Композиционное огнезащитное покрытие для изделий из древесины и способ его нанесения

 

Использование: технология изготовления огнезащитных покрытий для строительных материалов из древесины. Сущность изобретения: древесину подвергают термической обработке газовой струей. На ее поверхность наносят огнезащитный материал. Материал содержит окись алюминия (0,4-12 мас.%) и алюминий (остальное). Нанесение материала производятТазопл аменной металлизацией . Коэффициент избытка Кислорода в зоне плавления материала 1,2-1,4. 2 с.п.ф-лы, 2 табл.

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК.

ГОСУДАРСТВЕ ННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕЙЙЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4839072/15 (22) 07.05.90 (46) 23.12,92. Бюл. )Ф 47 (71) Опытно-конструкторское бюро ТориЗОНТ (72) В.А.Блиэнюк, Ю.M.Ãåðøòåéí, А.Ю.Гуровский, Т.К.Дамзова, И.А.Киянский, Г.-Э.Кузьмицкий, В.М.Pîrальский и Е.Л«Шварцман (56) Заявка Великобритании М 7929859, кл. О 13, 1980, Борисов Ю.С. и др. Газотермическое напыление. Справочник. — Киев: Наукова думка, 1987, с.47-48, 466 — 467.

Изобретение касается строительных материалов.

Повышение огнестойкости строительных материалов и изделий из древесины обеспечивается их пропиткой неорганическими растворами или нанесением защитных .покрытий. Достаточно эффективным является покрытие, содержащее слои огнезащитного войлока и газонепроницаемой металлической фольги. К недостаткам данного покрытия относится сложность технологии его изготовления и нанесения, что обусловлено необходимостью нанесения металлической фольги на поверхность войлока, в связи с чем указанный тип покрытий не получил распространения.

Известно также композиционное огнезащитное покрытие для изделий из древесины, содержащее связующее вещество и тугоплавкий наполнитель, причем в качестве связующего вещества используют неорганические компоненты, à в качестве

„„Я,3 „„1782994 А 1, (51)5 С 23 С 4/04, В 27 К 3/26 (54) КОМПОЗИЦИОННОЕ ОГНЕЗАЩИТНОЕ ПОКРЫТИЕ ДЛЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ДРЕВЕСИНЫ И СПОСОБ ЕГО НАНЕСЕНИЯ (57) Использование: технология изготовления огнезащитных покрытий для строительных материалов из древесины. Сущность изобретения: древесину подвергают терми. ческой обработке газовой струей. На ее поверхность наносят огнезащитный материал.

Материал содержит окись алюминия (0,4-12 мас. j) и алюминий (остальное). Нанесение материала производят газо«пл« аменной ме-. таллизацией. Коэффициент избытка кислорода в зоне плавления материала 1,2-1,4. 2 с.п.ф-nы, 2 табл. наполнителя — окислы титана. Способ нанесения такого покрытия на поверхность древесины предусматривает проведение операций покраски и термообработки. ю и

К недостаткам данного огнезащитного покрытия и способа его нанесения относит- ОО ся низкая огнестойкость материалов и изделий из древесины. О

Наиболее близким к изобретению по ) технической сущности и достигаемому ре- р зультату является композиционное огнезащитное покрытие для изделий из древесины, содержащее окись алюминия и алюминий; способ его нанесения включает предварительный нагрев поверхности иэделий газовой струей и нанесение покрытия газопламенной металлизацией.

К недостаткам данного огнезащитного покрытия и способа его нанесения относится низкая агнестойкость материалов и иэделий из древесины.

1782994

4 щем,0,4%; явление возгоранйя покрытия не 50 отмечалось.:-":: ".. -При реалйзации данного способа нане- сения покрытия существенной является ве личина коэффициента избытка кислорода в зоне плавления распыляемого материала; в 55 частности; оптимальные свойства покрытия обеспечиваются при коэффициенте избытка кислорода, равном 1,2-1,4. При увелйчении избытка к слорода выше 1,4 наблюдается дополнительное окисление

Цель изобретения — повышение огнестойкости материалов и иэделий из древе. сины.

Указанная цель достигается тем, что в композиционном огнезащитном покрытии для изделий из древесины, содержащем окись алюминия и алюминий, компоненты используют при следующем соотношении, мас.%: окись. алюминия 0,4-12; алюминий

80-99.6

Кроме того, в способе нанесения композиционного огнезащитного покрытия для иэделий из древесины, включающем предварительный нагрев поверхности изделия

«азовои струей и нанесение покрытия гаэопламенной металлизацией, нагрев поверхности и металлизацию изделий осуществляют при коэффициенте избытка кислорода в струе, равном 1,2-1,4.

Выбор порошка алюминия в качестве связующего вещества в массовом соотношении 88-99,6 обусловлен более вьгсокой теплопроводностью, высокой технологичностью при напылении, обеспечивающей получение практически беспористого покрытия, а также. высокой степенью химической связи с окисью алюминия, входящей в состав покрытия в массовом соотношении

0.4-12, При использовании А! и А!20з с вышеуказанными. соотношениями эффект увеличения огнестойкости проявляется наиболее существенно.

Верхний предел (12%) содержания окиси алюмини в исходной смеси обусловлен требованиями к качеству покрытия (необходимостью получения плотного покрытия).

При содержании окиси алюминия, превышающем 1.2 мас.%, резко возрастает пористость покрытия, полученного газопламенной металлизацией, а вместе с ростом пористости покрытия снийается огнестойкость изделий в целом.

Нижний предел (0,4%) copeðæàèèë окиси алюминия в исходной смеси обусловлей высокой химической активностью алюминия, что может вызвать интенсивное горениЕ покрытия при воздействии ОГКЯ. При содержанйи окиси алюминия, превы11 аю I0

2 0

40 исходных материалов, что сопровождается увеличением содержания окиси алюминия в покрытии и, как следствие, увеличением пористости последнего и снижением его огнестой кости.

С другой стороны, при коэффициенте избытка кислорода менее 1,2 интенсивность разогрева напыляемых частиц порошка недостаточна для формирования малопористого покрытия, что также приводит к снижению качества покрытия (повышение пористости) и снижению огнестойкости древесины с покрытием, Пример. Образцы древесины с размерами 150 х 60 х 30 мм подвергают термической обработ ке путем нагрева поверхности высокотемпературной газовой струей до появления светло-коричневых тонов на обрабатываемой поверхности.

Температура газовой струи

800-1000ОС.

Шихтовую смесь алюминия с окисью алюминия подают в газовую струю продуктов сгорания пропана и кислорода (расчетное соотношение 1:5, коэффициент избытка кислорода 1,3), Расстояние от среза сопла катализатора до обрабатываемой Г оверхности 100-150 мм. Толщина покрытия 300-350 мкм, Полученные образцы подвергают испытаниям на огнезащитную эффективность покрытий в соответствии с ГОСТ 16363-76 методом "керамической трубы".

Для сравнения этим же методом испы.тывают образцы древесины без покрытия, образцы древесины с фосфатным покрытием, а также с покрытием по прототипу.

Полученные результаты представлены в табл,1.

Из данных табл.1 следует, что описанное композиционное покрытие и способ его нанесения на древесину обесйечивают перевод дРевесины в группу трудновосйламеняемых материалов(! группа огнезащитных средств r;o ТОСТ 16363-76).

Экспериментальнь!е результаты, приведен нйе в табл.1, получены для варианта технологического процесса, реализуемого при коэффициенте избытка кислорода в газовой смеси, равного 1,3 (середйны заявленного диапазона).

Результаты, касающиеся огнезащитных свойств покрытий, получейных при граничн ых (1,2; 1,4) и запредельных (1,0; 1,5) значениях коэффициента избытка кислорода при нагреве йоверхности изделия и егометаллизации, приведены в табл.2. ..;Гаким образом, изобретение позволяет повысить огнестойкость древесины и изделий из нее.

1782994

Ф ормула изобретения

1. Композиционное огнезащитное покрытие для изделий из древесины, содержащее окись алюминия и алюминий, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повывения огнестойкости, окись алюминия и алюминий используют при следующем соотношении, мас.%;

Окись алюминия 0,4-12

Алюминий 88 — 99.6.

2. Способ нанесения композиционного огнезащитного покрытия для изделий иэ древесины. включающий предварительный нагрев поверхности изделия газовой струей. и нанесение покрытйя"газопламенной мета5 лизацией, о т л и ч à ю шийся тем, что йагрев поверхноС1 и и металиэацию иэделия осуществляют при избытке кислорода в струе 1,2-1,4.

Таблица 1 с4

Огнезащитные свойства покрытия

¹ пlп

Примечание

Химический состав покрытия, Покрытие и способ нанесения

Температура отходящихх газов, С

Время самостоятельного го ения,с

Потеря г/обазе

Алю- Окись миний алюминия

Массы, о

Без покрытия

Известное с покрытием

600

88

Ф

78

310

Al - A1203

Известное (с фосфатом) 10

600

330

Поверхн. не термообрабат.

13 0,4

99,6

Предлагаемое

21

22

480, 630

520

28

34

5,0

12,0

1,0

95,0

88,0

99,0

6

Поверхн. не термо.обрабат.

9

1t

12

85.0

99.0

98,0

99,0

99,0

99,0

15.0

1.0

2,0

1,0

1,0

1,0

46

39

7

34

24

42

26

f20

145

270.

500

Отлоение покрытий

Вспучивание покрытий, трещины

1782994

Таблица 2.Составитель В. Близнюк

Техред M,Ìoðãåíòàë

Корректор Н. Слободяник

Редактор С. Кулакова

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 4490 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5