11.2.2 Вогнезахисні покриття деревини

Вогнезахист деревних матеріалів за допомогою покриттів дуже зручний, оскільки він достатньо технологічний, дозволяє використовувати доступні матеріали, не вимагає спеціального обладнання. Вогнезахисні покриття захищають деревину від займання, можуть виділяти при нагріванні гази та водяну пару, які флегматизують полум‘я і перешкоджають горінню. У порівнянні з просочуванням використання покриттів дозволяє забезпечити I групу вогнезахисту великих конструкцій, автоклавне просочування яких для отримання такої ж групи вогнезахисту неможливо. Крім того, просочування часто погіршує зовнішній вигляд дерев'яних деталей; воно з часом "вимивається" з матеріалу вологою, а його перевірка і поновлення бувають проблематичними і, навіть, неможливими. Вогнезахисні покриття, з іншого боку, виконують і декоративні функції, а їх перевірка та поновлення здійснюються досить легко. Однак надзвичайне збільшення товщини покриття негативно впливає на експлуатаційні властивості, знижує декоративні якості дерев'яних виробів.

Вогнезахисні покриття бувають атмосферостійкими (для захисту зовнішніх поверхонь будівель і споруд), вологостійкими (для захисту конструкцій при вологості повітря до 61-75 %) і невологостійкими (що використовуються для внутрішніх елементів). За товщиною, механізмом дії і функціональним призначенням покриття поділяються на типи за видом та товщиною:

- вогнезахисні обмазки товщиною 10...70 мм;

- вогнезахисні фарби товщиною 1...10 мм;

- захисні плівки товщиною до 1 мм;

- покриття, що спучуються;

- комбіновані покриття.

Вогнезахисні обмазки - штукатурні розчини, в яких пісок замінений легким наповнювачем (азбест, перліт, вермикуліт), дешеві і доступні за сировиною.

Гіпсові обмазки використовують завдяки протипожежним властивостям гіпсу. Під час дегідратації гіпсу при нагріванні водяні пари поглинають тепло. Шар гіпсової обмазки в 3 см при пожежі перешкоджає прогріву елементу, що захищається, до 100 ^оС протягом 1 години.

Широко застосовують також вапнякові і полімерні обмазки з легкими наповнювачами.

Вогнезахисні фарби - суміш зв‘язуючого пігменту і наповнювача - служать як для вогнезахисту, так і з декоративною метою. Найчастіше вони складаються з хлорованих алкідів або парафінів, гідрооксиду алюмінію, оксиду сурми чи їх сумішей. Їх класифікують за видом зв‘язуючого:

– мінеральні:

– силікатні – на основі рідкого скла;

– магнезіальні – на основі оксиду магнію (наприклад, фарби ХЛ-К);

– олійні – на основі оліфи або льняної олії з наповнювачами (фарби МХС);

– полімерні – на основі полівінілхлориду та перхлорвінілу (фарби ПХВО, ХВ-5169).

Захисні плівки складаються з термореактивних полімерів, як правило, прозорі і дають можливість зберегти колір та структуру деревини. Такі покриття мають гарну адгезію до основи, водостійкі, довговічні. Механізм їх вогнезахисної дії базується на перешкоді дифузії пальних газів та окислювача до зони горіння. Серед різних видів захисних плівок можна назвати такі марки:

– ПНФА - на основі поліефірної смоли ПН-1;

– ЭДАМ - на основі епоксидного олігомеру ЭД-20;

­– АЖМ - на основі мочевино-формальдегідного олігомеру.

Покриття, що спучуються, - багатокомпонентні системи із зв‘язуючого, антипірену і піноутворювачів. Компоненти, що забезпечують спучення, поділяються на групи:

– речовини, що розкладаються в інтервалі 100-250 ^оС з утворенням кислот (фосфати амонію і мочевини, бура);

– речовини, що розкладаються з виділенням парів води або негорючих газів (крахмал, декстрин, сорбіт);

– сінергіти (мочевина, меламін, бензойна кислота);

– галогенвміщуючі речовини (хлорпарафін, совол).

При нагріванні покриття, що спучуються, розкладаються, виділяючи пари або гази, що блокують конвективний перенос тепла до поверхні, подавляють полум‘я. А пористий шар обвугленого покриття служить теплоізолятором. Найбільш відомі покриття і фарби: ОФП-9,ВПД, "Екран-Д".

Фарба ОФП-9 призначена для експлуатації усередині приміщень з відносною вологістю не більше 75% і складається з поліметафосфату натрію, гідроксиду алюмінію та оксиду цинку. При дії тепла полі–метафосфат натрію підплавлюється, створюючи тонку керамічну плівку, яка перешкоджає розповсюдженню полум‘я, а гідрооксид алюмінію, розкладаючись з виділенням води, спучується і створює теплоізоляційний шар. При випробуванні у приборі "Керамічна труба" затримка спалахування деревини, покритої фарбою ОФП-9, дорівнює 5-6 хв.

Фарба ВПД застосовується при відносній вологості до 80%. Вона складається зі смоли ММФ-50, карбоксиметілцелюлози КЦМ, діциандідаміду, амофосу. Вогневі випробування цієї фарби показали, що вона захищає деревний зразок протягом 10 хв.

Фарба "Екран-Д" складається з рідкого скла, мочевинформальдегідної смоли МФ-17 і термостійких газоутворюючих заповнювачів. Вона забезпечує отримання важкогорючих і важкозаймистих конструкцій з деревини.

Перспективним вважають вогнезахисне покриття "КСВ" ("Сіофарб"), розроблене у ВАТ "Центральна будівельна компанія", Київ. Воно має повністю мінеральне походження, тому не виділяє диму і запаху.

За результатами іспитів в УкрНДІПБ МВС України на 1.12.2000 отримання важкогорючої деревини забезпечують такі розчини:

1. Прозоре вогнезахисне водоемульсійне покриття, що спучується, Рубежанського хімзаводу "Зоря".

2. Вогнезахисні покриття 'Ендотерм ХТ-150", "Ендотерм КФ", "Ендотерм ЖК" (НПП "СПЕЦМАТЕРІАЛИ", Донецьк).

3. Вогнезахисні покриття "Pyro-Safe Flammoplast" ("SVT Brandschutz", Німеччина).

4. Вогнезахисні покриття "UNITERM 19010" з лаком "UNITERM 38423" та "UBITERM A-C-NIT D 38302" з лаком "UNITERM 38202" ("HERBERTS GmbH", Німеччина).

5. Вогнезахисне покриття "Heat Shield FR-15" ("EDEN-L.A.M. chemical s.r.o.", Чехія).