автореферат диссертации по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева, 05.21.05, диссертация на тему:Разработка и исследование технологического процесса получения атмосфероустойчивой огне- и биозащищенной древесины на основе полифосфорных соединений

РТ6 им 2 9 №

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

УДК 674.049

ТЫЧИНО Николай Александрович

Разработка и исследование технологического процесса получения атмосфероустойчивой огне-и биозащищенной древесины на основе полифосфорных соединений

05.21.05. Технология и оборудование деревообрабатывающих производств, древесиноведение

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Минск — 1995

Работа выполнена в Белорусском государственном технологическом университете и Республиканском научно-практическом центре пожарной безопасности ГУВПС МВД Беларуси.

Научный руководитель — доктор технических наук,

профессор Шутов Г. М.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Леонович А. А.,

кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник Эрдман М. Э.

Оппонирующая организация — производственное объединение «Минскдрев»

Защита состоится -Р. Ё?'/V'."Тна заседании совета по защите диссертаций 05.21.05. Белорусского государственного технологического университета, по адресу: 220630, г. Минск, ул. Свердлова, ¡13а.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Белорусского государственного технологического университета.

Автореферат разослан . • : @Р

Ученый секретарь совета по защите диссертаций

С. П. Трофимов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность томи диссертации. Расширение области использования древесины в строительство сдерживается главным образом иа-ва отсутстпия э$фсптлвши средств огне- и Сиозацнтн. Ешшшемость существующих пащитинх средств из древесного комплекса в условиях открытого строительства и хранения пиломатериалов но позволяет сохранить огнезаирггшю своЛсгва сколь либо длительное гремя. П токе время *<>с{(ф и азотсодоря«!)?га антинирепи признаки наиболее »$-^ективними п вопроса* огнеаадити. Кислое фоп{ориллроваимо пеллншо-аосодержаирж материалов имеет ряд скротик воямогсностеЛ (закрепление {чэсфора в молекуле целлюлоаи, качественное усиление огпепап5Н-щенностн, сохранение оснотшня свойств древесины и др.), решение которых попиоллет практически реализовать научно-текннчеснуга задачу по разработке и внедрению технологии производства атмос$ероус-гойчимй огне- и биезпщищешюй дггег.еоши для строитель стал. С liV.ro года данная тема ('«шопион Президиума Совета !!янистров ШСР по вопросам научпо-текннческого прогрессл включема и республиканскую ип-учио-технмчесгсув программу 7П.П4р "Котариая Ссаоиаснеота".

Цшл. работа. Разработка теянолоппигског» процесса и прогопоч-<;оЛ композиции иоснове полгеТснг^оршн соединенийоФпсночипзкч'рга Ъ;;¡татншуга огне- и бкоззпртс/ пилонатсриакоя и иекшпемостл затдг-средстя га древесного комплекса.

Задачи исследований :

- Д/'»ть анализ состояния вопроса обеспечешш огне- и бпозжр!-ценности дрспссимн и вишлаемостн заи^гания средств;

- определить иетодц экспсримекгальншс исслодовашв! амтипиря-ровямкл древесного комплекса и оценки урачня огнозгщиченности пиломатериалов;

- провести экспериментальные исследования процесса (5ос-$орпи1-рованил чистой целлшозм, отработать энтинмрируютуЛ соотаи, определить технологические параметры аакрепганшя антишренол и бнозаиуггшгк средств а древесном комплексе;

- оценить длмппко аптнтгреиноЛ композиции на степень огмеяа-гртюй з$$епгиштсп1 древесины и поведение ее я усланияя длмггели -кого огнегого еоздсЯстпия;

- г -

- разработать нормативно-техническую документацию и апробировать технологический процесс в условиях промышленного производства;

- определить экономическую эффективность текнологкческого процесса производства атмоофероустойчиной огне- и биоаащнщепиой древесины па основе пошХюсфорных соединений.

Научная новизна полученных результатов.

Разработаны технология н пропиточный состав для огнебиозащи-ти, позволяющее в зависимости от способа пропитки, условий сушки и термообработки придавать древесине а адалине уровни огне- и биоаа-1дшцешюсти, обеспечивать трудновыыиваемостъ и невшываешмзть аа-|цитниж средств на древесного комплекса, сохранять ее эксплуатационные качества.

Показано взаимодействие тринолифосфата натрия о орто$ос$орной кислотой и иачешшой, и установлено его синергнческое действиз с дшшоЛ системой на огнеаасрпценность древесины.

Доказана экономическая целесообразность разделения нормативно установленной для строитель них наделяй и конструкций на древесины группы трудногорючнк материалов isa три уровня огнезащитной эффективности, в ааинсиыооти от способности воспламеняться и самостоятельно гореть в начальный период пожара, в условиях развивающегося пожара или при развившемся ио/ларе.

Практическая значимость полученных результатов.

Ранработаны технологические процессы огне- и Сиозащиггы пилоиа-териалоа, пшволякицие при ыалых припасам защитных средств получить нуглую степень огнеаалрггиоА э$£ект)шностн строительной и отделочной древесине, эксплуатируемой в условиях повышенной плпжностн или при атмосферных осадках. Разработаны технические условии на препарат для сгнебиоаащиты древесины и дпа технологических регламента для производства огнебкозаи^кд0"110'1 д;к;иеснны. Отработка технологий в опытно-промышленных условиях показывает воспроизведение реауль-'татов работы, а также технологическую готовность к серийному ио-пильпопаиин.

Экономическая значимость иодучишид роаудьтатов. (шделинкс группу трудногорючих материалов на три уровня поаво-

- з -

ллет практически экономить материалышо сродства за счет оптимизации нормирования в области строительства по способности к поспла-иененшо стдоителышх конструкций п услопияя реального пожара, в начальной его стадии, при развитии или в у слом-ля развившегося no-кара. Разработанное тсянолсгические процессы позволяют достичь псе три уровня трудногорючести.

• Основные полотения диссертации, пиносимыо на защиту.

Разработка пропиточной композиции, обеспечивающей при гаигап расяодая антишцкла-литисептииа получение требуомик уровней огне-и Сиозащтцошюсти древесины.

Гааработка технологических процессов пропитки, сушки и термообработки, попиоляшцих достичь трудиовшипаеиооти н непимшшемооти защитных средств ил древесного комплекса.

Разработка методой ítcnirraimñ огнеааиргиюЯ з^октитюсти древесины и уело/тих длительного огневого воздействия.

Исследование воспламеняемости и способности к самоотоятелмю-иу горению огнезалрщешюй древесины.

Эксперименталыше исслвдоваязш эксплуатационных покааатслэй качества огиебиозаидоценной древесины.

Промышленная апробация и теянино-эионочичесное обоаюшшис прогакодстаа атмос^ероустсйчшюМ огнобиозачртченном древесины.

Jii'iiii.'ñ вклад соискателя.

В соаыестшн работах, результат которнк ноили в .^сеертг'чи-о звтор на "Опоооб получения (^ос^оропрокмодш« ifn целлгалош!" и на "Способ получения огнезащитной водной композиции для отделки цел-лш!0зшл! тканей" продлокяш и экспериментально обосновал создание материала с улучшенным! огнезжфггшяш свойствами и продели использовании «ртофосТпрнсЛ кислотм на "Способ обработки материалов хвойных и листвсннмк пород". Лредлояенм я зиспергшгштально обоссо-впнн температурные продели обработки древесный клтериапгсл, верхний предел испольаопгшнп фосфорной кислоты на "Способ получения фосфорсодержащего целлюлозного материала", а ташм> виюшв различная анткселлшоп па уровень огнезоадтюй зМоктивностл дрепестга; натй-риалоп на "Способ огнезащитной обработки цоллилоэосодсряаг.ргсго «г-терилла"; ''Способ обработки це.тшадо:?осодортм1?т магерплляп"; "Способ придания огнестойкости цсллилозосодоряязрг^у материалу"; "Композиция для придания огнезацгсклишегл цшшелегппм материалам".

/

В разработанное теюогческие усладил на препарат для огнебио-аащнгц "ВАН" автором внесена cnocoöu протяни и количественниа показатели защитного средства, обеспечнванхфш нулиун степень огнезащитной э^екгнвиооти и соответстпующего разделения протгганиой пи-.шпродукцш по классаы условий служба. Технологический регламент на ¡¡¡юкаводство огиебшаащшценной древесина хвоЯнш л лиственних пород содержит предлпгм-чшыа шторой параыетра техпроцесса и его описание, а ташке нормы технологического реши а.

В работе использовали результаты экспериментальных исследований, проведенные сотрудниками: Института o6¡neil м неорганической химии А1Ш по алементному анализу и параметрам термообработки, а таиже технические тре болами и ыетодц испытаний препарата для ог-иебиоаащкты древесши "ПАИ"; Института микробиологии AHB по оценке уровня биоааарлцеикости огнестойкой древесини; Белорусского науч-но-)шследователйского санитарно-гигиенического института по оценке токсичности продуктов горения; Белорусского Государственного технологического института по испытаниям прочностных характеристик огнезаирщенной древесины.

Апробация результатов диссертации.

¡■езулыати работы докладывались и обсущались на II научно-технической конференции в г. Киеве (онтибрь 1087 г.) "Совер-KieiiuTBORaiose огиеаацнти древесниц и целлюлоаних материалов", на XII Всероссийской научно-практической конференции во В11ИНП0 ШЩ Pié в г.Иосква (ноябрь 1ШЗ г.) "Научно-практическое обеспечение про-вишгшжарниа и аварийно-спасательных работ", а также на Нерпой республиканской научно-практической кон^ерешрш "Пожарная безопасность" к г.йшеие (апрель 1934 г.)- Трекуроннепое разделение группу хрудпш'ирк'шх материалов норм апаша закреплено в межгосударственной стандарте "Древесина огнеаацриценная. Oöupie тежничеекка требования. Цатоди испуганна. Транспортирование и хранекке".-

Онубликованность результатов.

По результата« вшолнешшЕ исследований получено 3 авюрския свидетельства и 5 поломтгельнш решанн/1 на изобретения, тезисы опу&лппин:ши в трен с бор пни ах материалов Koiiíepeiupot.

Гезультати зкепериментальних исследований и лепыгашгй отралзд-ки а отчете по НИР "Ксаяодавание огнеааиршюй эффективности аити-

пнренкых составов и технология пропитки древесины на основе фос$о-рааотсодериацня соединений" (Государственный реестр 1Ш0КР Респуб-Л)пп1 Беларусь, Н 1995244).

Структура и объем работы.

Диссертационная работа состоит на введения, 5 гл-та н приложения. Лшпшй обйем дмссератацни содержит 223 страницы. Она инлмчает О иллюстраций на С страницах, 13 таблиц па 12 страницах л 9 при-лодазтп! на 110 страницах. КнбляографичесннЛ сготсои вплячаег 72 наименования литграгургнв источнгаши на 7 странщаж.

ОСНОВНОЕ СПДИ-МШЕ

В первой главе произведен еишря состояния вопроса з области нг;следочатгй огнеОиозацртты дрммспни. Установпанп, что горючесть древесины сншастся глазищ« образом за счет уменьшения скорости нагрева ее пстсрхпоат путан обраясвшЕКЛ углистого слоя, еблядлл-и;ого нишшй теплопроводностью; посредством поль'честЕсшшго укенл-гашя образугеидгасгс при терморазлояешет гаюи и за спет предотвратим! тлеющей способности утля.

Показано, что Зос$ор-н нзотсод0ри,тда} гшгягпгригл япнболт |ент}!виг1. От. способствует уиеньгю'ки лихеда"горючих гнгши и уво--лнчгтаит образование карбангаоипштго оотатла. При этой м'ояда |ск$орш!!1роваш1а способствует обрзтзввз^яет прочного огяеаая^штго комплекса о помлорентамн дрепесшя.Эго в спои очерэда обвсяечигаег дательное сохраненпо оглезшцнтного а$$еито при сет;:'.шж уолшэтя зисплуатацли гаютлродуш^м. Кислое $осй0р!шя?ог.а!ше гсгдят к кодрв-лсшш процессов тлешм, способствует сикдсиню ташератури деструкции древесного комплепса л имеет снрить-а газмогаюсхп для пвдюенмя агпепаиршшх споЛсаз цолл«локх;оД'.:ргащ!« материалов.

Рассмотрен» оспохкшэ пропиточные гмнюгогни, кспздшэ сдукгат способами насыщения свободного пространства дрэвесиого но"пл«неа л достижения определенная глубины /грошпшетешот аачрт.мя сроцатп.

Проведет шй анализ определи главную цел?» исследования я ! б-ласти огнебиоэтцитшт технологий: дтетготтвд трзбуоиого уршт ог~ ишгщнтной эффективности яриветашм, Смостойкости и атиосфероусгаЛ-'твовги ггащнтшя средств при условии согрзнснкя экенлуатдцмншия свойств сгнсСкозадяи^ичоЯ дтждасшш.

Во второй главе описаии методики экспериментальных исследопа-ний, последовательность и порядок проведения испитапий, анализ результатов и их обобщенна. Показаны схема технологического процесса и аппаратурное оформление экспериментов.

В целях определения сопротишмеыости огню антипирировашшЛ древесина разработана и внедрена новая иетодина натурных испита-юа1, моделирующая реалышЯ пожар. В основу метода положено время достижения критических показателей огнебмоааирьцешюй древесины в условия» специального очага полира, ншлиткрующего стадом раашшые-гося пожара.

В третьей 1'лапо рассмотрены результаты исследования огнезааде-щемшсти, атм0с$ер0'/сюйч»и10сти, йностойиости, гигроскопичности, коррозионной шшшиооти и фнзшо-ыеяаничесюк показателей огнебш-аааадешюй древесины.

Анализ результатов энснеркыенталмшя последовать огпеаацгггы целлюлозы показал, что 1^о«|ор»шированле водным раствором ортофос-форпой кислоты я мочошшы до достижения в структуре макромолекула целтслоии Ь7. но «ассе фосфора, по огнезширтлшЯ ах^екишносш рип-позначно целлюлоае, содержащей 2,5Х но пассе связанного фосфора при $ос&арилнроши»1и ее доднш раствором орта^/ос^орной'¡шолотц, иочмш.ш ы Триполи!!,оплата нагриы.

Из знсперииенталыша дапиих следует тайме, чго увеличение со-дершнлн фосфора и целлюлоас билле но массе., значительного аффекта на поншнмше огнезацпщепиоота материала не ока.чинает.

Получении.! реаульташ дгжазциамт наличие синергизма у снсте-ш, содер«ац«й тришиш^оофа? натрии доно-тштельно к ортойдаДорпол кнслат и ночстше. При этой ьзаишушикмше подавления горешш наблюдается по всеп одиночным показателям, кроме тлушш. При наличии в ексгсие трипот^осфаш иатр'.ш происходит только самостоятельное тленяе образцов до одной шшути, а при отсутствии в ирогш-гочнш! кошюиырш трмишт^осфата натрия огневые испытания аакаичл-ваштся самостияшлыш;-! х-ороннсм н трех шшут беа шдам01Ч)

тмжил.

Показано ¡¡аиити температуры динолш газоп и самоотоительно-

го горишш л хлен.чя образцои сосни, или, березы >1 дуба в области их чрудпогор^честк к груднашсплалсннемооги. Тан, самостоятельно» горение и тление для всех пород дреымнши в области трудногорлчес-т<1 не прикшаде одной чинуш. )!акс]шш1ьная тшшература дымовых га-

поп длл березы, соснм и cm п области трудмпгорячнх материалов пе превышает ЗП0°С, а дли дуба ГОО°С.

Ступенчат;?я сукна от перпспачллмгоЛ в естественная упятг.нх при температуре 10^5 С п течение до трек суток с песлсдугс'^м медленным пагреном до 70?5 С и пидирккоЯ до суток, плппним нагрегам до 1-15+S С, шдсртаздП при зтоЛ температуре в течение 0,5 часа ноа-коляет сократи» еотествеишю свойства пропитанной дрелеспиа н наиболее полно провести процесс закрепления лнтилирмгоп в дреиесипм комплексе.

Лучшими огн. защитными свойства!«! обладает дрепесина, обработанная растгаром, спдертеурм иоченину, tipiwiocfopiryio кислоту, три полп$ос$лг натрия и воду в процентном массивом гаэтпгамонпм £5:14:11:50. Прп атом соотношения zmwmeimx реагентов подпрпаяпв в древесине 23.G кг- м"3 аитапкрснов сОеспсишлет тр'ДО'огор'П'я слсЛсгвгТ о потерей нассм при стпндяргшт вотдейстоти ЯХ, температура Д1ГМППИ1 газов составляет Ш7°С, а премп са:'остоятог%вага го-реяки и r-iav.m 4в сек.

йшзшмш пашшимост» оцомчпга ncmr.Vimwil отвал»',нгний яЗ-| еитплптети - потеря на пин, нплслмзганчч температура rn;wot>pn:iyrj-ция продуктов горения я время самоотшгтвмюго гсраиип н тдття оЛрппшш дрзлсокни от нсшггсстгенного спдертошм и доопесипя мкш-jtetice тшяпгрегав-гкетясеятнжга. Для псстрочнкя гроАрюскго птн*!ч-I'ncroil, о номкг^я ПЗПН из СО -fc/vrnitt, шяюв"еяпсь ил мткпдомт «чггатвчимд дяеперстах, получэии три функции nspiwii алтшанмооти: потери вжсн образцом (X),

Y = Я\г,Ж? ■ 0,891к • 1,001'" ;

лаясиналмюй температуря д|»ноищ газпа (°С),

Ч = 2120,• 0,tmx • 1,D02X?;

прамоип саиоято!гге.ял1шго горения и тления oCjmiyi Одш),

1-й У = l.Ciffi - 0,000s.

Данные аашггамеютн позволяют по ксжлесн&епкту со,Иордании ентипнренов а дгевсташе устатокигь уросенн огисатчдеятш'* L-tiw

- а -

тивности и его показатели, или по показателям стандартных огневых испытаний оценить содержание защитных средств в древесной комплзк-се. Таи, содержание в древесине не менее 19,6 кг-и"3 (40,7 л-м-3 раствора) антмтренов обеспечивает трудногорючесть (потеря массы 92, максимальная температура дымовых газов 350°С, время самостоятельного горения л тления до 1 мин). Для достижения трудновоспла-меняемости достаточно не менее 10,7 кг. м-2 (22,2 л-м-3 раствора) анткпнрека в древесине.

Изменение времени поджигания образцов по стандартной методике от 2 до б мнн изменяет потерю массы трудногорючей древесины с 8,82 до 24,9%, что позволяет сделать вывод о той, что трудногорючая древесина с потерей массы 9% способна сопротивляться воспламенению только в начальный период развития пожара.

Степень обуглениости и повреидеиностн образцов, подверженных огневому воздействии, зависит от уровня огнеаащищенностн, а граничные условия трудногорючести и трудновоспламеняемости древесины оцениваются началом образования мииротреирш, вознинамдих поперек волокон образцов, которые углубляются и расширяются при снижении огнезащитной эффективности. Данные наблюдения могут явиться экспресс-методом оценки степешг огнезащицсшюсти древесины, уничтоженной или поврежденной в результате пожара.

Изучение процессов распространения огня по поверхности огне-аащищениой древесины показало, что трудногорючая древесина с потерей массы до 9Х способна к медленному распространению огня н при иопмтшшях не распространяет огонь по всей поверхности образца, как у неогиезаироценной древесины, а только на 40% . длины образца при огневок воадеЛотвин в теченеи 27,5 мин. В тоже время неогиеаа-цищенная древесина распространяет пламя по всей поверхности менее _ чем на 3 мин. Тага« свойства позволяют рекомендовать ее и исполь-аоашш« в качество отделочного материала в местах с массовым пребыванием людей и на путях эвакуации.

Полигонные испытания огнезащищенноЛ древесины в условиях специального очага пожара показали, что исследованная технология ог-иебиозащкты позволяет получить пилопродукциш, способную сопротивляться воздействию огня в условиях развившегося пожара в тсчешю длительного времени, согласно результатам экспериментов не менее 20 минут.

Экспериментально доказана и установлена экономическая целесо-

образность разделения группы трудпоторючих материалов на три уровня трудногоричести по способности возгораться в начальный период пожара, на стадии развития пожара или в период развившегося поляра.

Используя разработанную композиции н различные технологические приемы пропитки, сушки, термообработки, а такте дополнительное использование лакового слоя, применяя поверхностно-активние вещества, йожно достичь разних уровней огнезащитной эффективности, Слизкий к нули или нулевой предел распространения пламени по поверхности, труд'-овимиваемость или невшиваемость заарггния средств из древесина в услошшк ее эксплуатации.

Исследования пли яшм антисептиков, дополнительно введенных в пропиточную композицию, на качество ошезащитних сройств показали, что рпд солей металлов и их смесей' не только не снижают показателей качества огиеааарггной »МептювI:ости, но и усиливают их. Так, введение в систему дополнительно солей йпС12+СгС1з,шш гпС12+СиС12, пли йпС12 +Зп1Ю4, или (1Г;<4)21!о0.1 уменьшает потеря масса при огневом в'оздейстзии и температуру газообразная продуктов горения, т.е. эти соли проявляют синергизм по отнокеяию к трехкои-понентной системе иочевина-ортофосфорная кколота-тркшли^осфат натрия. В тоже время • вшгеукааанниэ соля повшпамт и средней 2,1-4,7 раза устойчивость древескнн я деривпргзрумайЦ!^ грибаи.

Изучение слгаггарно-гигливтесюга параметров, показателей тоя-* сичностн продуктов горения, гигроскопичности, ночрозношшй актив-кости и прочностних характеристик огнебназащщешюй древесины показало, что состав и технологии сбеспечпвшзт безопаснее условия проиивания человека и сохраняют основные эксплуатгциокнмэ качества, присущие натуральней древесине.

В четвертой главе описан ■гекио.тугичаеккй процесс огнебкозащи-ти при каянлярнон способе пропипш, пропитке способом "прогров-во-лодная ванна" или вымачиванием, автоклавной пропитке под давлением. Совместно с Институтом обцйй и неорганической кгеяш ЛИ Беларуси разработаны тештчеекке услошад па прапигочний состав для огне-биозащиты дрейесиии.

Разработаны дпа технологических реглааента иа производство трудногоргачей древесины способом автоклавной пропитки под дявдеки-' ем и на производство трудновоегшшеняемой и трудиогоричей древеск-

ни способом ирошшш "прогрев-голодная ванна".

Устаноилсни праделыша количественной сидарнашт интшшри-шш-амтнсемтжшя в древесном коыаяшсе, обеспечжакщкв кшшротака группу огнезащитной зйекгавиости и уровни хруддогоргочестн.

В ыекгосударетяешяй стандарт "Дрекесина огнсаанрацаннан. 06-VfiQ технические требования. Исходи копетшвШ. Транспортирование и храыешш" внесена требования «о раздвлешгэ группа трудногоркчдо материалов на if.ii уровня: трудаогорачая древесина, но способная к самосюянАлышиу гораня» в усло^кд развившегося пи.тлра (креыя до Ешгораши Ю-СО шшут); труднсгаркчая дрокесина, но способная к самостоятел&ному горешш при раашшаигцемсн пояаре в течешк? 15-SQ шшут; трудногорючая древесина, пе способная н самостоятельному горению и начальный период повара (вреия до шзгоратш 5-15 минут) ■ Tchwíí установлены коннрвпшв показатели пачсстш длл каздого уровня труднагорычастн и метода их ояраделешш.

Для апробации технологических приемов огнаОкоаацоты древесины и 1993 году на liiiiiи научно-производственного внедренческого преда-рттш "Пашиша" в соответствии с теянмчсчмкыи услоияжш по разработанной рецептуре было изготовлено Ш тоня раствора штшире-ил-внтксеп'пиш.

Паршпачпль но технология апробирошнш прн поверхностной способе пропитки ñjwiiííCHCíj нршедших и другш конструкций со средюш расаодом шпшмрена-антисепгзжа 0,25-0,20 лтраа na 1 нв.ы нащица-euoil паверяностн. Пронята осуцоитнлдаюь по способу кратковременного нш-румешш в расткор. Последующая сушка древссшш осущестшю-aücí, и еогватгшшыи условиях, а термообработка в сушлынм каперах с наршш:«, а птка алактрлчмжш нодогрелоы. Такая огнебноиащпга дереоднних понструнциА пола сцени и стеллажей шдиального повещ»-ма дома пул»тури г. Клециа, кшеной обдаст» обесиечшш трудно-ихшАшиникшость мтермаяш (потери ыасси составила 16?, теиверл-гури AtóJoaifii ггшиа 421ГС, a иремн самостоятельного горении - 8',ta.

3a 1'.íj3 год РСУ ПО пЬелстрой1шдустр)ы" по новой технологии огодаацнтаай псшюапцпяп по 1У 0tl-03S35iG7.ООО-83 проггаиедена ог-í¡üüj,aj¡ui9tra paaji/iuiiu,: одшкмшю копотрулир»! на стройках республл-ии м минчижк; 4И ъм.нв.и поверхности. Кроме того, 21U0 куй.и ¿ершишид конструкций огкевиоакфгдою ирп строит ельстве военного юоддо ъ г.п. ¡tet, 1\1щишжяаЛ oCmintii. в даяиоа случло пропктаа (•»у^мггкшмшь но способу ьизачнглюда, мри отоа рмкод разтъора

препарата составлял 50-60 литров на куб.и пиломатериалов.

В август« 1Ш4 года государственным испытательным центром по-жпрноП безопасности исследована горючесть огнезапршдешшх дереияя-шд деталеЛ мастнла сцены Врестсиого драматического театра. Огнезащита проивпедена по новоЛ технологи)!, пропиткой способом "прог-рев-колодяая панна" и отнесена к группе трудногорм'ии материалов.

В пятой главе произведена сценка техннво-зкономичеекмх показателей протаиодствл атиос^роустойчивоЛ огнебяозащтценяоЯ древесины. В качестве базовой технологии взята технология огнезащиты составом (!С1:1. Проведено рлспределе)ше условных коэффициентов эффективности пилопродукции нового я базового вариантов. Докапана экономическая це л ее сх5 6 раа н ость применения в строительном деле ог-небиозав?гги нилояродукцмн по новой технология.

В И В О Д Ы

Разработка и исследование технологического процесса получетш аткос^ероуог'ойчипоЛ огне- и 6иоааи;№денно>1 доевшими на осноие по-ли^о («о^оршлс соединений нпавпливот сделать следуквдге основные выводи:

1. Разработаны технология н пропиточный состав огнеСнозаирггы, копволянчдне в зависимости от способа проттш, условий сушки и термообработки придавать древест-ше заданные уровни огне- и биоаа-цнщатюсти, обеспечивать трудиовымывасмость и невымыкаемость за-рггшя средств из древесного комплекса, сохранять ее эксплуатационное качества. Технологический процессы огнезапщты древесины, о использованием поверхностной пропитии и пропитки способом "прогрев-холодная ваяна" внедрены при строительство ряда обьектов рес-1ГубЛЗ!ИН.

2. Установлен синергнческиЛ эйеят при введении в известную систему, состоянию на водного раствора орто/ос'орноЛ кислоты н ио-ч^пивы, тряяолн^осфата натрия. Попал огиезаерггнал трели,ошюнентиая «омяоонция в иавиеимости от способа гфсишткн и разработанных тек-пплогвчееккх приемов сутки и термообработки пояноляот о&сспл-игг?. заданную степень огнепаидетноА з^фемтииностн обработанной древесины л сохранность огиезяк^ггнмх споАстл а различных услоиляж эксплуатации длительное время.

3. Экспериментально доказана и экономически обоснована целесообразность разделения группы трудногорнчия материалов на три уровня огнезащитной эффективности по способности пропитанной древесины сопротивляться воспламенению на равных стадиях развития пожара.

Разработаны показатели качества, методика испытаний и критерии оценки уровней огнезащитой эффективности трудногорючей древесины.

Разработанная классификация, методы контроля и испытание уровней огнезащитной эффективности трудногорючей древесины легли в основу межгосударственного стандарта "Древесина огнезащитная. 06-цие технические требования. {Методы испытаний. Транспортирование и аранекие", одобрений рядоы стран СНГ.

4. Показано влияние солей металлов и их смесей на биологическую устой>и£вость и сохранность огнезшчитник свойств древесины дополнительно введенных в трехкомпонентную огнезащитную композиция. Установлено, что соли хлоридов'металлов цинка, хрома и меди, сульфата олова, а также молийдата аммония дополнительно введенные в огнезащитную композиции вшивают синершческнй аффект - Ьшснаит потер» массы при огновьга испытаниях и температуру отходящих дымовых газов.

5. Экспериментально исследованы токсичность процессов горения, санитарно-гигиенические параметры, индекс распространения шшыеш!, гигроскопичность и коррозионная активность огнеСнозащи-ценной древесины. Показана их значимость и количественное содержа-шю обеспечивающее бсаопасные условия жизни, здоровья ледей и своевременной и безопасной их эвакуации при проявлении опасных канторов по.чиров и аварий.

6. Установлена технологичность процессов, практическая и экономическая значимость разработанных способов огнебиозащиты древесины. Разработаны технические условия на огнеОиоаащнтиый состав, технологические регламенты на производственные процессы, по который организовано производство огнебнозащитных составов и огнестойкой древесины.

Список опубликованных работ

1.A.c. 1482155 СССР МКИ С08 В 5/00. Способ получения фосфо-ропроизводных целлюлозы./Н. К. Лунева, Н.А.Тычино, Е. В.Коноплева, В.К.Воробьев, Л.Г.Опутина, И.В.Трофимова и И.II.Ермоленко./ 4251170 Заявлено от 14.04.07. • ,

2. A.c. 1481251 СССР МКИ С09 К 21/00 Д 06 И 13/44. Способ

' получения огнезащитной водной композиции для отделки целлюлозных тканей. /Н.К.Лунева, Н.А.Тычино, А.Г.Опутина, В.К.Воробьев и И.Н.Ермоленко./ 4294672 Заявлено 10.08.87.

3. Лунева II. К., Опутина А.Г., Трофимова И. В., Ермоленко И.П., Тычино H.A., Вороьев В.К. Создание огнеаащгсценншс целлюлозных материалов вааимодейстиием целлюлозы и гюлифосфорних кислот. "Совершенствование огнезащиты древесины и целлюлозных материалов": Тезисы докладов II-Я научно-технической конференции. - Киев, 1987.

4. A.c. 1620475 СССР ККН С08 В 5/00, В27 К 5/00. Способ обработки материалов хвойных и лиственных пород. /II. К. Лунева, И.В.Трофимова, Л.Г.Опутина, И.Н.Ермоленко, Н.А.Тычино, В.К.Вороьев/ 44G0761 Заявлено 15.07.08.

5. Тычиио H.A. Технологический процесс получения атмосфероус-тойчивых огне-н биозащищенных пиломатериалов. //Научно-техническое обеспечение противопожарных и аварийно-спасательных работ. Тез.докл.конф. - Москва, 1993 - с371.

6. Тнчино II.A. Новые пропиточные составы и технологии, обес-печиваищке разные ypoBioi огиезаирпценности пиломатериалов. //Пожарная безопасность. Тез.докл.конф. - Минск, 1994 - свЗ.

7. Положительное решение 4752954/05(130358) от 24.05.90 СССР, МКИ В27К 3/00, С09К 21/00. Способ огнезащитной обработки целлншоаосодермащего материала. /Н.К.Лунева, И.В.Трофимова, Н.А.Тычино, В.К.Воробьев и И.Н.Ермоленко,: 4752954/05(130358) Заявлено 23.10.89.

8. Положительное решение 4751486/05(130402) от 24.05.90 СССР, МКИ 5 Д06М 13/292; 11/20; 115G// Д06У /01; 04, C0GK 21/12. Композиция для придания огиезаирпценности целлюлозным материалам. /Н.К.Лунева, II.В.Трофимова, Н.А.Тычино, В.К.Воробьев, А.Г.Опутина, В.Н.Идшшко, В.С.Валиклов, В.С.Васьков, В.П.Кожин, H.H.Ермоленко,: 4751lß6/05(130402) Заявлено 23.10.89.

9. Положительное решение . 4751529/05(120108) от 24.05.00

СССР, ШИ В27К 3/00, COOK 3/00, С09К 21/06. Способ обработки цел-лшлоаосодер»ащ>1Х материалов. /И.II.Ермоленко, II.К.Лунева, Н.А.Тичи-но, В.К.Воробьев, В.М.Шаллико, В.С.Еальиигав, В.С.Васьков и В.П.Кожин,: 4701529/05(130100) Заявлено 23.10.89.

10. Положительное решение 4751434/05(130427) от 24.05.90 СССР, Ш1 5 В27К 3/ТО, С09К 21/00 Способ придания огнестойкости целлмлааосодергкащему материалу. /II. К. Л/кева, И. В. Трофимова, Н.А.Тичино, В.К.Воробьев, А. Г. Опутана и И.II. Ермоленко. 4751404/05(130427) Заявлено 23.10.09.

11. Положительное решение 4752045/05(130*506) от 24.05.30 СССР, M10Í Д06И 13/432; 11/155; 11/20; 11/50 // ДОб.Ч 101:04; C09JC 21/12 Композиция для придания агнеааирпцеиности целлюлозным материалам/ H.II. Ермоленко, Н.К.Луиеиа, И. II .Трофимова, Н.АЛьгошо, В.К.Еороьев, Л.Г.Опутана, В.С.БйЛкчитв, Ю.Р.Елец, В.Н.Казачковс-клЛ, В.П.Кожин. 4752045/05(130605) Заявлено 23.10.09.

12. Исследованио огнезацнтной з-Нек'гтшооти штипцкишия составов и технологий пропитки древесины на основе фосфор- азотсодер-кащгас соединений. Огчет о IUÍT (закончен). /РШ1Ц 1Ш ГШ1С МВД ГВ; Руководитель работи Н.А.Тичино № 1995244/ - Минск, 1994 -13ÍÍO.

13. Зуйнои В.Е., Коалой В.11., Вабурщщ A.A., Ти'ошо H.A., Ситко К.К., Ё/ашшко В.И. ПоишЪ способ палучатя трудногорвчеЯ дро-кешши. "Соиерионстиоиашш огнеаащнти древесшш м целлшюиник материалов". Тезиси докладов 11-й научно-технической концеренцш! -Клев, 1ÖÖ7, - С115.

14. Технические условия. Препарат для огпоСяоизи,нти древесину "ВАН" ТУ Ü3-03535167-209-93 /Комароа B.C., Лунева Н.К. .Веаушон U.A., Сукаленко A.A., Воробьев С.К., Тычпно II.Л.,/

15. Технологический psx'jsabseirr на производство и с t ¡ ü<j fü s oiï "Ванадрев" древесини хвойник и листвсшшх пород. /Iwijumwuii; B.K., Рязанов 11.Т., Еиельяншы С.П., Тичино H.A./, 1'лнси, 1932 г.

16. Технологический регламент на п{ю>гаводстБО хрудноноспламе-ш.еиой и трудногорючей древесини хвойных и лизтаеиния пород способов itpoiurnui "нрогреа - колодная ванна". /Тнчнно Н.А./,Ши<с.к, 1034г.

Р Э 3 Ю » Э, Ш1ШЛ lilKAJIAfl АШСЛНДРЛШЧ, распрацоука i дас-лвдпнаппе тэхналпгЬшага прпцэса атримання атмпп1>ерпугл'оЛл1-вай Roruc-i бпткоуплй драунши на основе пол^осфарних апу-чэшту

Вогнезасцерагаллнасць, tfociapflipanamie, тэхналоНя, атмао<$е-раусто/Ьивасць, (Иястойкасць, cinopriau, yapoyiii цяккагаруч-lmciU) иытворчасць, эксплуатация

Аб'ектам доследовании а'япШся саставн i спосаби, ямя за-Сяспечваищь эфектнуную супрацьналарнуга i О^ялагншую алову гиллп-радунцш, «fro иикаристоуваецца у Судау1пчаЛ справе, аахоуванно аксплуатащгй)ня5 i зададаепих улпсц1впсцеЯ ла умовая атмасферних ппадкау i павишлнпй шльготнаецк У панор.у праци пакллдзена раси-рцоука тпкналаНчиага працзса i насичанай камткпцш на acimrte по-fliiJociapHiix алучанняу, икiя аабяспечпаоць эфоктиуную вогне-i 6i Панову пьчаматариялау i иоиимшкшмшсць лбарпнпых сродкау а драушн-нага комплекса. Метад длследавання уклмчае пиал i а стану проблемы, лпбараторния i мптуршгя тгпрлбавпшп , акспсримснтальнмя i толрэ-тычния даолодавлшн у яобллюц unrimfii накопи драуннш, inanity null ¡клу даследапашшу i аирабацыю ix на упопал прамыслопых тэхнало-riil.

Втшрани нпснчаиыи камлаэщи! i распрлцавапи тзхплллН чпия npaipcu, :mi:i дал валя гець длсятнуць ¡юэикг уароуяяу яогне&1яабаро-иепнасц! дрлуи1ни, цнмнавш.шыалмшстц i 1кмнл.швалышац1 абароиных сродкау. Установлена ciiiepriHuae длсянне на тгноабпронемлсць пра уиндлешп трштл1у:и;[;лт.-| натрия, а таксама шарагу неарг.ннчних соло»! металлу у сiстзму гзртлфосфлрнпя юсллта i млчан¡на. Эксперы-менталмт дакая ana i лн<шам1Ч)1л абгрунтаиана нэтотгоднасць нлдоелу групы цижкагаручия наториплау на три yapoyni когмеайароннай Tuyiiacni (Iа пдольмаоц! сунртцуляццл успалимнсншо па розных стадиях рпуишдп паялра.

Наказана тэхналаНчнлсць i практичная прннянн.ижлсць рпсяра-цлвлшга: спосаблу погне^ялбароны далун'иш. Рас»рлцлплни тэхн¡чшш киви на когнеабаронни спотау , тмдопр^луин атлидп)гу на вогнеаба-роненую драун1ну i iTiKii.Liari'n!i/»i рэгладектм на ииткорчлпць , я«i н npafluui практичную апдрабацш» i укар.шени на шэрагу аб'ектау р:>о-публни, што иатроСук-ц!) да иыклристамня, згодиа а 6удаун1чим1 порыл;! i i правiламi лpn.Ail Оленей!, цл-мауслалинляему» або цямига-ручую jtpayniny.

РЕ 3 Ю И Е, ТЫЧШО НИКОЛАЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ, разработка и исследование технологического процесса получения атмосфероустой-чивой огне-н йиозацрпценной древесииы на основе полифосфорных соединений

Огнеэацюценность, $ос$оршшрование, технология, атиос^-сроус-тойчивость, биостойкость, синергизм, уровни трудногормчест», проиаводство, эксплуатация

Объектом нсследовашш явились состава и способы, обеспечивающие эффективную противопожарную и биологическую защиту иилопродун-ЦЮ1, используемой в строительном деле, сохранность эксплуатационных и заданная свойств в услоиияк атиосферник осадиов к повкиашюй влажности. В основу работы положена разработка теянологичсского процесса и пропиточной композиции на основе иолифос^орниж соединений, обеспечивающих а$фект>а)нун) огне-л Сиозшргху пиломатериалов я кевымшшемость загцмтник средств иа древесного комплекса. Метод исследования включает аналла состояния проблемы, лабораторные л натурные испытания, экспериментальные и теоретические исследоиатш в области огнебиозащити дрелесины, оценка результатов исследований н апреОафш их в услоиияя промышленных текнологай.

Созданы пропкто'пшэ композиции п разработаны технологические процессы, позволяющие достичь различима уровней агнебяозаирщешгос-ти древесины, грудноиымьглаеместн и шшымшасмости аащтгчш средств. Установлено синергичеекое действие на огнезаи^цепность при введении триполи|юс$ата. натр»ш, атаки« ряда неоргаштосшга солей металлов в систему ортофосфорная кислота и мочешша. Экспериментально доказана и экономически обосновала целесообразность разделения группы трудиогорючих материалов на три уровня огнеаа-1|1Я1юй эК'ектгашости пс способности сопротивляться воспламенению на разнил стадиях развития покэра.

Показана текнолог)!чность н прзга'мчедаая пртаенимооть разработанных способов огнебкозацргш древесины. Разработаны техшпеоюю уолзаг.л на огнебиозалуитний состав, межгосударственный стандарт на сгпозащиченпую древесину и технологические регламенты иа производство, которьи проили пра((тичесиум апробацию и внедрены на ряде объектов республики, требугещтх к использовании, согласно строн-те дь и их норм и правил пожаркой безопасное!":, грудновосплаченяемую или трудногорючу» древесину.

SUNIIAR1, TITCIIIHO HIKOLAI ALEKSAWDROVI TCI I, The development and research of technological process creation of atmosphere-resistance bio- and fire-protected wood on the base of po-lyphosphorus connections

Fire-protection, phospoliration, technology, atmosphere-resistance, bio-resistance, synergism, levels of combustibility difficulties, production, operation

The object of this research are ways and composition for ensuring effective fire-prevention and biological protection of lumbers used in civil engineering. Besides, safety of operational and given properties in conditions of atmospheric deposits and increased humidity arethe subject of this investigation. The main result of this work is development of technolojjical process and composition for impregnation on the base of polyphosphorus connections to ensure effective bio- and fire-protected of lumbers and absence of hollowini; out of protective means from *«x>d. The method of research includes the analysis of problem state, laboratory and full-scale test, experimental and theoretical researches concerning to bio- and fire-protection of wood, valuation of researches results and approbation of then in.conditions of industrial technologies.

Composition for impregnation and technological processes are developed. It enables to reach of various levels of bio- and fire-protection of wood, absence of hollowing out of protective means. To increase fire-protection of the system consisting of or-tophospliorus acid and karbamid, tripolyphosphatus natrium and so-!ne kinds of inorganic salts can be added. The expediency of inato-rials division on three fire-protection is proved levels. It concerns of efficiency and ability to resist ignition on different stages of fire propagation.

The adaptability to manufacture and practical applicability of developed ways bio- and fire-protection of wood is shown. The specifications for bio- and fire-protection composition aro dove-loped. Besides, state standard for fire-protection wood arid technological rules for production are developed. These specification bave passed the practical approbation and have been introduced at some objects of Belarus republic in accordance with building norms and fire prevention rules where combustibility difficulty is regu-ied.