Антипирены для древесины – это простые вещества, химические соединения, в основном неорганического происхождения, которые разными способами внедряются в поверхностный слой и внутреннюю структуру древесины, приводя к резкому снижению параметров горючести материала.
На основе антипиренов разрабатываются и используются составы для защиты древесины:
- от кратковременного воздействия открытого огня,
- инициации процесса пиролиза,
- воспламенения при высокотемпературном нагреве.
Назначение веществ – применение для древесины антипиренов позволяет выполнять как поверхностную, так и глубокую огнезащитную пропитку конструктивных материалов и элементов отделки интерьера в жилищном и промышленном строительстве, а также в процессе производства материалов для снижения горючести деревянных частей.
Многие огнезащитные составы часто кратко именуют антипиренами, необходимыми для пропитки, обработки древесины и материалов, изготавливаемых на ее основе.
Испытание образцов древесины обработанной антипиренами
Антисептики для древесины
Антисептики или антисептические пропитки для древесины — это химические препараты, предохраняющие древесину от биологического разрушения (гниения, поражения древоточцами, плесенью, домовыми грибами).
Номенклатура антисептиков:
| 1 | Паста антисептическая. Наилучшая защита от домового гриба | ПАФ-ЛСТ |
| 2 | Невымываемый антисептик для наружного применения | ХМ-11 |
| 4 | Санирующий антисептик | ХМФ |
| 5 | Тонирующий антисептик | ХМХА |
| 6 | Антисептик от синевы | БС-13 |
| 7 | Антисептик «двойная защитная оболочка» | ХМББ |
| 8 | Антисептик «многофункциональная защита» | ФБС |
Антипирены для древесины
Антипирены или средства огнезащиты древесины — это химические препараты, предохраняющие древесину и материалы на ее основе от воздействия огня.
Номенклатура антипиренов:
| 1 | Антипирен. 2-ая группа огнезащитной эффективности | МС(0-1) |
| 2 | Антипирен. 1-ая группа огнезащитной эффективности | |
| 3 | Огнезащитный лак. Огнезащита и декоративная отделка деревянных элементов помещений | ОЗЛ-СК |
| 3 | Краска огнезащитная прозрачная. Огнезащита и декоративная отделка деревянных строительных конструкций | Феникс ДП |
| 3 | Краска огнезащитная белая. Огнезащита и декоративная отделка деревянных строительных конструкций | Феникс ДБ |
| 4 | Краска огнезащитная белая. Огнезащита и декоративная отделка деревянных строительных конструкций | Огнезащита+ |
Декоративные свойства пропиток
Пропитки выпускаются прозрачными или колерованными (в соответствии с линейкой тонов производителя). Декоративным эффектом обладают только антисептики. Полностью прозрачные (бесцветные) антисептики выполняют исключительно защитную функцию, не меняя естественный цвет древесины. Максимум на что они способны в декоративном плане – подчеркнуть структуру деревянного покрытия. Подобный состав — антисептик Tikkurila Pinja W-Oil. Он абсолютно бесцветен, но легко колеруется в любой из тонов линейки Tikkurila.
Колерованные антисептики окрашены изначально. Они либо выпускаются в определенной цветовой гамме, либо колеруются при продаже, согласно предлагаемой производителем карте цветов. Такие пропитки одновременно играют и защитную, и декоративную роль. То есть способны заменить собой другие окрашивающие материалы: грунтовки, морилки, краски, лаки. Известный подобный антисептик — Pinotex Classic , его цветовая карта включает 10 основных тонов и 20 дополнительных. Кроме этого композиция Pinotex Classic позволяет получить множество других тонов, смешивая существующие оттенки в разных пропорциях.
А что же антипирены? Большинство из них бесцветны и после высыхания не заметны. Другие – окрашены в розовый или красный цвет, играющий не декоративную, а контролирующую роль. Нанося на деревянную поверхность цветную пропитку, легче следить за качеством окрашивания и отсутствием пропусков.
Кроме всего обозначенного, при выборе пропитки обратите внимание на:
- Безопасность. Прочитайте состав на этикетке средства. Проследите, чтобы при изготовлении антисептика (антипирена) не было использовано высокотоксичных соединений: мышьяка, пентахлорфенола, фторных соединений, солей тяжелых металлов.
- Срок огне- и биозащиты. Антипирены действуют на обработанной поверхности до 7-15 лет, антисептики – до 10-20 лет.
- Производителя. Известные пропиточные составы, имеющие сертификат качества и по достоинству оцененные потребителями, выпускают под марками: Pinotex (Финляндия), Tikkurila (Финляндия), Неомид (Россия), Сенеж (Россия), Belinka (Словения).
Средства огнебиозащиты для древесины
Средства огнебиозащиты древесины — это комплексные огнебиозащитные препараты (антисептик + антипирен), предохраняющие древесину от биологического разрушения (гниения, поражения древоточцами, плесенью, домовыми грибами) и воздействия огня.
Номенклатура комплексных препаратов:
| 1 | Антисептик и антипирен | МС(ПКО) |
| 2 | Слаботоксичный антисептик и антипирен | ББ-11 |
| 3 | Невымываемый антисептик и антипирен | ХМХА-1110 |
| 4 | Антисептик от синевы и антипирен |
Антисептики, антипирены МС(01), ПП и огнебиозащитные препараты поставляются в виде сухого порошка, и в виде готового рабочего раствора. Сухой антисептик можно приготовить на месте потребления путем растворения в теплой воде. При этом надо растворять целиком весь порошок чтобы не нарушить необходимое соотношение компонентов в готовом растворе. Готовые к работе растворы поставляются в канистрах 5, 10 и 30 литров.
Состав антипиренов
В состав огнезащитных растворов, порошков и прочих материалов могут входить разные антипирены, причем как по одному, так и в комбинационном многообразии. О разнообразии составов антипиренов уже было сказано выше. Для того, чтобы более наглядно это представить, сведем в одну таблицу некоторые сведения о наиболее часто используемых антипиренах.
| Тип антипиренов | Вещества и химические соединения, определяющие огнезащитные свойства | Основной механизм действия |
| Фосфорсодержащие | Полифосфаты — органические и неорганические соединения фосфора; включают также атомы брома или хлора. | Образуется полифосфорная кислота, вызывающая процессы дегидратации и карбонизации. |
| Гидроксиды | Гидроксид алюминия Гидроксид магния | Распад образовавшихся солей с выделением охлажденного водяного пара и тугоплавкого остатка. |
| Бура и борная кислота | Атомы бора | Задерживают воспламенения горючих газов, образованных при распаде целлюлозы. Образуется твердая осадочная пленка. |
| Интумесцентные смеси | Аммоний полифосфат, пентаэритрит (4-атомный спирт), меламин и производные. | Вспучивание — многократно расширяющийся защитный слой. |
| Полимерные нанокомпозиты | Слоистые силикаты Углеродные нанотрубки | Образование теплоизоляционного карбонизированного слоя. Замедление тепловыделения при деструкции полимеров. |
| Галогенсодержащие | Хлор, бром | Образуют пары воды низкой температуры, стимулируется процесс коксообразования. |
| Эко-антипирены | Органические отходы целлюлозно-бумажного производства: окисленный крахмал — ОКР, окисленный лигнин — ОЛ. | ОКР — вспенивается, увеличивает объем и выделяет газы, снижающие количество дыма, образованного горючими древесными смолами. ОЛ — поверхностное коксообразование. |
В мире постоянно изучают влияние антипиренов на окружающую среду и здоровье человека. Некоторые до сих пор сертифицируемые и даже популярные галогенсодержащие антипирены считаются опасными, а фосфорсодержащие — потенциально опасными, также как некоторые из металлосодержащих антипиренов.
В то же время большое внимание уделяется синтетическим полимерам, PD-керамике и жидким стеклам, так экологическая безопасность антипиренов не их основе считается доказанной.
Средства огнезащиты стальных строительных конструкций и кабельных линий
Огнезащитное покрытие и краски, повышающие предел огнестойкости стальных конструкций от 0,5 до 2,5 часов. Краска Феникс СЕ, снижающая пожарную опасность кабельных линий.
Номенклатура средств огнезащиты стальных строительных конструкций и кабельных линий:
| 1 | Покрытие огнезащитное. 1-ая — 5-ая группа огнезащитной эффективности для стальных конструкций | ОПВ-1 |
| 2 | Краска огнезащитная. Повышение огнестойкости стальных строительных конструкций от R30 до R90 | Defender M |
| 2 | Краска огнезащитная. Повышение огнестойкости стальных строительных конструкций от R45 до R90 | Defender M Solvent |
| 2 | Краска огнезащитная. Повышение огнестойкости стальных строительных конструкций от R30 до R90 | Феникс СТС |
| 2 | Краска огнезащитная. Повышение огнестойкости стальных строительных конструкций от R30 до R90 | Феникс СТВ |
| 3 | Краска огнезащитная. Средство огнезащиты кабельных линий | Феникс СЕ |
Требования нормативных документов
Необходимость, организация, сроки проведения обработки строительных конструкций, отделочных материалов из древесины, методики испытаний огнезащитных составов указаны в следующих законодательных актах, противопожарных нормах:
- В Федеральном законе № 123, в статье 136 которого определена необходимость указания в документации на огнезащитные средства параметров, характеризующих область использования, эффективность огнезащиты, способы подготовки защищаемых поверхностей, нанесения составов, покрытий, гарантийные периоды эксплуатации.
- В ППР в РФ, определена ответственность руководителей объектов за своевременное устранение повреждений огнезащитных покрытий, проведение ежегодных проверок их состояния, повторную обработку строительных конструкций по окончании гарантийного периода эффективности защиты от огня, определяемого по данным акта предыдущего проведения работ, инструкции компании производителя огнезащитных составов.
- НПБ 251-98, ГОСТ Р 53292-2009 – о регламентах испытаний огнезащитных средств для древесины.
- ГОСТ 16363-98 – о методах определения огнезащитных характеристик таких средств.
При проведении сертификационных испытаний материалов, огнезащитных составов, используемых для их обработки, также руководствуются требованиями:
- ГОСТ 30244-94 – о методиках испытаний, классифицировании по группам горючести.
- ГОСТ 30402-96 – то же по воспламеняемости.
- ГОСТ Р 51032-97 – то же по распространению открытого пламени.
Большое количество нормативных требований к огнезащитным веществам, материалам для обработки древесины связаны с тем, что они включены в перечень продукции, что обязательно подлежит сертификации в области ПБ.
Гидрофобизаторы
Гидрофобизаторы предназначены для защиты искусственного и натурального камня, кирпичных, бетонных, керамзитобетонных, газобетонных и других строительных конструкций и материалов от воздействия воды. Придание гидрофобных (водоотталкивающих) свойств строительным материалам. Защита антисептиков от вымывания.
Номенклатура гидрофобизаторов:
| 1 | Гидрофобизатор (состав) | ГКЖ-11 |
| 2 | Гидрофобизатор (концентрат) | ГКЖ-11 |
Гидрофобизатор ГКЖ-11 поставляется в виде готового рабочего раствора — Состав ГКЖ-11 или в виде концентрированной жидкости — Концентрат ГКЖ-11. Рабочий раствор готовят на месте потребления путем смешивания концентрата с соответствующим количеством воды.
Антисептики, антипирены и огнебиозащитные препараты для защиты древесины можно применять, как самостоятельно, так и совместно с другими препаратами и окрасочными составами. Антисептики и антипирены, защищающие деревянные конструкции от биологических агентов разрушения, не защищают их от солнечной радиации, ветровой эрозии, механических повреждений. Создание на поверхности древесины защитной пленки из окрасочных составов частично решает эту проблему, а совместное применение антисептиков, антипиренов и окрасочных составов в наиболее широком спектре решает вопрос защиты деревянных конструкций от разрушающих факторов. После пропитки древесины препаратами (кроме ПАФ-ЛСТ) древесина легко склеивается и окрашивается.
Рассмотрим различные области применения антисептиков, антипиренов и средств огнебиозащиты при обработке деревянных строительных конструкций:
Виды
Существует два вида огнезащитных составов, основой которых служат вещества, химические соединения, являющиеся антипиренами:
- Для глубокой огнезащитной пропитки пиломатериалов под давлением в промышленных автоклавных установках, технологическим режимом нагрева/остывания в открытых ваннах с горячим раствором антипиренов; или методом многократного поверхностного нанесения инновационных составов, которые способны без дополнительного внешнего воздействия – нагрева массива древесины, повышения давления глубоко внедряться во внутреннюю структуру защищаемого материала.
- Для поверхностной огнезащитной обработки. К такому виду готовых к применению или приготовленных непосредственно перед проведением работ на строительных площадках, в чердачных помещениях, на кровлях, стропильных системах новостроящихся объектов растворов антипиренов в основном относятся традиционные, использующиеся десятки лет, составы.
Способ несения – малярными кистями, валиками, разбрызгиванием строительными краскопультами, как правило, на два слоя со значительным периодом сушки покрытия между проведением повторного нанесения огнезащитного состава.
По окончании работ по повышению стойкости к кратковременному воздействию огня строительных конструкций, отделочных элементов антипиренами такого вида пропитывается исключительно поверхностный слой древесины.
Кроме того, огнезащитный состав может быть одним из двух видов по качеству пропитки древесины, что определяется переводом обрабатываемых материалов:
- В I группу эффективности защиты от огня, что означает перевод древесины в трудносжигаемое состояние, когда обработанные таким составом образцы строительных конструкций при сертификационных испытаниях серийной продукции теряют не больше 9% массы.
Это достигается методом глубокой пропитки или многократным покрытием древесных поверхностей современными составами, которые имеют сертификат соответствия требованиям ПБ на такую группу эффективности огнезащиты.
- Во II группу, когда по окончании огнезащитной пропитки древесина становится трудновоспламеняемым материалом, и при лабораторных испытаниях теряет не больше 30% общей массы исследуемых образцов.
ВЫВОД: Для строителей, заказчиков, собственников объектов, где проводится огнезащитная обработка пиломатериалов, строительных конструкций из древесины, лучшим выбором служит использование огнезащитных материалов I группы эффективности огнезащиты, из-за значительного увеличения периода до следующей обработки, требуемой противопожарными нормами.
Препараты для наружного применения
Для защиты от поражения аэроводными и атмосферными грибами деревянных конструкций, подверженных вымыванию атмосферными осадками:
- срубы и наружная обшивка стен домов, сараев,
- деревянные ограды (забор, частокол и т.п.),
- настил дорожек,
- ограда гряд,
- каркасы теплиц и карнизов,
- мосты, лодки и т.п.
применяют антисептики на основе хроматов, в том числе ХМ-11, ХМФ, ХМББ, ХМХА. При этом антисептик ХМ-11 наиболее эффективен для защиты древесины, работающей в грунте, в воде и под действием атмосферных осадков. Антисептик ХМФ эффективен при защите древесины с повышенной пропиточной емкостью, в том числе старой и частично загнившей. Антисептик ХМББ в пропитанной древесине образует двойную защитную оболочку, т.к. соединения группировки ББ проникают на глубину 10-50 мм, группировки ХМ — на глубину 5-25 мм, в результате защищенность пропитанной зоны остается стабильной во времени по всей толщине. Антисептик ХМХА окрашивает древесину в благоприятные декоративные тона.
Как работает антипирен?
Все существующие антипирены преследуют одну и ту же цель — максимально эффективно подавить процесс возгорания и распространения пожара. При этом технические принципы решения проблемы у разных антипиренов могут сильно отличаться. Можно выделить две большие группы:
- Антипирены инертные, которые никак не влияют на процесс горения, а просто формируют защитный слой на поверхности, препятствующий проникновению огня.
- Активные антипирены ведут борьбу с самим горением, которое представляет собой химический процесс быстрого окисления. Все знают: чтобы его остановить, нужно прекратить доступ кислорода или резко снизить температуру. Поэтому в качестве антипиренов используют вещества, вступающие в реакции:
- эндотермические, когда происходит поглощение тепла;
- при которых выделяются негорючие газы или водяной пар; как правило, при этом еще образуются тугоплавкие остаточные образования;
- изменяющие ход реакции горения; например, смещают акцент с поверхностного распространения пламени на процесс коксования.
Антипирен может иметь неорганическое, органическое и смешанное происхождение. Это может быть соль металла, гидроксид, специально обработанные парафин или графит и другое. Из-за конфликтов с экологией многие антипирены перестают быть актуальными, когда оценивается не только их действие, но и его последствия.
Внимание! Применение в качестве антипиренов материалов, содержащих бром и фосфор по возможности нужно ограничивать, так как они провоцируют негативные физиологические и экологические процессы.
К безопасным можно отнести традиционные антипирены — гидроксиды магния и алюминия. Под воздействием высоких температур они выделяют водяной пар, который в результате эндотермической реакции охлаждается ниже температуры, которая требуется для поддержки горения. Естественно, не поддерживается и процесс пиролиза, зато катализируется образование твердого защитного слоя.
Все более популярными становятся экологичные антипирены нового поколения: легкоплавкое стекло, органические эко-антипирены. Особенного внимания заслуживают так называемые интумесцентные антипирены, в которых при повышении температуры происходит объемное изменение — многократное терморасширение. Покрытия, включающие эти вещества, успешно заменяют старые толстые термоизолирующие и не пропускающие кислород асбестовые штукатурки, минеральную вату, вспученный вермикулита.
Все это было эффективно, но достаточно дорого, а главное — существенно утяжеляло конструкцию, отрицательно влияя на прочность. Механизм действия интумесцентного антипирена прост и эффективен: при нагревании внутри тонкого, примерно 2мм, покрытия образуются газовые пузырьки, за счет чего покрытие расширяется в 10-40, а иногда и 100 раз, образуется так называемый пенококс, теплоизолирующий и негорючий.
Таким образом, существует множество антипиренов разного состава и разного механизма действия. Разберемся, в каких случаях их нужно применять.
Препараты для внутреннего применения
Для защиты древесины от поражения плесневыми, деревоокрашивающими, дереворазрушающими грибами и древоточцами:
- стены изнутри дома,
- перегородки,
- конструкции крыши (стропила, обрешетка),
- межэтажные и чердачные перекрытия
применяют антисептики на основе борратов: ББ-11, ХМББ, , ФБС.
При этом препараты ББ-11, БС и пропитанная ими древесина наиболее безопасна для человека и теплокровного животного, а антисептик ФБС обеспечивает многофункциональную защиту деревянных конструкций от широкого спектра биоразрушения.
Защита от домового гриба
Для защиты от поражения домовыми и почвенными грибами деревянных конструкций, работающих в условиях слабого проветривания, конденсата, труднодоступных для проверки, закапываемых в землю и т.п.:
- нижние венцы из подвала,
- балки перекрытий над подвалами,
- черные полы,
- лаги,
- концы балок, закладываемые в гнезда каменной кладки,
- мауэрлаты,
- контакты древесины с камнем или металлом
применяют антисептики на основе фторидов и борратов: ПАФ-ЛСТ, ХМФ, ББ-11. При этом наиболее эффективным является паста антисептическая ПАФ-ЛСТ, но она загрязняет поверхность древесины, делая ее мало пригодной для последующего склеивания и окраски.
Защита антисептиками бань и саун
Для защиты отделки бань изнутри наиболее эффективно применение препаратов ХМ-11 и ББ-11. На пол и лаги при эксплуатации бань и саун попадает вода, поэтому для их защиты необходимо использовать невымываемый антисептик ХМ-11, т.к. другие антисептики со временем под воздействием воды будут постепенно вымываться и защита потеряет свою эффективность. Этого не произойдет при использовании ХМ-11, т.к. после нанесения этого препарата он кристаллизуется и обратно не растворяется водой, оставаясь в древесине и защищая ее. На потолок и стены бани практически не попадает вода, поэтому для их защиты лучше всего подходит огнебиозащитный препарат ББ-11, как самый безвредный для человека. Кроме этого он не окрашивает древесину, т.к. является бесцветным препаратом и позволяет оставить натуральный вид дерева.
Глубина проникновения, расход
Расход состава на кв.м — важный экономический показатель, на который следует обращать особое внимание при покупке. Смотреть следует не только на стоимость за конкретную фасовку, но и прикидывать необходимое количество в пересчёте на квадратный метр обработанной площади. Например, недорогие солевые составы расход имеют в 2-3 раза выше, чем относительно дорогие несолевые средства — как результат, кажущаяся экономия сводится к нулю.
По глубине впитывания выделяют две категории огнебиозащиты:
- капиллярные (поверхностные) составы — приникают в волокна не глубже чем на 6 мм;
- составы глубокого проникновения способны пропитать дерево на 12 мм и более.
Применять поверхностную огнебиозащиту выгоднее, так как ее можно без труда наносить на конструкции любым имеющимся малярным инструментом (кисть, валик, краскопульт). Такие составы в древесине внутренних напряжений не создают, а значит, и прочность материала не снижается. Защита от глубокого проникновения (в большинстве случаев солевого типа) для нанесения требует применения специального оборудования, поэтому такого типа огнебиозащита оптом и в розницу покупается редко.
