Необходимость предохранения деревянных конструкций от пожаров заставляет прибегать к изысканию средств повышения огнестойкости древесины. Все эти средства имеют целью не допустить воспламенения продуктов разложения дерева, так как горят по существу продукты распада древесины.
Древесина, обработанная теми или иными химикатами (аитипирепами), подвергаясь действию высокой температуры или открытого огня, будет разлагаться, но не воспламеняться, что исключает возможность горения древесины открытым пламенем, а следовательно и распространения пожара.
Особое значение имеет огнезащитная обработка древесины в речном судостроении и судоремонте, где широко применяются деревянные конструкции.
В настоящее время применяются три основных способа огне защитной обработки древесины, а именно:
1) огнезащитная пропитка древесины;
2) огнезащитные обмазки и окраски;
3) термоизолирующая обмазка.
Огнезащитная пропитка древесины. Этот способ обработки древесины более эффективен, чем способы обмазки и окраски, но он является более дорогостоящим. Единственно приемлемым способом придания огнестойкости древесине в условиях судостроения и судоремонта является именно огнезащитная пропитка; поэтому остановимся на этом вопросе несколько подробнее.
К составам, предназначенным для пропитки древесины, должен предъявляться ряд требований, главными из которых являются:
1) Хорошо защищать материал от действия огня при их минимальном содержании в пропитываемом материале.
2) Препятствовать поглощению древесиной влаги и развитию в древесине грибков.
3) Не вызывать коррозии металлических частей, соединенных с деревянными пропитанными конструкциями.
4) При взаимодействии с древесиной не должны изменяться механические свойства пропитки.
5) Не должны быть ядовитыми для людей и животных.
6) Не должны препятствовать склейке древесины и влиять на лако-красочные покрытия, наносимые на древесину.
Для пропитки употребляются соли, обладающие свойством при нагревании плавиться или выделять негорючие газы. В результате плавления солей древесина покрывается защитной пленкой; кроме того, некоторые соли с повышением температуры разлагаются, образуя при этом большое количество негорючих газов, которые изолируют поверхность от кислорода воздуха и разбавляют выделяющиеся из древесины продукты горения.
Правила Регистра предусматривают внедрение огнезащитных растворов в практику судостроения и судоремонта для сухого состояния внутренней части судов, так как древесина остается огнезащитной только в том случае, если она не подвергается воздействию атмосферных осадков и не используется для работы в воде или в условиях высокой относительной влажности. Объясняется это тем, что в качестве антипиренов до последнего времени могут быть предложены лишь такие огнезащитные материалы, которые, удовлетворяя всем вышеперечисленным требованиям, тем не менее под действием влаги выщелачиваются из древесины (сухой или водяной раствор аммофоса (NH4)2 НРО4; NH4H2PO4; сернокислый аммоний (NH4)2S04).
Пропиточный состав приготовляется следующим образом в 720 см3 воды растворяется 250 г аммофоса; после тщательного размешивания дают раствору отстояться в течение суток, отстоявшийся раствор сливают в приготовленную тару (бочки, ведра) при помощи резинового шланга; затем в каждые .720 см слитого раствора аммофоса добавляют 50 г сернокислого аммония и 30 г керосинового контакта.
Полученную смесь перед употреблением тщательно перемешивают и при помощи малярной кисти наносят на деревянные конструкции. Подвергать пропитке рекомендуется лишь выдержанную древесину с влажностью не более 18—20%.
На 1 м2 площади деревянных конструкций при трехкратно!: пропитке требуется: а) аммофоса (сухого) 250 г (или сухого диаммонийфосфата 200 г); б) сернокислого аммония 50 г; в) керосинового контакта 30 г.
Принципиально возможно придать дереву огнезащитные свойства несколькими способами, а именно:
1) способом внешней обмазки;
2) способом двойной пропитки;
3) способом введения органических негорючих соединений, растворимых в воде, но в результате термической обработки переходящих в нерастворимое состояние.
За последние годы для пропитки наружных конструкций получает применение состав, не поддающийся выщелачиванию водой, состоящий из фосфорнокислого аммония (20%). сернокислого аммония (5%), керосинового контакта (3%) и воды (72%).
Огнезащитная обмазка и окраска. Для препятствия непосредственному воздействию пламени на древесину иногда прибегают к обмазке поверхности древесины водостойкими огнезащитными составами.
Наиболее часто употребляются для этих целей силикатные краски, сульфитцеллюлозные щелочи с наполнителями и др. Все эти составы обмазок и красок сами не горят, достаточно долго не разрушаются в огне и мало теплопроводны. При нанесении на поверхность древесины огнезащитный слой изолирует древесину от соприкосновения с окружающим воздухом и препятствует свободному доступу воздуха, без которого невозможно горение.
Однако, при наличии высокой температуры под пленкой образуются газообразные продукты разложения древесины, которые могут разорвать слой пленки и сгореть на ее поверхности. Кроме того, серьезным недостатком этого способа является то, что при воспламенении древесины, поверхностный слой которой нарушен, горение происходит так же, как и незащищенной дре- иесйГиы. Этот способ следует рекомендовать в том случае, когда конструкции уже сооружены из обычного дерева и возникла необходимость в придании им повышенной огнестойкости.
Эти составы обладают недостаточной водостойкостью, так как связующим веществом в силикатных красках является жидкое стекло, обладающее хорошей растворимостью.
Для внутренних окрасок хорошо себя зарекомендовали: а) силикатно-асбестовая краска (асбест молотый 20%, тальк 7,5%, мел молотый 7,5%, жидкое стекло 65%); б) силикатно- глиняная краска (кирпич молотый 10%, глина 40%, жидкое •стекло 50 % ).
Способ двойной пропитки не получил в практике широкого распространения вследствие большого привеса древесины после пропитки, доходящего до 40%. Кроме того, первый раствор, введенный в древесину, кристаллизуясь, препятствует глубокому проникновению в древесину второго раствора, вследствие чего дерево -недостаточно хорошо противостоит горению.
За последнее время, по данным отечественной и иностранной литературы, уделяется большое внимание введению в растворенном состоянии в древесину различных смол. После введения смол древесина подвергается нагреву; при определенном температурном режиме введенные в древесину смолы становятся нерастворимыми, что делает огнезащитные покрытия стойкими против воды .и влаги.