Что такое антипирены? И для чего нужно применять.
Антипирены – вещества, предохраняющие древесину и другие материалы органического происхождения от воспламенения и самостоятельного горения. Антипирены содержат замедлители горения (фосфаты аммония, бура, хлористый аммоний), сипергисты (вещества, усиливающие действие основного замедлителя) и стабилизаторы, ограничивающие расход замедлителя. Эти средства, конечно, не предотвращают возгорание, но значительно увеличивают то время, за которое сгорает древесина. Известно, что обычный деревянный дом сгорает полностью на полчаса. Часто бывает, что жильцы не понимают, что же случилось, и поэтому не успевают выбраться живыми из пылающего дома.
Обработка антипиренами не сделает деревянный дом негорючим, потому что вы обрабатываете только внешнюю часть дерева и рано или поздно древесина все равно загорится и сгорит полностью. Антипирены только задерживают на некоторое время распространение пламя по древесине. Как работают антипирены. Одни средства способны выделять специальные газы, которые препятствуют пламени, ингибируют процесс горения. А другие действуют, так что вызывают интенсивное коксообразование или проще говоря интенсивное обугливание древесины. Перед тем как загореться, дерево полностью почернеет.
Антипирены должны соответствовать всем нормам огнезащитных материалов:
-иметь теплоизоляционные свойства,
-защищать от огня и тления конструкцию,
-предохранять от коррозии детали из металла,
-не давать влаге поражать древесные элементы конструкции,
-иметь высокую степень экологической безопасности,
-не разъедать и не портить лакокрасочные покрытия изделий,
-долго сохранять свои огнезащитные свойства.
Антипирены универсальны в плане защиты. Предохраняя от возгорания и распространения огня, они еще и защищают древесину от гниения. С этой целью в состав средства добавляются антисептики, не вредящие общим свойствам антипирена.
Огнезащитные средства могут покрывать деревянную конструкцию, или пропитывать ее. При этом пропитка осуществляется в автоклавах и специальных ваннах. А состав наносится на внешнюю поверхность кистью или распылителем.
Огнезащита деревянных строений, обязательно посмотрите этот видеоролик!
Антипирен
Что это такое
Согласно ГОСТ 12.1.033-81, устанавливающего терминологию в сфере пожарной безопасности, антипирен – это вещества или смеси, добавляемые в материал (вещество) органического происхождения для снижения его горючести.
Антипирены нужны как добавки, способные изменить характеристики горючести древесины, тканых материалов, полимеров, предстоящая эксплуатация, применение которых связано с возможным риском контакта с источниками открытого пламени, очагом возгорания; или воздействия высокотемпературного теплового потока, способного привести к пиролизу, воспламенению этих органических веществ.
Древесина пропитанная антипиреном не поддерживает горение
Механизм действия
Механизм действия антипиренов основан на следующих принципах:
Область применения
Основной областью применения антипиренов является огнезащита кабеля и кабельных линий, древесины, металлических конструкций; органических тканей, когда антипирены являются компонентами огнезащитных красок, штукатурок, паст (мастик), лаков, пропиток, огнестойких герметиков.
Зачастую в рекламных целях компании производители называют товарные огнезащитные составы, смеси, используя звучное иностранное слово – антипирен, хотя он является лишь компонентом такой продукции.
Кроме того, антипирены вводят в состав термостойких, трудногорючих полимеров, пластиков для придания этих полезных свойств, при использовании в качестве компонентов бытовой, промышленной электронной, радиотехники, изоляции кабельной продукции, деталей транспортных средств; там, где к свойствам применяемых материалов предъявляют высокие требования пожарной безопасности.
Главная задача использования антипиренов – это эффективное воспрепятствование воспламенению, возгоранию органических веществ; замедление распространения огня, вплоть до самостоятельного затухания пламени на поверхностях материалов, покрытых или пропитанных огнезащитными составами.
Более подробно об огнезащите и огнезащитных материалах читайте в разделе
«Огнезащита»
Антипирены можно разделить на виды по назначению:
Кроме того, антипирены подразделяют на инертные и активные, что вступают в химические реакции с защищаемыми материалами.
Характеристики
Основные свойства, которым должны соответствовать антипирены:
К дополнительным характеристикам антипиренов относят способность повышать стойкость защищаемых материалов к атмосферному воздействию, ультрафиолетовому излучению, обладание диэлектрическими свойствами.
Состав
По химическому составу антипирены можно разделить на несколько основных групп:
Кроме того, используются такие вещества, химические соединения:
А также многие другие соединения, в основном подбираемые специалистами компаний производителей огнезащитной продукции опытным путем для конкретных защищаемых конструкций, затем сертифицируемые в составе огнестойких материалов техническими условиями.
В промышленности, строительстве обычно используют антипирены не в свободном виде, а как основные компоненты огнезащитных растворов, покрытий, в том числе используя смеси нескольких антипиренов; добавляя химические соединения, усиливающие действие антипиренов, снижающие расход, повышающие адгезию, придающие другие полезные свойства, например, стойкость к ультрафиолетовому облучению.
Как выбрать для древесины
Выбор полностью зависит от способа обработки древесины, которых всего два – глубокая огнезащитная пропитка в автоклавных ванных, или поверхностное нанесение с помощью промышленных распылителей (краскопультов), кистей, когда раствор антипирена проникает только в наружные слои.
Так как древесина – это не очень долговечный материал при неправильном обращении, эксплуатации деревянных конструкций, склонный к гниению, разрушению различными микроорганизмами, насекомыми, то для древесины стараются использовать те антипирены, что работают и как антисептик, успешно справляющийся с такими биологическими угрозами. Такие универсальные материалы получили собственное название – биопирен.
Важным документом при выборе огнезащитного материала для древесины служит сертификат пожарной безопасности, удостоверяющий к какой группе огнезащитной эффективности он относится – к I или II, что значительно влияет не только на перевод дерева в трудносжигаемое или трудновоспламеняемое состояние, но и на сроки повторной обработки.
Источник: ГОСТ 12.1.033-81 Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность. Термины и определения.
Антипирен это
Антипирен это вещество, способное снизить параметры горючести органических материалов, таких, как полимеры, ткани, дерево. Ими покрываются или пропитываются строительные конструкции, детали транспортных средств, элементы бытовой техники и электроники. Составы, препятствующие горению, используются в тех отраслях и на тех объектах, где предъявляются высокие требования к пожарной безопасности. Как правило, эти компоненты универсальны, помимо основной защиты, они предотвращают гниение органических материалов. То есть используются, как антисептик антипирен. Если в составе препарата нет компонентов, препятствующих распространению вредной органики, в него вносятся антисептические добавки.
Действия, которые оказывают антипирены
В зависимости от химического состава конкретного антипирена он оказывает различное воздействие на материалы при их горении:
Антипирены это вещества, которые могут работать активно и пассивно. Первые вступают в реакцию с огнем и температурами, вторые – ведут себя инертно по отношению к горению.
Важно! Способ нанесения компонентов на конструкцию зависит от типа материала, из которого она изготовлена. В полимеры вещества вносятся на стадии смешивания ингредиентов. На ткани – в процессе постобработки. Древесину покрывают антипиреновой краской или пропитывают раствором.
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:
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.
Обязательные параметры для огнезащитных составов, согласно ГОСТ
Для антипиренов установлены нормативы, согласно им препараты должны обладать такие качествами:
Сферы применения продуктов, препятствующих горению
В связи с увеличивающимся количеством пожаров, спрос на антипирены для полимеров и для дерева ежегодно возрастает. Поскольку проще и дешевле выполнить обработку конструкций и предметов, чем компенсировать значительные ущербы. Антипирены применяют, как к традиционным материалам, так и недавно появившимся. В обязательном порядке используют антисептик антипирен для древесины.
Постобработка ткани
Деревянные конструкции
Поскольку этот материал используется широко, в продаже представлены сотни различных продуктов для его защиты от пожара. Их срок службы различен. Одни составы полностью вымываются их дерева, другие постепенно при помощи растворителей или воды. Как правило, через определенный промежуток времени, наносят очередное покрытие. Преимущественно растворы готовятся на основе воды, поскольку пары растворителей остаются в структуре древесины, а они — воспламеняются.
Лучшим способом обработки считается пропитка. На этом видео вы можете посмотреть результаты.
Хорошо зарекомендовала себя огнебиозащита «Кедр». Широко используются препараты «Миг», «Неомид», «Сенеж», СС-2, «Пирилакс Люкс 3000», «Озон 007». Пропитку можно выполнять своими руками, но качественная процедура возможна только в заводских условиях. Для осуществления этой технической процедуры у предприятия должна быть лицензия. Наружные антипирены для древесины представляют собой грунтовки, краски, пасты, лаки. При их использовании фактура материала закрывается. Пользуется спросом огнезащитные краски «Терма». Покрытия можно наносить кистью, валиком или краскопультом.
К огнезащитным покрытиям для древесины предъявляются такие требования:
Группы эффективности огнезащиты дерева
Конструкции из дерева нужно обрабатывать огнезащитой I или II группы по эффективности. Они определяются экспериментальным способом. Опытный образец тестируют открытым пламенем в течение определенного промежутка времени. По завершению процесса измеряют потерю массы в процентах от первоначального веса:
Такие испытания проводятся со всеми продуктами. Кроме состава на группу огнезащиты влияет качество или толщина покрытия, она определяется в прилагаемой к препарату инструкции, как расход.
Погружение бревен в раствор антипирена
Полимерные изделия
Пластик используется повсеместно, но материал характеризуется высокой горючестью, поэтому его обработка составами антипиренов чрезвычайно актуальна. Для полимеров предлагается множество составов, которые могут наноситься на поверхности готовых изделий или добавляться при производстве. Наиболее востребованы:
На заметку! Выбирая состав для конкретного материала важно учесть совместимость. Антипирен не должен снижать физических и механических свойств, не должен разлагаться в процессе использования и обработки. Во время горения он должен уменьшать образование дыма и не выделять токсичных веществ. Специалисты рекомендуют выбирать бесцветные модификации, стойкие к воздействию окружающей среды, с высокими диэлектрическими параметрами.
Новое поколение антипиренов антисептиков
В практику противопожарной безопасности активно входят препараты последнего поколения. По способу действия они подразделяются на такие группы:
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
Как выбрать оптимальную модификацию для древесины
Нужно не только знать, что такое антипирен, но уметь выбирать продукт. Сначала целесообразно ознакомиться с различными производителями. Это легко сделать в интернете. Выбрав торговую марку, нужно исследовать продукты, которые выпускаются под этим брендом. Изучать нужно технические характеристики по таким критериям:
Обратите внимание! При выборе следует учитывать, что в процессе обработки, возможно, потребуется наносить защиту на конструкции из других материалов. Например, при нанесении огнезащитного состава на конструкции деревянного дома, вам будут попадаться электрические провода, трубы и другие объекты.
Резюмируем
Теперь вы знаете, что есть способы защитить горючие материалы от огня. Химическая промышленность предлагает большой ассортимент. Важно прежде, чем покупать конкретный продукт, ознакомиться с инструкцией и узнать, антипирен, что это за защита, для чего предназначена: для полимеров, деревянных конструкций или тканей. Как наносится на материал, коков его расход на единицу площади, рецепт приготовления, насколько безопасно его применение. Эти товары в обязательном порядке должны иметь сертификат, который подтверждает соответствие ГОСТ и другим установленным в России стандартам.
Что такое антипирены и где их применяют
Существует большое количество давно известных и вновь созданных препаратов, способных повысить огнезащиту дерева, пластмассы, тканей, металлов и других материалов. Общепринятое название для каждого представителя этой группы – антипирен.
Антипиренами могут быть вещества, абсолютно разные по природе и механизму действия. Общее между ними лишь то, что они препятствуют горению, снижая вероятность возникновения пожара.
Определение и свойства
Слово «антипирен» состоит из двух греческих корней, означающих «против» и «огонь». Главная задача антипиренов – исключить возгорание или подавить уже начавшийся процесс.
Воздействие на материал может быть классическим физическим, обычным химическим или включать в себя элементы обоих видов явлений. Добавки работают как в газовой, так и в других фазах, что определяется спецификой обрабатываемого объекта и характеристиками самого средства.
Механизм действия
Горение – это быстро идущая реакция окисления, для осуществления которой нужна высокая температура и избыток кислорода. Процесс носит самостоятельно ускоряющийся характер из-за огромного количества выделяющейся теплоты.
Прекратить горение можно, если не допускать повышения температуры или закрыть доступ кислорода из воздуха.
Антипирены для древесины, других материалов могут состоять из одного компонента или сочетать несколько веществ.
Основное соединение поглощает избыток тепла, уменьшая термическое воздействие на субстрат; второй компонент может усиливать действие первого, выполнять функции синергиста. Существуют трехкомпонентные средства, в которых присутствует добавка, уменьшающая расход главных реагентов.
Высокую эффективность при пожарах проявляют вспучивающиеся средства, которые при нагревании многократно увеличиваются в объеме.
Такие антипирены покрывают застывшим пенным слоем поверхности металлических или деревянных конструкций, изолируют их от термического действия, перекрывают доступ кислорода.
В зависимости от агрегатного состояния к продаже предлагаются антипирены в виде порошков, таблеток, однородных растворов, суспензий, гранул, аэрозолей.
Виды антипиренов
Несмотря на увеличивающееся количество новых составов, в мировой практике, по-прежнему, доминирует использование давно известных средств.
Примерно половину объема от общего производства антипиренов составляют неорганические соединения:
Свойства минеральных веществ, проявляющиеся в увеличении огнестойкости, объясняются хорошей адгезией, высокой температурой разложения, образованием в результате негорючих продуктов.
Например, гидроксид алюминия – антипирен образует после термического распада тугоплавкий оксид и пары воды. Оба компонента способствуют повышению огнестойкости.
Вода понижает температуру пламени, пар создает препятствие для доступа пламени к материалу. Оксид алюминия обладает большой термостойкостью, защищает субстрат от возгорания.
Аналогичным образом действуют остальные неорганические антипирены, многие соединения проявляют при этом действие антисептиков.
Остальные средства имеют синтетическую органическую природу. Среди них около 25 % общемирового объема составляют галогенсодержащие продукты, около 20 % — антипирены со связанным фосфором; в небольших количествах применяются азотсодержащая органика.
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.
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.
Вещества нового поколения
Большую популярность набирают препараты нового поколения:
Представители интумесцентной группы относится к полностью безвредным веществам. При повышении температуры они увеличиваются в объеме, образуют застывшую пену, которая преграждает путь пламени.
Слой кокса не может перегреваться, пропускать кислород к материалу, горение исключается полностью. Примером таких средств является смесь полифосфата аммония и пентаэритрита, пентаборат аммония.
Все они образуют огнезащитные пенококсы. Среди нового поколения интумесцентов в качестве антипиреновой пропитки для дерева хорошо зарекомендовали себя окисленные крахмальные реагенты, известные под аббревиатурой ОКР, а также окисленные лигнины, обозначаемые как ОЛ.
Цена на экологически чистые антипирены для древесины и полимеров пока еще велика, по мере усовершенствования технологии их получения стоимость будет неуклонно уменьшаться.
Термостойкие нанокомпозиты антипиренового характера включают в полимерную матрицу мизерные частицы силикатов между слоями полимеров, поэтому они называются органически-модифицированными слоистыми силикатами, обозначаются как ОМСС.
Производство таких соединений впервые было запущено в Японии, в настоящее время метод внедрен на многих высокотехнологичных предприятиях.
Сферы применения
В связи с неуменьшающимся материальным ущербом от пожаров, большим количеством страдающих людей спрос на антипирены постоянно растет.
Гораздо проще провести обработку материалов и предупредить происшествия, чем проводить колоссальную работу другого рода по предотвращению пожаров.
Антипиреновые средства применяются по отношению ко всем материалам, как традиционным, так и недавно созданным.
Для дерева
В нашей стране по-прежнему широко используются древесные конструкции; композиты на основе древесины. Для обработки дерева применяется два основных приема:
В продаже имеется большой выбор пропитывающих растворов, которые могут не вымываться из дерева совсем, сниматься постепенно водой или растворителями с различной скоростью.
Чаще растворы антипиренов приготавливают на водной основе потому, что растворители сами по себе легко воспламеняются. Рассчитывать на полное их испарение из глубинных слоев древесины не всегда возможно.
Идеальный способ нанесения антипиренов – пропитка древесного сырья в производственных условиях на предприятиях, имеющих лицензию. Можно проводить обработку готовых изделий дома, но в труднодоступных местах это сделать сложно.
Наружные покрытия можно наносить в виде грунтовок, пастообразной массы, лакокрасочной продукции. Внешний вид дерева при этом маскируется. Кому-то декорирование поверхности нравится, другие предпочитают покупать древесный материал после пропитки в производственных условиях.
Для пластика
Актуальны проблемы снижения воспламеняемости, способности поддерживать горения пластмассовых материалов. Для пластика предназначено огромное количество антипиренов поверхностного нанесения или введения в технологический процесс производства.
Среди популярных средств известны следующие:
Все предлагаемые антипирены в обязательном порядке имеют сертификаты, в которых указаны характеристики, рекомендуемые для обработки материалы, условия применения и нанесения.
Качество средств должно соответствовать нормативным требованиям, обеспечение которых проверяется на основе общегосударственных стандартов.
