Антипирены что это такое
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.
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 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.
Антипирен
Натуральное дерево и материалы на его основе широко используются в частном строительстве. Это заборы и ограждения, автомобильные навесы, хозяйственные постройки, беседки, веранды, террасы, дома и бани из профилированного бруса, оцилиндрованного и рубленого бревна. Среди причин популярности конструкций из дерева можно выделить эстетичность, экологическую безопасность, длительный срок службы.
Однако несмотря на целый ряд преимуществ, дерево не может похвастаться огнестойкостью. Деревянные конструкции быстро воспламеняются и длительное время поддерживают горение. Решить эту проблему помогает пропитка дерева антипиренами.
Виды и состав антипиренов
Антипирены — это вещества, которые препятствуют воспламенению и возгоранию, не дают пламени распространяться, способствуют самостоятельному затуханию огня.
В состав антипиренов для обработки входят:
В зависимости от принципа действия огнезащитные составы бывают двух типов:
Огнезащитные материалы могут использоваться по отдельности или входить в состав комбинированного средства, которое действует комплексно. Такие пропитки являются самыми эффективными.
Обратите внимание. Помимо способности к самозатуханию и повышению температуры воспламенения огнезащитные составы при резком нагревании вспучиваются, образуя на поверхности корку, которая блокирует доступ кислорода и мешает распространению огня.
Роль антипиренов в деревянном домостроении
Пожарозащитные материалы выпускаются в разных формах — в виде лака, краски, мастики, пасты, жидких пропиток. Большой выбор видов антипиренов дает возможность выполнять обработку как пиломатериалов, так и готовых сооружений.
Например, профилированный брус после сушки в пропарочной камере отправляют в автоклав, где создают отрицательное давление. Таким образом из пор удаляют пузырьки воздуха. После этого, поддерживая вакуум, камеру с брусом наполняют пожарозащитным веществом. Под действием избыточного гидравлического давления жидкость легко проникает в структуру материала, покрывая его поверхность и запечатывая поры.
Конечно, надежнее всего использовать уже подготовленные пиломатериалы, но если нет такой возможности, то огнезащиту можно проводить и после окончания стройки. В процессе возведения проводится обработка пиломатериалов только в тех местах, которые потом будут недоступны впоследствии, например, пазы в бревнах. Основная же часть работ по пожарозащите проводится после того, как будет собрана коробка, накрыта крыша, вставлены окна и двери.
В бытовых условиях жидкие пропитки наносятся на доски или сооружения с помощью:
Эти методы не гарантируют долгосрочной огнезащиты, так как ингибитор остается только на поверхности и не проникает глубоко в структуру. Но даже такая защита позволяет снизить опасность пожара — при возгорании необработанных конструкций от появления сквозных трещин до полного обрушения перекрытий проходит всего 14-18 минут. Экспериментальным путем доказано, что несущие конструкции и элементы, обработанные пожарозащитой, воспламеняются и горят медленнее. При этом от начала возгорания до момента обрушения проходит от 40 до 50 минут. Этого времени достаточно, чтобы принять меры для ликвидации огня, эвакуации людей, находящихся в здании, спасения ценного имущества.
В процессе эксплуатации дома, бани и хозпостройки из бруса или бревна рекомендуется регулярно обрабатывать огнезащитными пропитками. Частота обработки зависит от формы и типа огнезащиты.
Важно! Если речь идет об огнезащите композитов, которые содержат стружку или опилки, то вещества, препятствующие воспламенению, вводятся в них на стадии изготовления. Повторная обработка сооружениям и покрытиям из ДПК, планкена, декинга, паркета, гусварблока, как правило, не требуется.
Какие антипирены нужно выбирать
Выбор огнезащитных составов осуществляется с учетом сорта, типа, плотности древесины. Например, дуб загорается довольно медленно даже без дополнительной защиты, а вот еловая или сосновая доска сгорает в течение нескольких минут.
При выборе вида защиты нужно учитывать:
Огнебиозащита
Очень часто можно найти на прилавках магазинов комбинированные пропитки, в которых содержится антипирен и антисептик. Первый увеличивает сопротивляемость материалов огню, второй — делает дерево неподходящей средой для обитания жучков-древоточцев, предотвращает образование плесневого грибка.
Такие материалы оказывают комплексное воздействие:
Приобретать по-отдельности антисептики с антипиренами не имеет смысла, так как это не только повышает затраты на защиту, но и увеличивает время на его обработку.
Дополнительная информация. Некоторые ингибиторы могут слегка изменять цвет дерева, придавая ему желтый или красноватый оттенок. При этом они не являются финишными, то есть обработанную ими древесину можно красить, покрывать морилкой или лаком.
Огнебиозащита выпускается в виде водорастворимых пропиток или лакокрасочных материалов, например, лака или краски. Например, термостойкий лак Goodhim Texture 550. Он применяется для внутренней декоративной отделки, огне- и биозащиты конструкций и сооружений из дерева. Однако таким лаком не рекомендуется покрывать полы из-за низкой устойчивости декоративного покрытия к истиранию и износу.
Лучше всего сначала провести обработку дерева огнебиозащитой, а потом покрыть его огнестойким лаком. Такой подход позволяет получить наилучший эффект и продлить срок действия огнебиозащиты.
Что такое антипирены
Отправим материал на почту
В целях пожарной безопасности на древесину и другие легко воспламеняющиеся материалы наносят специальный состав, который затормаживает их горение. Рассмотрим, что такое антипирен, а также его характеристики и области применения.
Толкование понятия
Основу определения слова «антипирен» составляют два греческих корня. Один из них обозначает противоборство, а другой – огонь. Для борьбы с пламенем используют различные вещества, которые выполняют свою работу одним из двух путей. Составы могут подавить начавшееся воспламенение еще в самом начале или вовсе исключить его.
Горение материала может быть прервано, как на физическом плане, так и химическими реакциями. Но нередко воздействие включает в себя оба явления. А работать добавки могут в любой из фаз горения. Начиная от газовой, и до стадии тления. А эффективность зависит от особенностей объекта и параметров используемого вещества.
Как действуют антипирены
Чтобы понять, что такое антипирен, сначала нужно разобрать процесс горения. Для возникновения устойчивого пламени нужно изобилие кислорода и большая температура. Только в этом случае возникнет реакция окисления, которая при возгорании проходит очень быстро.
А исходя из перечисленных условий, горение любого материала можно прекратить, если нейтрализовать любой из пунктов. Либо снизить температуру до нормальной, либо перекрыть доступ кислорода из атмосферы. Поэтому у антипирена может быть всего один компонент, который выполнит один из перечисленных способов.
Но чаще всего в современные составы входит несколько веществ. Например, два разных компонента работают по следующей схеме. Основное вещество вбирает в себя тепло от возгорания. При этом пламя сразу и значительно уменьшается в размерах. Второй компонент либо усиливает основу, либо перекрывает доступ кислорода к огню.
Хорошим примером высокой эффективности служат вспучивающиеся составы. Когда на обработанном материале возникает возгорание, подобные антипирены это быстро устраняют. Поверхность быстро покрывается пенным слоем, который поглощает в себя все тепло от реакции и надежно блокирует материал от кислорода.
Распространенные неорганические соединения
В продажу антипирены поступают в виде таблеток, порошков и растворов. Также найдутся гранулы, суспензии и даже аэрозоли. И хотя научный мир регулярно находит новые соединения, популярностью пользуются старые проверенные методы.
Производство антипиренов разделилось на две половины. Одну из них составляют неорганические соединения. Минеральные вещества хорошо впитываются материалами и создают барьер огню созданием новых негорючих продуктов.
Самые популярные антипирены – это:
Отлично зарекомендовали себя гидроксиды. При контакте с огнем они распадаются на два компонента. Первый представляет собой тугоплавкий оксид, который сразу обволакивает поверхность. Также образуются пары воды. Они уменьшают температуру огня и отсекают его от материала.
Популярная органика
Антипирен – это не только неорганические соединения. Вторую половину производства образуют синтетики. 25 % от них составляют галогенсодержащие производные. Но, поскольку в них большое количество брома и хлора, их использование значительно ограничено.
В ряде европейских стран даже введен запрет на использование галогенов. А все потому, что при высоких температурах они превращаются в опасные канцерогены. Но, как правило, это распространяется только на хлорсодержащие вещества. Многие источники доказывают полную безвредность брома. Хотя эти утверждения остаются под вопросом.
Еще 20 % органики состоит из фосфорсодержащих веществ. Часть этих представителей также имеет атомы галогенов, но большинство все же отличается безвредной структурой. Наблюдая за действием этих антипиренов, можно заметить, что они похожи на гидроксид. Также выделяется пар и создается тугоплавкая пленка.
Другие же представители с фосфором внутри нейтрализуют свободные радикалы у пламени. Это происходит при их испарении и в этом они схожи с галогенами.
Составы нового поколения
Проблема пожаров еще достаточно велика и на сегодняшний день. Поэтому постоянно ведется поиск новых средств, которые обеспечат надежную безопасность от огня. А революционным шагом для решения проблемы стало создание интумесцентной группы веществ.
Так называются материалы, которые способны вспучиваться при высокой температуре, в несколько раз увеличивая свой объем. Застывшая пена перекрывает доступ огню. И хорошим примером выступает пенококс.
Покрытая его слоем поверхность уже не может перегреваться. К тому же доступ кислорода к материалу перекрывается полностью. А самыми распространенными смесями являются пентоборат и полифосфат аммония. А также полимеры пентаэритрита.
Отдельно выделяются окисленные продукты. Отлично зарекомендовали себя крахмальные реагенты (ОКР) и лингнины (ОЛ). Также хороши термостойкие нанокомпозиты. В их полимерную матрицу включены мизерные составляющие из силикатов. Называются такие смеси органически-модифицированными слоистыми силикатами (ОМСС).
Все созданные вещества являются полностью безвредными для окружающей среды. Но их производство отличается высокой сложностью. Поэтому их стоимость достаточно большая, чтобы распространить данные антипирены повсеместно.
Области применения
Рассматривая антипирен (что это на самом деле), нужно обратить внимание на сферу использования. Пожары, как и прежде, наносят колоссальный ущерб, как в государственных масштабах, так и частном хозяйстве. Поэтому актуальным вопросом является предотвращение возгораний, чем эффективное тушение огня.
А на повестке дня так и остаются два легковоспламеняемых материала – древесина и пластик. Причем каждый из них имеет свои особенности при горении. А поскольку эти материалы больше всего распространены при декоративной отделке помещений, то остро стоит вопрос о понижении их воспламеняемости.
Древесину защищают двумя способами. Хорошую гарантию дает пропитка структуры различными составами на водной основе. Последнее выбирают потому, что другие растворители сами по себе выступают, как горючее. Пропитывать деревянные изделия можно самостоятельно. Но в некоторых случаях в домашних условиях трудно соблюдать идеальную технологию. Поэтому лучше приобретать материалы, пропитанные промышленным способом.
Наружное покрытие, как правило, маскирует структуру древесины. Поэтому второй способ не всем нравится. Но пожаробезопасная лакокрасочная продукция достаточно надежна. К тому же позволяет добиться и красивой поверхности. Как матовой, так и оригинально глянцевой.
Для пластика антипирены вводят на этапе технологического производства. Причем все действия разработаны на основании общегосударственных стандартов. А любое из применяемых веществ имеет отдельный сертификат качества.
Заключение
Задумываясь, что такое антипирены и какие из них лучше всего подходят для домашнего хозяйства, необходимо в первую очередь обращать внимание на состав соединений. Устраняя возможность возгорания, необходимо не забывать о безопасности для окружающих. Если обработать предмет составом, имеющим токсичные компоненты, то он долгие годы будет выделять их в атмосферу. Поэтому, заботясь о пожарной безопасности своего жилья, нужно отбрасывать лишние мысли об экономии.