Способы и средства огнезащиты древесины => Таблица 2.3. 2.3. пропитка способом прогрев - холодная ванна. Таблица 2.4. 2.4. глубокая пропитка. Таблица 2.5. Таблица...

Таблица 2.3

 

Наименование компонентов	Содержание компонентов, % масс.
Аммоний фосфорнокислый *	20,0
Аммоний сернокислый **	5,0
Антисептик ***	3,0
Поверхностно-активное вещество (ПАВ)****	1,0-1,5
Вода	71,0-70,5
Итого:	100,0

 

Для приготовления пропиточного раствора могут применяться следующие вещества:

*) диаммонийфосфат технический (ГОСТ 8515), или диаммонийфосфат кормовой (ГОСТ 19651), или диаммофос удобрительный (ТУ 113-08-468-90, ТУ 113-08-556-93), или аммофос (ГОСТ 18918), или аммоний гидроортофосфат (ТУ 113-25-65-63-89);

**) аммоний сернокислый (ГОСТ 9097) или аммоний сернокислый технический (ТУ 113-38-94-89);

***) натрий фтористый технический (ТУ 113-08-586-86) или аммоний кремнефтористый технический (ТУ 113-08-582-85);

****) сульфонол бессульфатный, ПО-3АИ, сульфонат, триэтаноламиновые соли, смачиватель НБ, сульфонол; допускается применять синтетические моющие средства с низкой степенью пенообразования.

Допускается применение красителя в количестве 0,04 % (прямой красный 2С, кислотный желтый светопрочный, кислотный желтый метаниловый для кожи, кислотный оранжевый).

Пропиточный раствор приготавливают следующим образом: в воде с температурой (50-60) °С (75 % от общего количества), перемешивая, растворяют требуемое по рецептуре количество аммония фосфорнокислого (диаммофоса, диаммонийфосфата, аммонийгидроортофосфата), добавляют ПАВ по рецептуре, после этого, продолжая перемешивать до растворения, добавляют сульфат аммония и антисептик.

При использовании аммофоса пропиточный раствор приготавливают следующим образом: в воде с температурой (50-60) °С (75 % от общего количества), перемешивая, растворяют аммофос и ПАВ, затем добавляют 25 %-ный раствор аммиака до слабощелочной реакции. После этого, постоянно перемешивая, загружают сернокислый аммоний и антисептик.

Оставшееся количество воды добавляют к раствору до получения удельного веса не менее 1,17 г/см³ при температуре 20 °С.

Приготовленный пропиточный раствор тщательно перемешивают, процеживают через сетку с 1200 отв./см² и отстаивают не менее 2 ч. Отстоявшийся раствор сливают в приготовленную емкость и используют для пропитки.

Нанесение на поверхность древесины пропиточного состава МС производится по ГОСТ 20022.6 погружением, кистью, опрыскиванием. При пропитке способом погружения время выдержки древесины в пропиточном растворе должно составлять не менее 30 мин. Нанесение раствора на древесину кистью и опрыскиванием производится за 2 раза раствором с температурой (50-60) °С с перерывом не менее 2 ч или за 3 раза раствором с температурой (10-15) °С и перерывом между обработками не менее 6 ч. В зависимости от породы древесины и способа ее обработки кратность нанесения и время выдержки в пропиточном растворе могут быть увеличены до достижения рекомендуемого удержания раствора.

При пропитке древесины удержание раствора с температурой (50-60) °С при двухразовом нанесении должно составлять (400-500) г/м², при трехразовом нанесении раствором с температурой (10-15) °С - (550-600) г/м², при пропитке методом погружения - 600 г/м².

Фактический расход состава, зависящий от конфигурации и размеров обрабатываемых поверхностей конструктивных элементов и связанных с ними потерь, может увеличиваться до 1000 г/м².

Проолифленные и окрашенные любыми красками и составами деревянные поверхности не могут быть защищены пропиточным составом.

Пропитанные детали не должны подвергаться дополнительной механической обработке, приводящей к снятию огнезащитного слоя. В случае, когда необходимо снять защитный слой с некоторых частей защищенной поверхности, следует произвести дополнительную пропитку раствором с температурой (50-60) °С за два раза.

При повторной ежегодной обработке поверхности допускается снижение расхода раствора.

 

2.3. ПРОПИТКА СПОСОБОМ ПРОГРЕВ - ХОЛОДНАЯ ВАННА

 

Пропитка способом прогрев - холодная ванна используется для огнезащиты конструкций и изделий из древесины, эксплуатируемых в закрытых зданиях и сооружениях с относительной влажностью воздуха не более 70 %.

Для пропитки используется состав МС (1:1), представляющий собой 15 %-ный раствор солей-антипиренов, состоящий из диаммонийфосфата марки А или Б и сульфата аммония в соотношении 1:1. Взамен диаммонийфосфата допускается применять аммония гидроортофосфат.

По требованию потребителя в пропиточный раствор за счет уменьшения количества воды добавляется в качестве антисептика фтористый натрий в количестве 2 %, который не влияет на огнезащиту древесины.

2.3.1. Приготовление пропиточного раствора

Приготовление пропиточного раствора осуществляется следующим образом: в смеситель заливается необходимое количество воды, подогретой до температуры (70 ± 5) °С, загружается при перемешивании диаммонийфосфат и сульфат аммония в соответствии с рецептурой. Возможна загрузка сухих компонентов в холодную воду с последующим подогревом раствора до указанной температуры. Приготовленный таким образом раствор перекачивается в резервуар-отстойник и может использоваться.

2.3.2. Процесс пропитки

Для пропитки методом прогрев - холодная ванна применяется оборудование, представленное в табл. 2.4.

 

Таблица 2.4

 

Наименование операции	Оборудование и приспособления
1. Создание штабеля пропитываемого материала	Контейнер
2. Приготовление пропиточного раствора	Резервуар
3. Перекачка раствора	Насос
4. Пропитка в горячем растворе	Ванна с паровым змеевиком
5. Пропитка в холодном растворе	Ванна
6. Сушка пропитанного материала	Сушильная камера

 

Метод пропитки прогрев - холодная ванна позволяет получить различную степень пропитки древесины в зависимости от режима пропитки, породы древесины и ее предпропиточной подготовки. Один из известных режимов пропитки методом прогрев - холодная ванна составом МС приведен ниже.

Пропитку осуществляют в следующем порядке: изделия из древесины помещают в ванну, заполненную пропиточным раствором с температурой (75 ± 5) °С, закрепляют противовсплывными устройствами таким образом, чтобы уровень пропиточной жидкости во время пропитки был на (80-100) мм выше верхнего слоя пропитываемых изделий. Время пропитки в горячем растворе (без учета времени установления заданной температуры раствора) составляет 24 ч.

По истечении указанного времени пропитываемые изделия помещают в ванну, заполненную холодным раствором с температурой (18-20) °С. Время пропитки в холодном растворе составляет 24 ч.

Пропитанная раствором МС (1:1) указанным способом древесина соответствует II группе огнезащитной эффективности по ГОСТ 16363 (НПБ 251) при поглощении раствора (170-180) кг/м³ и сухих солей не менее (29-30) кг/м³.

При поглощении сухих солей в количестве 66 кг/м³ древесина соответствует I группе огнезащитной эффективности по ГОСТ 16363 (НПБ 251).

По окончании процесса пропитки раствор из ванны перекачивается в резервуар для хранения, пропитанные материалы оставляют в ванне на 10-15 мин для стекания раствора. После стекания раствора процесс пропитки считается законченным. Пропитанные материалы выгружают из ванны и помещают в сушильные камеры с температурой не более 70 °С.

При использовании других составов требуемый для обеспечения огнезащиты привес сухих солей (антипиренов) при поглощении определенного объема раствора необходимо подтвердить соответствующими испытаниями.

2.3.3. Контролируемые параметры

При пропитке методом прогрев - холодная ванна контролируется влажность древесины, которая должна быть не более 25 % и определяться по ГОСТ 20022.14.

Плотность приготовленного для пропитки раствора определяется ареометром.

Общие требования к процессу пропитки методом прогрев - холодная ванна, методы контроля и требования безопасности при его проведении изложены в ГОСТ 20022.6.

 

2.4. ГЛУБОКАЯ ПРОПИТКА

 

2.4.1. Глубокая пропитка является наиболее надежным способом огнезащиты древесины и изделий из нее и обеспечивает I группу огнезащитной эффективности по ГОСТ 16363 (НПБ 251). Глубокая пропитка производится в автоклаве растворами огнезащитных солей (антипиренов) и предназначена для деревянных строительных конструкций.

Пиломатериалы и заготовки должны соответствовать следующим требованиям:

не допускается наличие гнили, засмолок, рака, загнивших, гнилых и табачных сучков;

влажность древесины не должна превышать (15 ± 2) %;

механическая обработка древесины и изделий из нее должна производиться до их пропитки.

Наиболее распространенным эффективным составом для глубокой пропитки является состав МС (1:1), представляющий собой 15 %-ный раствор, состоящий из диаммонийфосфата марки А или Б и сульфата аммония в соотношении 1:1. Взамен диаммонийфосфата допускается применять аммония гидроортофосфат.

По требованию потребителя в пропиточный раствор за счет уменьшения количества воды добавляется в качестве антисептика фтористый натрий в количестве 2 %, который не влияет на огнезащитные свойства пропитанной древесины.

2.4.2. Приготовление пропиточного раствора

Приготовление пропиточного раствора осуществляется следующим образом: в смеситель заливается необходимое количество воды, подогретой до температуры (70 ± 5) °С, загружается при перемешивании диаммонийфосфат, сульфат аммония и натрий фтористый в соответствии с рецептурой. Возможна загрузка сухих компонентов в холодную воду с последующим подогревом раствора до указанной температуры. Приготовленный таким образом раствор перекачивается в резервуар-отстойник и может быть пригоден для многократного использования в течение 15-20 дней.

Полученный раствор 15 %-ной концентрации, подогретый до температуры (70 ± 5) °С, с удельным весом 1,11 г/см³ при 20 °С должен обеспечивать введение в древесину не менее 66 кг/м³ сухих солей (антипиренов), определяющих огнезащитную эффективность пропитки.

2.4.3. Применяемые для пропитки оборудование и приспособления

Пропитка осуществляется в автоклаве под давлением по Технологической инструкции ТИ 1-87, для этого применяются оборудование и приспособления, указанные в табл. 2.5.

 

Таблица 2.5

 

Наименование операции	Оборудование и приспособления
1. Создание штабеля пропитываемого материала	Вагонетка, противовсплывное приспособление
2. Приготовление пропиточного раствора	Бак-мешалка
3. Хранение пропиточного раствора	Резервуар для хранения
4. Создание вакуума в автоклаве	Вакуум-насос
5. Наполнение автоклава пропиточным раствором	Гидронасос
6. Создание рабочего давления в автоклаве	Гидронасос
7. Пропитка материала	Автоклав
8. Сушка пропитанного материала	Сушильная камера
9. Контроль за качеством пропитки	Контрольно-измерительные приборы

 

2.4.4. Процесс пропитки

Процесс пропитки складывается из следующих операций:

пропитываемый материал загружается на вагонетку, оборудованную специальным противовсплывным приспособлением, с учетом обеспечения достаточной циркуляции пропиточного раствора в процессе пропитки;

автоклав после загрузки в него пропитываемого материала герметически закрывается;

включается вакуум-насос для создания вакуума (0,6-0,8) кгс/см², который поддерживается в течение 30 мин для легкопропитываемых пород древесины и в течение 1 ч для труднопропитываемых пород;

по окончании вакуумирования автоклав наполняется пропиточным рабочим раствором с температурой (70 ± 5) °С при поддерживании вакуума не ниже 0,6 кгс/см²;

по окончании наполнения автоклава пропиточным раствором вакуум-насос выключается, дальнейшая подача раствора в автоклав производится из накопителя под давлением.

Продолжительность процесса пропитки и давление в автоклаве зависят от породы древесины и размеров пропитываемых материалов. В качестве средних цифр могут быть рекомендованы представленные в табл. 2.6.

 

Таблица 2.6

 

Порода древесины	Продолжительность процесса пропитки, ч	Давление, кгс/см2
Ольха, бук, береза	2-6	8,26-10,33
Сосна, ель	8-12	10,33-12,40
Ясень	10-12	12,40-15,40
Дуб	15-20	15,40-16,53

 

За окончание процесса пропитки можно считать время, когда за последние 10 мин выдержки под давлением поглощается не более 5 л раствора на 1 м³ древесины, зафиксированное контрольно-измерительными приборами.

По окончании процесса пропитки давление постепенно в течение 20-30 мин снижается до атмосферного, после чего открывается вентиль и оставшийся раствор сливается в резервуар для хранения.

После слива раствора древесина оставляется в автоклаве на 15-20 мин для стекания раствора, после чего процесс пропитки считается законченным.

Пропитанный материал выгружается из автоклава и помещается в сушильную камеру с температурой не более 70 °С.

Привес сухих солей огнезащитного состава должен составлять не менее 66 кг/м³, что обеспечивается поглощением пропиточного раствора в количестве (400-450) кг/м³.

2.4.5. Контроль качества пропитки

Для каждой партии пропитанного в автоклаве материала должны быть определены привес сухих солей, огнезащитная эффективность и влажность после сушки.

Привес сухих солей определяется по формуле

 

 

где А - количество сухих солей в 1 м³ древесины, кг/м³;

К - общее количество поглощенного пропиточного раствора, кг;

С - концентрация огнезащитных солей в рабочем растворе, %;

У - объем пропитываемого материала, м³.

Огнезащитная эффективность определяется по ГОСТ 16363 (НПБ 251) один раз в 10 дней. Для этого образцы пропитанной древесины высушивают до влажности (8 ± 1) % при температуре не более 70 °С.

Влажность пропитанных материалов определяется по ГОСТ 16588.

Правила приемки, транспортирования и хранения огнезащищенных пиломатериалов и заготовок содержатся в ТУ 400-1-185-79.

 

2.5. ПОВЕРХНОСТНАЯ ОБРАБОТКА КРАСКАМИ, ЛАКАМИ И ЭМАЛЯМИ

 

Огнезащита древесины и изделий из нее посредством нанесения на поверхность лаков, красок и эмалей является более современным и совершенным способом, чем пропитка растворами солей (антипиренов).

Наносить огнезащитные лаки, краски и эмали можно кистью, валиком или распылением.

В отличие от пропиточных растворов данный вид огнезащиты позволяет получить декоративную поверхность при более высокой огнезащитной эффективности, зависящей от толщины наносимого слоя и использования в составе как водорастворимых, так и растворимых в органических растворителях наполнителей. К подготовке поверхности при нанесении красок, эмалей и особенно лаков предъявляются повышенные требования - древесина должна быть фрезерованной и тщательно отшлифованной.

Технология применения огнезащитных лаков, красок и эмалей может предусматривать нанесение грунтовочного и отделочного слоев, позволяющих покрытию более прочно держаться на поверхности древесины и защищать ее от воздействия повышенной влажности воздуха и агрессивных паров и газов, а также увеличить срок эксплуатации огнезащитного покрытия.

При применении огнезащитных лаков, красок и эмалей следует руководствоваться требованиями нормативной документации на каждый конкретный состав, а при проведении окрасочных работ с использованием лаков, красок и эмалей на органических растворителях необходимо строго соблюдать требования пожарной безопасности.

 

2.6. ПОВЕРХНОСТНОЕ НАНЕСЕНИЕ ПАСТ И ОБМАЗОК

 

Пасты и обмазки наряду с пропиточными составами используются для огнезащиты древесины довольно давно, хотя ассортимент их до недавнего времени оставался весьма ограниченным. В настоящее время разработан ряд отечественных огнезащитных покрытий на силикофосфатном связующем или жидком стекле с использованием минеральных наполнителей и отходов различных производственных процессов (ЭСМА, ОВПФ-1 и др.). Эти составы доступны, поскольку изготавливаются отечественными производителями из дешевого сырья по простой технологии, они позволяют создавать на защищаемой поверхности слой покрытия, обеспечивающий более высокую огнезащитную эффективность, чем другие средства огнезащиты.

К общим недостаткам паст и обмазок следует отнести образование покрытия менее декоративного вида.

При эксплуатации конструкций и материалов, огнезащищенных пастами, обмазками, лаками и красками на основе силикофосфатного связующего или жидкого стекла, огнезащитный слой покрывается белым налетом, становится более хрупким и может растрескаться и осыпаться (при тонкослойном покрытии). В связи с этим указанные составы должны применяться для огнезащиты конструкций и материалов, эксплуатируемых в сухих помещениях с минимальным перепадом температуры и влажности воздуха и в местах, к которым не предъявляются декоративные требования.