CC BY
19
3. ТЕХНОЛОГИ! ТА УСТАТКУВАННЯ Л1СОВИРОБНИЧОГО КОМПЛЕКСУ
УДК 674.048 Доц. Р.О. Демчина1, канд. xím. наук;
проф. 1.М. Озаркш1, д-р техн. наук; доц. М. Ф. Федина1, канд. xím. наук;
магистр П.П. Гриджук1; тж. Б.М. Перетятко2
ВИКОРИСТАННЯ АМ1ДОФОСФАТУ КМ ЯК АНТИП1РЕНУ ДЛЯ ПРОСОЧУВАННЯ ДЕРЕВИНИ МЕТОДОМ "ПРОГР1В-ХОЛОДНА ВАННА"
Наведено результати експериментальних дослщжень методом "прогр1в-холод-на ванна" антишреном - амщофосфатом КМ на прикладi деревини дуба i сосни. Роз-крито особливост будови i синтезу карбамщу. Описано використовування методик дослщжень процешв просочування i вогневих випробувань деревини дуба i сосни, захищених антишреном. Показано термограми газ1в i процешв горiння.
Проблема вогнезахисту деревини на сьогодш е дуже актуальною. А-дже шдвищення ефективносп вогнезахисту дерев'яних вироб1в, конструкцш та споруд з деревини завжди була, е i буде одним 1з найважливших науково-практичних задач та вимагае устшного 1х розв'язання [1-4]. Це пояснюеться тим, що, незважаючи на велику кшьюсть синтетичних буд1вельних матерь ал1в, деревина мае велику ф1зико-мехашчну мщнють i мае висок тепло1золя-цшш властивосп, легко обробляеться, добре втримуе металев1 кршлення, а також е бюлопчно безпечним та поновлювальним матер1алом [3-4].
Вступ i постановка задачг Деревина, як вщомо, мае таю ютотш не-должи: низьку бю- та вогнестшюсть i високу здатнють до займання та поши-рення вогню.
Аналiзуючи вiдомi на сьогодш склади хiмiчних засобiв захисту та спо-соби вогнезахисту дерев'яних елеменпв споруд [4, 5], можна констатувати, що саме хiмiчний спосiб вогнезахисту е найбшьш дiевим i надшним. Зокре-ма, якщо ранiше використовували полiхлорфеноли, стибiй - та хромовмюш речовини для пiдвищення бiовогнестiйкостi деревини, то, враховуючи дiю антипiренiв на довкшля i людину, стали використовувати згодом класичш сольовi антипiрени (^амоншфосфат, буру, борну кислоту, натрiй карбонат та шш^. Останнi антипiрени мають такi iстотнi недолiки: втрачають свою за-хисну дiю iз часом, легко вимиваються водою. Вони можуть також мiстити компоненти, якi спричиняють корозiю металевих елементiв, що контактують безпосередньо iз деревиною i стимулюють розвиток дереворуйнiвних грибiв та змшюють природнiй колiр деревини. Окрiм цього, деяю сольовi антитре-ни в разi пiдвищення температури бiльше 105 °С розкладаються, що усклад-нюе процес оброблення ними деревини, iншi можуть втрачати сво1 власти-
1 НЛТУ Украши, м. Льв1в;
2 Льв1вський ДУ безпеки життедояльност!, м. Льв1в
вост з плином часу, що вимагае систематичного проведення вогнезахисних робiт на одному об'екл [10].
Новi просочувальт засоби, зокрема сумiш сольового антитрену та полiмерного антисептика (ДСА-1) [11], не можуть використовуватися для об-роблення зовнiшнiх дерев'яних поверхонь через 1х здатнiсть до вимивання, що призводить до обмеження терм^ 1х експлуатацп [9]. Використання сольових антитретв практично вичерпало сво1 можливостц вони мають хо-рошi вогнезахиснi властивосп, але приготування 1хтх сумiшей не дае змогу усунути недолiки кожного з компоненпв. Окрiм цього, в бшьшосп випадкiв використовують не окремо ретарданти, а бювогнезахист препарати, а це пе-редбачае присутнiсть шюдливого антисептичного компоненту. Тому пiд час розроблення нових вогнезахисних препарапв необхщно намагатись надати 1м антисептичних властивостей без шкоди для людей i довкiлля. Такi тенден-цп привели до широкого впровадження нових антитретв на основi сконден-сованих олiгомерiв. Так розроблено антипiрени на основi композицп фено-лоспиртiв та конденсованих органосилазатв [12].
Деревину просочують цими сполуками, тсля чого вiдбуваеться кон-денсацiя фенолоспиртiв з утворенням полiмерного каркасу фенолоформаль-депдно1 смоли ФФС у структурi деревини. Це приводить як до покращення експлуатацiйних характеристик виробiв, так i до тдвищення вогнестiйкостi через зниження дифузп горшня газiв. Окрiм цього, ФФС та КОС е порiвняно термостiйкими речовинами, а вщтак надають виключно високо1 термотрив-костi деревинi. Також останшм часом як антипiрени застосовують карбамщо-фурановi смоли (КФуС) [13] та карбамщо-меламто-формальдепдт смоли (КМФС) [14]. Ц речовини е дуже ефективними антипiренами та, о^м цього, покращують мiцнiстнi характеристики деревини та 11 вологосттюсть. Фрагмент хiмiчноl будови (КФуС) та (КМФС) наведено нижче.
Потрiбно зазначити, що згадаш речовини на основi фенолоспирпв, (КФуС) та (КМФС) е недешевими антипiренами та володiють доволi висо-кою токсичтстю; проте 1х використання е виправданим в умовах тдвищено! вогненебезпеки, коли значення вартосп виробу та його токсичносп мае дру-горядне значення. Так, iншi новi антипiрени на основi конденсованих сполук сечовини та фосфатно1 кислоти не токсичш, доволi дешевi i знайшли свое використання як антитрен, який називають амiдофосфат КМ [15]. Хiмiчна бу-дова амiдофосфату КМ така:
Варто зазначити, що перелiченi новi ретарданти показали себе ефективними антитренами, але мають вщносно високу токсичнiсть та вартiсть. Тому для дослщження ми обирали антитрени з огляду на 1х ефективтсть вогнезахисту, вартiсть та екологiчнiсть.
□ □ О О II II II II 1\1Н:-С-1Ч Н-( -Р-1Ч Н-С-1\1Н)Г -Р-0 Н
Зокрема, для нового та вже використовуваного амщофосфату КМ ха-рактернi такi властивосп. Амiдофосфат КМ е продуктом конденсацп карба-мiду та ортофосфатно1 кислоти за ~127°С. Вихiднi речовини для його отри-мання е також вщомими антипiренами. Карбамiд пiд час на^вання розкла-даеться з видшенням газiв амоняку та вуглекислого газу, а також може зазна-вати ряду ендотермiчних перетворень, що сприяе поглинанню тепла:
С0(ЫН2)2 + Н20 ^ МН^ТО + ]КН3 + С02; (1)
С0(МН2)2 + Н20 ^ 2МН3 + С02 - 110,11 кДж; (2)
2НЫ - С0 - ЫН2 ^ НЫ - С0 - КН - С0 - МН2 + Шв, (3)
Бiурет з карбамiдом можуть конденсуватися з утворенням щанурово1 кислоти:
(4)
Ус такi перетворення характеризуються поглинанням тепла в широкому штерват температур 150-200 оС. 1нший компонент амщофосфатних олiгомерiв - це ортофосфатна кислота, теж може зазнавати ендотермiчних перетворень та е джерелом пiролiзноl води та шертного фосфорпентаоксиду, тобто
2Н3Р04 = Н20 + Н4Р207 (200-250 оС); (5)
Н4Р207 = Н20 + НР03 (400-500 оС). (6)
Наступне на^вання може призводити до утворення триполiфосфат-но1 та тетраполiфосфатноl кислот Н5Р3010 та Н6Р4013, а при пiролiзi до повно1 депдратацп утворюеться димерфосфор (V) оксиду:
4Н3Р04 = 6Н20 + Р4010. (7)
Очевидно, що ус такi властивостi карбам^ та ортофосфорно1 кислоти зберь гае i продукт 1х конденсацп, адже вш виявився ефективним антипiреном.
Карбамщ конденсуеться з ортофосфорною кислотою з утворенням амщофосфату КМ, що показано в [16]. Його можна також отримати завдяки взаемодп амоншфосфату та карбамщу:
(8)
Як бачимо, продукт конденсацп на такш схемi реакцп е димером. Проте в лiтературi [1-3] також повiдомляють про можливють утворення оль гомерiв, будову яких можна показати таким чином:
МН^С-НЬЦ-Р-НИ-С-НН^-Р-ОН ^
Амiдоборатофосфат мае низку переваг, порiвняно з сольовими антитренами: краще поглинаеться деревиною; не мютить токсичних чи шкiдливих речовин, залишок борно! кислоти надае антипiрену антисептичних i протико-розiйних властивостей; нейтральне рН (для бiльшостi сольових антишрешв, середовище е кислим або лужним) не впливае негативно на фiзико-механiчнi властивостi деревини; добре розчиняеться у вод1
Синтез ам1дофосфату КМ. Ашдофосфат КМ синтезували конденса-цiею 85 % ортофосфорно! кислоти з карбамщом у розплавi за 135 °С у мольному спiввiдношеннi 1:1. Синтез проводили до рН=5-6 на пщанш банi в чо-тиригорлш колб^ оснащенiй мшалкою, термометром та зворотшм холодильником. Вмiст колби охолоджували до температури 65 °С та розчиняли у водi.
Схему установки для синтезу амщофосфату КМ наведено на рис. 1: вона складалась з пщано! ба-нi 1, чотиригорло! колби 2, мiшалки 3, зворотного холодильника 5, газового пальника 6 i термометра 4.
Перед проведенням синтезу зважували необхщну кшьюсть кар-бамiду i вiдмiряли з допомогою мiрного цилiндра розчин фосфор-но! кислоти. По черзi в реактор за-вантажували реагенти та назвали на пiщанiй банi. Для охолодження парiв вихiдних речовин та продук-тiв використовували зворотнiй холодильник. Реактор був спорядже-ний електричною мiшалкою для пе-ремiшування та рiвномiрного нагрь вання сумшц термометром служили рiдиннi термометри для контролю температури; шше горло колби використовували для вщбору проби для визначення кислотносп середо-вища; пiсля чого горло закривали скляним корком.
У таких умовах синтезу утворюеться продукт, що мае найбiльшу роз-чиннiсть. Мольне спiввiдношення вихiдних речовин 1:1 приводить до продукту, який мае кращi вогнезахисш властивосп [6].
Рис. 1. Схема установки для синтезу амiдофосфату КМ
Також було проведено експеримент з синтезом антитрену у вщкритш посудинi та без мшалки. Необхiдно зазначити, що продукт в юнцевому ре-зультатi тсля охолодження був значно твердiшим, тж при синтезi в першо-му випадку, що зумовлене тим, що пари при реакцп видшялися в повпря, а не поверталися назад в реактор. Проте властивосп антитрену у двох видах були аналопчними; тому можна зробити висновок про можливють такого синтезу. Просочування зразюв розмiром 40x40x250 проводили методом хо-лодно-гарячих ванн. Попередньо нагрiтi у сушильнш шафi до 90 оС протягом 60 хв зразки занурювали в розчин антипiрену з температурою 25 оС на 40 хв. Зразки зважували на електронних або техтчних вагах з тонiчнiстю до 0,001 г. Об'ем розчинiв вимiрювали до 1 мл.
Просочування зразюв вщбувалося в посудинi з матерiалу, стiйкого до корозп, а самi зразки були розмiщенi таким чином, щоб вони не торкались m до стiнок ванни, нi один до одного, а товщина шару розчину над верхньою гранню зразка становила близько 5-10 мм. Визначали витрату просочуваль-ного розчину шляхом зважування зразка до просочування та тсля просочування. Зважування просочених зразюв проводили тсля того, як з них перестане стжати розчин. Залишки розчину на торцях зразюв зшмали фшьтруваль-ним папером. Доведет до посттно! маси зразки зважували та визначали за-гальне поглинання сухого вогнезахисного препарату деревиною (R,) за формулою [4]:
R, = (m1-m2) / V, кг/м3, (10)
де: m1 - маса зразка перед спалюванням; m2 - маса зразка до просочування, кг; V - об'ем зразка, м3.
Для просочених зразюв вимiряли втрату маси за 1 год тсля просочен-ня та за 3, 7, 10 дiб. Шмчено, що за 10 дiб вага зразюв за температури 25 оС та вщносно! вологостi повiтря до 60 % залишаеться, практично, незмшною. Для зразкiв, просочених амiдофосфатом КМ, висолювання не спостерiгалося, але вщчувався неприемний запах амоняку, який, проте, був не рiзким i з часом зникав.
Проявлення зразюв на глибину просочування антишреном. Зразки, просочет амщофосфатом КМ, проявляли за допомогою яюсно! реакцп на фосфат-йон. Розчин (NH4)2MOO4 у 30 %-й сульфатнш кислотi наносили тпет-кою на поверхню деревини. Через 10-15 с на поверхню наносили розведений розчин SnCL2 в HCL. Забарвленi в синт (синьо-зелений) колiр дiлянки зразюв мютять фосфат-йон, який е, на нашу думку, продуктом кислотного пдро-лiзу амiдофосфату (дiя 30 % H2SO4), або залишку РО43 вiд синтезу з ортофос-форно! кислоти. Деякi труднощi для проявлення таким способом, проявились тд час дослщження просочених зразкiв сосни. Адже, очевидно, живиця як складний за хiмiчним складом об'ект мiстить фосфор у тих чи тших формах, а тому також дае реакщю на фосфор, тобто приводить до появи забарвлення. Таким чином, глибину просочення для сосни визначали, вщтмаючи з загаль-но! забарвлено! обласп дшянки, яю мiстили бiльше смоли. Також доведено, що деревина, яка не просочена амщофосфатом КМ, не дае яюсно! реакцп на фосфат-йон.
Пщготовка зразкчв деревини для вогневих випробувань. Для про-ведення випробувань зразки були тдготовлеш згiдно з ГОСТ 16363-98. Вип-робування проводили на повиряно-сухш деревинi. Зразки для випробувань не повинш мати видимих вад за ГОСТ 2140 (сучки, трщини, висмолення, пошкодження дереворуйнiвними грибками). Бокова поверхня зразюв мае бути струганою, торщ обпилянi i вiдшлiфованi шлiфувальною шкуркою.
Зразки деревини були виготовлеш прямокутно! форми з поперечним перерiзом 10x10 мм та довжиною 150 мм. Вщхилення вiд розмiрiв можуть бути не бiльше ±1 мм. Бажано для випробування просочувальних препарапв виготовляти зразки iз заболонi деревини.
Зразки деревини перед нанесенням вогнезахисного препарату доводили до постшно! маси в термостат за температури 45±2 оС. Термостатування зразкiв деревини зупиняли, якщо !х змiна маси мiж двома послщовними зва-жуваннями, проведеними з штервалом у 2 год, становила менше 0,2 г. Оброб-лення зразюв антитренами проводили не тзшше, шж через 30 хв тсля термостатування, або для запоб^ання змiни !хньо! маси за рахунок поглинання вологи до початку випробувань зразки помщали в ексикатор.
Вогнев1 випробування деревини. Всерединi стшки металево! труби 3 (рис. 2) покривають алюмь нiевою фольгою, блискучою стороною всередину, вiдповiдно до ГОСТ 16383 i будiвельних норм НПБ 251 -98. 1з фольги вирiзають смуги шириною рiвною довжинi стiнок труби. Далi ними в три шари закривають внутрiшнi стiнки труби, розрiвню-ють !х по стiнцi i загинають !х по торцях на зовшшню сторону труби. Запалюють спиртовий пальник 1 та встановлюють висоту полум'я пальника 40-55 мм. Трубу, з допомогою штатива 5, ставлять у вертикальне положення над пальником 1 i регу-люють його так, щоб температура протягом 5 хв становила 200±5 °С.
За результат випробувань приймають середне арифметичне трьох випробувань округлене до 1 %.
Для антитрешв I групи вогнезахисно! ефективностi оч^ють середне арифметичне значення втрати маси зразка менше 9 %, для антитрешв II групи - не бшьше 25 %, при цьому дозволяеться самостiйне горiння зразюв до 40 с тсля ди вогневого iмпульсу для антипiренiв II групи вогнезахисно! ефективносп.
Рис. 2. Схема установки для вогневих випробувань
Взагалi n0Tpi6H0 зазначити, що BorHeBi дослiдження проводять no-pi3-ному залежно вiд вогневих властивостей матерiалу. Так, у [17] розрiзняють легкозаймистi, горючi, важкогорючi, самозатухаюта та негорючi матерiали. Легкозаймистими матерiалами е тi матерiали, горiння яких поширюегься вщ-разу на увесь зразок тсля займання.
Випробування проводять у витяжнш шафi з примусовою вентиляцiею.
При досягненнi у трубi необхiдноï температури в неï встановлюють випробувальний зразок 3, закрiплений на тримач^ i одночасно вмикають се-кундомiр. Сам зразок повинен розташовуватися по центру газового пальника, на вщсташ 20-25 мм вiд його юнця. Зразок тримають у полум^ протягом часу, який необхвдний для займання бiльшоï частини зразка, тсля чого припи-няють дш вогневого iмпульсу на зразок, забираючи пальник, i слiдкують за гортням, за змiною кольору зразка та часом самостшного тлiння зразка.
Охолоджений зразок виймають з труби i зважують. Втрату маси зразка Р, % визначають з точтстю до 0,1 % за формулою [4]:
P = ((m1 - m2) • 100) / m1,
де: m1 - маса зразка до випробувань, г; m2 - маса зразка тсля випробувань, г.
Горючими називають таю матерiали, що при горшш втрачають бшь-ше 20 % маси та тсля припинення дп вогневого iмпульсу горять бiльше 60 с. Так самозатухаюта та негорючi матерiали доцiльно дослщжувати при постiйному вогневому iмпульсi. Тод^ як легкозаймистi та горючi, до яких вщноситься необроблена та суха деревина, дослщжують методом "вогневоï" труби тдпалюючи зразок; пiсля чого припиняють вогневий iмпульс i встановлюють вогневi характеристики: втрату маси, час самосттного горiння та тлiння.
У лiтературi описано низку рiзновидiв методу "вогневоГ труби [1-4]. Усi вони рiзняться розмiром зразкiв та часом вогневого iмпульсу та розмiром пальника. Так, наприклад, для зразкiв 20x10x5 мм використовують полум'я спиртiвки з часом тдпалювання 15 с (метод Таубюна та експрес-метод ОСП Максименко). Так, вщомий метод "вогневоï" труби ASTM E 69-50, де досль джують деревину розмiром 1000x20x10 мм на полум^ висотою близько 20 см. За ГОСТ 16383 доцшьно використовувати зразки розмiром 30x60x150 мм та витримувати у полум'ï газового пальника висотою до 10 см протягом 2 хв для самозатухаючих матерiалiв [1, 2, 4].
У цт робот ми обрали параметри вогневих дослщжень, що дають достатньо точну якiсну та кiлькiсну характеристику дослщжуваним зразкам деревини розмiром 10x10x150 мм. Зразки тдпалювали полум'ям спиртового пальника висотою 40-55 мм; тсля займання зразка пальник забирали i фжсу-вали параметри горшня. Змшу температури в "вогневiй" трубi фжсували з допомогою термопари (ХА), розмщеною на висотi 10 мм над зразками. Результата спостережень за вогневими властивостями зразюв деревини дуба та сосни наведено в табл. 1, 2 та на рис. 3 i 4.
Табл. 1. Результаты вогневих випр просоченоТ амiдофосф юбувань деревини сосни, штом КМ*
№ зpaзкa Maсa теоб-pоблeниx взipцiв, с Maсa до випpобy-вання, г Maсa тсля випpо-бування, г Bтpaтa ма-си, % Час за-гоpян-ня, с Час самостийного го-prnM, с
1 6,557 6,S04 5,700 16,22 S1 33
2 6,076 6,227 5,245 15,77 SS 26
3 5,904 6,201 S,36S 13,44 90 20
4 7,S71 7,995 6,67S 16,47 S3 25
S 7,925 S,13S 6,SS9 15,31 S0 20
б б,1 SS 6,390 5,332 16,55 S1 35
7 6,506 6,657 5,457 1S,03 S0 60
S S,27S S,746 7,560 13,56 S6 15
9 б,309 6,72S S,SS0 17,06 S0 60
10 7,615 7,S3S 6,552 16,37 S3 40
11 7,S7S S,124 6,9S9 13,97 S7 10
12 7,003 7,255 6,219 14,2S S0 3S
Сepeднe для 12 взipцiв 15.59 S3 32
Kонтpоль** 7,S2S 7,S2S 1,140 SS .43 15 120
Пpимiтки: * тлшня взipцiв пiсля ïx гсpiння. * Табл. 2. Результаты вогневих вип обробленоТ амiдофосф *час тлiння кснтpсльниx взipцiв 120 с робувань деревини дуба, штом КМ*
№ зpaзкa Maсa теоб-pоблeниx взipцiв, с Maсa до випpобy-вання, г Maсa тсля випpо-бування, г Bтpaтa ма-си, % Час за-гоpян-ня, с Час самостийного го-prnM, с
1 9,345 9,9S1 S,24S 17,36 55 35
2 9,022 9,1S6 6,625 27,S2 50 75
3 S,S97 9,055 6,9S1 22,90 45 S0
4 10,957 11,391 9,S63 13,41 45 70
S 9,S30 10,1S2 9,040 16,25 60 30
б S,61S S,S90 7,225 1S,73 55 75
7 9,S01 10,064 7,S91 21,59 50 25
S 11,315 11,701 10,141 13,31 60 30
9 11,266 11,669 9.723 16,67 50 25
10 9,032 9,357 7,530 19,52 55 65
11 12,026 12,477 11,490 7,91 S3 25
12 10,699 11,235 9,637 14,22 50 30
Сepeднe для 12 взipцiв 17,47 52 47
Kонтpоль** 10,2SS 10,2SS 2,290 77.73 30 170
^имики: * тлшня взipцiв пiсля ïx гсфшня нe спостepiгaлось. **час тлiння кон-тpольниx взipцiв 110 с
Рeзyльтaти вогнeвиx дослiджeнь показали, що дepeвинa, зaxищeнa амь дофосфатом KM, пepexодить iз гpyпи лeгкозaймистиx мaтepiaлiв, до самоза-тyxaючиx, а aмiдофосфaт KM можна в^тести до aнтипipeнiв II групи вогтеза-xисноï eфeктивностi ^и викоpистaннi 17 %-го водного pозчинy i мaсовiй вит-paтi до SS та 40 кг/м3 для сосни та дуба вщповщно, обpоблeниx мeтодом ^ог-piв-xолоднa ванна. BapTO звepнyти увагу на тe, що тд час вогнeвиx ви^обу-вань на жодному з взipцiв те спостepiгaлось тлшня; сaмостiйнe гоpiння тсля зняття тeплового iмпyльсy вiдбyвaлось тшьки нeтpивaлий час, що свiдчить
про високу здатнiсть цього антипiрену до зменшення горiння. Так, для дере-вини сосни середня втрата маси становила менше 16 %, а дуба менше 18 %.
/
о О О 0 1 о О о о 6 V
¿Pu j_
fw
J > 11V М М. с
'— ° — Контроль "— w — Образец N I I Рис. 3. Термограма горшня eiip^e деревини сосни та контрольного зразка
Црсчи, с
---Дуй №11---Дуй _Ns4 —о-Сосна №11
Рис. 4. Термограма горшня взiрцiв деревини сосни i дуба
Потрiбно сказати, що бшьша втрата маси та загалом прший вогнеза-хист зразкiв дуба пояснюеться його гiршою здатнiстю до просочування анти-пiреном. Також бачимо, що середнш час самостiйного горiння значно бшь-ший для зразкiв дуба, а саме: 50 с проти 30 с для сосни. Також i займання вщ-бувалося швидше для зразюв деревини дуба. Проте, якщо порiвняти резуль-тати горшня контрольних зразюв, то бачимо значт показники вогнезахисту для оброблених антитренами. Щодо характеру горшня спостережуваних зразюв, то варто зазначити, що для жодних iз них не спостертали повного розгоряння зразка, самостшне горшня, що спостерталось, було не штенсив-ним та обмежувалось невеликими зонами до 30 % площi зразка.
Також те, що горшня було незначним, шдтверджено термограмами га-зiв горiння (рис. 3 i 4), де показано, що контрольний зразок (який не обробле-ний захисним засобом) вже на 15-20 секундах починае займатись i починае стрiмко розгоратися, що веде до зростання температури, яка вже через хвили-ну сягае близько 800 оС i тсля припинення вогневого iмпульсу (15 с) продов-жуе горгги до повного згорання (втрата маси 85 %). Взiрцi ж, оброблеш анти-пiреном, як бачимо з графжа, втримують практично стабiльну температуру протягом всього часу.
Також очевидно з рис. 4, що в середньому температура изГв горшня е вищою для оброблених зразюв дуба, ашж для сосни, що також пояснюеться нижчою вогнезахищетстю та бшьшою втратою маси таких зразкiв через бшьшу горючють. Треба зазначити, що температури, зафжсоваш на термог-рамах, не е абсолютними, а слугують для порГвняння горючо! здатностi зразюв, осюльки термопара розташована у фжсованому мющ (10 мм над зраз-ком), а не в окислювальнш частит полум'я, яке е змшним вщ експерименту до експерименту.
Висновок. Отже, цей антитрен можна устшно використовувати для тд-вищення вогнестiйкостi деревини в столярному i будiвельному виробництвах.
Л1тература
1. Горшин С.Н. Консервирование древесины / С.Н. Горшин. - М. : Изд-во "Лесн. пром-сть", 1977. - 336 с.
2. Иванов Ф.М. Биоповреждения в строительстве // Ф.М. Иванов, С.А. Горшин, Дж. Уэйт и др. / под ред. Ф.М. Иванова, С.Н. Горшина. - М. : Стройиздат, 1984. - 320 с.
3. СерговськийП.С. Гидротермическая обработка и консервирование древесины / П.С. Серговский, А.И. Расев. - М. : Изд-во "Лесн. пром-сть", 1987. - 360 с.
4. Озарив 1.М. Анашз бювогнезахисних препарапв для дерев'яних конструкцш i споруд / 1.М. Озарюв, Б.М. Перетятко // Науковий вюник УкрДЛТУ : зб. наук.-техн. праць. - Львiв : Вид-во УкрДЛТУ. - 2003. - Вип. 13.4. - С. 278-285.
5. Озарив 1.М. Основи бювогнезахисту деревини : навч. поабн. / 1.М. Озарюв, Ю.М. Губер, Л .Я. Сорока, З.П. Копинець - Львiв : Вид-во НЛТУ Украши, 2007. - 72 с.
6. Перетятко Б.М. Дослщження показниюв просочення деревини з допомогою антитре-нiв, створених на осжж карбамiду та сполук фосфору / Б.М. Перетятко, 1.М. Озаркiв, Р.О. Демчина // Науковий вюник НЛТУ Украши : зб. наук.-техн. праць. - Львiв : РВВ НЛТУ Украши. - 2011. - Вип. 21.4. - С. 169-173.
7. Кондратьев С.Ф. Защита древесины / С.Ф. Кондратьев, А.В. Куценко, Т.А, Садовни-кова. - К. : Вид-во "Будiвельник", 1976. - 173 с.
8. Несов В.Д. Защита деревянных конструкций от возгорания : научное сообщение / наук. ред. В.Д. Несов. - М. : Государственное изд-во литературы по строительству, архитектуре и строительным материалам. - 1958. - Вып. 6. - 51 с.
9. Абрашев Г. Метод пропитки древесины жидкостями / Г. Абрашев // Деревообрабатывающая и мебельная промышленность. - 1973. - № 3-4. - С. 27-30.
10. Генель С.В. Старение древесины и фанеры пропитанных антипиренами / С.В. Ге-нель // Научно-технический реферативный сборник механической обработки древесины. -1978. - Вып. 11-12. - С. 18-21.
11. Жартовський В.М. Шляхи створення та використання просочувальних вогнебоза-хисних препарапв ДСА-1, ДСА-2 для деревини i фанери / В.М. Жартовський. - К. : Изд-во "Кинетика и катализ". - 2006. - № 1. - С. 176-179.
12. Гречман А.О. Пат. 2147028 Российская Федерация C09K21/04, C09D5/16, B27K3/52, B05D7/06 / А.О. Гречман, Т.А. Гречман // ООО "Технический центр пожарной безопасности" - заявл. 06.04.1999; опубл. 27.03.2000.
13. ПоповА.Н. Фурановые олигомеры в производстве композиционных материалов / А.Н. Попов, С.А. Угрюмов // Актуальные проблемы лесного комплекса : сб. науч. тр. -Брянск : Изд-во БГИТА, 2008. - Вып. 21. - С. 260-261. 0,25/0,1 п.л.
14. Леонович А.А. Теория и практика изготовления огнезащищенных древесных плит./А.А. Леонович. - Л. : Изд-во Ленингр. ун-та, 1978. - 176 с.
15. Пат. 2172242 Российская Федерация B27K3/52, B27K3/34, C07F9/22. Огнезащитный состав КМ / А. А. Леонович, А.В. Шелоумов. Заявитель и патентообладатель: Санкт-Петербургская государственная лесотехническая академия, № 2000113921/04; заявл. 31.05.2000; опубл. 20.08.2001.
16. Огнезащитные составы и вещества для древесины и материалов на ее основе. Общие требования. Методы испытаний: НПБ 251-98 - [Введен в действие от 1998-06-31]. - М. : ВНИИПО) МВД России, 1998. - 5 с.
17. Кодолов В.И. Горючесть и огнестойкость полимерных материалов / В.И. Кодолов. -М. : Изд-во "Химия", 1976. - 160 с.
Демчина М.О., Озаркив И.М., Федина М.Ф., Грыджук П.П., Перетятко Б.М. Использование амидофосфата КМ как антипирена для пропитки древесины методом "прогрев-холодная ванна"
Приведены результаты экспериментальных исследований методом "прогрев-холодная ванна" антипиреном - амидофосфатом КМ на примере древесины дуба и сосны. Раскрыты особенности построения и синтеза карбамида. Описано использование методик исследований процессов пропитки и огненных испытаний древесины дуба и сосны, защищенных антипиреном. Показана термограмма газов и процессов горения.
Demchyna R.O., Ozarkiv I.M., Fedyna M.F., Grydguk P.P., Peretyatko B.M. The use of amide-phosphate KM as fire-retardant for wood impregnation by means of hot and cold baths method
This paper describes the methods for increasing fire-resistance of millwork and construction products made of wood. The features of chemical agents for wood protection have been analyzed. The experimental facilities for KM amide-phosphate synthes izingha-ve been described. The paper covers the results of experimental studies.
УДК 630*81 Доц. Т.В. Юськевич, канд. с.-г. наук - НЛТУ Украши, м. Львы
МЕХАН1ЧН1 ВЛАСТИВОСТ1 ДЕРЕВИНИ 1НТРОДУКОВАНИХ ВИД1В СОСНИ
Наведено основш мехашчш властивост деревини штродукованих видiв сосни (сосни Банкса, сосни Веймутова, сосни жорстко!, сосни чорно!), яга зростають у люо-вих насадженнях Захщного регiону Укра!ни. Дослiджено межу мщносп при статичному згиш та стиску вздовж волокон деревини дослщжуваних видiв, а також !х удар-ну в'язкiсть при згиш та ударну твердють.
Ключовг слова: штродуковаш види сосни, механiчнi властивост деревини, межа мiцностi при статичному згиш, межа мщносп при стиску вздовж волокон, ударна в'язгасть при згиш, ударна твердють.
Щд час використання деревини як буд1вельного та облицювального матер1алу, а також 1 в процеш технолопчного оброблення деревини, ютотне значення мають 11 мехашчш властивосп. Вони, як вщомо, характеризують здатнють матер1алу чинити ошр мехашчним зусиллям.
Дослщження деревини на твердють мають ютотне практичне значення, осюльки ця властивють деревини проявляеться в процесах р1зання та шл1фу-вання, шд час стирання та ш. Окр1м цього, визначення твердосп е важливим для загального оцшювання якосп деревини внаслщок наявного тюного зв'яз-ку м1ж показником твердосп 1 основними мехашчними властивостями [6, 7].
Проте мехашчш властивосп деревини штродукованих вид1в сосни, яю зростають в люових насадженнях Укра!ни, вивчено вкрай недостатньо, а де-яю з них 1 взагал1 не дослщжено. Тому метою нашого дослщження було вив-чити основш мехашчш властивосп деревини штродукованих вид1в сосни (сосни Банкса, сосни Веймутова, сосни жорстко!, сосни чорно!), яю ростуть у люових насадженнях Захщного регюну Укра!ни. Для контролю визначали властивосп деревини сосни звичайно!.
Для проведення запланованих дослщжень ми вдабрали модельш ек-земпляри штродукованих вид1в у пристигаючих люових насадженнях ДП "Золоч1вське ЛГ" та ДП "Брод1вське ЛГ" Льв1вського обласного управ-лшня люового та мисливського господарства. 1з вдабраних модельних дерев виготовили вз1рщ деревини для проведення експерименпв 1з вивчення ф1зи-ко-мехашчних властивостей деревини. В1дб1р модельних екземпляр1в, виго-товлення вз1рщв та безпосередньо дослщження здшснювали зпдно з1 вста-новленими вимогами чинних стандарпв [2, 5, 7].
Вид показниюв, яю характеризують здатнють деревини деформувати-ся, являють собою постшш пружносп. Ц показники встановлюються шля-
