДТА) для получения данных о динамике тепловыделения или поглощения тепла. Кроме того, применялся совмещенный анализ выделенною горючего газа (АГГ), позволяющий получать данные о количестве и t динамических характеристиках выделения горючих газов (ГГ) в ходе термического анализа.

ТА исследования выполнялись с использованием двух разных классов приборов: термоаналитического комплекса "Du Pont-2100" и "Дериватограф С" Исследования проводились в предварительно оптимизированных условиях эксперимента. Для решения этой задачи варьировались: скорость нагрева, состав газовоздушной среды, форма, масса и дисперсность образца. Критериями выбора являлись приближенность к условиям начальной стадии развития реального пожара и соблюдения достаточной точности определения ТА характеристик и разрешения пиков кривых.

В указанных условиях проведены сравнительные ТА испытания различных образцов текстильных материалов (рассмотренных ранее) как чистых, так и из смеси - с различным соотношением 'процентным содержанием) компонентов, обработанные и не обработанные огнезащитными составами (МС-Т, ОСТМ-2000). Характерные данные ТГА приведены в табл.1.

Для Ц тканей анализ полученных ТА данных (табл.1) и зависимостей показал, что термодеструкция образцов защищенных составами "МС-Т' и "ОСТМ-2000", также как и исходных, сопровождается двумя, а для "ОСТМ-2000" - тремя, максимумами скорости потери массы и двумя пиками ДТА.

Сравнительный анализ ДТГ, ДТА и АГТ зависимостей показал, что процессы в области температур более 250 °С происходят с выделением горючих газов, при этом температуры максимумов скорости потери массы близки или совпадают с температурами максимумов тепловыделения и выделения горючих газов.

Таблица 1.

Характерные результаты исследования образцов тканей с различной степенью огаезащиты.

Состав ткани Огнезащитный состав Огнезащитная эффективность Тврэ» "С т., "С аь %/мии ъ, °с а2, %/мин т,. "С ai, %/мин ЯЦ,%

100% хлопок - ЛВ 252 348 41.4 375 24.8 - - 0.1

100% хлопок МС ТВ 192 276 30-3 305 9.5 - - 33

100% хлопок остм-2000 ТВ 231 298 49.3 - - 471 4.1 4.7

50%х/б, 50%ПЭ - ЛВ 281 358 23.6 454 17.1 559 6.9 0.5

50%х/б, 50%ПЭ остм-2000 тв 199 258 12.6 425 10.5 531 гл 9.4

100% полиэфир - ЛВ 386 - - 464 36.6 566 5Я 1.3

100% полиэфир остм-2000 ТВ 342 - - 421 31.7 • 555 2Л 3.2

33% х/б, 67 % ПЭ - ЛВ 27« 361 9.0 450 283 536 4.9 0.4

33% х/б, 67 % ПЭ остм-2000 ТВ 246 312 7.7 440 13.7 527 2.6 8.4

65% ПЭ, 35%-х/б - ЛВ 308 353 14.2 445 24.0 514 7.4 0.5

65% ПЭ, 35%-х/б После стирки - 298 363 20.6 448 18.0 502 8.3 0.1

65% ПЭ, 35%-х/б МС ЛВ 192 281 14.6 454 15.6 - - 63.

65% ПЭ, 35%-х/б (д) ОСТМ-2000 ТВ 221 281 9.5 431 7.4 558 2.7 8.3

49% ПЭ, 51%-х/б - ЛВ 300 355 17.8 452 15.7 531 7.4 1.3

49% ПЭ, 51%-х/б МС ЛВ 200 292 10.6 458 16.1 540 3.1 4.7

49% ПЭ, 51%-х/б ОСТМ-2000 ТВ 237 290 9.1 417 10.1 535 2Л 7.3

"Выделены жирным шрифтом характеристические данные ТА - показатели эффективности огаезащиты текстильного материала.

Отличия полученных результатов испытаний на пожарную опасность между исходными и огнезащищенными материалами на основе Ц ткани (па-

русина полульняная, бязь и т.д.) объясняются различием их термодеструкции.

Основные аспекты действия указанных антипиренов на деструкцию хлопковой ткани проявляются как в уменьшении скорости разложения макромолекул целлюлозы - гемицеллюлозы (интенсивность первого пика ДТГ -АО и соответственно скорости газификации сред;ы (причем амплитуда максимума скорости деструкции уменьшается примерно в четыре раза), так и в эффекте снижения максимальной скорости окисления карбонизованной после основного газовыделения составляющей материала - (интенсивность второго пика ДТГ - А2)- этапа термоокислительной деструкции в диапазоне температур 350-500 °С, ответственного за тление и разрушение карбонизированной сетки материала.

Данные композиционного анализа, на примере Ц ткани, показывают, что с обработкой ее ОС увеличивается количество образующегося кокса и увеличивается его устойчивость к окислению. (Рис.3)

Рис 3. ТГ (1,2,3,4) и ДТГ (Г, 2', У, 4') кривые окисления кокса образцов целлюлозной ткани с обработкой составами МС-Т и ОСТМ-2000; 1,1'- исходный образец ткани, 2,2' - 15% МС-Т; 3,3' - 20% МС-Т; 4,4' - 20% ОСТМ-2000; 5 - температура.

Полученные результаты анализа динамики выделения при термолизе горючих газов показывают, что на стадиях термодеструкции целлюлозы и окисления кокса происходит закономерное уменьшение интенсивности выделения ГГ и их суммарного выхода.

Для ТМ из смеси волокон анализ полученных ТА данных и зависимостей последовательного сравнительного термического анализа (ТА) - огне-защищенных и незащищенных исходных составляющих тканей, а также их композиций показал, что у них имеются также существенные закономерные отличия.

Изменение характеристик кривых ТА происходит так же, как и определяемая нормативным методом эффективность действия ОС, в зависимости от

.4-5)-

1ЯТ-

его реакционной способности и величины расхода (табл. 2 ]

......... — - ' ' « I» Г' ---- ---

Рис. 4. Характерные ТГА зависимости тканей из смеси волоков (Ц/ПЭ), обработанных составом ОСТМ-2000

I,1' 80:20%-Ц/ПЭ

II, II' 60:40 % - Ц/ПЭ Ш,НГ 65:35%-Ц/ПЭ

Данные композиционного анализа показывают, что с обработкой ткани ОС (и при увеличении его концентрации), увеличиваются количество образующегося при термическом воздействии кокса, а также его устойчивость к окислению. Данные анализа горючих газов (рис.5) показывают, что в результате огнезащитной обработки, в том числе при увеличении концентрации ОС, для ТМ происходит закономерное уменьшение суммарного выхода и ин-

тенсивности выделения ГТ, однако только для тканей обработанных составом ОСТМ-2000 указанное уменьшение наблюдается в области температур разложения полиэфира (350-500°С).

Рис. 5. Динамика выделения горючих газов при совмещенном термическом анализе образцов для смесовой ткани (67% полиэфир - 33% хлопок):

1 - исходный образец; 2 - привес 10% ОСТМ-2000; 3 - привес 20% ОСТМ-2000;

4 - привес 20% МС-Т; 5 - температура.

Таким образом, полученные результаты по корреляции данных ТА и стандартных методов оценки воспламеняемости и горючести текстильных материалов, обработанных огнезащитными составами, позволяют объяснить различия в эффективности исследованных огнезащитных составов на смесовые ткани различием механизма их действия. Так для состава ОСТМ-2000 он заключается не только в модифицировании хлопковой составляющей смешанной ткани, но и в ингибировании терморазложения второй составляющей - термопластичного полимера.

Состав "МС-Т' эффективен только для целлюлозных тканей, т.к. соединения неорганических солей фосфорной кислоты, в основном, влияют на процессы, протекающие в конденсированной фазе в направлении увеличения выхода нелетучего коксового остатка и уменьшения количества горючих

продуктов разложения, и не оказывают влияния в данном случае на подавление газофазных реакций горения полиэфира.

В третьей главе рассмотрены особенности оценки эффективности и выбора средств огнезащиты для обеспечения пожаробезопасности ТМ различного назначения (специальной защитной одежды, мягкой мебели и постельных принадлежностей)

Современная защитная одежда выполняет сложную и ответственную функцию обеспечения условий для безопасной и комфортной работы человека, в том числе, экстремальных условиях.

В зависимости от специфики эксплуатации, к этим материалам могут предъявляться и другие требования, которые должны быть четко сформулированы в технических условиях, как на материалы, так и на изделия в целом.

Особое место при рассмотрении требований к тепло- и огнезащитным характеристикам специальной защитной одежды занимает разработка комплекса критериев, показателей, их обеспечивающих и, соответственно, экспериментальных методов оценки этих показателей и, особенно, методов оценки, применительно к различным условиям их эксплуатации. При этом важно учесть, чтобы эти показатели и методы их определения были применимы в широком спектре востребованности и, в том числе, на этапе разработки новых рецептур ТМ с требуемыми свойствами.

В качестве комплекса параметров, регламентирующих пожаробезопас-ность, предлагается использовать следующие характеристики текстильных защитных материалов:

• воспламеняемость;

• устойчивость к воздействию лучистого теплового потока;

• устойчивость к непосредственному воздействию открытым пламенем.

Для определения воспламеняемости ТМ верхнего слоя рабочей одежды может быть использован разработанный нами ГОСТ Р 51080-96.

Для проведения исследований устойчивости к воздействию лучистого теплового потока нами была разработана экспериментальная установка, позволяющая воспроизводить различные по численному значению уровни лучистого теплового потока в диапазоне 0 до 60 кВт/м2, падающего на материал (или пакет материалов) и оценивать не только коэффициент ослабления, как это предложено в ИСО 6942, но также температуру обратной стороны поверхностного слоя защитной одежды или пакета материалов для оценки степени их безопасной эксплуатации применительно к кожному покрову человека.

Устойчивость материалов специальной защитной одежды к воздействию открытого пламени определяется величиной теплового потока, пропускаемого исследуемым защитным материалом при воздействии открытого пламени тепловой мощности до 80 кВг/м2. Измеряемой величиной, характеризующей сопротивляемость прохождению пламени и нагрева внутренней поверхности материала, является время увеличения температуры на 24° С.

Метод косвенно связан с определением условий, исключающих возможность нагрева внутренней поверхности одежды до температуры 45°С, путем определения критических дифференциальных условий достижения порогового значения равного 24° С.

Научный и практический интерес представляет определение оптимального соотношения компонентов состава ткани из смеси волокон, при котором наблюдается наибольший огнезащитный эффект от применения ОС.

Были проведены исследования на образцах различных материалов рабочей одежды, отличающихся между собой содержанием в составе материала хлопка и полиэфира (100% - хлопок; 60%- хлопок + 40% - полиэфир; 35% -хлопок + 65% - полиэфир; 20 % - хлопок + 80% - полиэфир; 100% - полиэфир). Все исследуемые образцы были обработаны антипиреном ОСТМ-2000 с одинаковым расходом с помощью шпосовочно-термофиксационного метода.

Исследования по оценке эффективности огнезащиты проводились разработанным комплексом методов. Было установлено, что оптимальное соотношение компонентов состава «хлопок-полиэфир» при котором огнезащита возрастает, составляет 60:40.

С целью объяснения полученных закономерностей были проведены термоаналитические исследования (табл. 2).

Таблица 2.

Результаты термогравиметрического анализа и определения кислородного индекса огнезащищенных тканей различного состава

Ткань Зольный ос- Коксовый ^макс, Тмакс> КИ,%

таток - остаток %/мин °с

Хлопок 14,1 56 19,2 281 51

(100%)

ПЭ(100%) 9,1 72 27,8 410 29

Хлопок:ПЭ 10,9 69 13 285« 32

(20:80) 19,3 396

Хлопок:ПЭ 13,0 68 М 288» 34

(35:65) 20,9 404

Хлопок:ПЭ 14,7 64 Ш 286* 42

(60:40) 9,4 437

* - температура первого лика

Анализ значений выявленных нами ТА критериев эффективности огнезащиты подтверждает оптимальность выбора рецептуры.

Так, для ткани с 40%ным содержанием ПЭ характерно самое большое снижение максимальной скорости разложения полиэфирной составляющей

(9,4 %/мин по сравнению с 27,8% /мин для 100% ПЭ), максимальное значение зольного остатка и минимальная потеря массы при 500°С.

Следовательно, в присутствии хлопка фосфорсодержащий замедлитель горения оказывает более существенное влияние на термолиз термопластичного волокнообразующего полимера, входящего в состав ткани, ингибируя его разложение.

По результатам испытаний оптимальной с точки зрения гигиенических свойств по максимальному содержанию хлопка без потери огнезащитных свойств также является рецептура ткани с полиэфиром и хлопком в соотношении 40:60.

Результаты сравнительного анализа эксплуатационных характеристик тканей из смеси волокон разработанной рецептуры и используемых тканей из термостойких волокон «Номекс», «Терлон», а также пакетов из этих материалов подтверждают возможность ее использования для специальной защитной одежды. При этом, предлагаемая огнезащищенная ткань не уступает по прочностным характеристикам и по показателям гигроскопичности, имея меньшую стоимость.

До настоящего времени для оценки пожароопасности тканей обивочных мебельных при проведении огнезащитной обработки использовали метод, изложенный в ГОСТ 50810-95, или метод КИ. Однако при таком подходе абсолютно не учитывались конструктивные особенности мебельных элементов. В связи с этим, нами разработаны методики, позволяющие определить комплекс показателей воспламеняемости и распространения пламени (тления) и классифицировать пожарную опасность мягкой мебели или ее элементов. Показатели определяются на разработанной экспериментальной установке, реализующей тепловое воздействие, имитирующее реальные условия и источники зажигания - зажженная спичка или сигарета.

Были проведены испытания на воспламеняемость элементов мягкой мебели из комбинаций материалов различного состава. В качестве обивочных материалов были использованы ткани отечественного производства, выпускаемые на хлопко-прядильных фабриках, трудновоспламеняемые ткани на основе термостойких волокон, натуральная кожа, винилискожа, огне-защищенные смесовые ткани из полиэфирных и хлопковых волокон. В качестве набивочных материалов - вспененный эластичный полиуретан (поролон), хлопчатобумажная вата.

Было установлено, что в испытаниях по разработанной методике при достаточном уровне сопротивления к воспламенению от малокалорийных источников зажигания некоторые ткани и материалы, например, огнезащи-щенные, трудновоспламеняклциеся (ТВ) целлюлозные ткани или ткани из смеси волокон полиэфира и хлопка, при использовании их в сочетании с лег-ковоспламеняемым набивочным материалом - хлопчатобумажной ватой, классифицируются, как легковоспламеняемые. Таким образом, испытания по разработанной методике, вошедшей в НПБ 257-2002 дают более точную

картину, приближенную к реальным условиям эксплуатации материала и его функциональному назначению.

Представляется, что различия в условиях экспериментов, обусловленные расположением и композиционным составом образцов, мощностью, расположением и продолжительностью действия источников зажигания двух рассматриваемых методов, меняют условия теплового воздействия на образец испытуемого материала и могут координально изменить картину воспламенения и распространения пламени одного и того же материала. Представляется целесообразным в дальнейшем сформировать регламентные требования, основывающиеся на предложенной классификации воспламенемо-сти материалов и ограничивающие применение легковоспламеняемых композиций мягкой мебели в общественных зданиях.

В связи с отсутствием требований и методов оценки, позволяющих установить уровень пожарной безопасности и классификацию воспламеняемости постельных принадлежностей, нами была разработана установка и методика классификационной оценки воспламеняемости постельных принадлежностей (аналог ИСО 12952), применимые для текстильных изделий, входящих в состав композиции постельных принадлежностей.

Эксперименты с использованием широкого класса материалов постельных принадлежностей, отличающихся, как по своему функциональному назначению, так и по используемым для них изготовления волокнам, показывают, что при одинаковых условиях испытаний, показатели воспламеняемости зависят от сочетания материалов в композиции. Так, введением в комплект материалов одного огнезащищенного компонента, можно достичь необходимого эффекта огнезащиты композиции в целом.

Для огнезащиты ТМ постельных принадлежностей может быть использован способ поверхностной обработки ОС. Однако, обеспечивая высокий огнезащитный эффект, ОС зачастую снижают эксплуатационные показатели текстильных материалов. С целью получения эффективной огнезащиты, при обработке тканей ОС без ухудшения прочностных характеристик и параметров дымообразования и выхода токсичных продуктов горения, были проведены исследования по оптимизации расхода огнезащитного состава «ОСТМ-2000» при поверхностной обработке с применением разработанного комплексного подхода к оценке эффективности огнезащиты (с использованием совокупности методов).

Результаты исследований показали, что оптимальная концентрация состава «ОСТМ-2000», составляет 15% с расходом на 1 м2 целлюлозной ткани (плотностью 182 г/м2) 150 г, что существенно ниже значений технологических параметров, широко используемых в настоящее время в этой области, огнезащитных составов «Пироватекс» и «Антипирен Т-2».

Проведены исследования по определению выхода токсичных продуктов горения СО и СОг, а также дымообразующей способности ТМ. Полученные экспериментальные данные подтвердили возможность применения огнезащитного состава ОСТМ-2000, снижающего эффект токсичного выхода

газообразных продуктов терморазложения и дымообразов&ния обработанных им тканей. Кроме того, технология обработки позволяет получить текстильные материалы пониженной пожарной опасности устойчивые к сухим чисткам без изменения огнезащитного эффекта, с хорошими санитарно-гигиеническими свойствами без ухудшения прочностных показателей.

Таким образом, проведенные исследования подтвердили целесообразность применения предложенного огнезащитного состава ОСТМ-2000, для снижения горючести, воспламеняемости, токсичности продуктов горения при термодеструкции ТМ без существенного снижения их качественных показателей.

Четвертая глава посвящена разработке системы и методов контроля качества огнезащиты ТМ.

Для подтверждения соответствия огнезащитных составов своему назначению и обеспечения надежности и качества огнезащитной обработки требуется разработка объективных методов контроля огнезащитной эффективности.

Кроме установления соответствия внешнего вида и технологических показателей покрытия, требованиям технической документации на применение, технологии производства и эксплуатации, обеспечивающих требуемую огнезащитную эффективность, необходимо наличие экспресс-методов контроля качества обработанного огнезащитным составом текстильного материала.

Осуществление инструментального экспресс контроля предлагается проводить с использованием двух подходов (принципов испытаний).

Первый - оценочный подход. Для оценки качества огнезащиты непосредственно на объекте выбраны два метода, отличающиеся использованием 2-х различных источников зажигания (воспламенения) - свеча и спиртовая горелка. Проведенные сравнительные исследования показали, что более объективным является метод с использованием спиртовой горелки.

Второй - более точный и информативный, проводимый в лабораторных условиях, на отобранных на объекте образцах малого размера. В качестве такого метода был выбран ТА, осуществляемый путем сравнения термоаналитических характеристик и параметров огнезащищенного текстильного материала с данными, представленными в технической документации на его производство или полученными при первичных испытаниях образцов рассматриваемого огнезащищенного текстильного материала.

Проведенная оценка возможности применения данного метода для контроля соответствия пропитанного текстильного материала нормативному показателю воспламеняемости дала положительные результаты. Полученные результаты показали, что метод позволяет различить материалы, пропитанные по норме и пропитанные с отклонением от нормы примерно на 20%.

Анализ результатов, представленных в главе 2 (табл.1) исследований и применения ТА характеристик ТМ показал, что при отклонении расхода ОС от нормативного, наиболее информативными ТА характеристиками, свидетельствующими о наличии и действии огнезащитного состава являются:

- увеличение зольного остатка (%) при температуре окончания процесса деструкции;

- изменение точек максимумов ДТГ кривой (Т^х, °С; А,%*мин-1);

- изменение Тнрэ - экстраполированной точки начала разложения).

В качестве критериев экспресс-оценки эффективности огнезащиты для задач контроля качества огнезащиты, контроля соответствия пропитанного текстильного материала нормативному показателю воспламеняемости были выбраны приведенные ниже характеристики ТА кривых (термоаналитические показатели качества).

Результаты исследований показали, что для тканей на основе хлопка контроль огнезащшценности целесообразно проводить: по величине зольного остатка, температуре максимума 1го пика - Ттах1, величине (амплитуде максимума) второго пика - А2,%*мин-1. Для смешанных тканей контроль огнезащшценности необходимо проводить по величине зольного остатка;

температуре максимума 2го пика - Тщ^й ; величине второго или третьего пика - А2,%/мин.

В ходе проведения Исследований разработана методика экспресс-контроля качества огнезащиты текстильных тканей с применением методов ТА для контроля качества выполненных огнезащитных работ, а также в рамках лицензирования деятельности по проведению огнезащитных работ и сертификации услуг в этой области.

Разработаны технические требования к аппаратуре применяемой для контроля качества огнезащиты текстильных материалов, оптимальные условия экспериментов и требования к подготовке образцов.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Выбраны методы и разработаны методики классификационной оценки огнезащитной эффективности ТМ в зависимости от функционального назначения (шторы, занавеси, материалы специальной защитной одежды, элементы мягкой мебели, постельные принадлежности);

2. Выявлено влияние состава и структуры исходных и огнезащищенных ТМ на скорость распространения пламени,

3. С использованием аппаратуры комплексного ТА, совмещенного с методом AIT и методики композиционного анализа установлены основные закономерности изменения процесса пиролиза и термоокисления Ц, ПЭ и из смеси тканей ( с различным соотношением ПЭ.Ц) в зависимости от химической природы огнезащитного состава и его концентрации

4. В результате ТА исследований исходных ТМ и с поверхностной огнезащитной обработкой огнезащитными составами на основе солей фосфорной кислоты и фосфоразотсодержащих препаратов установлены критерии эффективности огнезащиты для Ц, ПЭ и из смеси тканей.

Наиболее полно и однозначно определяющие эффективность огнезащитного действия средств огнезащиты ТМ являются:

- для целлюлозных материалов: коксовый остаток, скорость окисления кокса, температура максимума первого пика, величина - амплитуда интенсивности второго пика

- для смешанных и полиэфирных материалов: коксовый остаток, скорость окисления кокса, экстраполированная температура начала разложения, ДТГ, величина - амплитуда интенсивности третьего пича

5. Разработана методика с использованием аппаратуры ТА для решения задач оценки эффективности средств поверхностной огнезащитной обработки ТМ и качества огнезащитных работ.

6. Разработан метод экспресс оценки качества огнезащитной обработки ТМ на объекте с использованием в качестве источника зажигания спиртовой горелки

7. Выявлены наиболее эффективные ОС и проведена оптимизация концентрации и расхода состава для каждой группы ТМ из Ц, ПЭ и из смеси волокон (с различным соотношением ПЭ/Ц)

8. Разработаны нормативные документы для задач сертификации огнезащитных средств для ТМ и контроля качества огнезащмты

Результаты диссертационной работы отражены в следующих публикациях:

1. Зубкова Н.С., Бутылкина Н.Г., Константинова Н.И., Болодьян Г.И. Снижение горючести тканей из смеси хлопчатобумажной пряжи и полиэфирного волокна. //Химическая технология, 2001, № 8, С 17-20.

2. Зубкова Н.С., Бутылкина Н.Г., Константинова Н.И., Болодьян Г.И. Снижение пожароопасности текстильных материа юв на основе полиэфира. // Сборник материалов I международной научно-практической конференции «Проблемы обеспечения пожарной безопасности Северо-Западного района», Санкт-Петербург, 2001, С .262-263.

3. Смирнов Н.В.Донстантинова Н.И.,Терешина Н.А.болодьян ГЦ К вопросу об оценке эффективности огнезащиты материалов для постельных принадлежностей. // Сборник материалов XVI Научно-практической конференции «Крупные пожары: предупреждение и тушение», Москва, 2001, С.216-218,

4. Болодьян Г.И., Зубкова Н.С., Бутылкина НГ., Константинова Н.И., Молчадский О.И. Сравнительная оценка эффективности фосфоразотсодержащих замедлителей горения для текстильных материалов. // Сборник материалов XVI Научно-практической конференции «Крупные пожары: предупреждение и тушение», Москва, 2001, С. 214-216.

5. Болодьян Г.И., Константинова Н.И., Дудеров Н.Г. Зубкова Н.С. Снижение пожарной опасности тканей для защитой одежды из из смеси волоокон. // Материалы VII Научно-практической конференции «Техносферная безопасность», Росгов-на Дону, 2002, С. 247-251.

6. Зубкова Н.С., Болодьян Г.И., Константинова Н.И, Терешина НА Принципы выбора тканей для изготовления пожаробезопасной спецодежды. // Текстильная промышленность, 2002, № 10, С. 19-21.

7. Константинова Н.И, Болодьян Г.И. Огнезащита тканей для рабочей одежды из из смеси волокон. // Сборник материалов Международного симпозиума «Комплексная безопасность России - исследования, управление, опыт», Москва, 2002, С.318-319.

8. Зубкова КС., Константинова Н.И., Болодьян Г.И. Огнезащищенные текстильные материалы. // Сборник материалов Международного симпозиума «Комплексная безопасность России - исследования, управление, опыт», Москва, 2002, С. 124-125.

9. Болодьян Г.И. Комплексный подход к созданию огнезащищенных текстильных материалов. // Пожарная безопасность, 2003, № 1, С.24-24.

10. Дудеров Н.Г., Константинова ПИ., Молчадский О Л, Болодьян ГЛ. Оценка качества огнезащитной обработки тканей. // Пожарная безопасность, 2003, № 4, С. 103-107.

11. Дудеров Н.Г., Константинова Н.И., Молчадский ОН, Болодьян Г.И. Контроль качества огнезащиты специальной защитной одежды. // Сборник материалов XVIII научно-практической конференции «Снижение риска гибели людей при пожарах», Москва, 2003, С.177-178.

Подписано в печать 23.03.04 г. Формат 60x84/16. Печать офсетная. Усл. печ. л. 1,63 . Уч.-изд. л. 1,43. Т. - 90 экз. Заказ № 36.

Типография ФГУ ВНИИПО МЧС России. 143903, Московская обл., Бапагинхинский р-н, пос. ВНИИПО, д. 12

*

í

отщ— QÇ-.Zg

РНБ Русский фонд

2006-4 5760

/Г

i

О"

» \ í \

1 5 АПР 200K.V

ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

1.1. Состояние вопроса

1.2. Снижение горючести и методы получения огнезащищен-ных текстильных материалов на основе натуральных и синтетических волокон и их смеси

1.3. Методы исследования и критерии оценки пожароопасно-сти текстильных материалов в зависимости от их функционального назначения

1.4. Обоснование выбора исследований

2. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ГОРЕНИЯ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ, ПОДВЕРГНУТЫХ ОГНЕЗАЩИТНОЙ ОБРАБОТКЕ

2.1. Объекты исследований

2.2. Исследование основных зависимостей влияния плотно-ри сти, химического состава, структуры на воспламенение и распространение горения по текстильным материалам

2.3. Результаты исследования сравнительной эффективности действия огнезащитных составов «МС-Т» и «ОСТМ-2000» на тканях из натуральных, смесовых и полиэфирных волокон

2.4. Исследование специфики процессов термодеструкции и термоокисления огнезащищенных текстильных материалов методами комплексного и совмещенного термического ана

2.4.1. Изучение закономерностей термоокислительного разложения огнезащищенных целлюлозных тканей

2.4.2. Изучение закономерностей термоокислительного разложения огнезащищенных тканей из смесовых и полиэфирных волокон

3. ОСОБЕННОСТИ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ И ВЫБОРА СРЕДСТВ ОГНЕЗАЩИТЫ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПОЖАРОБЕЗОПАСНОСТИ ТМ РАЗЛИЧНОГО НАЗНАЧЕНИЯ

3.1. Комплексная оценка огнезащитной эффективности тканей для специальной защитной одежды

3.1.1. Выбор методов оценки пожаробезопасности материалов для специальной защитной одежды

3.1.2. Комплексные исследования по разработке смесовых тканей для изготовления специальной защитной одежды с целью получения высокого огнезащитного эффекта при поверхностной обработке

3.2. Оценка эффекта огнезащиты тканей, используемых для изготовления элементов мягкой .мебели

3.2.1. Классификация элементов мягкой мебели по воспламеняемости

3.2.2. Особенности огнезащиты ТМ, используемых при изготовлении мягкой мебели

3.3. Оценка эффекта огнезащиты текстильных материалов для постельных принадлежностей

3.3.1. Классификация воспламеняемости материалов для постельных принадлежностей

3.3.2. Исследования влияния огнезащитной обработки на основные эксплуатационные свойства тканей

4. РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ И МЕТОДОВ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ОГНЕЗАЩИТЫ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

ВЫВОДЫ

Производство текстиля и одежды относится к одной из древнейших технологий. Текстильные материалы (ТМ), в основе которых лежат природные или химические полимеры органической природы, являются горючими материалами.

ТМ, используемые в одежде, в обустройстве дома, в технике могут быть и реально являются источниками возгорания. По статистике значительная доля причин возгорания при пожарах связана с текстильными материалами. Особенно возрастает риск возгорания и тяжесть его последствий в местах общественного назначения: магазины, больницы, гостиницы, концертные залы, детские учреждения, железнодорожный транспорт, самолеты, автомобили и д.р., где широко используются ТМ (занавеси, напольные покрытия, настенные покрытия и др.).

Все ТМ в основе своей содержат органические полимеры, разлагаю-f щиеся при температуре выше 300° С с образованием газообразных продуктов, часть из которых горючие и поддерживают горение при определенных условиях.

Все ТМ горят, но их способность к возгоранию и скорость горения разная и определяется тремя основными характеристиками: химическим строением волокно-образующих полимеров (ВОП), физической структурой воло-/ кон и ТМ в целом, условиями окружающей среды. Целлюлозные волокна и материалы из них быстро распространяют пламя по поверхности, шерстяные материалы обладают значительно меньшей горючестью, трудно загораются, горят медленнее, гаснут при удалении из пламени. Многие синтетические термопластичные волокна в пламени сначала плавятся, а затем расплав загорается. Между термостойкостью полимеров и их горючестью существует взаимосвязь. Термостойкие волокна обладают большей огнезащищенностью.

Источником, вызывающим возникновение горения, могут служить физические, химические и микробиологические процессы, происходящие в системе и способствующие образованию тепла.

Интенсивность развития процесса горения зависит от количества поступающего воздуха, интенсивности его продвижения, а также свойств материала и его положения в тепловом потоке.

Чем больше площадь охвата тепловым потоком, создаваемым горящей частью материала или внешним источником нагрева, тем интенсивнее при прочих равных условиях становится процесс горения.

Нагревание материалов и их воспламенение могут происходить различными путями:

- при непосредственном соприкосновении материала с источником тепла (открытое пламя, нагретая поверхность, искра);

- радиацией, т.е. при воздействии лучистого тепла от источника нагрева, конвекцией (при передаче тепла материалу посредством воздуха или иного газа, находящегося в движении);

- при химическом или микробиологическом процессе, происходящим с выделением тепла.

Принципиально повышать устойчивость к горению ТМ (придавать им огнезащитные свойства) можно двумя путями:

- создавать огнестойкие ВОП;

- использовать специальные препараты — антипирены, снижающие горючесть ТМ.

В настоящее время в нашей стране придание ТМ огнезащитных свойств происходит, в основном, за счет обработки материалов антипирена-ми, препятствующими процессу распространения пламени по ткани или изделию. Это наиболее перспективное направление для широкого спектра их использования. Оно экономически более выгодно, чем получение, например, ТМ из термостойких волокон или модифицированных термостойких материалов.

Данная ситуация требует конструктивного решения проблемы не только за счет модификации уже известных методов защиты ТМ, но и совершенствованием экспериментальной и нормативной баз оценки их огнезащитной эффективности.

Кроме подбора методов оценки эффективности огнезащитных свойств текстильных материалов, обработанных замедлителем горения, необходимо учитывать область дальнейшего использования конкретного материала или изделия из него.

При оценке эффективности огнезащитного состава на конкретном типе применяемой ткани необходимо учитывать влияние возможной чистки, а при необходимости стирки на сохранение огнезащитных свойств текстильного материала, поэтому в нормативной документации на состав должна быть отражена информация о кратности сухой или влажной стирки с сохранением огнезащитного действия.

В данной работе, с учетом проведенных исследований, выявлены основные закономерности огнезащиты текстильных материалов (ТМ), пути ее улучшения и оценки, а также предложены пути усовершенствования нормативной базы контроля качества огнезащиты.

Цель работы:

Целью настоящей работы является изучение закономерностей возникновения горения ТМ в зависимости от их плотности, структуры и химического состава. Разработка системы комплексной оценки эффективности огнезащиты текстильных материалов (ТМ) различной области применения и контроля ее качества.

Для достижения указанной цели в работе необходимо было решить следующие задачи:

-исследовать основные зависимости воспламенения и распространения пламени огнезащищенных ТМ от состава и структуры волокон мри воздействии источников зажигания;

-выбрать лабораторные методы оценки и установить критерии эффективности огнезащиты ТМ в зависимости от функционального назначения;

-исследовать сравнительную эффективность фосфорсодержащих огнезащитных составов в зависимости от их вида и концентрации, а также от типа и структуры ТМ на основе полиэфирных (ПЭ), целлюлозных (Ц) и смеси полиэфирных и целлюлозных (ПЭ/Ц) волокон;

- исследовать эффективность действия нового огнезащитного состава «ОСТМ-2000», являющегося аммонийной солью фосфоновой кислоты, на тканях из Ц, ПЭ и ПЭ/Ц волокон;

- исследовать термоаналитические (ТА) характеристики ТМ на основе ПЭ, Ц, термостойких и смешанных ПЭ/Ц волокон, обработанных различными огнезащитными составами (ОС);

- оценить возможность применения ТА методов для оценки эффективности огнезащитного действия средств и контроля качества огнезащитной обработки ТМ;

- разработать экспресс-методы оценки контроля качества ОС на объектах;

- разработать нормативные документы по сертификации огнезащитных средств для ТМ и контроля качества огнезащиты. .

Обоснованность научных положений, выводов, сформулированных в диссертационной работе, подтверждена достаточным количеством экспериментальных исследований, апробацией методик, соответствием результатов лабораторных и стендовых испытаний.

Экспериментальные исследования проведены применительно к ТМ различного функционального назначения: портьеры, шторы, занавеси, мебельные и постельные композиции, материалы специальной защитной одежды.

В диссертационной работе использованы термоаналитический и композиционный анализ, стандартные методы определения пожароопасности, исследования основных эксплуатационных свойств ТМ — гигроскопичности, прочностных характеристик.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Получеши зависимости возникновения горения от физико-химических свойств ТМ

2. Выбраны методы и разработаны методики классификационной оценки эффекта огнезащиты ТМ в зависимости от функционального назначения (шторы, занавеси, материалы специальной защитной одежды, элементы мягкой мебели, постельные принадлежности); определены методики комплексных, совмещенных ТА--исследований, позволяющие объективно исследовать влияние огнезащитной обработки на термодеструкцию текстильных материалов;

- установлены особенности термоокислительного разложения тканей из ПЭ, Ц, термостойких волокон и смеси ПЭ/Ц волокон с поверхностной обработкой аммонийной солью фосфоновой кислоты, заключающиеся в изменении величины карбонизованного остатка, скорости окисления коксового остатка, тепловыделения и параметров динамики выделения горючих газов;

2. - выявлена зависимость способности к распространению пламени тканей из смешанных волокон от их соотношения в составе материала и текстильной структуры;

- установлены закономерности изменения термоокислительной деструкции тканей, обработанных ОС, в зависимости от соотношения в смеси Ц и ПЭ волокон;

- определены ТА критерии оценки эффективности огнезащитных составов различной природы и концентрации для тканей из ПЭ, Ц и смеси ПЭ/Ц волокон;

- определены оптимальные соотношения полиэфирных волокон с хлопком для смесовых тканей, обработанных ОС, обуславливающие получение материала пониженной горючести;

- разработан инструментальный метод оценки качества огнезащиты на микрообразцах;

- разработаны экспериментальные методики контроля качества огнезащиты ТМ на объектах.

Практическая значимость работы.

- разработаны методики классификационной оценки огнезащитной эффективности ТМ в зависимости от функционального назначения (шторы, занавеси, материалы специальной защитной одежды, элементы мягкой мебели, постельные принадлежности);

-установлены ТА критерии оценки эффективности огнезащиты и контроля качества огнезащитными составами для тканей на основе ПЭ, Ц и смеси ПЭ/Ц волокон;

- разработан инструментальный метод оценки качества огнезащиты на микрообразцах и экспериментальные методики контроля качества огнезащиты ТМ на объектах;

- разработаны текстильные материалы пониженной горючести на осно-' ве смесовых (ПЭ/Ц) волокон путем огнезащитной обработки и выбора оптимального соотношения компонентов;

-предложен состав «ОСТМ-2000», обеспечивающий эффективную огнезащиту для тканей из ПЭ, Ц и смеси ПЭ/Ц волокон, апробированный в опытно-промышленных условиях ООО «Герметстрой». Обработанные указанным составом текстильные изделия (шторы, тюль, элементы мягкой мебели и постельных принадлежностей) при проведении крупномасштабных экспериментов во ВНИИПО МЧС России обеспечили не распространение пожара по макету комнаты гостиничного номера.

Диссертация обобщает результаты исследований, которые проводились при непосредственном участие автора в ФГУ «Всероссийский ордена знак Почета научно-исследовательский институт противопожарной обороны» (ФГУ ВНИИПО МЧС России) с 1999 года при выполнении ряда Государственных программ и плана НИОКР ФГУ ВНИИПО МЧС России.

Выводы и рекомендации реализованы при разработке следующих нормативных документов для задач сертификации огнезащитных средств ТМ и контроля качества огнезащиты:

1. НПБ 257-2002 «Материалы текстильные. Постельные принадлежности. Мягкая мебель. Шторы. Занавеси. Методы испытаний на воспламеняемость».

2. «Руководство по огнезащите текстильных материалов».

Апробация работы:

Основные результаты работы докладывались на I международной научно-практической конференции «Проблемы обеспечения пожарной безопасности Северо-Западного района» (Санкт-Петербург, 2001), XVI Научно-практической конференции «Крупные пожары: предупреждение и тушение» (Москва, 2001), VII Научно-практической конференции «Техносферная безопасность» (Ростов-на Дону, 2002), Международном симпозиуме «Комплексная безопасность России — исследования, управление, опыт» (Москва, 2002).

Публикации: по материалам выполненных диссертационных исследований опубликованы 11 печатных работ.

Объем и структура работы: работа состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы и приложений. Материалы изложены на 142 страницах машинописного текста, включающего 28 таблиц и 38 рисунков.

Автор выражает признательность руководству ФГУ ВНИИПО МЧС России за предоставленную возможность в проведении исследований, а также особую благодарность: д.т.н., проф. Копылову Н.П., д.т.н. Смирнову Н.В., д.хим.н. Зубковой Н.С., к.хим.н. Дудерову Н.Г., к.т.н. Михайловой Е.Д., к.хим.н. Бутылкиной Н.Г., к.т.н. Молчадскому О.И., к.т.н. Логинову В.И., Те-решиной Н.А., Нагановскому Ю.К., Семибратовой И.С. за оказанную консультативную и практическую помощь при работе над диссертацией и проведении исследований.

ВЫВОДЫ

1. Выбраны методы и разработаны методики классификационной оценки огнезащитной эффективности ТМ в зависимости от функционального назначения (шторы, занавеси, материалы специальной защитной одежды, элементы мягкой мебели, постельные принадлежности);

2. Выявлено влияние состава и структуры исходных и огнезащищенных ТМ на скорость распространения пламени

3. С использованием аппаратуры комплексного ТА, совмещенного с методом АГГ и методики композиционного анализа установлены основные закономерности изменения процесса пиролиза и термоокисления Ц, ПЭ и из смеси тканей ( с различным соотношением ПЭ.Ц) в зависимости от химической природы огнезащитного состава и его концентрации

4. В результате ТА исследований исходных ТМ и с поверхностной огнезащитной обработкой огнезащитными составами на основе солей фосфорной кислоты и фосфоразотсодержащих препаратов установлены критерии эффективности огнезащиты для Ц, ПЭ и из смеси тканей.

Наиболее полно и однозначно определяющие эффективность огнезащитного действия средств огнезащиты ТМ являются:

- для целлюлозных материалов: коксовый остаток, скорость окисления кокса, температура максимума первого пика, величина — амплитуда интенсивности второго пика

- для смешанных и полиэфирных материалов: коксовый остаток, скорость окисления кокса, экстраполированная температура начала разложения, ДТГ, величина — амплитуда интенсивности третьего пика

5. Разработана методика с использованием аппаратуры ТА для решения задач оценки эффективности средств поверхностной огнезащитной обработки ТМ и качества огнезащитных работ.

6. Разработан метод экспресс оценки качества огнезащитной обработки ТМ на объекте с использованием в качестве источника зажигания спиртовой горелки

7. Выявлены наиболее эффективные ОС и проведена оптимизация концентрации и расхода состава для каждой группы ТМ из Ц, ПЭ и из смеси волокон (с различным соотношением ПЭ/Ц)

8. Разработаны нормативные документы для задач сертификации огнезащитных средств для ТМ и контроля качества огнезащиты

1. Fiber Organon, Washington, USA, 06, 2002

2. Asian Textile Y., August 2002 p. 76

3. Айзенштейн Э.М. Мировой баланс текстильного сырья в 2001 году. // Текстильная промышленность, 2002, № 10 с. 32-36

4. Айзенштейн Э.М. Полиэфиры: прогноз на завтра. // Текстильная промышленность, 2002, № 1 с. 33-35

5. Айзенштейн Э.М. Производство химических волокон и нитей, преимущественно полиэфирных на современном этапе. // Хим. Волокна, 1999, № 5 -с. 3-12

6. Перепелкин. К.Е. Физико-химическая природа и структурная обусловленность уникальных свойств полиэфирных волокон. // Химические волокна, 2001, № 5 с. 8

7. Болодьян Г.И., Константинова Н.И., Зубкова Н.С., Бутылкина Н.Г. Снижение горючести тканей из смеси хлопчатобумажной пряжи и полиэфирного волокна. // Химическая технология, 2001, № 8 с. 17-20

8. Одинцов Л.Г. Требования к тканям для специальной защитной одежды спасателей МЧС России. // Тез. докл. Междунар. конф. «Хим. Волокна -2000»,Тверь,2000.- Т. 2-с. 147-1509. «Пожары и пожарная безопасность» // Статистический сборник, М: ВНИИПО, 2003 с. 19

9. Ю.Асеева P.M., Зайков Е.Г. Горение полимерных материалов. -М: Наука, 1981-с. 280

10. Wall L.A. In: Flammability of Solid Plastics, Wesport, 1976, v.7- p.323

11. Ксандопуло Г.И. Химия пламени. M. Химия, 1980 - с. 256

12. Пузикова Н.П., Лукьянова В.А., Журавлева Н.В. и др. Влияние волокнистого состава пряжи на огнезащитные свойства тканей из смешанных волокон. // Межвуз. сборник научн. трудов. — М: 1992 с. 55-63

13. Перепелкин К.Е. Структура и свойства волокон. — М: Химия, 1985 — с. 208

14. Дудеров Н.Г., Нагановский Ю.К., Ярош В.Л. Исследование динамики дымовыделения в сочетании с методами термического анализа. М.: По-жаровзрывобезопасность, 1994- том 3,№ 1 -с. 11-14

15. Корольченко А .Я., Дудеров Н.Г., Нагановский Ю.К. и др. Применение физико-химических методов при разработке огнезащитных пенополиуретанов. // В кн. "Химия и технология пенополиуретанов". Тез.докл. респ. семинара. -Рига, 26-30 июня 1990 г

16. Термо- и жаростойкие негорючие волокна. // под ред. Конкина А.А. М: Химия, 1978-с. 422

17. Files et tissus. Premiere vision tissus creotion. Deuxieme jeunesse de laviscose JF-80. L'industrie textile, 1980, N. 1100 p. 433

18. Einsele U. Uber die Flammfest ansrustung von Textilien. Test. Praxis, 1972, Bd.27, №.3 - p. 172-175

19. Vorster Monty. Ammonium polyphosphate — the multipurpose flame retardant. pect. Chem., 1984, v. 4. №4 - p. 17-20

20. Палига С, Яворска И., Домбровска Л. Огнезащитная отделка тканей из целлюлозных волокон. // Технико-экономич. информ. бюллетень по легкой промышленности, 1993, №2 —с. 17-19

21. Бутылкина Н.Г., Константинова Н.И., Тюганова М.А. Оценка эффективности огнезащиты декоративно-отделочных тканей. // Пожаровзрывобезо-пасность, 1993, №2-с. 17-19

22. Chemiefasern // Text-Ind, 1983, № 1 p. 1030. Патент 57-117671 (Япония)

23. Einselle U. // Text-Prax. Int. -1980. Vol. 35. -N 1. P. 782, 835-843.

24. Zahan A.U., Stannett V., Liepins R. // Radia Phys. and Chem. -1980. Vol. 16. -N4. p. 265-276.

25. Mey-Marom A., Rajbenbach I.A. // J. Appl. Polym. Sci. 1983. Vol. 28. - № 7.-p. 2411-2424.34. Патент 42116221 (США).

26. Behnke Wallace P. Aramid fibers for protective clothing. "Proc. Symp. Text. Flammabil., New York, 1978". East Greenwich, R. 1., 1978 p. 148—167

27. Wagner W.S. Trevira R 271 polyester staple fiber for products requiring flame resistance. «Proc. Syrnp. Text. Flammabil., New York, 1978». East Greenwich. R. 1., 1978-p. 186—205

28. Muller S.,Zimmermann H. Flame retardant Trevira types, their properties and fields of application. "Chemiefasern Textilind", 1980, № 1

29. Haberstock H.F. Acrylic staple fibres, flameretardant polyester and acrylic apun yarns in the knitwear and high-pile sectors. "Chemiefasern-Textilind.", 1980, 30/82, № 4 p.p. 326, 329 - 330, 332 - 333

30. Chem. Fibers Int., № 3, 52, 2002 p. 148

31. Перепелкин K.E. Основные мировые тенденции в производстве и потреблении вол окон./Текст, химия. Спец. вып РСХТК, -2003. -№1 (21).-С.31

32. IMO Методика огневых испытаний тканей

33. DIN 54335. Испытание текстильных изделий. Определение характеристик горения.

34. ГОСТ Р 50810-95 Пожарная опасность текстильных материалов. Ткани декоративные. Метод испытания на воспламеняемость и классификация.

35. ГОСТ 15898-70. Ткани льняные и полульняные. Метод определения огнеупорных свойств.

36. Стандарт ВИАМ. Материалы текстильные для авиастроения. Определение горючести.

37. UNE 40-306-75. Norma Espanola. Determinacion de la resistencia a la Llama en los tejiodos.

38. ИСО 8191-83 "Воспламеняемость мягкой мебели"

39. ИСО 9239-88 "Определение критического теплового потока распространения пламени по текстильным покрытиям полов"

40. ИСО ДИС ASTM-98 «Постельные принадлежности. Поведение постельных принадлежностей при горении»

41. ISO 6942-81 «Одежда для защиты от воздействия тепла и пламени. Методика оценки поведения материалов и выполненных на их основе композиций под воздействием теплового излучения».

42. ISO DIS 9151 "Защитная спецодежда. Оценка свойств материалов для защиты от огня"

43. DIN 4102. Part 1. Fire performance of building materials and components. Building materials.

44. Reglementation de Putilisation de centains materiaux et produits dans les etablissements recevantdu public/Journal officiel No. 7.01.1976/77.

45. Techn. Information Bulletin № 116. State of California, Departament of Consumer Affairs Bureau of Home Furnishings, Jan. 80

46. Techn. Information Bulletin № 117. Requirements, test procedure and apparatus for testing the flam retardance of resilient filling materials used in upholstered furniture. State of California, Techn. Information Bulletin № 116

47. BS 5852. Fire tests for furniture.

48. NBN S 21-302 Cigarette and match type flame test/ Draft 1982.

49. NT Fire 014. Furniture upholstered seats ignitability/ May 1986.

50. ONORM В 3825. Brandverhalten von Ausstattungsmaterialien. Prufung von Mobelbezugen. July 1985.

51. Metodo CSE RF 4/83. Supplemento ordinario della gazetta Uffiziale n. 234 del 25. Agosto 1984.

52. The Upholstered Furniture (Safety)(Amendment) Regulations 1983/519 HMSO.

53. Правила пожарной безопасности Российской Федерации п.7.60

54. НПБ 109-96 «Вагоны метрополитена. Требования пожарной безопасности»

55. ГОСТ 12.1.044-89 «Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения».

56. ASTM Е 698-79.Standart test metod.

57. Wendlandt W.W. Thermal analysis.-New York:Wiley,1986 p. 814

58. Тезисы докладов HTC "Применение термического анализа для интенсификации технологических процессов и создания прогрессивных материалов", Минск, 1988-с. 197

59. Новиков С.Н., Оксентьевич JI.A., Нелюбин Б.В. и др. Достижения в области создания полимерных материалов с пониженной горючестью.- Пластические массы, 1985, № 7 с. 25-30

60. Булгаков В.К., Кодолов В.И., Липанов A.M. Моделирование горения полимерных материалов. // М: Химия, 1990 с. 240

61. Баратов А.Н., Андрианов Р.А., Корольченко А.Я. и др. Пожарная опасность строительных материалов. // М.:Стройиздат,1988 с. 380

62. Дудеров Н.Г., Смирнов Н.В. Перспективы развития методов оценки пожарной опасности метериалов и средств огнезащиты. // Юбилейный сборник трудов ВНИИПО МВД России, М., 1997

63. Первая международная конференция по полимерным материалам пониженной горючести. Тезисы докладов.- Алма-Ата,25-27 сентября 1990 г.

64. Международная конференция по полимерным материалам пониженной горючести. Тезисы докладов,- Волгоград, 1995 г.

65. Chiu J. A Combained. TG-GC-MS System for Matterials Charactarization. -Analitical Calorimetry. New York : Plenum Press , 1984, V5 - p. 197-207

66. Widaman G. Application of Modern Thermal Analysis. Swiss chem., 1985, V7 (5a)-p. 49-52

67. Lawson D.F. Methods for Reduction of Smoke from Burning Polymers. Flame-Retardant Polymeric Materials,V 3. New-York, Plenum Press, 1982.

68. Kaplan H.L., Switzer W.G., Hirschler M.M., Coaker A.W. Evaluation of smoke toxuc potency test methods : Comparison of the NBS cup furnace, the radiant furnace and the UPITT tests. S. Fire Sci.- 1989. - 7, № 3 - p. 7

69. Johnson B.B., Chiu J. Coupled Thermogravimetry/Photometry for Polymer -f. Ignition Studies. Thermochimica acta, 1981, V 50, N 1- p. 57-67

70. Einhorn I.N. Computirized Analitical System for the Analysis of the Thermal Decompozition on Products.-Int.Symp. on Physiological and Toxicological Aspects of Combastion Products . Washington , 1976 - p. 181-214

71. McEwen D., Lee W. Combined TGA and Infrared Analysis of Polymers.

72. Thermochimica acta, 1985, V86 p. 251 -256

73. Chan H.Measurement of Hydrochloric Acid Emission from Burning PVC * compounds. Jornal of Fire Sci., 1984, V2, № 2-p. 106-122

74. Koshik M., Reiser V. Pouzitie Metod Termickej Analyzy pre Hod-notenie Horlavosti Polymerov.-Horlavost MateriaIov,Bratislava,1982,N8 p. 9-11

75. De Ris. Flammability Testing State-of-Art.-Fire and Materials, 1985,V9, № 2 -p. 75-80

76. Paul K. Characterization of the Burning Behavior of Polimeric Materials.-Fire d and Materials, 1984,V8, №3-p. 137-147

77. Balog K.,Kosik S.,Kosik M. Aplication of Thermal Analysis Procedures to the Study Pyrolytical and Flammability of Some Polimers. Thermochimica Acta, 1985,V93 p. 167-170

78. Helmiss G.,Shvanebech W.Aspects of the Investigation Cemical Pro-cess of Self-heating as Fire Cause by means of Quantitative TAJomal Forensic Sci., 1985,V30(2) -p. 535-540

79. Дудеров Н.Г., Нагановский Ю.К., Рязанцев A.M. и др. Выделение хлорво-дорода при термодеструкции материалов на основе ПВХ. Обеспечение пожарной безопасности объектов защиты. // Сб. науч. тр. М.: ВНИИПО, 1989 —с. 113-121

80. Всесоюзная конференция по горению полимеров и созданию ограниченно горючих материалов. Тезисы докладов.- Суздаль, 29 ноября-1 декабря 1988 г

81. Баженов С.В., Дудеров Н.Г., Левитес Ф.А. и др. Термический анализ огнезащитного действия наполнителей в эпоксидных композиционных материалах. Обеспечение пожарной безопасности объектов защиты. // Сб. науч. тр. -М. ВНИИПО МВД СССР, 1989 с. 127-130

82. Дудеров Н.Г., Сядук В.Л. , Нагановский Ю.К. и др. Эффективность и механизм действия замедлителей горения пенопластов. Пожаровзрывоопас-ность веществ и материалов, изделий и технологических процессов. // Сб.науч.трудов ВНИИПО, 1990

83. Дудеров Н.Г., Корольченко А .Я., Нагановский Ю.К. и др. Оценка эффективности антипиренов по данным комплексного термического анализа. Современные методы определения пожаровзрывоопасности веществ и материалов. Сб.науч.трудов ВНИИПО, 1991г.

84. Дудеров Н.Г., Бабкин Е.И., Нагановский Ю.К. и др. Динамика термоокисления и горения углеродных волокон. Современные методы определения пожаровзрывоопасности веществ и материалов. Сб. науч. трудов ВНИИПО, 1991г.

85. Молчадский О.И. Смирнов Н.В. Дудеров Н.Г. Применение термического анализа для оценки тепло-физических характеристик и прогноз пожарной опасности строительных материалов. "Пожарная безопасность", №3, 1999 г. (глава "Защита диссертаций")

86. Н.В. Смирнов Н.Г. Дудеров, Прогнозирование пожарной опасности строительных материалов. Тезисы докладов. IV Международной конференции. "Полимерные материалы пониженной горючести". Волгоград. 2000-с. 134

87. Тюганова М.Л. Разработка теоретических основ огнезащиты волокно-образующих полимеров и технологии получения огнезащищенных текстильных материалов. Дисс. д-ра хим. наук:02.00.06.- Мытищи., 1988.-307с.

88. Lyons J.W. The chemistry and uses of fire retardants, N.Y.: Wiley Intersci., 1970

89. Perfect J.R.W. // J. Soc. Dyers Colour. 1958. Vol. 74, № 12106. Патент 57-57911 (Япония).

90. Богатырева JI.M., Захарова Г.Д., Соловьева В.Д. и др. Влияние предварительного прогрева на свойства тканей при водоотталкивающей и огнезащитной пропитках. // Новости в технологии и технологической отделке хлопчатобумажных тканей, 1982 — с. 41-49

91. Zahan A.U., Stannett V., Liepins R. // Radia Phys. and Chem. -1980. Vol. 16. № 4 - p. 68-71

92. Mey-Marom A., Rajbenbach I.A. // J. Appl. Polym. Sci. 1983. Vol. 28. -№7-p. 63-64

93. Перепелкин K.E. Горючесть текстиля, как одна из его важнейших ха-рактеристик.//ЛегПромБизнес Директор.- 2001.-№8.- с.36-37

94. Г.Г. Френкель, А.В Волохина, А.Ф Жевлаков. и др Термостойкие огнезащищенные волокна и изделия из них.//Пром-ть хим. вол., Обз. инф.-М.: НИИТЭХИМ.-1983.- с. 170

95. Берикетов А.С. Компьютерная технология конструирования химической структуры и прогнозирования свойств термостойких полимеров// Автореф. дисс. д. х. н.- Нальчик.- 2000

96. ИЗ. Шленский О.Ф., Афанасьев Н. В., Шашков А.П. Терморазрушение материалов./ Москва. Энергоатомиздат.-1996.- с. 250

97. Horrocks A.R. Developments in flame retardants for heat and fire resistant textiles — the role of char formation and intumescence./ Pol. Degrad. and Stab., 1996. -№54.-p. 143-154

98. Г. M. Цейтлин, В. В.Коршак Поведение полимеров при нагревании. // МХТИ им. Д. И. Менделеева.-М.: 1984

99. Смотрина Т. В., Лежкина М. М., Грунин Ю. Б. Изменение химической надмолекулярной структуры целлюлозы в процессе термической дест-рукции//Изв. вузов. Химия и химическая технология.-2002. -Т.45.-вып. 5

100. Kandola В.К., Horrocks A.R Complex char formation in flame retarded fiber./Intumescent combinations: Physical and chemical nature of char.// Text. Res. J -1999.-69.-№5.-p.374-381

101. Э.М.Айзенштейн, Л.А.Ананьева, О.П. Окунева и др. Полиэфирное волокно с пониженной горючестью./// Текст, пром.- 2002.-№2.-с. 19-21.

102. Серков Б.Б. Пожарная опасность полимерных материалов, снижение горючести и нормирование их пожаробезопасного применения в строительстве. Автореф. дис. д.т.н.- Москва. 2001

103. Конкин А.А, Кудрявцев Г.И., Дружинина Т.В., Мухин Б.А Терможаростойкие и негорючие волокна.//М.: Химия.-1978. — с. 342.

104. Brenda J., Track and John V Beninate. Thermal Analyses of Flame Retardant Twills Containing Cotton, Polyester and Wool.// J. Appl. Polym. Sci.-1986.-t.32.-№5. -p. 945

105. Vorster Monty. Ammonium polyphosphate the multipurpose flame retardant.// Spect. Chem.-1984-v.4-№4.-p. 17-20

106. Бычкова E. В., Ситникова H.A., Панова Л. Г. и др. Влияние антипире-нов на деструкцию, горение и свойства вискозных волокон.//Тез. докл. IX конф, Москва.- 2001 .-с.51

107. Бычкова Е.В. Технология модификации вискозных волокон производными диметилфосфоната с целью получения волокон пониженной горючести./ Автореф. дисс. к.т.н., Саратов.- 2001

108. Зубкова Н.С., Бутылкина Н.Г., Зайцев А. А., Комова М.А., Константинова Н.И., Терешина Н.А. Получение огнезащищенных текстильных материалов с пониженной токсичностью продуктов горения. •// IV Межд. симп.-2002.-с.42

109. Э.А.Коломейцева, А.П. Морыганов. Новые экологически безопасные замедлители горения и их применение для текстильных материалов из целлюлозных, полиэфирных и смешанных волокон. // ЛегПромБизнес Текстиль, 2003.- №1 (3). с. 25-26

110. Н.Ю. Боровков, А.П. Морыганов. Влияние некоторых фосфоновых кислот на огнезащищенность целлюлозы. // ИХРРАН, Иваново, Тез. докл. IX конф.- Москва- 2001.-c.20

111. Wang M.Y., Horrocks A.R., Horrocks S., Hall M.E. Flame Retardant Textile Back-Coatings. Part 1: Antimony-Halogen System Interactions and the Effect of Replacement by Phosphorus-Containing Agents./J. Fire Sci.- 2000 v. 18,-p.265-294

112. Horrocks A.R., Wang M.Y., Hall M.E., Sunmonu F., Pearson J. S. Flame Retardant textile back-coatings. Part 2: Effectiveness of phosphorus-containing flame retardants in textile back-coating formulations./Polymer Int.- 2000 -v.49,-p. 1079-1091

113. Б.М. Коварская, А.Б. Блюменфельд, И.И. Левантовская. Термическая стабильность гетероцепных полимеров. // Москва.: Химия.- 1977.- с.263

114. Н.С.Зубкова, Н.Г. Бутылкина, Л.С. Гальбрайх Принципы выбора замедлителей горения для снижения пожарной опасности гетероцепных во-локнообразующих полимеров. // Хим. волокна.-1999.- №4.- с. 17

115. Б.М.Коварская,И.И Левантовская,А.Б Блюменфельд. Термоокислительная деструкция полиэтилентерефталата. // Пласт.массы.-1968. №5.

116. Зубкова Н.С. Регулирование процессов термолиза и горения термопластичных волокнообразующих полимеров и создание материалов с пониженной горючестью: Дисс. д-ра хим. наук. — М.,-1998.- 280 с.

117. А.П. Морыганов, Э.А. Коломейцева. Проблемы и перспективы огнезащитной отделки текстильных материалов. // Текст, химия., Спец. вып. РСХТК,-2002.-№ 1 (20).-с.49-52

118. Халтуринский Н.А. Основные принципы снижения горючести полимеров. // Сб. Первая Межд. конф. по полим. мат. пониж. горючести. Тез. докл.- Алма-Ата, 1990.- т. 1.-е. 9-11

119. Гурашов М.М., Наливайко В.Б. Методы снижения пожарной опасности композиционных материалов на основе полиэфирных смол./В сб. Пож. опасные материалы и средства огнезащиты. М.: ВНИИПО МЧС России. 1992.-c.40

120. Халтуринский Н.А., Лакаян-В.М., Берлин А. А. Особенности горения полимерных материалов// Журн. Всерос. хим. общ. им. Д.И. Менделеева.-1989- т. 34.-№5-с.560

121. A. Richard Horrocks, Sheng Zhang/ Enhancing Polymer Flame Retardancy by Reaction with Phosphorylated Polyols. Part 2. Cellulose Treated with a Phosphonium Salt Urea Condensate (Proban CC®) Flame Retardant.// Fire Mater.-2002.-v.26.-p. 173-182

122. Болодьян Г.И., Константинова Н.И., Дудеров Н.Г. Зубкова КС. Снижение пожарной опасности тканей для защитной одежды из из смеси волоокой. // Материалы VII Научно-практической конференции «Техносферная безопасность», Ростов-на Дону, 2002, С. 247-251.

123. Зубкова Н.С., Болодьян Г.И., Константинова Н.И, Терешина Н.А. Принципы выбора тканей для изготовления пожаробезопасной спецодежды. // Текстильная промышленность, 2002, № 10, С. 19-21.

124. Константинова Н.И, Болодьян Г.И. Огнезащита тканей для рабочей одежды из из смеси волокон. // Сборник материалов Международного симпозиума «Комплексная безопасность России — исследования, управление, опыт», Москва, 2002, С.318-319.

125. Зубкова Н.С., Константинова Н.И., Болодьян Г.И. Огнезащищенные текстильные материалы. // Сборник материалов Международного симпозиума «Комплексная безопасность России — исследования, управление, опыт», Москва, 2002, С. 124-125.

126. Болодьян Г.И. Комплексный подход к созданию огнезащищенных текстильных материалов. // Пожарная безопасность, 2003, № 1, С.24-24.

127. Дудеров Н.Г., Константинова Н.И., Молчадский О.И., Болодьян Г.И. Оценка качества огнезащитной обработки тканей. // Пожарная безопасность, 2003, № 4, С. 103-107.

128. Дудеров Н.Г., Константинова Н.И., Молчадский О.И., Болодьян Г.И. Контроль качества огнезащиты специальной защитной одежды. // Сборник материалов XVIII научно-практической конференции «Снижение риска гибели людей при пожарах», Москва, 2003, С. 177-178

129. Правила пожарной безопасности Российской Федерации п. 7

130. ГОСТ 29104.1-91. Ткани технические. Методы определения линейных размеров, линейной и поверхностной плотностей.

131. НПБ 157-97. Боевая одежда пожарных. Общие технические требования. Методы испытаний. ВНИИПО МВД России, М., 1997.

132. DOC FF 4-72. Mattresses. Flammability standard for mattresse. Federal Register 37, N 110,7.6.1972, p. 11362/11367.

133. State of California-Technical Information Bulletin N 133.1984. Flammability test procedure for seating rurniture Ror use in high risk and public occupancies.