Огнезащитные пропитки для дерева: что это и для чего это

Для чего нужны антипирены?

В начале нужно понять, по каким причинам древесина подвержена воздействию огня. Она состоит из волокон, пропитанных водой. Волокна имеют органическое происхождение, поэтому горят под воздействием пламени. В результате прямого термического контакта структура материала обезвоживается практически моментально, происходит выделение большого количества кислорода. Далее в процессе тления волокон выделяется древесный газ, воспламеняющийся при взаимодействии с горячим воздухом. Вследствие этих процессов дерево горит.

Для улучшения огнестойкости дерева применяются антипирены. Составы имеют просто принцип действия:

• В результате взаимодействия антипиренов с горячим воздухом образуются стойкие газообразные соединения, охлаждающие поверхность.
• Далее происходит формирование обуглившегося слоя, препятствующего проникновению кислорода вглубь древесины.

Огнезащитная обработка древесины наделяет материалы огнестойкими свойствами. Дерево приобретает защиту от воздействия огня снаружи и внутри. Но при выборе состава, нужно различать классы антипиренов, а также характеристики компонентов конкретного средства.

Виды огнезащитных пропиток

Существует три базовых типа материалов для огнезащитной обработки деревянных конструкций:

• щелочные;
• солевые;
• кислотные.

Они представлены специальными антипиренами, красками, эмалями, лаками и другими составами для поверхностной защиты древесины от возгорания.

Антипирены

Антипирен представляет собой огнезащитный химический состав, замедляющий возможное воспламенение и горение древесины.

Различают следующие виды антипиренов:

• водорастворимые;
• органорастворимые.

Водорастворимые антипирены – самый востребованный и безопасный вариант повышения огнестойкости деревянных конструкций, не подверженных длительному воздействию влаги. Они предназначаются для защиты жилых домов и строений хозяйственного назначения.

Пропитки на водорастворимой основе бывают:

• легковымываемыми;
• вымываемыми;
• невымываемыми;
• трудновымываемыми.

Антипирены на органорастворимой основе – составы глубокого проникновения, стойкие к воздействию высокой влажности и перепадам температур. Наличие быстровоспламеняемых компонентов является основным недостатком антипиренов, которые используются только для огнезащиты промышленных сооружений.

Огнезащитные краски

Краски для защиты от воспламенения и пожара применяются для наружной и внутренней обработки древесины. Материалы можно наносить вручную валиком или безвоздушным напылением при помощи краскопульта.

Огнезащитные краски для обработки деревянных конструкций делятся на два типа:

1. Вспучивающиеся – составы 1-й группы эффективности защиты, которые в процессе горения выделяют газ и воду, усиливая огнестойкий защитный слой. Толщина вспученного основания увеличивается от 8 до 30 раз. Применение вспучивающихся красок повышает класс огнестойкости древесины до Г1 (поверхности слабого горения) и Г2 (поверхности с умеренным горением).
2. Не вспучивающиеся – составы, содержащие жидкое стекло и антипиреновые компоненты. Обработка подобными красками позволяет поднять класс древесины до Г1 и Г2 соответственно.

По назначению огнезащитные краски разделены на следующие категории:

• фасадные составы;
• составы для внутренней обработки.

Огнезащитные лаки

Этот тип лакокрасочных материалов используется для декорирования древесины. Кроме того, лаки позволяют увеличить огнестойкость дерева, сохранив его естественную структуру и привлекательный вид. Они бывают матовыми и полуматовыми.

Огнезащитные лаки подходят для обработки отдельных элементов конструкций, стен, полов, мебели и других материалов.

К основным преимуществам лаков можно отнести следующее:

• возможность нанесения на предварительно обработанную древесину (для которых не использовались водно-дисперсионные средства);
• работы по окрашиванию могут проводиться при температуре воздуха от +6 градусов;
• каждый последующий слой лака наносится через 12 часов после предыдущей обработки;
• простота и доступность нанесения удобными малярными инструментами.

Другие огнезащитные средства

Помимо лакокрасочных материалов, для повышения пожарной безопасности деревянных поверхностей могут использоваться конструкционные составы.

Огнебиозащита для дерева включает в себя:

• гипсоволокнистые листы (ГВЛ). Негорючий материал подходит для создания огнеупорных конструкций, снижающих тепловое воздействие на древесину. ГВЛ востребованы в тех случаях, когда невозможно использовать другие виды защиты;
• рулонные материалы. Для дополнительной защиты от возгорания могут использоваться фольгированные утеплители, которые подходят для укладки в труднодоступных местах или закрытых помещениях;
• огнестойкие пояса. Специальные материалы для создания защитных экранов, препятствующих распространению открытого огня в деревянных конструкциях. Применение огнестойких поясов требует предварительной разработки проекта и составления технологической карты с указанием необходимых мер по защите древесины;
• вспомогательные защитные средства. Это могут быть кирпичные или металлические каркасы, жаростойкая штукатурка на основе вермикулита.

Виды антипиренов для древесины

Главный показатель, характеризующий степень огнезащиты для древесины, обработанной защитными составами – класс огнестойкости. Современные материалы применяются в качестве антисепктика. Согласно ГОСТ Р 53292-2009 огнестойкая обработка делится на две группы:

• Первая. Древесина, обработанная составом, должна быть полностью защищена от огня – при прямом контакте с пламенем, относительно небольшом термическом воздействии.
• Вторая. Рекомендуется для применения при формировании защиты от возгораний. При превышении времени прямого воздействия пламени – дерево начинает гореть.

Такие средства не должны сказываться на изменении свойств древесины, начиная механической прочностью, заканчивая теплопроводностью. Как средство дополнительной защиты, такие покрытия могут препятствовать образованию грибков. Отдельные виды позволяют создать защиты от древоточцев. Чтобы выбрать оптимальное защитное средство, ознакомьтесь с основными видами антипиренов. Они имеют различия по форме выпуска. Составы на основе бора, предназначены для создания эффективной защиты от огня в сочетании с другими компонентами. При помощи таких средств обеспечивается глубокая пропитка и стойкость к взаимодействию воды. Материалы на основе фосфата мочевины наделяют древесину стойкостью к воздействию открытого пламени. Улучшение качественных характеристик средства возможно благодаря добавлению в состав ортофосфорной кислоты.

Антипирен своими руками

У антипирена несложный состав, который можно повторить самостоятельно. Кроме того, все вещества соответствуют требованиям нормативной документации:

1. Защита древесины от возгорания в течение 15 минут.
2. Отсутствие коррозирующего действия на металл.
3. Не деформирует древесину (отсутствие трещин, царапин).
4. Отсутствие негативного влияния на здоровье человека.

Наиболее популярным антипиреном, который можно приготовить своими руками, является 40% раствор поташа. В его состав входят калий углекислый и карбонат калия.

Также можно использовать раствор, в состав которого входят:

• вода;
• известь: 75 частей;
• глина: 15 частей;
• соль: 10 частей.

Нередко используется раствор на основе 95 частей воды, буры (2 части) и борной кислоты (3 части).

Для самостоятельного приготовления антипирена необходима специальная тара или обычное ведро. Для защиты рекомендуется готовить раствор в резиновых перчатках и респираторе.

Самостоятельное приготовление огнезащиты для дерева исключает возможность покупки поддельной продукции, которую можно встретить в магазинах. Но готовить ее своими руками ­ небезопасно. Компоненты оказывают токсическое действие на организм человека. Самостоятельно приготовленные растворы, как правило, недолговечны. Для обеспечения огнезащиты материала потребуется наносить их несколько раз в год.

Какие бывают антипирены – разновидности

Для выбора подходящего подрядчика, который досконально разбирается в вопросах строительных норм и правил малоэтажного домостроения воспользуйтесь поиском в каталоге Building Companion. В профиле каждой компании указана необходимая информация, портфолио, отзывы, можно разместить запрос на оценку стоимости услуги. Найти компанию по генподряду и стройнадзору »
Средства для защиты пиломатериалов от горения имеют отличия по разным критериям. Такая огнезащита представлена на рынке в разных видах:

• Паста. Ингибиторы пастообразного типа обеспечивают надежную защиту конструкции от пламени. Однако они имеют неэстетичный внешний вид. По этой характеристике мастики и пасты уступают ЛКП. Ввиду этой особенности, они применяются для обработки поверхностей, которые не находятся на видных местах.
• Лак. Такие ингибиторы популярны за счет простоты применения. Тонкий слой лакового покрытия с легкостью наносится на поверхность материала. Кроме придания защитных свойств от воздействия открытого пламени, пиломатериал приобретает устойчивость к гниению и влаге. Краска может иметь любой цвет, а лак отличаться прозрачной структурой.
• Пропитка. Ингибиторы, которые обеспечивают надежную защиту от воздействия открытого пламени. Однако их применение может вызывать определенные неудобства в отличие от мастики и лаков. Для качественной защиты материала от огня, дерево необходимо заранее погрузить в пропитку или обработать под давлением. После этого мероприятия можно начинать строительные работы.

Также на рынке представлены составы комбинированного типа. Их нанесение происходит по очереди. Такие средств надежны, в отличие от паст, лаков и пропиток. Высокая надежность достигается за того, что новый слой устраняет недостатки предыдущего.

С присутствием галогенов и фосфора

Галогенпроизводные огнестойкие вещества содержат атомы брома или хлора, в большей или меньшей мере негативно влияют на окружающую среду.

В некоторых европейских странах в последние годы ввели запрет на использование препаратов с галогенами, что обусловлено обнаруженной возможностью превращения при высоких температурах в опасные канцерогены. Особенно ограничения касаются антипиренов, содержащих хлор.

В некоторых источниках можно увидеть доводы о безопасности применения бромсодержащей органики, по сравнению с хлорпроизводными соединениями.

Бромпроизводные обладают меньшей летучестью, разлагаются в небольшом диапазоне температурных значений, обеспечивают лучшую защиту, остаются часто используемым антипиренами, особенно, для полимеров.

https://youtube.com/watch?v=OVM64WBv1kk

Фосфорсодержащие органические представители антипиренов так же могут содержать атомы галогенов, в большинстве случаев относятся к эфирам и их производным.

Часть таких антипиренов при нагревании выделяет пары воды, понижающие температуру среды, превращается при этом в полифосфаты, защищающие материал от возгорания.

Другая фосфорсодержащая органика предотвращает горение при испарении и нейтрализации свободных радикалов пламени, аналогично влиянию галогенпроизводных препаратов.

Характеристики антипиренов для древесины

К подобным составам предъявляется много требований. Для обеспечения эффективной защиты от огня, они должны иметь определенные свойства:

• Торможение возгорания материалов, замедление процесса тления. Антипирен должен предотвращать распространение открытого пламени по материалу. Это происходит по причине образования теплоизоляционного слоя, который вспучивается под термическим воздействием.
• Предотвращение образования токсичных продуктов при воздействии экстремально высоких температур или огня.
• Уменьшение объемов дымовыделения при поверхностном горении органических материалов.
• Защитный состав не должен влиять на несущие способности поверхностей. Покрытие не должно менять плотность пиломатериала, его твердость, жесткость, диэлектрическую проводимость.
• Покрытия не должны провоцировать коррозионные процессы на поверхности металлоконструкций.
• Покрытия не должны выделять вредных веществ для живых организмов.
• Антипирены не должны менять вид материалов.
• Защитное средство должно быть химически стабильным, что сказывается на долговечности покрытий, растворов и огнезащитных добавок.
• Увеличение стойкости материалов в уф-лучам, климатическим факторам.

Условия эксплуатации ОС

Деревянным конструкциям в конкретных условиях эксплуатации нужна противопожарная обработка определенными веществами:

• составы для обработки деревянных конструкций, эксплуатируемых в открытом пространстве или под навесом, должны учитывать условия местного климата. Это касается колебаний температуры, уровня влажности в данной местности;
• покрытия и пропитки для древесины в необогреваемых помещениях. Антипиренами обрабатывают деревянные детали, где из-за замкнутого пространства изменения температуры и уровня влажности окружающего воздуха незначительны;
• ОС для отапливаемых помещений, закрытых пространств с искусственным микроклиматом. Составы обеспечивают пожаробезопасность конструкций в условиях постоянной положительной температуры и уровня влажности воздуха около 70%.

Критерии эффективности защиты от огня

Пожарозащита древесины делится на три категории действия:

1. Предотвращение опасности возгорания дерева.
2. Затухание горения на начальной стадии.
3. Пассивная локализация очагов.

Срок действия

На период действия огнезащиты покрытием влияют разные факторы. Если речь идет о водорастворимых составах, применяющихся для обработки покрытий внутренних помещений и не подвержены влаге, то они сохраняют свои характеристики 3 года. Срок эксплуатации защитных паст, красок, лаков и комбинированных огнезащитных средств составляет от 5 до 7 лет.

У любого антисептического средства есть срок эксплуатации, по истечении которого защита наносится повторно. Если для повторной обработки применяется тот же препарат, то эти составы будут полностью совместимыми. В противном случае, нужно оценить насколько совместимыми являются защитные средства. Это позволит предотвратить риски возникновения химических реакций между разными покрытиями.

Составы и свойства

Антипиреновые качества пропиткам и другим материалам обеспечивают специальные защитные вещества, очень часто — азотнокислотные, сернокислотные и аммонийные соли.

Под воздействием высокой температуры начинается химическая реакция, в результате которой на поверхности древесины образуется слой негорючего материала. Кроме того, химическая реакция сопровождается выделением газов, которые препятствуют горению дерева.

В качестве основы для создания органорастворимых составов часто используются атомы фосфора и галогенов. В производстве водорастворимых пропиток используют фосфатные кислоты, включая моноаммоний, диаммония фосфат и т.д.

Качественные пропитки не вредят древесине и обеспечивают сохранение технических характеристик материала даже при возникновении возгорания.

Огнезащитные составы не смогут защитить от поджога, совершенного с использованием горючих растворов.

Обработка древесины антипиреном – особенности

Существую разные способы применения огнезащитных средств. Распространенные решения:

• Технология поверхностной пропитки.
• Способ замачивания в холодной/горячей ванне.
• Метод обработки в автоклаве.

Поверхностная пропитка представляет популярный метод нанесения антипиренов на поверхность деревянных покрытий. Для нанесения антисептика используется распылитель, валик или кисть, поэтому он отлично подходит для бытовых условий. Этот трудоемок и чтобы создать необходимый уровень защиты от огня нужно наносить состав в несколько слоев.

Для выбора подходящего строителя дома по желаемой технологии малоэтажного домостроения воспользуйтесь поиском в каталоге Building Companion. В профиле подрядчиков видны примеры работ и отзывы, можно запросить оценку стоимости их работ. Найти компанию для строительства коробки дома »

Технология замачивания древесины в холодно-горячей ванне представляет эффективный способ обработки древесных материалов огнезащитными составами. Главным условием проникновения ингибитора горения в древесные поры является отсутствие соприкосновения дерева с воздухом при смене ванн. Технология применяется в промышленных масштабах, что позволяет проводить обработку крупных деревянных деталей.

Как выбрать антипирен

Выбор антипирена зависит от способа обработки материала. Древесина ­ — недолговечный материал. При неправильном уходе она деформируется, подвергается разрушениям от насекомых и гниет. Поэтому лучше всего выбирать антипирены-антисептики. Такой материал называется биопиреном. Он справляется с любой потенциальной природной угрозой.

Важно перед выбором средства проверить сертификат пожарной безопасности, который показывает, к какой группе оно относится. Это влияет не только на процесс возгорания древесины, но и на срок повторной обработки материала.

Существует несколько средств для защиты от огня:

1. Пирилакс Prime.
2. Neomid 450-1.
3. Фаворит.

Пирилакс Прайм подходит для бытового использования. Это антисептик, который уничтожает плесень, грибок. Кроме того, Пирилакс Prime применяют перед нанесением лака на дерево. Время огнезащиты зависит от условий использования Пирилакса: при наружном ­ около 7 лет, а при внутреннем ­ 10.

Neomid 450-1 считается самым эффективным средством огнезащиты дерева. Оно не окрашивает материал и не выделяет специфического запаха. Неомид 450-1 обеспечивает защиту от огня сроком до 10 лет. В его состав входит бура, которая замедляет процесс горения дерева.

Антипирен-антисептик Фаворит ­ промышленное средство огнезащиты дерева, предназначенное для строительных предприятий. Он обеспечивает защиту от пожара, останавливает огонь, уничтожает грибок, плесень, насекомых, увеличивает срок службы древесины.

Перед выбором антипиренов необходимо изучить их характеристики на показатели:

1. Группы эффективности огнезащиты. Их всего две. Первая ­ более надежная и допускает потерю массы на 10 %, тогда как вторая на 25 %.
2. Методы обработки.
3. Расход.
4. Срок службы обработки.
5. Оставляет ли после себя цвет или запах.

Многие изготовители предпочитают биопирены за счет удобства в использовании и универсальном применении. Популярный изготавливает эффективные пропитки для защиты дерева от огня.

Требования к антипиренам для древесины

Качественная огнезащита должна эффективно справляться с воздействием огня, а также поддерживать другие характеристики древесных материалов. Огнезащитные покрытия не должны негативно влиять на другие части конструкции. Речь идет о коррозии металла, реакциях с другими защитными составами, выработке токсичных веществ.

Любые огнезащитные средства должны иметь сертификаты. При отсутствии подтверждающей документации, велика вероятность, что средства производятся с игнорирование стандартов и норм. Такие антипирены опасны для здоровья. Также не стоит забывать о том, что разные составы предназначены для разных частей конструкции, а также для древесины конкретного типа. Вся информация с подробными характеристиками продукции зачастую указывается на упаковке.

Где применяется антипирен?

Вернемся к официальному определению антипирена. Из него следует, что именно конструкции, при создании которых использовались органические материалы, требуют применения покрытий, содержащих антипирены. Дерево и его производные горят хорошо, а полимеры без специальных добавок еще лучше, поэтому для них огнезащитные средства должны использоваться по максимуму: для дерева сразу же после первичной обработки желательны антипиреновые пропитки, а для полимеров еще в процессе их получения — антипиреновые добавки. Это правильные меры, но не вполне достаточные. Чтобы пожарная безопасность была на уровне, необходимы и последующие огнезащитные покрытия.

А теперь подумаем, только ли для органических материалов требуется антипирен? Да, минеральные поверхности, сооруженные, например, из кирпичей, бетона или пеноблоков, вряд ли способны к возгоранию. Однако окутавшее их пламя может привести к образованию трещин, которые влияют на целостность конструкции и повышают опасность обрушения. То есть антипирен для минеральной поверхности — это совсем не пустая тема.

Наконец, как будут вести себя при пожаре металлические объекты? Есть, конечно, такие теоретические понятия, как температуры воспламенения и горения разных металлов, но там нужны специальные, далекие от реальных, условия. Зато температура плавления имеет реальное, практически достижимое значение. Для стали — 1300 —1500 градусов по Цельсию. Максимум, который может выдать пламя горящей спички — 1400 градусов. То есть огнезащита для металлических конструкций — опорных, коммуникационных — это жизненно важное, ответственное мероприятие. Особенно если подразумеваются крупные промышленные объекты или многоэтажные общественные здания.

Важно. Ввиду особой ответственности можно покупать только те огнезащитные составы, которые выпускают известные производители, предоставляющие исчерпывающие технические характеристики продукции, подтвержденные сертификационными документами.

В настоящее время GOODHIM может предложить два вида огнезащитных составов с антипиренами:

• огнезащитную краску GOODHIM F01, повышающую огнестойкость стальных опорных конструкций промышленных и гражданских объектов;
• ее универсальный вариант GOODHIM F01 M2 — для металлических и деревянных сооружений.

В случае коммуникационных металлических трубопроводов чаще находят применение интумесцентные антипирены, входящие в состав различных паст.

Правила выбора антипиренов для древесины

К вопросу выбора защитного состава нужно подходить серьезно и внимательно. При покупке, оцените ряд моментов:

• Соответствующие сертификаты качества с указание подробных сведений о составе средства, характеристиках.
• Способ специальной обработки древесных материалов, а также расход.
• Степень защиты от огня. Первая группа обеспечивает защиту до 9% потери пиломатериала, вторая группа – до 25%.
• Срок эксплуатации покрытия.
• Наличие эффекта тонировки.

Часто производители производят универсальные составы, которые помимо защиты от огня имеют антисептические средства. Такие варианты приемлемы не всегда, так как такие покрытия дорогие. По мнению экспертов, покупка антипирена и антисептика – выгодное решение. Средства наносятся по отдельности.
В статье использованы фотографии с сайта.

Критерии выбора противопожарного состава

Качественный состав (пропитка, лак или краска) должен соответствовать всем требованиям и нормам, которые предъявляются к огнебиозащите для древесины.

Основные критерии выбора подходящего огнезащитного средства:

• уровень огнестойкости. Лучшей защитой от возгорания считаются мастики и пасты. Они обеспечивают максимальный уровень огнестойкости. Недостатком подобных составов является непривлекательный внешний вид обработанной поверхности, поэтому их чаще используют для закрытых помещений или труднодоступных мест. Это же относится и к рулонным материалам;
• стойкость к атмосферному воздействию. Для защитной обработки фасадов и декоративных элементов конструкций не рекомендуется использовать морозостойкие лаки и краски на водорастворимой основе. Лучше применять атмосферостойкие лакокрасочные средства на основе синтетических добавок. Водорастворимые пропитки подходят только для внутренней обработки. Их основное преимущество – возможность окрашивания обработанной поверхности масляным или акриловым составом;
• эстетичность и декоративность. Подобными функциями обладают защитные лаки, которые позволяют сохранить естественный оттенок и текстуру древесины. Для декоративного окрашивания деревянных поверхностей также могут быть использованы огнезащитные краски;
• группа огнезащиты. Это показатель, определенный производителем и указанный на заводской упаковке;
• срок годности, общий расход пропитывающего состава в зависимости от типа обрабатываемой поверхности;
• правила обработки пиломатериалов согласно сертификату соответствия на огнезащитную продукцию.

Процесс обработки антипиреновыми средствами

Как и любое дело, обработка антипиреном начинается с подготовки поверхности. Поверхность должна быть чистая, сухая, без плесени, смол и всего того, что может препятствовать нанесению огнезащитного состава.

Перед тем как наносить антипирены, поверхность должна быть обработана антисептиком. В процессе обработки обязательно используйте перчатки, респиратор, защитные очки и одежду.

Антипирены можно наносить кистью, пульверизатором, тампоном не менее трех раз. Выдерживая интервал не менее трех часов, для высыхания предыдущего слоя.

Новое поколение антипиренов антисептиков

В практику противопожарной безопасности активно входят препараты последнего поколения. По способу действия они подразделяются на такие группы:

• стекло, которое легко расплавляется;
• интумесценты – вещества, вспучивающиеся при повышении температуры;
• легкоплавкие керамические составы;
• полимерные нанокомпозиты.

Главным преимуществом этих средств является их абсолютная безвредность для человека и окружающей среды. При повышении температуры они начинают вспучиваться, увеличиваться в объеме. К материалу не поступает кислород, то есть процесс горения полностью купируется. Создавая пенококс, они формируют серьезную преграду для огня. Уже сегодня высоким спросом пользуются лигнины и крахмальные реагенты, несмотря на пока еще высокую цену. Но с развитием технологических производств их стоимость снижается.

Органически-модифицированные слоистые силикаты – препарат нового поколения из Японии

Разновидности составов препятствующих распространению огня

Ежегодно предприятия химической промышленности предлагают новые технологичные рецептуры, но на сегодняшний день половина всего объема антипиренов — неорганические составы, проверенные десятилетиями:

• борная кислота;
• гидроксиды Al алюминия и Mg магния;
• красный фосфор;
• бура;
• полифосфат аммония и его сульфат.

Антипирены при химической реакции с огнем образуют негорючие вещества, характеризуются высокими температурами разложения и хорошо адгезируются с различными органическими материалами. Так в результате распада гидроксид алюминия образуется водяной пар, препятствующий доступ огня к конструкции, и тугоплавкий остаток, защищающий поверхности.

Четверть от общего объема огнезащитных продуктов составляют галогенсодержащие продукты. 20% — антипирены на основе фосфора, в том числе нефелиновые. 5% — органические группы на базе азота.

Борная кислота