LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів


Головна Легка промисловість → Підвищення ефективності вогнезахисту деревини шляхом послідовного просочування антипіреном і полімерним антисептиком

13672801.002-1999 "Суміш просочувальна для поверхневої вогнебіозахисної обробки деревини ДСА-1". Розроблено рекомендації щодо практичного застосування просочувального складу ДСА-1 підприємствами, які виконують протипожежні роботи.

Реалізація результатів роботи. Просочувальний склад ДСА-1 і рекомендації щодо його практичного застосування використовуються підприємствами Добровільного пожежного товариства України, НВП пожежної техніки "Фактор", КАТ "Рось", ВМП "Аксоль" та іншими підприємствами, які проводять вогнебіозахист деревини.

Особистий внесок здобувача:

  • розроблено модель вимивання антипірену з вогнебіозахищеної деревини;

  • оптимізовано рецептуру антипірену;

  • проведені теоретичні та експериментальні дослідження ефективності вогнезахисту деревини шляхом комплексної обробки антипіреном і полімерним антисептиком;

  • розроблено комбінований спосіб просочування деревини антипіреном і полімерним антисептиком для підвищення ефективності вогнебіозахисту деревини;

  • розроблено технічну документацію на виробництво комбінованого просочувального складу для вогнебіозахисту деревини.

Апробація результатів дисертації. За основними результатами дисертаційної роботи представлено 6 доповідей:

  • на IV науково-практичній конференції "Пожежна безпека – 99" (м.Черкаси, 1999);

  • на міжнародній науковій конференції "Національна архівна спадщина: проблеми збереження" (м.Київ, 1999);

  • на наукових семінарах УкрНДІПБ МВС України та ДПТ України (м.Київ).

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 8 статей, 2 тез доповідей.

Структура роботи. Дисертаційна робота складається зі вступу, чотирьох розділів, висновків, списку використаних джерел із 115 посилань, двох додатків. Зміст роботи викладено на 130 сторінках машинописного тексту, який включає 7 ілюстрацій та 20 таблиць.


ЗМІСТ РОБОТИ


У вступі обгрунтовано актуальність теми дисертації, сформульовано мету роботи, відображено наукову новизну та практичну значущість результатів роботи.

У першому розділі проаналізовано сучасний стан питання, пов'язаного з проблемою вогнезахисту деревини.

Поглиблено розглянуто питання про стан нормативно-технічної бази з вогнезахисту деревини. За останні 10 років підвищилися вимоги до якості вогнезахисту деревини, введено в дію ГОСТ 30219-95 "Древесина огнезащищенная. Общие технические требования. Методы испытаний. Транспортирование и хранение", за яким класифікація ефективності вогнезахисту, порівняно з ГОСТ 16363-76 Средства защитные для древесины. Методы определения огнезащитных свойств, додатково містить вимоги за показником "індекс поширення полумя". Однак у стандарті наведено тільки якісні характеристики процесів вимивання антипірену із вогнезахищеної деревини. На жаль, у цьому документі відсутні вимоги щодо токсичності антипіренів. Екологічні питання в стандарті зовсім не розглядаються.

В цьому розділі значну увагу приділено аналізу ефективності вогнезахисту деревини за допомогою просочувальних речовин. Відзначається тенденція поширення застосування комбінованих просочувальних складів із антипірена і антисептика для вогнебіозахисту деревини. На такі просочувальні склади існує технічна документація, зокрема стандарт ГОСТ 28815-90 Растворы водные защитных средств для древесины. Технические условия. Однак за цим стандартом у рецептурі багатьох сумішей використовуються в якості антисептика речовини І класу небезпечності (пентахлорфенолят натрію) та ІІ класу небезпечності (фториди натрію, амонію та ін.). Так, в Україні набули поширення просочувальні склади МС, МС (1:1), МС-02, які містять такі небезпечні речовини, як фториди натрію та амонію.

Більшість антипіренів і антисептиків, які входять до складу просочувальних сумішей, під час експлуатації під дією вологого повітря вимиваються з деревини, і вже через 6 місяців просочена деревина стає горючою. Небагато публікацій присвячено механізму вимивання антипіренів з вогне- та вогнебіозахищеної деревини. В даній роботі розглянуто загальні питання масопереносу розчинів різних речовин у капілярно-пористих матеріалах, до яких безумовно належить деревина.

У зв'язку з розглянутими питаннями запропоновано наукову гіпотезу, яка полягає в тому, що підвищення ефективності вогнезахисту деревини можна досягти шляхом комбінованого просочування її антипіреном та полімерним антисептиком. Виходячи з цього, було сформульовано мету, визначено область досліджень та основні їх напрямки.

Другий розділ присвячено теоретичним дослідженням процесів вимивання антипірену з вогнезахищеної деревини. Деревина, просочена антипіреном сумішшю амонійних солей фосфорної та сірчаної кислот, являє собою капілярно-пористий матеріал, пори якого заповнені сольовим антипіреном. Процес вимивання антипірену з деревини під час експлуатації можна уявити таким чином. Капілярно-пориста структура деревини адсорбує молекули води з повітря, внаслідок чого утворюється плівка розчинника. В порах відбувається розчинення сольового антипірену і під впливом різних факторів масопереносу розчинені солі переміщуються до поверхні деревини, де внаслідок випаровування води утворюються кристали, які обсипаються під дією гравітаційних сил. Так шар за шаром відбувається поступове вимивання антипірену. Цей процес за фізичною суттю подібний до процесу так званої пошарової обробки капілярно-пористих матеріалів, тому останній вибрали за модель процесу вимивання антипірену з вогнезахищеної деревини, схему якого наведено на рис. 1.

Рис. 1. Схема переміщення фронту фазового перетворення в капілярно-пористому матеріалі (деревині): І – відпрацьована зона; ІІ – зона з початковим вмістом сольового антипірену.


У квазістаціонарному наближенні лінійне розподілення концентрації у напрямку перпендикулярному до поверхні відпрацьованого шару (І) з рухомою границею за граничних умов і має такий вигляд:

, (1)

де R - половина товщини зразка, x - відстань від поверхні зразка в перпендикулярному напрямку, - відстань між рухомим фронтом перетворення і поверхнею зразка, - концентрація речовини, яка вимивається, на поверхні зразка, - концентрація речовини, яка вимивається, на фронті фазового перетворення, - початкова концентрація речовини, яка вимивається, в матеріалі зразка.

Якщо нехтувати концентрацією антипірену у відпрацьованій зоні по відношенню до його концентрації у невідпрацьованій зоні