Изучение возможности применения для огнезащиты метилакрилатныхсоединений. При обработке дистиллированной водой модифицированной древесины (в течении 14 дней) отмечено удаление ПХДС, и потери массы составляют 31%. В связи с этим подбирались составы, способствующие сохранению огнезащитного эффекта после мокрых обработок. Для этого использовались: порофор, ФОМ, ЛИМ, пропитка с фотоинициатором, а также пропитка древесины непосредственно концентрированной пастой ПХДС. Состав и характеристики образцов приведены в таблице 3.
Таблица 3. Состав и характеристики образцов, содержащих метилакрилатные соединения
| Параметрыпропитки | Времяпропитки,мин. | Привес, %,послепропитки | Времяподжигания | Времясамостоя- тельногогорения., с | Потеримассы % наогневойтрубе | ||
| (ПХДС+Др.) +ФОМ | 60 | 25 | Незагорается | 0 | 4,9 | ||
| (ФОМ+Др.) +пхдс | 60 | 24,3 | Незагорается | 0 | 8,24 | ||
| (ПХДС+порофор+Др.) | 20 | 16,1 | Загорелсячерез75с. | 45 | 7,78 | ||
| (Др. +ФОМ+фотоинициатор) | 60 | 21, 19 | Незагорается | 0 | 6,6 | ||
| (ПХДС+Др.) +(ФОМ+фотоинициатор) + 1 час УФ | 140 | 16,5 | Загорелсячерез 15с. | 3 | 9,92 | ||
| (ФОМ+Др. +фотои нициатор) +1час УФ | 180 | 32,18 | 2 мин не горит, приповторномПоджигании загорелсячерез 100с | 10 | 8,08 | ||
| ФОМ+ДР. +порофор+ ПХДС (конц)Тпропитки=80-850С | 120 | 21,8 | Загорелся через 45 с. | 60 | 11,68 | ||
| ПХДС (конц) +Др.Тпропигос= 80-85 С+ (ФОМ) | 120 | 21,8 | Загорелсячерез 45с. | 120 | 8,38 | ||
| ПХДС+Др.+20%ЛИМ+2%Н3Ю4 | 60 | 37,4 | 8 | ||||
Из таблицы 3 видно, что наибольшие потери массы образцов при испытаниях на огневую трубу, имеет состав (ФОМ + ДР.) +ПХДС. Все композиции, содержащие в своём составе ФОМ не поддерживают самостоятельного горения и имеют низкие потери массы, придавая тем самым огнезащитный эффект древесине, табл. 3. Однако при введении ФОМа на образцах древесины после пропитки образуется жёлто-коричневая маслянистая жидкость, что безусловно ограничивает области применения таких огнезащищённых составов.
Исследование возможности получения древесно-стружечных плит пониженной горючести. В работе исследовалась возможность получения ДСП пониженной горючести. Для этого использовались отходы древесной промышленности - древесная стружка, опилки при введении в них модификатора и связующего с последующим прессованием в изделия. Прессование осуществлялось при температурах 150-160°С и давлении 10-20 МПа при различном соотношении пропитанного ПХДС наполнителя и связующего.
Таблица 4. Составы композиций
| Состав | Содержание модифицированныхопилок в композиции, % | ||
| ПЭ (гр),% | 30 | 50 | 60 |
| ПС (гр),% | 30 | 50 | 60 |
| ПП (гр),% | 30 | 50 | 60 |
| ЭД-20,% | 50 | ||
При использовании в качестве связующего гранулированных ПС, ПЭ, ПП, а в качестве наполнителя - древесных опилок, не достигнуто их равномерного распределения в композиции. В связи с этим в дальнейших исследованиях пропитку осуществляли с применением в качестве наполнителя - древесной муки, а в качестве связующего - ПВХ. Изучались составы с процентным содержанием связующего (70, 50, 40). Пропитка древесной муки осуществлялась 50% водным раствором пасты ПХДС, после сушки и добавления ПВХ осуществлялось прямое прессование композиции. Оптимальное содержание древесной муки и ПВХ 50% / 50%, а параметры прессования: Т=160-170°С; Р=25МПа
Для увеличения эластичности в ДСП вводились дибутилфталат (ДБФ) и ПЭС в количестве 5% масс. ч. от массы композиции. По внешнему виду образцов можно сделать вывод, что лучшим пластификатором для данного состава является ДБФ.
Испытания образцов на физико-механические свойства и на огневую трубу приведены в табл.5.
Таблица 5. Влияние ЗГ и ДБФ на свойства образцов
| СоставПрессование:Р=25МПаТ=160°С | Потеримассы %,На огневойтрубе | Времясамостоятельногогорения, с | sр,Мпа | e,% | Рр, Н |
| 50%Др. оп. (немод)+50% ПВХ | 78 | 110 | 41,6 | 5 | 104 |
| 50% Др. оп. (мод) +50%ПВХ | 7,6 | 0 | 41 | 6 | 123 |
| 50% Др. оп. (мод) +50%ПВХ +5% ДБФ | 11 | 0 | 39,7 | 7 | 138 |
Отмечено, что введение ПХДС в древесные опилки, используемые при производстве древесно-стружечных материалов, незначительно уменьшает физико-механические свойства (табл.4), однако, увеличивает стойкость горению. Образцы не поддерживают самостоятельного горения, а потери массы образцов незначительны, что относит разработанный материал к трудногорючим.
Вывод: В результате проведённой работы разработана технология получения модифицированной древесины пониженной горючести с применением в качестве замедлителя горения пасты ПХДС. Разработаны параметры модификации, обеспечивающие получение древесных материалов с пониженной горючестью. Изучена возможность применения для огнезащиты метилакрилатных соединений, а также исследована возможность получения древесно-стружечных плит пониженной горючести.
1. Целлюлоза
[-С6Н10О5-] n
Состав древесины хвойной, %
Целлюлоза 50-58
Пентозаны 11
Пектиновые в-ва 1
Белковые в-ва 0,5-0,8
Жиры и воска 1-2
Лигнин 26-28
Зольность 0,25-0,5
2. АСС-КПХДС-Т] - продукт химической переработки совтола-10 и представляет собой триэтаноламиновую соль сульфированного совтола-10 (ТУ - 2382-111-00210045-98).
Продукт коричневого цвета с различными оттенками, 4 класс опасности поГОСТ-12.1 007-76.
Плотность, г/см3 1,477
Динамическая вязкость при 60°С, МПа* с 799600
Трудно горючая жидкость:
Температура вспышки, °С>205
Температура воспламенения, °С>205
Температура самовоспламенения, °С>675
Температура плавления, °С45-50
рН водного р-ра (1%) 7-8
Содержание совтола, % 2,5
Из хранилищ 1 и 2, в которых хранятся вода и паста ПХДС соответственно, насосами 3 закачиваются в дозирующие ёмкости 4,5. В дозирующих ёмкостях происходит накапливание веществ. С помощью вентелей 6 паста ПХДС и вода поступают в реактор 7, в котором происходит смешивание до однородной массы. После перемешивания, открывается кран 8 и жидкость попадает в пропиточную ванну 9 в которой происходит процесс пропитки древесины. Древесина поступает в пропиточную ванну из термопечи 11, где она проходит термообработку для выделения остаточной влаги. После термообработки с помощью ленточного конвейера 10, на котором крепится используемая древесина, она подаётся в пропиточную ванну. По истечении 30-40 минут образцы подаются либо на стеллажи для сушки при комнатной температуре, либо в термопечь 12 для сушки при {=90°С. После этого модифицированная древесина на транспортных средствах отправляется на склад.
1. Время термообработки исходной древесины. 1 ч.
2. Время смешения компонентов в смесителе. 30 мин.
3. Время пропитки. 20мин.
4. Состав ванны. 25 % м. ч. ПХДС, модуль ванны 4.
б. Температура пропитки. 20+5 °С б. Температура термообработки исходной древесины. 90°С Т. Температура смешения 20+5°С З. Температура сушки:
на стеллажах 20+5 °С
в термопечи 90°С
На одну тонну модифицированного продукта с учётом 50%раств< ПХДС необходимо:
Таблица 1
| Материал | Количество, кг |
| Древесина | 500 |
| Вода | 250 |
| ПХДС | 250 |
Потери раствора пасты ПХДС при модифицировании 1%.
500кг... ... ... ... ... ... ... .100%
250кг... ... ... ... ... ... ... ... .1%
Отсюда потеря равна 5 килограмм
Таблица 2
| Приход | кг | Расход | кг |
| Древесина | 500 | Модифицированная древесина | 1000 |
| ПХДС | 250 | Потери раствора ПХДС | 5 |
| Вода | 250 | ||
| 1000 | 1005 |
Невязка = (1005-1000) /1005*100%=0,5%
При современном уровне развития науки и техники безопасность производственных процессов играет значительную роль в дальнейшем совершенствовании технологических процессов. Выявившиеся в ходе научно-технической революции негативные для здоровья и жизни людей последствия выдвинули в число острейших социально-экономических проблем обеспечение безопасности жизнедеятельности человека в различных сферах его деятельности, сокращение числа несчастных случаев, катастроф, аварий, сохранение устойчивости и сопротивляемости биосферы в условиях всё возрастающей на неё нагрузки.
В свою очередь химическая промышленность относится к отраслям промышленности, представляющей опасность профессиональных заболеваний и отравлений работающих. Это связано с тем, что современная химия немыслима без широкого использования разнообразных агрессивных сред и токсичных соединений, большинство из которых относится к взрывопожароопасным веществам. Внедрение новой технологии, интенсификация химических процессов и оборудования неразрывно связаны с созданием безопасной техники, дальнейшим улучшением и оздоровлением условий труда, повышением его производительности, уменьшением и ликвидацией производственного травматизма и профессиональных заболеваний [46].