Балакин В.М. Литвинец Ю.И. Давыдов Д.В.* Усяев Д.И.

УГЛТУ, г. Екатеринбург, * - ООО «Тавдинский фанерный комбинат» г. Тавда

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ АЗОТФОСФОРСОДЕРЖАЩИХ АНТИПИРЕНОВ НА ГОРЮЧЕСТЬ ДРЕВЕСНОГО ШПОНА

Фанера и фанерные плиты широко используются в мебельной промышленности и вагоностроении. Одним из требований предъявляемым к фанерным плитам для вагоностроения является пониженная горючесть. В литературе [1] описаны технология производства огнезащитных фанерных плит, с применением фосфораммонийных соединений в виде жидких комплексных удобрений. Пропитка сырого березового шпона проводилась автоклавным способом в течение 60-120 минут.

Цель данной работы – исследование влияние азотфосфорсодержащих антипиренов на горючесть древесного березового шпона. В качестве антипиренов были использованы выпускаемы промышленностью огнезащитные средства (таблица 1).

Таблица 1 – Краткая характеристика огнезащитных составов и антипиренов

Наименование, марка	Нормативная документация	Физико-химические показатели
		Внешний вид	Массовая доля сухого остатка, %	рН раствора	Условная вязкость по вискозиметру ВЗ-4, с	Плотность, кг/м^3
Огнебиозащитный состав Терминус-11	ТУ 2499-003-55171591-2005	Прозрачная жидкость светло-коричневого цвета	41,8	7,0	13	1190
Огнебиозащитный состав Терминус-12	ТУ 2499-004-55171591-2005	Прозрачная жидкость коричневого цвета	52,1	6,8	13	1200
Огнезащитный состав Аммафон-1	ТУ 2499-025-16886106-2003	Прозрачная жидкость коричневого цвета	43,6	7,0	12	1180
Полифосфат аммония водорастворимый АРР-3 (раствор)	ООО «Харбин Кемикалс»	Прозрачная бесцветная жидкость	39,7	7,0	13	1200
Огнезащитный состав на основе фосфатированной аминоформальдегидной смолы ПЕ-54	Лабораторный образец	Прозрачная бесцветная жидкость	48,3	5	13	-

Для пропитки использовали лущеный шпон ООО ”ТФК”. Толщина древесного шпона – 1,4-1,6 мм. Относительная влажность древесного шпона определена высушиванием образцов размерами 150х35 мм до постоянной влажности при температуре 103-107^оС. Среднее значение относительной влажности древесного шпона – 5,5%.

Для работы подготавливают следующее количество образцов древесного шпона:

для пропитки антипиреном: 4 образца для каждого условия пропитки; 4 контрольных образца (не пропитываются, используются для определения влажности и сжигания в огневой трубе в качестве контроля).

В контрольных образцах определяют влажность шпона путем высушивания взвешенных образцов до постоянной массы при температуре 105±2^оС в сушильном шкафу. Влажность шпона рассчитывают как среднее арифметическое из всех определений. Эти же образцы затем используют для определения показателей горючести древесного шпона без антипирена (контроль, содержание антипирена = 0).

Пропитка образцов древесного шпона проводилась в ванне при температуре пропиточного раствора антипирена – 65-70^оС и продолжительностью пропитки, мин. – 30; 40; 60; 80.

По окончании пропитки образцы шпона вынимают из ванны, дают стечь избытку раствора, взвешивают и сушат в термошкафу при температуре 110-120^оС до влажности не более 6%.

Огневые испытания пропитанных образцов проводили в приборе «огневая труба» по ГОСТ 17088-71. Измеряемым параметром является потеря массы образца шпона после выдержки в пламени спиртовой горелки в течение двух минут. Результаты испытаний проведены в рисунках 1,2.

Рисунок 1 - Зависимость поглощения сухого антипирена древесным шпоном в горячей ванне от времени пропитки

Рисунок 2 - Зависимость потери массы в огневой трубе образцов древесного шпона, пропитанного антипиреном, от времени пропитки

Как следует из результатов испытаний по снижению потери массы (%) в огневой трубе пропитанного антипиренами шпона наибольший эффект достигается в случае применения антипиренов Терминус-11 (от 14,8 до 9,6), Терминус-12 (от 15,4 до 10,4) и Аммафон-1 (от 18,0 до 16,1). Антипиренами Терминус-11 и Аммафон-1 был пропитан сухой древесный шпон (влажность не более 6%), размерами 160х160 мм. На основе пропитанного антипиренами шпона при температуре 50°С и времени пропитки 5-10 минут были изготовлены фанерные плиты состоящие из 15 листов шпона (при взаимноперпендикулярном расположении листов), с применением фенолфор- мальдегидной смолы СФЖ-3014.

Прессование фанерных плит проводили на гидравлическом прессе при следующих режимах: температура плит пресса 125-130 ^оС; удельное давление 2 МПа; продолжительность выдержки под давлением 20 мин (1 мин/мм). Характеристика плит приведена в таблице 2.

Таблица 2 – Характеристика фанерных плит

ОС	Условия пропитки		Условное обозна-чение плиты	Размеры плит после обрезки кромок, мм			Масса, г	Плот-ность, кг/м^3	Объемное поглощение, кг/м^3
	Т, ^оС	Время, мин		Длина	Ширина	толщина			Товар-ный продукт	сухие вещес-тва
Аммафон-1	50	5	ПФА-А-1	151,7	151,8	20,5	353,6	749	165	73
			ПФА-А-2	147,8	148,4	21,0	343,1	745	167	74
		10	ПФА-А-3	146,6	145,0	20,0	332,8	782	217	96
			ПФА-А-4	144,8	144,0	20,0	330,8	792	204	90
Терминус-11	50	5	ПФТ-А-1	146,8	149,2	20,0	322,2	736	137	51
			ПФТ-А-2	149,7	150,4	20,7	321,1	689	180	67
		10	ПФТ-А-3	144,5	145,6	15,0	267,9	849	218	81
			ПФТ-А-4	149,0	148,4	20,04	342,2	772	219	77
Контрольные плиты без ОС			ПФК-А-1	151,4	144,7	19,0	327,6	787
			ПФК-А-2	151,6	146,0	20,1	326,1	733

Испытания горючести фанерных плит проводили в установке типа ОТМ. Образец взвешенной фанерной плиты размерами 145х50хh мм выдерживали в пламени газовой горелки 2 мин, после чего взвешивали и рассчитывали потерю массы. Результаты испытаний приведены в таблице 3.

Таблица 3 – Результаты испытаний фанерных плит в установке типа ОТМ

ОС	Условия пропитки		Условное обозначение плиты	Масса образцов, мм		Потеря массы, %
	Т, ^оС	Время, мин		До испытания	После испытания
Аммафон-1	50	5	ПФА-А-1	116,4	106,1	8,8
			ПФА-А-2	111,2	99,3	10,7
		10	ПФА-А-3	119,5	110,5	7,5
			ПФА-А-4	115,6	105,5	8,7
Терминус-11	50	5	ПФТ-А-1	107,4	98,2	8,6
			ПФТ-А-2	109,5	102,7	6,2
		10	ПФТ-А-3	97,6	88,3	9,5
			ПФТ-А-4	125,1	117,3	6,2

Фанерные плиты, полученные с использованием шпона пропитанного антипиренами Аммафон-1 и Терминус-11 относятся к трудногорючим материалам. Потеря массы составляет менее 9%.

Литература:

1. Томин Г.С. Огнебиозащитные материалы. Деревообработка. 2003, №05 (40)