ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ФОСФАТА КАЛИЯ НА ОГНЕЗАЩИЩЕННОСТЬ ДРЕВЕСНО-СТРУЖЕЧНЫХ ПЛИТ

STUDY OF THE INFLUENCE OF THE PHOSPHATE POTASSIUM ON FIRE PROTECTION WOOD- PARTICLE BOARDS

Вахнина T.H., к.т.н., доцент, Виноградов А.В., студ.

ФГБОУ В ПО «Костромской государственный технологический

университет» г. Кострома, Россия DOI: 10.12737/3974

Аннотация: представлены результаты экспериментального

исследования повышения огнезащищенности древесно-стружечных плит.

Summary: results of the study on fire protection wood-particle boards are presented.

Ключевые слова: древесно-стружечные плиты, огнезащищенность, горение, потеря массы.

Keywords: wood-particle boards, fire protection, combustion, reduction of the mass.

Успешное развитие производства древесно-стружечных плит, как и других производств лесопромышленного комплекса, невозможно без обеспечения показателей безопасности продукции. Задача повышения огнезащищенности материалов на основе древесины актуальна на протяжении многих десятилетий. Склонность древесно-стружечных плит (ДСтП), как и других древесных материалов, к горючести делает конструкции из них ненадежными. Для снижения горючести ДСтП в композицию вводят различными методами огнезащитные средства, составы и вещества, объединенные общим термином - антипирены. Повысить огнезащищенность ДСтП можно при использовании следующих основных технологических способов: обработка древесных частиц антипиреном перед стадией осмоления; введение антипирена в рабочий раствор связующего; введение

мелкодисперсного антипирена в массу древесных частиц одновременно с их осмолением; нанесение антипирена на поверхность готовой плиты.

Более технологичным и наименее затратным является введение антипирена в рабочий раствор связующего. Важным при изготовлении огнезащищенных плит является создание условий, при которых антипирены не оказывали бы отрицательного влияния на желатинизацию связующего.

Совместное введение в стружечную массу связующего и антипиренов возможно только при их совместимости. Желатинизация связующего на основе карбамидоформальдегидных смол происходит в кислой среде, поэтому такие антипирены, как натрий фтор, фосфорнокислый аммоний, введенные со смолой в стружечную массу, ускоряют процесс желатинизации, а такие добавки, как бура, замедляют его. Большинство антипиренов негативно влияет на физико-механические показатели плит, поэтому исследование способа повышения огнезащищенности необходимо проводить с учетом влияния на нормируемые физико-механические показатели.

На кафедре ЛДП КГТУ проводилось исследование с целью разработки значений технологических факторов процесса производства ДСтП повышенной огнезащищенности. Были изготовлены и испытывались ДСтП: с содержанием калия фосфоркислого однозамещенного (КН2РО4) от 1 до 4 % и с

расходом связующего 74,45—111,15 кг/м3; ДСтП без фосфатной добавки с расходом связующего 74,45—111,15 кг/м3.

По результатам определения средних значений физико-механических показателей плит построены графические зависимости и получены регрессионные модели показателей плит. Значения показателя достоверности аппроксимации R2 подтверждают адекватность полученных зависимостей. Линейные регрессионные модели прочности при статическом изгибе плит с добавкой калия фосфорнокислого представлены на рис. 1.

а

б

— Зависимость прочности плит при статическом изгибе а, МПА от

Рисунок — Зависимость прочности плит при статическом изгибе аи, МПА от

расхода связующего и содержания КН2РО4: а - 1% КН2Р04; б - 2% КН2Р04; в - 3% КН2Р04; г - 0 % КН2Р04.

Огнезащищенность плит оценивалась по результатам испытаний в «огневой трубе». Результаты статистической обработки показателей огнезащищенности приведены в таблице.

Таблица — Статистические характеристики показателей огнезащищенности

плит

Доля добавки

кн2ро4.

Показатель

Среднее

арифметическое

У

Среднее

квадратическое

S

Коэффициент

вариации

V

- 1% КН2Р04

Потеря массы плит при горении, %

3,016

0,781

25,89

Время самостоятельного горения, с

1,618

1,099

67,98

Время тления, с

44,4

4,878

10,98

- 2 % КН2Р04

Потеря массы плит при горении, %

3,806

1,077

28,299

Время самостоятельного горения, с

1,462

0,635

43,47

Время тления, с

56,826

20,045

35,274

- 4 % КН2Р04

Потеря массы плит при горении, %

6,816

1,55

22,801

Время самостоятельного горения, с

1,306

0,616

47,19

Время тления, с

65,612

10,993

16,755

Была получена кубическая регрессионная модель зависимости потери массы плит при горении У (Ат, %) от доли добавки фосфата X, %:

Y = - 0,7687Х3 + 6,3597Х2 - 14,846Х + 13,526.

По результатам анализа экспериментальных данных были разработаны технологические рекомендации для производства плит с добавкой калия фосфорнокислого однозамещенного, позволяющие снизить горючесть ДСтП при сохранении нормируемых физико-механических показателей.

УДК 630*81

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >