Производство и применение трудногорючих древесных материалов

Понятие трудногорючая древесина (первая группа огнезащитной эффективности) или трудногорючий древесный материал (ДСтП, ДВП, МДФ и т.п.) предполагает, что деревянные строительные конструкции, изделия из древесины, древесные или целлюлозосодержащие материалы подвергнуты огнезащитной обработке в такой степени, при которой они способны обеспечивать невоспламеняемость при длительном воздействии высококалорийных источников огня и не поддерживать горения при их удалении.

По инерции, трудногорючесть ассоциируется с обязательностью "глубокой пропитки" древесины антипиренами, т.е. пропитки в автоклавах под давлением, и при этом не принимается во внимание то, что любая пропитка всего лишь способ введения огнезащитных средств в древесный материал, а уровень огнезащищенности зависит в первую очередь от эффективности антипиренов.

В общем виде придать трудногорючие свойства древесным материалам можно несколькими способами: введением малоэффективных антипиренов на глубину 5-15 мм посредством сложных и дорогих способов, например: пропиткой в автоклавах под давлением; нанесением специальных огнезащитных покрытий на поверхность защищаемого материала; нанесением на поверхность высокоэффективных огнезащитных средств нового поколения, которые посредством капиллярных сил способны проникать в защищаемый древесный материал на глубину 1-3 мм и создавать при термическом воздействии теплоизолирующий вспененный слой, препятствующий быстрому разложению древесного комплекса в процессе развития пожара.

Достижение трудногорючих свойств по ГОСТ 12.1.044-89 древесными материалами, обработанными огнезащитными средствами, которые согласно ГОСТ 16363-98 способны обеспечивать первую группу огнезащитной эффективности, не может являться достаточным основанием для проведения огнезащитных работ такими средствами повсеместно, без учета особенностей защищаемого объекта. При принятии решения об огнезащите конкретного объекта соответствующим огнезащитным средством должны учитываться не только его огнезащитная эффективность, но и требования, предъявляемые к антипирену по его способности к снижению скорости распространения пожара, уровню сопротивляемости огню во времени в зависимости от стадии развития пожара, способности его сохранять заданные свойства для конкретного класса условий службы строительных конструкций и материалов, коррозионной агрессивности антипирена, сохранению первоначальных прочностных показателей конструкций и других показателей качества, характерных для защищаемого объекта. Например, при мансардном строительстве требуется не просто обеспечить трудногорючесть деревянных конструкций, но также обеспечить нулевой индекс распространения пламени при пожаре, что обычными способами и классическими антипиренами не достигается. Для противопожарных преград также требуются высокоэффективные антипирены, способные не только воспрепятствовать длительное время воспламенению и нераспространению пламени по огнезащищенной поверхности, но и способные образовывать при термическом воздействии специальный теплоизолирующий слой, создающий условия сдерживания проникновения тепловых потоков и пламени за противопожарную преграду. Последнее требование должно соблюдаться и при огнезащите конструкций, находящихся в высших точках защищаемого объекта, например, колосниковые решетки в театрах, потолки в местах с массовым пребыванием людей, в школах и детских дошкольных учреждениях, ряде других объектов. Это связано с тем, что в процессе развития пожара температура в верхнем объеме помещения уже вначале, на первых минутах достигает параметров, достаточных для развития огня и быстрого разложения древесины с выделением горючих газов. В дальнейшем температура возрастает в течение 5-10 мин до 600-800 °С, что создает угрозу быстрого распространения пожара по деревянным строительным конструкциям, так как, при температуре 750-800 °С древесные материалы приобретают оптимальные свойства для устойчивого горения, что ведет к усложнению работ по локализации и тушению пожара.

В Республике Беларусь для придания древесным материалам трудногорючих свойств используются сегодня как отечественные, так и импортные огнезащитные средства. Впервые производство антипиренов в республике основано в 1990 году. Брестским научно-техническим центром Минстройархитектуры Беларуси организовано производство огнезащитного лака ЛПД-83, в 1994 году на базе ООО "Полихим" был освоен выпуск огнезащитного средства БАН для получения трудногорючей древесины способом глубокой пропитки, а в 1996 году Белорусской ассоциацией пожарных налажен выпуск огнезащитной композиции типа ОК-ГФ. До 1990 года для огнезащиты использовались простые низкоэффективные составы, приготавливаемые путем смешивания нескольких компонентов непосредственно перед их использованием, и дорогостоящие технологии пропитки, которые применялись крайне редко и должного эффекта не давали, и соответствующего развития, как показало время, не получили. Начиная с 1999 года ОДО "Огнезащита" осуществляет работы по совершенствованию и внедрению наукоемких технологий производства высокоэффективных антипиренов типа ОК-ГФ (ОК-ГФМ), СПАД-0 и СПАД-10, предназначенных для придания трудногорючих свойств уже смонтированным и находящимся в эксплуатации деревянным строительным конструкциям и материалам посредством их поверхностной обработки.

Огнезащитные композиции типа ОК-ГФ (ОК-ГФМ) способны при введении антипиренов в поверхностный слой древесного материала на глубину 1-3 мм при расходе 0,3 л/м 2 придавать древесине и материалам на ее основе трудногрючие свойства. Такая пропитка может быть использована, например, для огнезащиты планшета сцены театрально-зрелищных учреждений. При этом, в целях сохранности огнезащитных свойств во времени после обработки требуется дополнительная защита, если это допускается технологией эксплуатации сцены, лаком типа ХВ 784 или проведением дополнительных модифицирующих работ на поверхности планшета сцены специальными антипирированными растворами. Данная работа представляет собой комплекс последовательных обработок, сопровождающихся химической модификацией поверхностного слоя древесины, что придает ей свойства эксплуатационной надежности и сохранности должного уровня огнезащищенности. Такая работа требует соответствующей квалификации специалистов, что на практике не всегда имеет место. Примеров некомпетентности, а часто при проведении огнезащитных работ и подмены одних антипиренов на другие более дешевые и соответственно менее эффективные, несмотря на то, что огнезащитные работы являются лицензионным видом деятельности, это необоснованно ведет к дискредитации огнезащитных средств. Примеров этому есть много, и они требуют особого рассмотрения, так как некомпетентность и недобросовестность порождают недоверие к проводимой пожарной профилактике, создают условия для снижения пожарной безопасности объектов строительства, ведут к использованию сомнительных огнезащитных средств и в конечном счете создают прямую угрозу защите человека и материальных ценностей от опасных факторов пожара.

Антипирены СПАД-0, СПАД-10 и их модификации - это огнезащитные средства нового поколения, сочетающие свойства пропитки и полимерного покрытия, они предназначены для получения трудногорючих древесных материалов, а также могут быть использованы для огнезащиты ранее окрашенных поверхностей, кабельной продукции и в качестве антипирена-связующего для повышения пределов огнестойкости несущих металлических конструкций. Такие модификации антипиренов способны придавать материалам свойства нераспространения пламени по поверхности и повышать пределы огнестойкости противопожарных преград. Антипирены типа СПАД являются огнезащитными средствами комплексного действия и образуют эффективную огнезащиту за счет проявления четырех основных механизмов действия ингредиентов, таких как снижение горючих составляющих древесного комплекса и соответствующее увеличение негорючих остатков кокса, подавление процессов тления угля, выделение инертных газов и образование пористого теплоизолирующего слоя на поверхности защищаемого материала.

Деревянные конструкции и материалы, обработанные огнезащитными средствами типа ОК-ГФ (ОК-ГФМ) и антипиренами СПАД, способны сохранять огнезащитные свойства десятки лет, если условия эксплуатации соответствуют требованиям, установленным для данных средств защиты. В то же время, согласно требованиям правил пожарной безопасности, огнезащищенные объекты должны ежегодно, как правило, в апреле-мае, проверяться с целью определения сохранности огнезащитных свойств и в случаях снижения огнезащитной эффективности должна проводиться дополнительная обработка таких конструкций.

Данный обзор имеет познавательную направленность и предназначен для проектных организаций и работников, реализующих данные проблемы на практике. В целях дальнейшего совершенствования деятельности в области огнезащиты и практической реализации, учитывая соответствующие просьбы ряда лицензиатов, в августе планируется поместить в одном из номеров газеты СиН "Технологический регламент проведения огнезащитной обработки древесины и материалов на ее основе синтезированными пленкообразующими антипиренами типа СПАД".

Н.А.ТЫЧИНО,к.т.н. , заведующий НИЛ огнезащиты строительных конструкцийи материалов БГТУ