RU2197374C1

RU2197374C1 - Fireproofing composition for wood (versions)

Info

Publication number: RU2197374C1
Application number: RU2001113939A
Authority: RU
Inventors: С.В. Рябов; С.А. Матвеев
Original assignee: Рябов Степан Викторович; Матвеев Сергей Александрович
Priority date: 2001-05-21
Filing date: 2001-05-21
Publication date: 2003-01-27

Abstract

FIELD: compositions for protection of wood from fire; applicable in processes of manufacturing wood articles, in preventing treatment of wood constructions. SUBSTANCE: according to the first version of said fireproofing composition, it includes bischofite, additive as orthophosphoric acid and water. According to the second version, it includes bischofite and additive as orthophosphoric acid and ammonium sulfate. EFFECT: higher efficiency. 2 cl, 1 tbl, 6 ex

Description

Изобретение относится к составам для защиты древесины от возгорания и может быть использовано в техпроцессах изготовления деревянных изделий и при профилактической обработке конструкций из древесины. The invention relates to compositions for protecting wood from fire and can be used in manufacturing processes for the manufacture of wooden products and in the prophylactic treatment of wood structures.

Известен огнезащитный состав, описанный в а.с. СССР 1077912, "Огнезащитный состав для древесины", по кл. С 09 К 3/28, оп. в 1984 г. Known fire retardant composition described in and.with. USSR 1077912, "Fire retardant composition for wood", according to cl. S 09 K 3/28, op. in 1984

Известный состав включает бишофит, добавку и воду, при этом в качестве добавки он содержит каустический магнезит и каолин при следующем соотношении компонентов: мас.%:
Бишофит - 30,6 - 34,9
Каустический магнезит - 32,5 - 34,0
Каолин - 16,2 - 21,0
Вода - Остальное
Известный состав обладает пластичностью и высокой адгезией к поверхности древесины. Недостатком его является то, что он образует защитный слой только на поверхности древесины без ее пропитки, т.е. обеспечивает поверхностную огнезащиту, в результате чего при механических повреждениях огнезащитность материала снижается. С учетом этого недостатка указанное покрытие может применяться только для полностью смонтированных конструкций.The known composition includes bischofite, additive and water, while as an additive it contains caustic magnesite and kaolin in the following ratio of components: wt.%:
Bischofite - 30.6 - 34.9
Caustic Magnesite - 32.5 - 34.0
Kaolin - 16.2 - 21.0
Water - Else
The known composition has plasticity and high adhesion to the surface of the wood. Its disadvantage is that it forms a protective layer only on the surface of the wood without impregnating it, i.e. provides surface fire protection, as a result of which, with mechanical damage, the fire resistance of the material is reduced. Given this drawback, this coating can only be applied to fully mounted structures.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является огнестойкий состав для глубокой пропитки древесины, описанный в п. РФ 2015157, "Огнестойкий состав для древесины", по кл. С 09 К 21/02, В 27 К 3/32, з. 25.11.91, oп. 30.06.94. The closest in technical essence to the claimed is a fire-resistant composition for deep impregnation of wood, described in paragraph RF 2015157, "Fire-resistant composition for wood", according to CL. S 09 K 21/02, B 27 K 3/32, c. 11/25/91, op. 06/30/94.

Известный состав содержит бишофит, добавку и воду, причем в качестве добавки используют карбонат натрия и бихромат натрия при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Бишофит - 8 - 12
Карбонат натрия - 3 - 6
Бихромат натрия - 5 - 8
Вода - Остальное
Известный состав обеспечивает глубокую пропитку древесины и высокие огнезащитные свойства, однако требует большого расхода огнезащитного состава. Это объясняется тем, что добавка в виде карбоната натрия и бихромата натрия сама по себе не является антипиреном. Так, карбонат натрия, представляющий собой кальцинированную соду, используется обычно как компонент шихты в производстве стекла, для получения мыла, моющих средств, при варке целлюлозы и т. п. Бихромат натрия является хорошим консервантом древесины, однако огнезащитные его свойства невысоки. Эти добавки, вступая в реакцию между собой и бишофитом в растворе, обеспечивают переход хлорида магния бишофита в основной карбонат магния, оседающий на волокнах древесины, который слабо вымывается из древесины и обеспечивает ее огнезащиту. Однако для глубокой пропитки и получения эффективной защиты требуется большое количество огнезащитного раствора (привес сухих солей в кг/м для обеспечения I группы огнезащитной эффективности должен быть от 90 до 130).The known composition contains bischofite, additive and water, moreover, sodium carbonate and sodium dichromate are used as additives in the following ratio of components, wt.%:
Bischofite - 8 - 12
Sodium carbonate - 3 - 6
Sodium Dichromate - 5 - 8
Water - Else
The known composition provides deep impregnation of wood and high flame retardant properties, however, requires a large consumption of flame retardant. This is because the additive in the form of sodium carbonate and sodium dichromate is not itself a flame retardant. So, sodium carbonate, which is soda ash, is usually used as a component of the charge in the manufacture of glass, for soap, detergents, and pulping, etc. Sodium bichromate is a good wood preservative, but its fire retardant properties are low. These additives, entering into a reaction between themselves and bischofite in solution, provide the transition of bischofite magnesium chloride to the main magnesium carbonate deposited on wood fibers, which is slightly washed out of the wood and ensures its fire protection. However, for deep impregnation and obtaining effective protection, a large amount of fire-retardant solution is required (the weight gain of dry salts in kg / m to ensure the first group of fire-retardant efficiency should be from 90 to 130).

Целью заявляемого изобретения является снижение расхода огнезащитного состава на пропитку при обеспечении его высоких огнезащитных свойств. The aim of the invention is to reduce the consumption of flame retardant for impregnation while ensuring its high flame retardant properties.

Поставленная цель достигается тем, что:
- в первом варианте выполнения огнезащитный состав для древесины, включающий бишофит, добавку и воду, согласно изобретению содержит в качестве добавки ортофосфорную кислоту при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Бишофит - 70 - 90
Ортофосфорная кислота - 0,5 - 3
Вода - Остальное
- во втором варианте выполнения огнезащитный состав для древесины, включающий бишофит, добавку и воду, согласно изобретению содержит в качестве добавки ортофосфорную кислоту и сульфат аммония при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Бишофит - 70 - 90
Сульфат аммония - 7 - 29,5
Ортофосфорная кислота - 0,5 - 3
Использование в качестве добавки в первом варианте ортофосфорной кислоты, а во втором варианте - ортофосфорной кислоты и сульфата аммония, являющихся сильными антипиренами, значительно снижает расход огнезащитного состава на пропитку при обеспечении его высоких огнезащитных свойств.This goal is achieved by the fact that:
- in the first embodiment, the fire retardant composition for wood, comprising bischofite, additive and water, according to the invention contains orthophosphoric acid as an additive in the following ratio of components, wt.%:
Bischofite - 70 - 90
Phosphoric acid - 0.5 - 3
Water - Else
- in the second embodiment, the fire retardant composition for wood, including bischofite, additive and water, according to the invention contains as an additive orthophosphoric acid and ammonium sulfate in the following ratio, wt.%:
Bischofite - 70 - 90
Ammonium Sulphate - 7 - 29.5
Phosphoric acid - 0.5 - 3
The use of orthophosphoric acid as an additive in the first embodiment, and in the second embodiment, phosphoric acid and ammonium sulfate, which are strong flame retardants, significantly reduces the consumption of flame retardant composition for impregnation while ensuring its high flame retardant properties.

В сравнении с прототипом заявляемый состав отличается от него использованием в качестве добавки в первом варианте - ортофосфорной кислоты, а во втором варианте - ортофосфорной кислоты и сульфата аммония при указанном выше соотношении компонентов, обеспечивающих в совокупности достижение заданного результата. Compared with the prototype, the claimed composition differs from it by the use of orthophosphoric acid as an additive in the first embodiment, and orthophosphoric acid and ammonium sulfate in the second embodiment with the above ratio of components that together provide the desired result.

Заявителю неизвестны технические решения, обладающие названными выше отличительными признаками, обеспечивающими в совокупности достижение заданного результата, поэтому он считает, что заявляемое техническое решение в обоих его вариантах соответствует критерию "изобретательский уровень". The applicant does not know the technical solutions possessing the above-mentioned distinguishing features, which together ensure the achievement of a given result, therefore, he believes that the claimed technical solution in both its variants meets the criterion of "inventive step".

Заявляемый состав может найти широкое применение в деревообрабатывающей и строительной промышленности для пропитки древесины, а потому отвечает критерию "промышленная применимость". The inventive composition can be widely used in the woodworking and construction industries for wood impregnation, and therefore meets the criterion of "industrial applicability".

Заявляемый огнестойкий состав содержит:
- в первом варианте бишофит, добавку в виде ортофосфорной кислоты и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Бишофит - 70 - 90
Ортофосфорная кислота - 0,5 - 3
Вода - Остальное
- во втором варианте огнезащитный состав содержит бишофит, добавку в виде ортофосфорной кислоты и сульфата аммония и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Бишофит - 70 - 90
Сульфат аммония - 7 - 29,5
Ортофосфорная кислота - 0,5 - 3
Составы готовят следующим образом.The inventive flame retardant composition contains:
- in the first embodiment, bischofite, an additive in the form of phosphoric acid and water in the following ratio of components, wt.%:
Bischofite - 70 - 90
Phosphoric acid - 0.5 - 3
Water - Else
- in the second embodiment, the fire retardant composition contains bischofite, an additive in the form of phosphoric acid and ammonium sulfate and water in the following ratio of components, wt.%:
Bischofite - 70 - 90
Ammonium Sulphate - 7 - 29.5
Phosphoric acid - 0.5 - 3
The compositions are prepared as follows.

В первом варианте выполнения смешивают компоненты в сухом виде и добавляют воду. In the first embodiment, the components are mixed in dry form and water is added.

Во втором варианте выполнения предварительно смешивают сухие компоненты, затем добавляют бишофит и тщательно перемешивают до получения раствора при добавлении воды в соотношении 1:3. In the second embodiment, dry components are pre-mixed, then bischofite is added and mixed thoroughly until a solution is obtained by adding water in a ratio of 1: 3.

Нанесение состава осуществляется механизированным способом, например, с помощью агрегата СО-150 или пневмораспылителем, или вручную кистью путем 2-4-х кратного нанесения. Application of the composition is carried out mechanized way, for example, using a CO-150 aggregate or a pneumatic sprayer, or manually with a brush by means of 2-4-fold application.

Для глубокой пропитки применяется автоклав. Пропитка осуществляется при температуре +23^oС (±2^oС) при давлении 2-3 атм и вакууме 10-15 мм pт.ст. Цикл обработки 2-3 раза, время каждого цикла 7-10 мин.For deep impregnation an autoclave is used. The impregnation is carried out at a temperature of +23 ^o C (± 2 ^o C) at a pressure of 2-3 atm and a vacuum of 10-15 mm Hg The processing cycle is 2-3 times, the time of each cycle is 7-10 minutes.

Состав может применяться и для поверхностной пропитки древесины. The composition can be used for surface impregnation of wood.

Расход состава при поверхностной пропитке - 600-650 г/кв.м, при глубокой пропитке - 700 г/кв.м. The composition consumption for surface impregnation is 600-650 g / m2, for deep impregnation - 700 g / m2.

Сушка каждого слоя покрытия осуществляется в естественных условиях за время не менее 6 ч в зависимости от температуры и влажности окружающей среды. Drying of each coating layer is carried out in natural conditions for at least 6 hours, depending on the temperature and humidity of the environment.

Заявляемый состав в обоих вариантах обеспечивает I группу огнезащитной эффективности. The inventive composition in both versions provides the first group of fire-retardant efficiency.

Содержание бишофита, ортофосфорной кислоты (I вариант) и сульфата аммония (II вариант), меньшее нижнего предела, снижает огнезащитные свойства состава, а большее верхнего предела - увеличивает расход компонентов. The content of bischofite, phosphoric acid (option I) and ammonium sulfate (option II), lower than the lower limit, reduces the fire retardant properties of the composition, and more than the upper limit - increases the consumption of components.

При выполнении условий эксплуатации состав сохраняет свои огнезащитные свойства до 7 лет. When operating conditions are met, the composition retains its flame retardant properties for up to 7 years.

Огнезащитные свойства состава в обоих его вариантах приведены ниже в таблице. Fire-retardant properties of the composition in both its variants are given in the table below.

В сравнении с прототипом заявляемый состав имеет высокие огнезащитные свойства при меньшем расходе на единицу поверхности. Compared with the prototype of the claimed composition has high fire retardant properties at a lower consumption per unit surface.

Claims

1. Fire retardant composition for wood containing bischofite, additive and water, characterized in that as an additive it contains phosphoric acid in the following ratio, wt. %:
Bischofite - 70-90
Water - 10-30
Phosphoric acid - 0.5-3
2. Fire retardant composition for wood, including bischofite and an additive, characterized in that as an additive it contains ammonium sulfate and phosphoric acid in the following ratio, wt. %:
Bischofite - 70-90
Ammonium Sulphate - 7-29.5
Phosphoric acid - 0.5-3