ОГНЕЗАЩИТНЫЙ СОСТАВ ДЛЯ ДРЕВЕСИНЫ (ЕГО ВАРИАНТЫ) Российский патент 2003 года по МПК B27K3/32 C09K21/02 

Изобретение относится к составам для защиты древесины от возгорания и может быть использовано в техпроцессах изготовления деревянных изделий и при профилактической обработке конструкций из древесины.

Известен огнезащитный состав, описанный в а.с. СССР 1077912, "Огнезащитный состав для древесины", по кл. С 09 К 3/28, оп. в 1984 г.

Известный состав включает бишофит, добавку и воду, при этом в качестве добавки он содержит каустический магнезит и каолин при следующем соотношении компонентов: мас.%:
Бишофит - 30,6 - 34,9
Каустический магнезит - 32,5 - 34,0
Каолин - 16,2 - 21,0
Вода - Остальное
Известный состав обладает пластичностью и высокой адгезией к поверхности древесины. Недостатком его является то, что он образует защитный слой только на поверхности древесины без ее пропитки, т.е. обеспечивает поверхностную огнезащиту, в результате чего при механических повреждениях огнезащитность материала снижается. С учетом этого недостатка указанное покрытие может применяться только для полностью смонтированных конструкций.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является огнестойкий состав для глубокой пропитки древесины, описанный в п. РФ 2015157, "Огнестойкий состав для древесины", по кл. С 09 К 21/02, В 27 К 3/32, з. 25.11.91, oп. 30.06.94.

Известный состав содержит бишофит, добавку и воду, причем в качестве добавки используют карбонат натрия и бихромат натрия при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Бишофит - 8 - 12
Карбонат натрия - 3 - 6
Бихромат натрия - 5 - 8
Вода - Остальное
Известный состав обеспечивает глубокую пропитку древесины и высокие огнезащитные свойства, однако требует большого расхода огнезащитного состава. Это объясняется тем, что добавка в виде карбоната натрия и бихромата натрия сама по себе не является антипиреном. Так, карбонат натрия, представляющий собой кальцинированную соду, используется обычно как компонент шихты в производстве стекла, для получения мыла, моющих средств, при варке целлюлозы и т. п. Бихромат натрия является хорошим консервантом древесины, однако огнезащитные его свойства невысоки. Эти добавки, вступая в реакцию между собой и бишофитом в растворе, обеспечивают переход хлорида магния бишофита в основной карбонат магния, оседающий на волокнах древесины, который слабо вымывается из древесины и обеспечивает ее огнезащиту. Однако для глубокой пропитки и получения эффективной защиты требуется большое количество огнезащитного раствора (привес сухих солей в кг/м для обеспечения I группы огнезащитной эффективности должен быть от 90 до 130).

Целью заявляемого изобретения является снижение расхода огнезащитного состава на пропитку при обеспечении его высоких огнезащитных свойств.

Поставленная цель достигается тем, что:
- в первом варианте выполнения огнезащитный состав для древесины, включающий бишофит, добавку и воду, согласно изобретению содержит в качестве добавки ортофосфорную кислоту при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Бишофит - 70 - 90
Ортофосфорная кислота - 0,5 - 3
Вода - Остальное
- во втором варианте выполнения огнезащитный состав для древесины, включающий бишофит, добавку и воду, согласно изобретению содержит в качестве добавки ортофосфорную кислоту и сульфат аммония при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Бишофит - 70 - 90
Сульфат аммония - 7 - 29,5
Ортофосфорная кислота - 0,5 - 3
Использование в качестве добавки в первом варианте ортофосфорной кислоты, а во втором варианте - ортофосфорной кислоты и сульфата аммония, являющихся сильными антипиренами, значительно снижает расход огнезащитного состава на пропитку при обеспечении его высоких огнезащитных свойств.

В сравнении с прототипом заявляемый состав отличается от него использованием в качестве добавки в первом варианте - ортофосфорной кислоты, а во втором варианте - ортофосфорной кислоты и сульфата аммония при указанном выше соотношении компонентов, обеспечивающих в совокупности достижение заданного результата.

Заявителю неизвестны технические решения, обладающие названными выше отличительными признаками, обеспечивающими в совокупности достижение заданного результата, поэтому он считает, что заявляемое техническое решение в обоих его вариантах соответствует критерию "изобретательский уровень".

Заявляемый состав может найти широкое применение в деревообрабатывающей и строительной промышленности для пропитки древесины, а потому отвечает критерию "промышленная применимость".

Заявляемый огнестойкий состав содержит:
- в первом варианте бишофит, добавку в виде ортофосфорной кислоты и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Бишофит - 70 - 90
Ортофосфорная кислота - 0,5 - 3
Вода - Остальное
- во втором варианте огнезащитный состав содержит бишофит, добавку в виде ортофосфорной кислоты и сульфата аммония и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Бишофит - 70 - 90
Сульфат аммония - 7 - 29,5
Ортофосфорная кислота - 0,5 - 3
Составы готовят следующим образом.

В первом варианте выполнения смешивают компоненты в сухом виде и добавляют воду.

Во втором варианте выполнения предварительно смешивают сухие компоненты, затем добавляют бишофит и тщательно перемешивают до получения раствора при добавлении воды в соотношении 1:3.

Нанесение состава осуществляется механизированным способом, например, с помощью агрегата СО-150 или пневмораспылителем, или вручную кистью путем 2-4-х кратного нанесения.

Для глубокой пропитки применяется автоклав. Пропитка осуществляется при температуре +23^oС (±2^oС) при давлении 2-3 атм и вакууме 10-15 мм pт.ст. Цикл обработки 2-3 раза, время каждого цикла 7-10 мин.

Состав может применяться и для поверхностной пропитки древесины.

Расход состава при поверхностной пропитке - 600-650 г/кв.м, при глубокой пропитке - 700 г/кв.м.

Сушка каждого слоя покрытия осуществляется в естественных условиях за время не менее 6 ч в зависимости от температуры и влажности окружающей среды.

Заявляемый состав в обоих вариантах обеспечивает I группу огнезащитной эффективности.

Содержание бишофита, ортофосфорной кислоты (I вариант) и сульфата аммония (II вариант), меньшее нижнего предела, снижает огнезащитные свойства состава, а большее верхнего предела - увеличивает расход компонентов.

При выполнении условий эксплуатации состав сохраняет свои огнезащитные свойства до 7 лет.

Огнезащитные свойства состава в обоих его вариантах приведены ниже в таблице.

В сравнении с прототипом заявляемый состав имеет высокие огнезащитные свойства при меньшем расходе на единицу поверхности.

Изобретение относится к составам для защиты древесины от возгорания и может быть использовано в техпроцессах изготовления деревянных изделий и при профилактической обработке конструкций из древесины. В первом варианте выполнения огнезащитный состав включает бишофит, добавку и воду, при этом в качестве добавки содержит ортофосфорную кислоту. Во втором варианте выполнения огнезащитный состав включает бишофит и добавку, при этом в качестве добавки содержит ортофосфорную кислоту и сульфат аммония. 2 с.п. ф-лы, 1 табл.

1. Огнезащитный состав для древесины, содержащий бишофит, добавку и воду, отличающийся тем, что в качестве добавки он содержит ортофосфорную кислоту при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Бишофит - 70-90
Вода - 10-30
Ортофосфорная кислота - 0,5-3
2. Огнезащитный состав для древесины, включающий бишофит и добавку, отличающийся тем, что в качестве добавки он содержит сульфат аммония и ортофосфорную кислоту при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Бишофит - 70-90
Сульфат аммония - 7-29,5
Ортофосфорная кислота - 0,5-3