RU1782994C

RU1782994C - Composite fire-protective coating for wooden products and method for its application

Info

Publication number: RU1782994C
Application number: SU904839072A
Authority: RU
Inventors: Владислав Александрович Близнюк; Юрий Моисеевич Герштейн; Александр Юрьевич Гуровский; Тамара Кирилловна Дамзова; Иван Алексеевич Киянский; Геннадий Эдуардович Кузьмицкий; Вадим Моисеевич Рогальский; Евгений Леонидович Шварцман
Original assignee: Опытно-конструкторское бюро "Горизонт"
Priority date: 1990-05-07
Filing date: 1990-05-07
Publication date: 1992-12-23

Abstract

Использование: технологи изготовлени огнезащитных покрытий дл строительных материалов из древесины. Сущность изобретени : древесину подвергают термической обработке газовой струей. На ее поверхность нанос т огнезащитный материал. Материал содержит окись алюмини (0,4-12 мас.%) и алюминий (остальное). Нанесение материала производ тТазопл аменной металлизацией . Коэффициент избытка Кислорода в зоне плавлени материала 1,2-1,4. 2 с.п.ф-лы, 2 табл.Usage: fire retardant coating technology for wood building materials. SUMMARY OF THE INVENTION: Wood is heat treated with a gas stream. Fireproofing material is applied to its surface. The material contains aluminum oxide (0.4-12 wt.%) And aluminum (the rest). Application of the material is carried out with tazoplane metallization. The Oxygen excess coefficient in the melting zone of the material is 1.2-1.4. 2 sp.p. f-ly, 2 tab.

Description

Изобретение касаетс строительных материалов.The invention relates to building materials.

Повышение огнестойкости строительных материалов и изделий из древесины обеспечиваетс их пропиткой неорганическими растворами или нанесением защитных покрытий. Достаточно эффективным вл етс покрытие, содержащее слои огнезащитного войлока и газонепроницаемой металлической фольги. К недостаткам данного покрыти относитс сложность технологии его изготовлени и нанесени , что обусловлено необходимостью нанесени металлической фольги на поверхность войлока , в св зи с чем указанный тип покрытий не получил распространени .Improving the fire resistance of building materials and wood products is ensured by their impregnation with inorganic solutions or the application of protective coatings. A coating containing layers of fire-retardant felt and a gas-tight metal foil is quite effective. The disadvantages of this coating include the complexity of the technology for its manufacture and deposition, due to the need to apply metal foil to the surface of the felt, and therefore this type of coating is not widespread.

Известно также композиционное огнезащитное покрытие дл изделий из древесины , содержащее св зующее вещество и тугоплавкий наполнитель, причем в качестве св зующего вещества используют неорганические компоненты, а в качествеA composite fire retardant coating for wood products is also known, containing a binder and a refractory filler, inorganic components being used as a binder, and as

наполнител - окислы титана. Способ нанесени такого покрыти на поверхность древесины предусматривает проведение операций покраски и термообработки.filler - titanium oxides. A method of applying such a coating to a wood surface involves painting and heat treatment operations.

К недостаткам данного огнезащитного покрыти и способа его нанесени относитс низка огнестойкость материалов и изделий из древесины.The disadvantages of this fire retardant coating and the method of its application include low fire resistance of wood materials and products.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату вл етс композиционное огнезащитное покрытие дл изделий из древесины, содержащее окись алюмини и алюминий; способ его нанесени включает предварительный нагрев поверхности изделий газовой струей и нанесение покрыти газопламенной металлизацией.The closest to the invention in technical essence and the achieved result is a composite fire retardant coating for wood products containing aluminum oxide and aluminum; the method of applying it involves preheating the surface of the products with a gas jet and applying a coating by flame metallization.

сл Сsl c

XI 00 hOXI 00 hO

оabout

ОABOUT

44

Цель изобретени - повышение огнестойкости материалов и изделий из древесины .The purpose of the invention is to increase the fire resistance of wood materials and products.

Указанна цель достигаетс тем, что в композиционном огнезащитном покрытии дл изделий из древесины, содержащем окись алюмини и алюминий, компоненты используют ттри следующем соотношении, мас.%: окись алюмини 0,4-12; алюминий 88-99.6.This goal is achieved in that in a composite fire retardant coating for wood products containing aluminum oxide and aluminum, the components use the following ratio, wt.%: Aluminum oxide 0.4-12; aluminum 88-99.6.

Кроме того, в способе нанесени композиционного огнезащитного покрыти дл изделий из древесины, включающем предварительный нагрев поверхности издели газовсУй струей и нанесение покрыти газопламенной металлизацией, нагрев поверхности и металлизацию изделий осуществл ют при коэффициенте избытка кислорода в струе, равном 1.2-1,4.In addition, in the method of applying a composite fire retardant coating for wood products, comprising preheating the surface of the article with a gas jet and applying flame coating, surface heating and metallization of the articles is carried out with an oxygen excess ratio of 1.2-1.4.

Выбор порошка алюмини в качестве св зующего вещества в массовом соотношении 88-99,6 обусловлен более высокой теплопроводностью, высокой технологичностью при напылении, обеспечивающей получение практически беспористого покрыти , а также высокой степенью химической св зи с окисью алюмини , вход щей в состав покрыти в массовом соотношении 0.4-12.The choice of aluminum powder as a binder in a mass ratio of 88-99.6 is due to higher thermal conductivity, high processability during spraying, which provides a practically non-porous coating, as well as a high degree of chemical bonding with aluminum oxide, which is part of the mass coating the ratio of 0.4-12.

При использовании AI и А(20з с вышеуказанными соотношени ми эффект увеличени огнестойкости про вл етс наиболее существенно.When using AI and A (20c with the above ratios, the effect of increasing fire resistance is most significant.

Верхний предел (12%) содержани окиси алюминий в исходной смеси обусловлен требовани ми к качеству покрыти (необходимостью получени плотного покрыти ), При содержании окиси алюмини , превышающем 12 мзс.%, резко возрастает пористость покрыти , полученного газопламенной металлизацией, а вместе с ростом пористости покрыти Снижаетс огнестойкость изделий в целом.The upper limit (12%) of the content of alumina in the initial mixture is due to the requirements for coating quality (the need for a dense coating) .With an alumina content exceeding 12 msec.%, The porosity of the coating obtained by flame metallization increases sharply, and along with the increase in porosity Coating The overall fire resistance of the products is reduced.

Нижний предел (0,4%) содержани окиси алюмини в исходной смеси обусловлен высокой химической активностью алюмини , что может вызвать интенсивное горение покрыти при воздействии огн . При содержании окиси алюмини , превышающем 0,4%, вление возгорани покрыти не отмечалось.The lower limit (0.4%) of the alumina content in the starting mixture is due to the high reactivity of the aluminum, which can cause intense burning of the coating when exposed to fire. With an alumina content in excess of 0.4%, no ignition of the coating was observed.

При реализации данного способа нанесени покрыти существенной вл етс величина коэффициента избытки кислорода в зоне плавлени распыл емого материала; в частности, оптимальные свойства покрыти обеспечиваютс при коэффициенте избытка кислорода, равном 1,2-1,4. При увеличении избытка кислорода выше 1,4 наблюдаетс дополнительное окислениеWhen implementing this method of coating, the coefficient of excess oxygen in the melting zone of the sprayed material is significant; in particular, optimum coating properties are achieved with an oxygen excess ratio of 1.2-1.4. With an increase in excess oxygen above 1.4, additional oxidation is observed

исходных материалов, что сопровождаетс увеличением содержани окиси алюмини в покрытии и, как следствие, увеличением пористости последнего и снижением его огнестойкости .starting materials, which is accompanied by an increase in the content of alumina in the coating and, as a result, an increase in the porosity of the latter and a decrease in its fire resistance.

С другой стороны, при коэффициенте избытка кислорода менее 1,2 интенсивность разогрева напыл емых частиц порошка недостаточна дл формировани On the other hand, when the coefficient of excess oxygen is less than 1.2, the intensity of the heating of the sprayed powder particles is insufficient to form

малопористого покрыти , что также приводит к снижению качества покрыти (повышение пористости) и снижению огнестойкости древесины с покрытием. Пример. Образцы древесины с размерами 150 х 60 х 30 мм подвергают термической обработке путем нагрева поверхности высокотемпературной газовой струей до по влени светло-коричневых тонов на обрабатываемой поверхности.low porous coating, which also leads to a decrease in the quality of the coating (increase in porosity) and a decrease in the fire resistance of coated wood. Example. Samples of wood with dimensions of 150 x 60 x 30 mm are subjected to heat treatment by heating the surface with a high-temperature gas jet until light brown tones appear on the surface to be treated.

Температура газовой струи 800-1000°С.The temperature of the gas stream is 800-1000 ° C.

Шихтовую смесь алюмини с окисью алюмини подают в газовую струю продуктов сгорани пропана и кислорода (расчетное соотношение 1:5, коэффициент избытка кис/юрода 1,3). Рассто ние от среза сопла катализатора до обрабатываемой грверхно- сти 100-150 мм. Толщина покрыти 300-350 мкм. Полученные образцы подвергают испытани м на огнезащитную эффективность покрытий в соответствии с ГОСТ 16363-76 методом керамической трубы.The charge mixture of aluminum with aluminum oxide is fed into the gas stream of propane and oxygen products of combustion (calculated ratio 1: 5, coefficient of excess of cis / foolish 1.3). The distance from the cut-off of the catalyst nozzle to the machined surface area of 100-150 mm. Coating thickness 300-350 microns. The resulting samples are tested for fire retardant efficiency of coatings in accordance with GOST 16363-76 by the ceramic pipe method.

Дл сравнени этим же методом испытывают образцы древесины без покрыти ,For comparison by the same method, uncoated wood samples are tested.

образцы древесины с фосфатным покрытием , а также с покрытием по прототипу. Полученные результаты представлены в табл.1.wood samples with a phosphate coating, as well as coated according to the prototype. The results are presented in table 1.

Из данных табл.1 следует, что описанное композиционное покрытие и способ его нанесени на древесину обеспечивают перевод древесины и группу трудновоспламе- н емыхматериалов(II группа огнезащитных средств по ГОСТ 16363-76).From the data of Table 1 it follows that the described composite coating and the method of applying it to wood provide wood conversion and a group of flame-retardant materials (group II flame retardants in accordance with GOST 16363-76).

Экспериментальные результаты, приведенные в табл.1, получены дл варианта технологического процесса, реализуемого при коэффициенте избытка кислорода в газовой смеси, равного 1,3 (середины за вленногоThe experimental results shown in Table 1 were obtained for a variant of the technological process implemented at a coefficient of excess oxygen in the gas mixture equal to 1.3 (the middle of the claimed

диапазона).range).

Результаты, касающиес огнезащитных свойств покрытий, полученных при граничных (1,2; 1,4) и запредельных (1,0; 1,5)значе- ни х коэффициента избытка кислорода при нагреве поверхности издели и его металлизации , приведены в табл,2.The results regarding the fire-retardant properties of coatings obtained at boundary (1.2; 1.4) and transcendental (1.0; 1.5) values of the oxygen excess coefficient during heating of the product surface and its metallization are given in Table 2 .

Таким образом, изобретение позвол ет повысить огнестойкость древесины и изделий из нее.Thus, the invention improves the fire resistance of wood and wood products.

Claims

The claims

1, Composite fire retardant coating for wood products containing aluminum oxide and aluminum, characterized in that, in order to increase fire resistance, aluminum oxide and aluminum are used in the following ratio, wt.%:

Alumina 0.4-12

Aluminum88-99.6.

2. A method of applying a composite fire retardant coating for wood products, comprising pre-heating the surface of the product with a gas jet and applying a flame metalization, characterized in that the surface is heated and the product is metalized with an excess of oxygen in the stream 1.2-1.4 .

Table 1

table 2