Дослідження механізму вогнезахисту целюлозовмісних матеріалів, які просочені антипіренами
В работе приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований механизма огнезащиты целлюлозосодержащих материалов после пропитки их современными биозащитными средствами от огня. Results of theoretical and experimental researches of the fire-protect mechanism of cellulose-contained stu...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Актуальні проблеми транспортної медицини |
|---|---|
| Datum: | 2006 |
| Hauptverfasser: | , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainian |
| Veröffentlicht: |
Фізико-хімічний інститут ім. О.В. Богатського НАН України
2006
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/23284 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Дослідження механізму вогнезахисту целюлозовмісних матеріалів, які просочені антипіренами / В.М. Жартовський, Ю.В. Цапко, С.В. Жартовський // Актуальні проблеми транспортної медицини. — 2006. — № 4. — С. 45-52. — Бібліогр.: 18 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-23284 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Жартовський, В.М. Цапко, Ю.В. Жартовський, С.В. 2011-07-04T04:31:15Z 2011-07-04T04:31:15Z 2006 Дослідження механізму вогнезахисту целюлозовмісних матеріалів, які просочені антипіренами / В.М. Жартовський, Ю.В. Цапко, С.В. Жартовський // Актуальні проблеми транспортної медицини. — 2006. — № 4. — С. 45-52. — Бібліогр.: 18 назв. — укр. 1818-9385 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/23284 614.842 В работе приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований механизма огнезащиты целлюлозосодержащих материалов после пропитки их современными биозащитными средствами от огня. Results of theoretical and experimental researches of the fire-protect mechanism of cellulose-contained stuffs after impregnation by modern protective agents are given. uk Фізико-хімічний інститут ім. О.В. Богатського НАН України Актуальні проблеми транспортної медицини Токсикология горения Дослідження механізму вогнезахисту целюлозовмісних матеріалів, які просочені антипіренами Исследование механизма защиты от огня целлюлозосодержащих материалов, пропитаных Research of the mechanism fire protection of the cellulose contenting materials which are impregnated by fire retardants Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Дослідження механізму вогнезахисту целюлозовмісних матеріалів, які просочені антипіренами |
| spellingShingle |
Дослідження механізму вогнезахисту целюлозовмісних матеріалів, які просочені антипіренами Жартовський, В.М. Цапко, Ю.В. Жартовський, С.В. Токсикология горения |
| title_short |
Дослідження механізму вогнезахисту целюлозовмісних матеріалів, які просочені антипіренами |
| title_full |
Дослідження механізму вогнезахисту целюлозовмісних матеріалів, які просочені антипіренами |
| title_fullStr |
Дослідження механізму вогнезахисту целюлозовмісних матеріалів, які просочені антипіренами |
| title_full_unstemmed |
Дослідження механізму вогнезахисту целюлозовмісних матеріалів, які просочені антипіренами |
| title_sort |
дослідження механізму вогнезахисту целюлозовмісних матеріалів, які просочені антипіренами |
| author |
Жартовський, В.М. Цапко, Ю.В. Жартовський, С.В. |
| author_facet |
Жартовський, В.М. Цапко, Ю.В. Жартовський, С.В. |
| topic |
Токсикология горения |
| topic_facet |
Токсикология горения |
| publishDate |
2006 |
| language |
Ukrainian |
| container_title |
Актуальні проблеми транспортної медицини |
| publisher |
Фізико-хімічний інститут ім. О.В. Богатського НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Исследование механизма защиты от огня целлюлозосодержащих материалов, пропитаных Research of the mechanism fire protection of the cellulose contenting materials which are impregnated by fire retardants |
| description |
В работе приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований механизма огнезащиты целлюлозосодержащих материалов после пропитки их современными биозащитными средствами от огня.
Results of theoretical and experimental researches of the fire-protect mechanism of cellulose-contained stuffs after impregnation by modern protective agents are given.
|
| issn |
1818-9385 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/23284 |
| citation_txt |
Дослідження механізму вогнезахисту целюлозовмісних матеріалів, які просочені антипіренами / В.М. Жартовський, Ю.В. Цапко, С.В. Жартовський // Актуальні проблеми транспортної медицини. — 2006. — № 4. — С. 45-52. — Бібліогр.: 18 назв. — укр. |
| work_keys_str_mv |
AT žartovsʹkiivm doslídžennâmehanízmuvognezahistucelûlozovmísnihmateríalívâkíprosočeníantipírenami AT capkoûv doslídžennâmehanízmuvognezahistucelûlozovmísnihmateríalívâkíprosočeníantipírenami AT žartovsʹkiisv doslídžennâmehanízmuvognezahistucelûlozovmísnihmateríalívâkíprosočeníantipírenami AT žartovsʹkiivm issledovaniemehanizmazaŝityotognâcellûlozosoderžaŝihmaterialovpropitanyh AT capkoûv issledovaniemehanizmazaŝityotognâcellûlozosoderžaŝihmaterialovpropitanyh AT žartovsʹkiisv issledovaniemehanizmazaŝityotognâcellûlozosoderžaŝihmaterialovpropitanyh AT žartovsʹkiivm researchofthemechanismfireprotectionofthecellulosecontentingmaterialswhichareimpregnatedbyfireretardants AT capkoûv researchofthemechanismfireprotectionofthecellulosecontentingmaterialswhichareimpregnatedbyfireretardants AT žartovsʹkiisv researchofthemechanismfireprotectionofthecellulosecontentingmaterialswhichareimpregnatedbyfireretardants |
| first_indexed |
2025-11-25T21:10:27Z |
| last_indexed |
2025-11-25T21:10:27Z |
| _version_ |
1850547885799636992 |
| fulltext |
ACTUAL PROBLEMS OF TRANSPORT MEDICINE # 4 (6), 2006
АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ТРАНСПОРТНОЙ МЕДИЦИНЫ № 4 (6), 2006 г.
4545454545
причин гибели людей при пожарах. Уста>
новлено, что больше всего людей погиб>
ло по причине отравления угарным газом.
Подсчитаны риски для населения Украи>
ны погибнуть от конкретной причины по>
жара. Подтверждено, что с развитием
цивилизации изменилось соотношение
причин гибели на пожарах: от открытого
огня к токсичным продуктам горения.
SummarySummarySummarySummarySummary
TOXICITY OF COMBUSTION PRODUCTS IS
THE MAIN CAUSE OF LOSS OF LIFE AS A
RESULT OF FIRES
Kharchenko I., Klimas R., Skorobagatko T.,
Yakimenko Ye.
Information on loss of life as a result of
fires in Ukraine for the period of 1991 to 2005
is submitted. It is noted that tempos of
increasing of this indicator have positive
tendency with simultaneous contraction of
production volumes as well as population.
Factors to pose hazard to life under fire
conditions are indicated including influence
of high temperatures, smoke, and toxic
combustion products. Generalized data
submitted by territorial control bodies of the
MES of Ukraine concerning loss of life at fires
are presented. It has been stated that most
of men perished because of poisoning with
carbon monooxide. Risks of death because
of specific cause of fire for Ukrainian
population have been calculated. It has been
confirmed that ratio of causes of loss of life
at fires had changed while civilization
developed from open flame to toxic
combustion products.
Целюлозні матеріали [1] (деревина,
фанерні плитні матеріали, тканини, папір,
очерет та ін.), які знайшли широке розпов>
сюдження в промисловості і побуті, відно>
сяться до горючих матеріалів.
Відомо чимало випадків пожеж, ви>
никненню і розвитку яких сприяли незахи>
щені целюлозні матеріали. Зокрема, у
вересні 2005 року в одному з театрів м.
Каїра (Єгипет) від звичайної свічки виник>
ло загоряння портьєр, куліс та декорацій
з паперу. Під час пожежі загинуло 38 осіб.
Однією з причин швидкого розвитку по>
жежі була відсутність профілактичних за>
ходів щодо виробів з тканин і паперу.
До профілактичних заходів необхід>
но, зокрема, віднести просочення целюло>
зовмісних матеріалів вогнебіозахисними
засобами, які складаються з антипіренів та
антисептиків [2, 3].
Целюлоза > це полісахарид, що по>
будований з елементарних ланок ангідро>
D>глюкози та представляє собою полі>1,4>
в>D>глюкопіранозил>D>глюкопіранозу.
Макромолекула целюлози поряд з ангід>
роглюкозними ланками може містити за>
лишки інших моносахаридів (гексоз та
пентоз), а також уронових кислот. Харак>
тер та кількість таких залишків визнача>
ються умовами біохімічного синтезу. Це>
люлоза > це головна складова частина
клітинних стінок вищих рослин. Разом з
речовинами, що її супроводжують, вона
відіграє роль каркасу, який несе основне
механічне навантаження.
Целюлоза так само, як крохмаль і
цукор, відноситься до класу вуглеводів.
Ретельне вивчення добре очищеної целю>
лози, отриманої з різних вихідних матер>
іалів, показало, що незалежно від джере>
ла одержання целюлоза представляє со>
бою продукт наступного елементарного
складу: С > 44,4%, Н > 6,17%, О > 49,39%,
що приблизно відповідає формулі С
6
Н
10
О
5
[4].
УДК 614.842
ДОСЛІДЖЕННЯ МЕХАНІЗМУ ВОГНЕЗАХИСТУДОСЛІДЖЕННЯ МЕХАНІЗМУ ВОГНЕЗАХИСТУДОСЛІДЖЕННЯ МЕХАНІЗМУ ВОГНЕЗАХИСТУДОСЛІДЖЕННЯ МЕХАНІЗМУ ВОГНЕЗАХИСТУДОСЛІДЖЕННЯ МЕХАНІЗМУ ВОГНЕЗАХИСТУ
ЦЕЛЮЛОЗОВМІСНИХ МАЦЕЛЮЛОЗОВМІСНИХ МАЦЕЛЮЛОЗОВМІСНИХ МАЦЕЛЮЛОЗОВМІСНИХ МАЦЕЛЮЛОЗОВМІСНИХ МАТЕРІАЛІВ, ЯКІ ПРОСОЧЕНІТЕРІАЛІВ, ЯКІ ПРОСОЧЕНІТЕРІАЛІВ, ЯКІ ПРОСОЧЕНІТЕРІАЛІВ, ЯКІ ПРОСОЧЕНІТЕРІАЛІВ, ЯКІ ПРОСОЧЕНІ
АНТИПІРЕНАМИАНТИПІРЕНАМИАНТИПІРЕНАМИАНТИПІРЕНАМИАНТИПІРЕНАМИ
Жартовський В.М., Цапко Ю.В., Жартовський С.В.Жартовський В.М., Цапко Ю.В., Жартовський С.В.Жартовський В.М., Цапко Ю.В., Жартовський С.В.Жартовський В.М., Цапко Ю.В., Жартовський С.В.Жартовський В.М., Цапко Ю.В., Жартовський С.В.
Український науково>дослідний інститут пожежної безпеки МНС України, м. Київ
Впервые поступила в редакцию 19.08.2006 г. Рекомендова>
на к печати на заседании ученого совета НИИ медицины
транспорта (протокол № 7 от 18.11.2006 г.).
АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ТРАНСПОРТНОЙ МЕДИЦИНЫ № 4 (6), 2006 г.
4646464646
ACTUAL PROBLEMS OF TRANSPORT MEDICINE # 4 (6), 2006
Процеси теплообміну та тепломасо>
обміну, що відбуваються в матеріалах,
залежать як від параметрів цих процесів
(температура, час, кількість вологи чи
парів), так і від теплофізичних властивос>
тей матеріалів, які визначаються коефіці>
єнтами теплопровідності, питомою тепло>
ємністю, температуропровідністю, термо>
градієнтною дифузією маси, повітропро>
никністю.
Незважаючи на існуючі розходження
між целюлозним матеріалами по складу і
зовнішньому вигляду, вони виявляють ряд
однакових властивостей. Усі ці матеріали
при нагріванні піддаються розкладу.
Процес термічного розкладання про>
тікає послідовно у дві стадії [5]: з погли>
нанням енергії Е
1
і виділенням енергії Е
2
.
Кількість енергії, що поглинається, відпо>
відає енергії, яка необхідна для порушен>
ня існуючого стану речовини і початку
мимовільного процесу її перетворення в
продукти, що мають більшу стійкість в
умовах нагрівання. Ця реакція, властива
усім горючим речовинам і, зокрема, целю>
лозним матеріалам, характеризується
співвідношенням Е
2
> Е
1
і тому вважається
екзотермічною.
Горючі речовини розрізняють по
кількості енергії, що міститься в них і лег>
кості її виділення.
Для визначення пожежної небезпеки
матеріалів найбільший інтерес представ>
ляє вивчення наступних величин:
1) кількість енергії Е
1
,
яка необхідна для
збудження мимовільного процесу у
матеріалі;
2) кількості тепла, що виділяється з ма>
теріалу, Е
2
.
Проте можна вважати, що виділення
тепла і підвищення температури відбува>
ються головним чином за рахунок окис>
нення продуктів розкладу досліджуваного
матеріалу.
Загальна властивість целюлозних
матеріалів виражається в їх здатності при
розкладанні виділяти легкозаймисті гази
та пари і залишати в звичайних умовах
твердий залишок (вугілля) як кінцевий
продукт піролізу.
При нагріванні целюлозних матері>
алів високомолекулярні речовини, які вхо>
дять до їх складу (целюлоза, лігнін, пен>
тозани, гексозани) при високих темпера>
турах виявляються малостійкими і розкла>
даються. Загальний напрямок цього роз>
кладання такий, що зі складних речовин,
які володіють високою молекулярною ма>
сою, утворюються більш прості і стійкі
речовини. Ці продукти можуть у свою чер>
гу проходити подальше розкладання.
Горіння целюлозовмісних матеріалів
відбувається тільки при наявності необхі>
дних умов. Початок горіння газоподібних
продуктів піролізу починається з реалізації
трикутника горіння (пожежі), відбувається
взаємозв’язок між горючою речовиною,
окисником та джерелом запалювання.
Хімічний вогнезахист деревини поля>
гає у введенні до неї сповільнювачів гор>
іння (антипіренів) – речовин, що, вплива>
ючи на кінетику піролізу дерев’яних мате>
ріалів, зменшують швидкість утворення
горючих летких продуктів (СН
4
, Н
2
, СО та
ін.), інгібують газофазові реакції в полум’ї
та виключають безполуменеве горіння
карбонізованого залишку. Тривале збере>
ження вогнезахисного ефекту можливе,
якщо сповільнювачі горіння вступають у
реакцію з компонентами лігніновуглевод>
невого комплексу. Для зниження горю>
чості таких матеріалів, як деревина, що
містить у структурі гідроксильні групи,
найбільш ефективними є фосфоровмісні
сповільнювачі горіння [6>13]. У присутності
таких сповільнювачів горіння зменшуєть>
ся виділення летких речовин і змінюється
механізм утворення карбонізованого за>
лишку.
У роботі [14] показано, що більш ніж
у два рази можна збільшити вихід коксо>
вого залишку шляхом оброблення сосни
фосфатами та боратами, вихід летких про>
дуктів зміниться за рахунок зменшення
горючої складової смоли, отже, зменшать>
ся теплота згоряння летких горючих про>
дуктів і кількість тепла, що подається на
поверхню деревини. Тому, для підтримки
горіння потрібно існування більш могутнь>
ого теплового потоку, а вугільний шар у
міру його збільшення буде додатковим
захистом від піролізу для внутрішніх шарів
деревини [14].
З викладеного вище можна зробити
висновок, що для попередження загорян>
ACTUAL PROBLEMS OF TRANSPORT MEDICINE # 4 (6), 2006
АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ТРАНСПОРТНОЙ МЕДИЦИНЫ № 4 (6), 2006 г.
4747474747
ня деревини необхідно створити умови, які
виключають перевищення температури
прогріву деревини над температурою за>
палення, цей температурний інтервал зна>
ходиться в межах 200...250 °С. Однією з
таких умов є застосування антипіренів, які
повинні мати вогнезахисні властивості,
стримуючи розвиток процесу горіння.
На сьогодні запропоновано невели>
ку кількість вогнезахисних препаратів, зок>
рема суміш сульфату амонію, діамоній>
фосфату і фториду натрію (вогнезахисна
композиція МС), або ортоборату натрію і
борної кислоти (вогнезахисна композиція
ББ), та суміш карбонату натрію і борної
кислоти (вогнезахисна композиція БС), які
забезпечують лише ІІ групу вогнезахисної
ефективності згідно ГОСТ 16363, до того
ж композиція МС вміщує високо небезпеч>
ну речовину (фторид натрію) у рецептурі
вогнебіозахисного препарату, зменшують
перспективу їх викори>
стання для вогнезахи>
сту будівельних конст>
рукцій з деревини. На
теперішній час з’яви>
лись ефективні просо>
чувальні композиції
(суміші), зокрема ком>
позиція з антипірену
(фосфати та сульфати
амонію) та антисепти>
ка полімерного поход>
ження (полігексаме>
тиленгуанідінфосфат)
– ДСА>1, та ДСА>2 [2,
3], які забезпечують І
групу вогнезахисної
ефективності згідно
ГОСТ 16363 [15]. Ком>
позиція ДСА>2
відрізняється від ДСА>
1 більшою товщиною
полімерної плівки пол>
ігексаметиленгуанідін>
фосфату (“Гембар”). У
випадку застосування
вогнебіозахисних ком>
позицій ДСА>1 та ДСА>
2 після випаровування
вологи з деревини ут>
ворюється полімерна
плівка, яка перешкод>
жає виходу антипірену
із деревини на поверхню. При цьому про>
ходить зміна механізму його вимивання.
Рух водного розчину антипірену в капіля>
рах деревини змінюється на дифузійну
проникність тільки молекул води через
полімерну плівку, що призводить до змен>
шення швидкості вимивання. Наявність
полімерної плівки може змінити як ме>
ханізм піролізу деревини, так і механізм
вогнезахисту целюлозовмісних матеріалів.
З цією метою необхідно було дослі>
дити механізм вогнезахисної ефективності
нових просочувальних композицій для
деревини.
Раніше проведеними дослідженнями
було встановлено [16], що із збільшенням
масової частки сульфату амонію у вогне>
гасному порошку збільшується його вог>
негасна здатність під час гасіння пожеж
класу А, а саме сульфат амонію легше та
m, . % , º
,
. 1.
АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ТРАНСПОРТНОЙ МЕДИЦИНЫ № 4 (6), 2006 г.
4848484848
ACTUAL PROBLEMS OF TRANSPORT MEDICINE # 4 (6), 2006
швидше плавиться і утворює захисну
плівку на обвугленій деревині.
Для визначення впливу на процес
утворення горючих газів та горіння дере>
вини вогнезахисного оброблення просочу>
вальними засобами, були проведені тер>
могравіметричні та хроматографічні дос>
лідження.
З метою визначення області темпе>
ратур, за яких термічна деструкція матер>
іалів відбувається найбільш інтенсивно,
проводилось попереднє термогравімет>
ричне дослідження процесів термічної
деструкції в динамічному режимі із засто>
суванням дериватографа Q>1500 D.
Досліджували зразки тирси соснової
деревини, а також об>
робленої вогнезахи>
щеної засобами на ос>
нові фосфатів та суль>
фатів амонію та за на>
явності полімерного
антисептика “Гембар”
в атмосфері повітря
нормального складу
(вміст кисню > 21 %
об.). У всіх дослідах
маса зразка становила
190 мг, швидкість на>
грівання > 5 градусів на
хвилину, зразок по>
рівняння > порошок a>
корунду, матеріал
тиглів > алунд, чут>
ливість гальвано>
метрів: DТА > 250 мкВ,
DTG > 500 мкВ. Резуль>
тати досліджень ілюс>
труються рис. 1 > 3.
У всіх дослідже>
них зразках за темпе>
ратур до 100 °С, відбу>
ваються ендотермічні
процеси, які супровод>
жуються втратою їх
маси. Такі процеси зу>
мовлюються випаро>
вуванням хімічно не>
зв’язаної води без де>
струкції матеріалу
зразків. Крім того,
органічні речовини
втрачають конституц>
ійну воду (ендоефект з максимумом при
190 °С на рис. 1 з додатковою втратою
маси).
Температури, за яких починається
інтенсивна деструкція, тобто спостері>
гається швидка втрата маси зразків, сут>
тєво не відрізняються і становлять 200 >
215 °С. Однак характер і послідовність
термічних ефектів (криві DTA) для кожно>
го матеріалу особливі, що пов’язане з
відмінностями їх хімічного складу.
У зразку незахищеної деревини по>
ряд з ендотермічними процесами піролі>
зу (відщеплення летких продуктів) навіть
за порівняно невисоких температур відбу>
ваються екзотермічні окиснювальні проце>
m, . % , º
,
. 2. -
.
ACTUAL PROBLEMS OF TRANSPORT MEDICINE # 4 (6), 2006
АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ТРАНСПОРТНОЙ МЕДИЦИНЫ № 4 (6), 2006 г.
4949494949
си, про що свідчить хід кривої DTA в об>
ласті першого піка кривої DTG (рис. 1), а
саме наявність помітного екзоефекту по>
чинаючи з температури 225 °С, на який
накладається менший за величиною ендо>
ефект з максимумом в області 330 оС.
Відмічається також наявність двох суттє>
во відмінних стадій деструкції у процесі
нагрівання досліджуваного зразку незахи>
щеної деревини, а саме, характерною є
стадія інтенсивної втрати маси до темпе>
ратур 370>390 оС, яка може бути зумовле>
на утворенням і полуменевим горінням
газоподібних продуктів, та повільніша ста>
дія (за більш високих температур > після
того, як величина відносної втрати маси
вже досягла 60 > 70 %), яка зумовлена
здебільшого вигорянням карбонізованого
залишку і характери>
зується більшим екзо>
термічним ефектом.
Таке співвідношення
величин термічних
ефектів спостерігаєть>
ся, очевидно, внаслі>
док того, що полуме>
неве горіння (перша
стадія) відбувається
переважно за межами
тигля і значно менше
впливає на показання
термопари, ніж гете>
рогенний процес окис>
лення карбонізованого
залишку на межі розд>
ілу “тверда речовина >
газ” (друга стадія).
Окремого аналізу
потребують зміни ха>
рактеру кривих термо>
гравіметричного анал>
ізу зразків деревини
(особливо кривих TG і
DTA), що проявляють>
ся для деревини об>
робленої вогнезахис>
ним засобами на ос>
нові фосфатів та суль>
фатів амонію та за на>
явності полімерного
антисептика “Гембар”
(рис. 2 > 3). Для них
практично не
змінюється темпера>
тура початку термоокиснювальної дест>
рукції деревини (200>205 °С) і температу>
ра, за якої спостерігається максимальна
швидкість деструкції (210>325 °С); величи>
на цієї швидкості також суттєво не
змінюється (максимальні відхилення
відповідних кривих DTG близькі за величи>
ною). Натомість процеси деструкції на
другій стадії у значній мірі залежать від
природи вогнезахисної композиції: в міру
її вогнезахисної дії сповільнюється втрата
маси. Відповідно змінюється і вигляд кри>
вих DTA, а саме зменшується висота і
збільшується ширина піків, які характери>
зують протікання екзотермічних перетво>
рень, внаслідок чого закінчення процесу
термоокиснювальної деструкції фіксуєть>
ся за вищих температур.
m, . % , º
,
. 3. -
“ ” -
АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ТРАНСПОРТНОЙ МЕДИЦИНЫ № 4 (6), 2006 г.
5050505050
ACTUAL PROBLEMS OF TRANSPORT MEDICINE # 4 (6), 2006
Така відмінність впливу вогнезахис>
них засобів на протікання деструкції на
різних стадіях обумовлюється різними
механізмами, за якими відбувається втра>
та маси зразків. Якщо на першій стадії йде
переважно піроліз із відщепленням летких
продуктів, швидкість якого не залежить від
подальших хімічних перетворень цих про>
дуктів, то на другій стадії швидкість втра>
ти маси визначається кінетикою взаємодії
карбонізованого залишку з окисником.
Одним з методів, який дає мож>
ливість дослідити утворення летких про>
дуктів вогнезахищеної деревини є газо>
хроматографічний аналіз. Найвищий вміст
летких компонентів визначається у газопо>
дібних продуктах, які утворюються внасл>
ідок піролізу (термічного розкладу без
доступу повітря).
З урахуванням результатів термогра>
віметричних досліджень процес термоде>
струкції зразків рослинної сировини про>
водили в умовах, за яких утворення газо>
подібних продуктів відбувається з найбіль>
шою швидкістю. Інтенсивне газовиділен>
ня починалось за температури 200>215 °С,
за участі екзотермічних процесів темпера>
тура зразка швидко зростала до 310>350
°С. Основна кількість (понад 90%) про>
дуктів піролізу надходила в газозбірник в
діапазоні 210>320 °С, у якому, за даними
термогравіметричного аналізу, деструкція
відбувається за механізмом відщеплення
летких продуктів.
Для одержання газоподібних про>
дуктів термічної деструкції використане
спеціальне обладнання, яке розроблене та
виготовлене раніше [17]. За наведеною
методикою були проведені дослідження та
зібрані леткі продукти піролізу.
Результати газо>
хроматографічного
аналізу одержаних го>
рючих газових сумі>
шей наведено в табл.
1.
Як видно з таб>
лиці, після піролізу
необробленої та об>
робленої деревини
вогнезахисними засо>
бами на основі фос>
фатів та сульфатів
амонію, суміші продуктів деструкції суттє>
во відрізняються за вмістом азоту та
кількістю горючих газів. Продукти піролізу
вогнезахищеної деревини за своїм скла>
дом не здатні до горіння. При наявності
плівки гуанідінового полімеру на вогнеза>
хищеній деревині, продукти піролізу мають
більшу кількість азоту, так як цей полімер
розкладається з виділенням азоту, а також
продукти піролізу містять меншу кількість
оксиду вуглецю, що може вплинути на
зменшення токсичності продуктів горіння
вогнебіозахищеної деревини. Таку влас>
тивість було встановлено під час випробу>
вань на токсичність продуктів горіння зви>
чайної деревни та вогнебіозахищеної ком>
позиціями ДСА>1 та ДСА>2 в ДП УкрНДІ
медицини транспорту МОЗ України. Вип>
робування показали, що за токсичністю
продуктів горіння вогнебіозахищена дере>
вина відноситься до помірно небезпечних
матеріалів. Визначена властивість вогне>
біозахисних композицій реалізується в
інших целюлозовмісних матеріалах, зокре>
ма, у вогнебіозахищеної фанери.
Таким чином, проведені теоретичні
та експериментальні дослідження механі>
зму вогнезахисту целюлозовмісних мате>
ріалів, що просочені антипіренами, збага>
тили його новими даними, зокрема вста>
новлено явище флегматизації продуктів
піролізу вогнезахищеної деревини азотом,
як продуктом термічного розкладу анти>
пірену (суміш діамонійфосфату та сульфа>
ту амонію), яке ще більш виразніше про>
являє для вогнебіозахищеної деревини
композицією ДСА>1 та ДСА>2.
ЛітератураЛітератураЛітератураЛітератураЛітература
1. Перелыгин Л.М., Уголев Б.Н. Древеси>
новедение.– М.: Лесная промышлен>
1
, % .
, -
, -
-
CO 39,08 15,8 12,84
CO2 51,93
CH4 6,05 0,54
C2H6 + C2H4 0,45
C3H8 0,19
C3H6 0,32
2 0,73 0,44 0,11
2 0,26
N2 0,99 83,22 87,04
ACTUAL PROBLEMS OF TRANSPORT MEDICINE # 4 (6), 2006
АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ТРАНСПОРТНОЙ МЕДИЦИНЫ № 4 (6), 2006 г.
5151515151
ность, 1971.– 286 с.
2. Жартовський В.М., Жартовський С.В.,
Борисов П.Ф. Композиція для вогнеб>
іозахисту деревини. Деклар. патент №
8963 В27К 3/50, Бюл. № 8, 2005.
3. Жартовський В.М., Жартовський С.В.
Композиція для вогнебіозахисту та
гідрофобізації деревини. Деклар. па>
тент № 13070 В27К 3/36, Бюл. № 3,
2006.
4. Дрейк Дж. Мл., Ривс В. Огнезащищен>
ные целлюлозные текстильные мате>
риалы //Целлюлоза и ее производные
/Под ред. Н.Байклза и Л.Сегала. – М.:
Мир, 1974. – 481 с.
5. Лушпа А.И. Основы химической тер>
модинамики и кинетики химических
реакций.– М.: Машиностроение,
1981.– 240 с.
6. Воробьев В.К., Лунева Н.К., Рекашо>
ва Н.И., Дмитриченко А.С. Ингибито>
ры горения древесины на основе ме>
таллофосфатных комплексов // Мате>
риалы XIV Всероссийской научно>
практической конференции. Информ.
сб. > М.: ВНИИПО МВД РФ, 1997. > Ч.2.
> С. 189–190.
7. Скрипченко Т.Н., Домбург Г.Э. Сравни>
тельная оценка огнезащитного дей>
ствия фосфор> и бор содержащих со>
единений на сульфатной целлюлозе /
/ Теоретические аспекты модифици>
рования древесины: Тезисы докладов
Всесоюзной конференции. > Рига,
1983.
8. Лунева Н.А., Петушок И.А., Воробьев
В.К., Дмитриченко А.С. Изучение дей>
ствия фосфор>азотсодержащих анти>
пиренов на процесс термоокислитель>
ного разложения и горения целлюло>
зосодержащих материалов // Пожар>
ная безопасность: Материалы II Меж>
дународной научно>практической кон>
ференции. – Минск: РНПЦ ПБ МВД
Беларуси, 1997. > С. 116>117.
9. Лунева Н.К., Опутина А.Г., Трофимо>
ва И.В., Ермоленко И.Н., Тычино
Н.А., Воробьев В.К. Создание огнеза>
щищенных целлюлозных материалов
взаимодействием целлюлозы и поли>
фосфорных кислот // Совершенство>
вание огнезащиты древесины и цел>
люлозных материалов: Тезисы докла>
дов 2>ой научно>технической конфе>
ренции. > Киев, 1987. > С. 22>23.
10. Лунева Н.К., Трофимова И.В., Опути>
на А.Г., Воробьев В.К., Тычино Н.А.
Способ придания устойчивой огне
(био) защищенности целлюлозосо>
держащим материалам путем их хи>
мической модификации: Информ. ли>
сток. > Минск. Бел НИИНТИ, 1989. >
№ 220. > 2 с.
11. Исследование огнезащитной эффек>
тивности антипиренных составов и
технологий пропитки древесины на
основе фосфор>азотсодержащих со>
единений: Отчет о НИР (закл.) / РНПЦ
ПБ ГУВПС МВД РБ; Рук. темы Н.А.>
Тычино. > № ГР 1995244. > Минск,
1994. > 138 с.
12. Жартовський В.М., Цапко Ю.В., Соко>
ленко К.І. Вимоги до експлуатаційних
властивостей деревини просоченої
вогнезахисними засобами // Зб. наук.
пр. Севастопольського військово>
морського інституту ім. П.С.Нахімова.>
2005.> Вип.1(7).> С. 231>235.
13. Жартовський В.М., Бут В.П., Цапко
Ю.В., Барило О.Г. Дослідження меха>
нізму вогнезахисної ефективності де>
ревини просочувальними композиція>
ми // Коммунальное хозяйство горо>
дов: Научно>технический сборник.
(Технические науки и архитектура) > К.:
Техніка.> 2004.> Вып.55.> С. 219>229.
14. Драйздейл Д. Введение в динамику
пожаров / Пер. с англ. К.Г.Бромштей>
на; Под ред. Ю.А.Кошмарова, В.Е.Ма>
карова. > М.: Стройиздат, 1990. > 424
с.
15. ГОСТ 16363>98 Межгосударственный
стандарт. Средства огнезащитные для
древесины. Методы определения ог>
незащитных свойств. – К.: Изд>во
стандартов, 2000.
16. Провести теоретичні і експеримен>
тальні дослідження процесів приду>
шення полум’я вогнегасними речови>
нами і виявити шляхи підвищення їх
ефективності. Звіт про НДР. УкрНДІПБ
МВС України. Керівник Жартовський
В.М.; Інв. № 695>О. К., 1995. > 327 с.
17. Откідач Д.М., Цапко Ю.В., Соколенко
АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ТРАНСПОРТНОЙ МЕДИЦИНЫ № 4 (6), 2006 г.
5252525252
ACTUAL PROBLEMS OF TRANSPORT MEDICINE # 4 (6), 2006
К.І. Флегматизування горючих газових
середовищ. – К.: Пожінформтехніка,
2005. > 196 с.
18. Жартовський В.М., Цапко Ю.В., Гудо>
вич О.Д., Соколенко К.І.Дослідження
токсичності продуктів горіння вогнеза>
хищеної деревини // Коммунальное
хозяйство городов: Научно>техничес>
кий сборник. Вып.63 (Технические
науки и архитектура). > К.: Техніка,
2005. > С. 320>326.
РезюмеРезюмеРезюмеРезюмеРезюме
ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМА ЗАЩИТЫ
ОТ ОГНЯ ЦЕЛЛЮЛОЗОСОДЕРЖАЩИХ
МАТЕРИАЛОВ, ПРОПИТАНЫХ
АНТИПІРЕНАМИ
Жартовский В.М., Цапко Ю.В.,
Жартовский С.В.
В работе приведены результаты те>
оретических и экспериментальных иссле>
дований механизма огнезащиты целлюло>
зосодержащих материалов после пропит>
ки их современными биозащитными сред>
ствами от огня.
SummarySummarySummarySummarySummary
RESEARCH OF THE MECHANISM FIRE
PROTECTION OF THE CELLULOSE
CONTENTING MATERIALS WHICH ARE
IMPREGNATED BY FIRE RETARDANTS
Zhartovsky V.M., Tsapko J.V.,
Zhartovsky S.V.
Results of theoretical and experimental
researches of the fire-protect mechanism of
cellulose-contained stuffs after impregnation
by modern protective agents are given.
Актуальность темыАктуальность темыАктуальность темыАктуальность темыАктуальность темы.
Оценка пожароопасности полимер>
ных материалов – комплексная проблема.
Она включает в себя вопросы горючести,
воспламенения, распространения пламе>
ни по поверхности, тепловыделения и
дымообразования, а также токсичности
продуктов горения. Одними из ведущих
факторов пожара, определяющими пожа>
роопасность полимерных материалов,
являются дымообразующая способность и
токсичность продуктов горения. Дым яв>
ляется наиболее частой причиной гибели
людей при пожарах, оказывает значитель>
ное влияние на безопасность работы по>
жарных и влияет на время ликвидации
пожаров [1, 2, 3].
Дым – видимый продукт пожара,
состоящий из частичек сажи, газообраз>
ных продуктов сгорания и капель жидко>
сти. В процессе развития пожара количе>
ственное соотношение фаз и их качестве>
ный состав меняются в зависимости от
соотношения кислород/горючее вещество
и внешних условий (температуры, влажно>
сти, давления, скорости аэрации), что
влияет на состав и свойства копоти, осе>
дающей на конструкциях помещений,
стенках экспериментальных камер при
модельных испытаниях полимеров [4, 5].
Дым представляет собой дисперсную си>
стему, состоящую из мельчайших твердых
частиц, взвешенных в смеси продуктов
сгорания с воздухом. Диаметр частиц
дыма колеблется от 1 до 0,01 мкм. По
данным [6] объем дыма, образующегося
при горении 1 кг бумаги, составляет 4,21
м3, древесины – 4,40 м3, резины –10,82 м3.
ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ЗНАГИГИЕНИЧЕСКОЕ ЗНАГИГИЕНИЧЕСКОЕ ЗНАГИГИЕНИЧЕСКОЕ ЗНАГИГИЕНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ АДСОРБЦИИ ТОКСИЧЕСКИХЧЕНИЕ АДСОРБЦИИ ТОКСИЧЕСКИХЧЕНИЕ АДСОРБЦИИ ТОКСИЧЕСКИХЧЕНИЕ АДСОРБЦИИ ТОКСИЧЕСКИХЧЕНИЕ АДСОРБЦИИ ТОКСИЧЕСКИХ
ВЕЩЕСТВ НА ПОВЕРХНОСТИ САЖИ И ДЫМА ПРИ ГВЕЩЕСТВ НА ПОВЕРХНОСТИ САЖИ И ДЫМА ПРИ ГВЕЩЕСТВ НА ПОВЕРХНОСТИ САЖИ И ДЫМА ПРИ ГВЕЩЕСТВ НА ПОВЕРХНОСТИ САЖИ И ДЫМА ПРИ ГВЕЩЕСТВ НА ПОВЕРХНОСТИ САЖИ И ДЫМА ПРИ ГОРЕНИИОРЕНИИОРЕНИИОРЕНИИОРЕНИИ
ПОЛИМЕРНЫХ МАПОЛИМЕРНЫХ МАПОЛИМЕРНЫХ МАПОЛИМЕРНЫХ МАПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВТЕРИАЛОВТЕРИАЛОВТЕРИАЛОВТЕРИАЛОВ
Басалаева Л.В., Копа М.РБасалаева Л.В., Копа М.РБасалаева Л.В., Копа М.РБасалаева Л.В., Копа М.РБасалаева Л.В., Копа М.Р., Покора Л.И., Пресняк И.С.., Покора Л.И., Пресняк И.С.., Покора Л.И., Пресняк И.С.., Покора Л.И., Пресняк И.С.., Покора Л.И., Пресняк И.С.
Украинский НИИ медицины транспорта, г. Одесса
Впервые поступила в редакцию 10.08.2006 г. Рекомендова>
на к печати на заседании ученого совета НИИ медицины
транспорта (протокол № 7 от 18.11.2006 г.).
УДК 613:541.183:536.46.514.6
|