Исследование огнестойкости фанеры, склеенной клеевой композицией на основе фурановой смолы
Тихомиров Л.А., Гусев В.А. (ГОУ ВПО КГТУ, г. Кострома, РФ)
Results of researches of plywood received with application monomeasure FA of pitch on fire resistance are considered.
Разработка метода эффективной огнезащиты фанеры и плитных материалов, является актуальной научной проблемой в ситуации возрастающего с каждым годом числа пожаров, вызывающих человеческие жертвы и причиняющего значительный материальный ущерб. Фанера является одним из лучших материалов, применяемых в производстве каркасных и панельных домов. Она используется для наружных обшивок стен и деталей каркасных балок, обеспечивая высокую прочность, стабильность размеров и эксплуатационную надежность ограждающих конструкций.
Огнезащита строительных конструкций (СК) играет важную роль в системе обеспечения пожарной безопасности различных объектов. При использовании деревянных конструкций в большинстве случаев должны приниматься меры по снижению горючести и пределов распространения огня. Это достигается применением огнезащитных пропиток или специальных покрытий, а также может быть достигнуто применением перспективных клеевых композиций на основе фурановой смолы.
На кафедре МТД КГТУ с 1995 года проводились исследования по получению перспективных клееных материалов (древесностружечных плит и фанеры) на основе фурановой смолы, обладающих высокими показателями водостойкости, биостойкости, химической стойкости, огнестойкости и отвечающие возрастающим экологическим требованиям. В результате проведенных работ была разработана технология и получена новая клеевая продукция с необходимыми свойствами. Проведенная независимая экспертиза подтвердила высокие экологические и физико-механические свойства полученной продукции.
Необходимость дальнейшего исследования свойств фурановой смолы, в частности огнестойкости, обусловлено большим потенциалом новой клеевой композиции и является этапом многолетней работы ученых Костромского государственного технологического университета. Задачи решаемые в рамках заявленного исследования:
1. исследование огнестойкости фанеры на основе фурановой смолы;
2. исследование режимов производства и условий формирования клеевого соединения на огнестойкость получаемой продукции;
Определение огнестойкости фанеры
Эксперимент проводится на образцах фанеры размером 15х15, склеенных при определенных режимных факторах. Образцы изготавливались из березового шпона влажностью 3%, В качестве клеевой композиции применялась смесь фурановой и фенольной смолы в соотношении 50:50.
Огнестойкость образцов определяется по методу «потери массы».
Потеря массы вычисляется по формуле 1.
,
(1)
где m1 – масса образца до сжигания, г; m2 – масса образца после сжигания, г.
Матрица планирования эксперимента представлена в табл.1.
Х1- температура плит пресса, 0С;
Х2- время выдержки под давлением, МПа.;
Y1- время воспламенения, с;
Y2- время горения, c
Таблица 1 - Матрица планирования эксперимента
|
№ |
Х1 |
Х2 |
Y1 |
Y2 |
|
1 |
180 |
12 |
9,43 |
100 |
|
2 |
160 |
12 |
10,83 |
96,67 |
|
3 |
180 |
8 |
8,8 |
92,66 |
|
4 |
160 |
8 |
8,97 |
102 |
|
5 |
180 |
10 |
9,43 |
101,67 |
|
6 |
160 |
10 |
9,17 |
101,3 |
|
7 |
170 |
12 |
10,03 |
109,67 |
|
8 |
170 |
8 |
10 |
114,67 |
Данные эксперимента заносятся в протокол испытаний, который представлен в табл. 2.
Таблица 2-Протокол испытаний фанерных образцов на огнестойкость
|
Номер образца |
Время появления «языков» пламени, сек |
Время самостоятельного горения, сек |
Масса образца до сжигания m1, г |
Масса образца после сжигания m2, г |
Потеря
массы |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
1.3 |
9 |
100 |
1 |
0,5 |
0,5 |
|
1.4 |
8,7 |
105 |
1 |
0,55 |
0,45 |
|
1.5 |
9,2 |
101 |
1 |
0,6 |
0,4 |
|
2.3 |
9 |
97 |
1 |
0,4 |
0,6 |
|
2.4 |
9,5 |
107 |
1,05 |
0,5 |
0,55 |
|
2.5 |
9 |
100 |
1,1 |
0,55 |
0,55 |
|
3.3 |
10 |
116 |
1 |
0,4 |
0,6 |
|
3.4 |
9,8 |
118 |
1,05 |
0,55 |
0,5 |
|
3.5 |
10,2 |
110 |
1 |
0,5 |
0,5 |
|
4.3 |
10,3 |
117 |
1 |
0,5 |
0,5 |
|
4.4 |
10,1 |
102 |
1,05 |
0,6 |
0,45 |
|
4.5 |
9,7 |
110 |
1,05 |
0,55 |
0,5 |
|
5.3 |
10,5 |
89 |
1 |
0,7 |
0,3 |
|
5.4 |
11 |
100 |
0,95 |
0,75 |
0,2 |
|
5.5 |
11 |
101 |
1,05 |
0,8 |
0,25 |
|
6.3 |
8,6 |
92 |
0,95 |
0,4 |
0,55 |
|
6.4 |
9,1 |
97 |
1,05 |
0,5 |
0,55 |
|
6.5 |
8,7 |
89 |
1,05 |
0,55 |
0,5 |
|
7.3 |
9,2 |
110 |
0,75 |
0,25 |
0,5 |
|
7.4 |
9 |
98 |
0,5 |
0,15 |
0,35 |
|
7.5 |
10,1 |
97 |
0,75 |
0,2 |
0,55 |
|
8.3 |
9 |
97 |
0,85 |
0,3 |
0,5 |
|
8.4 |
9,3 |
102 |
0,85 |
0,3 |
0,5 |
|
8.5 |
10 |
101 |
0,85 |
0,35 |
0,5 |
|
9.3 |
8 |
120 |
1 |
0,55 |
0,45 |
|
9.4 |
9 |
118 |
0,95 |
0,4 |
0,55 |
|
9.5 |
7 |
100 |
1 |
0,5 |
0,5 |
,
г
Диаграммы экспериментальных данных представлены на рис. 1.
Рисунок 1- Влияние времени воспламенения и времени горения от технологических режимов производства фанеры
Вывод: Из полученных данных видно, что дольше всех воспламенялся и имеет наименьшую потерю массы образец под номером 2.
Этот образец изготовлен при температуре плит 160 0С и продолжительностью прессования 12 минут. При этом давление прессования Р=1,8 МПа.
Работа выполняется по ГРАНТ МК-898.2009.8