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.
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.
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!
Какие вещества используются в качестве антипиренов
В прошлой статье мы рассказывали о том, что такое антипирены. 
В этой продолжаем тему, рассказывая о том, какие именно вещества и соединения чаще всего используются в качестве антипиренов, каковы основные особенности этих реактивов и в какиех случаях какие использовать предпочтительнее.
Гидроокиси металлов
Первое место в мире по объему использования в качестве антипиренов занимают гидроокись алюминия и гидроокись магния. Они дешевы, безопасны при работе, не выделяют опасных веществ при горении, ими легко пользоваться. Принцип их действия основан на получении в результате пиролиза воды. Дыма при этом образуется очень мало. Потребление гидроокиси магния и алюминия в качестве огнезащитных добавок увеличивается с каждым годом. Особенно на этом настаивают природоохранные организации, т.к. гидроксиды почти не оказывают на окружающую среду негативного воздействия.
Антипирены на основе гидроокиси алюминия и магния применяются для производства термо- и реактопластов, эластомеров, полиолефинов, ПВХ, полипропиленов; полимеров, использующихся в изготовлении линолеумов и ковровых покрытий, шлангов, кровельных материалов, пожаробезопасной изоляции для кабелей, конструкционных пластиков и многого другого.
Гидроокись магния стоит дороже гидроксида алюминия, но у нее есть существенное преимущество — высокая термостойкость.
 |  |  |
| Алюминий гидрооксид «ч» | Красный фосфор | Борная кислота |
Галогеносодержащие
В качестве наполнителей-антипиренов применяются галогеносодержащие соединения, в состав которых входят хлор или бром. Соединения с йодом слишком дороги, а со фтором — способствуют разрушению материала и оборудования. При горении эти вещества разлагаются и активно вступают в реакции с газообразными продуктами пиролиза полимера, связывая их и лишая пламя топлива. При этом уменьшается образование дыма и токсичных газов.
Бромосодержащие антипирены лучше и безопаснее, а хлоросодержащие — дешевле. Для увеличения эффективности галогеносодержащих антипиренов обычно используется триоксид сурьмы, который разлагается с выделением негорючих газов.
Фофоросодержащие
Весьма популярны антипирены на основе фосфора и его производных. Применяются красный фосфор, фосфаты аммония, неорганические и органические фосфаты, полифосфаты, фосфонаты и пр.
Защитное действие фосфоросодержащих антипиренов состоит в образовании на поверхности вспененной коксообразной корки. Если антипирен дополнительно содержит и галоген, то его эффективность возрастает за счет вывода горючих газов из реакции.
Фосфоросодержащие добавки используются при изготовлении полиуретановых пен, полиэфиров, полиамидов, ПВХ, полистиролов, полиэтиленов.
Другие антипирены
В качестве антипиренов применяются также борная кислота, бура, 
сульфат и хлорид аммония, меламин и его производные, силикаты натрия (жидкое стекло), борат и хлорид цинка, кремнийорганические соединения, вспенивающийся графит, соли молибдена и ванадия и многие другие.
Меламин и его производные в основном применяются при производстве полиуретановых и полиамидных пен и термопластов. При горении они разлагаются с большим поглощением тепла и выделением негорючих газов. К достоинствам этого типа добавок следует отнести невысокую стоимость, безопасность для окружающей среды и отсутствие коррозионного эффекта по отношению к оборудованию.
Борат цинка добавляют в ПВХ, полиолефины, полиамиды, эпоксидные смолы, эластомеры. Обычно его используют в смеси с оксидом сурьмы, красным фосфором или гидроокисью алюминия.
Кремнийорганические соединения и вспенивающийся графит при горении образуют на поверхности плотный защитный слой. Кремнийорганические антипирены обычно добавляют в полиуретаны, графит — в термо- и реактопласты.
Борная кислота, бура, силикаты натрия используются в качестве ингредиента в строительных смесях, для пропитки тканей и древесины.
Антипирены для дерева: как способ огнезащиты
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:
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
Составы
Каждый разрабатываемый огнезащитный состав имеет свою уникальную рецептуру, наименование и марку изготовителя.
В России из-за высокой стоимости редко применяются импортные средства обработки древесных материалов, зато повсеместно востребованы отечественные составы – сухие смеси, готовые растворы, краски, лаки для огнезащиты древесины, нисколько не уступающие по основным техническим характеристикам, включая показатели долговечности эксплуатации покрытий.
Изучая наименования и марки средств защиты древесины от огня, где в выходных данных часто, хотя и далеко не всегда указаны основные ингредиенты рецептурного состава, можно составить список наиболее неоднократно встречающихся антипиренов – от простых веществ до различных химических соединений:
Кроме солей неорганических кислот, являющихся в основной массе минеральными удобрениями, других антипиренов, в рецептуру составов для защиты древесины от огня, вносят поверхностно-активные вещества, что используются как смачиватели; промышленные красители, необходимые для контроля работ по нанесению на поверхность строительных конструкций.
Основные свойства и характеристики
Технические характеристики средств защиты древесины от огня и пиролиза в результате высокотемпературного нагрева:
Все эти свойства в то или иной мере присущи всем пропиточным и покрывным материалам, в основе рецептуры которых используются антипирены. Однако, без опыта применения довольно сложно сразу подобрать оптимальное по характеристикам огнезащитное средство для древесины.
Поэтому при отсутствии проектных решений стоит обратиться за консультацией к специалистам предприятий, выполняющих работы по огнезащите металлических конструкций, древесины, тканей на основании лицензионных разрешений МЧС РФ.
Существует два вида огнезащитных составов, основой которых служат вещества, химические соединения, являющиеся антипиренами:
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:
Это достигается методом глубокой пропитки или многократным покрытием древесных поверхностей современными составами, которые имеют сертификат соответствия требованиям ПБ на такую группу эффективности огнезащиты.
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.
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:
При проведении сертификационных испытаний материалов, огнезащитных составов, используемых для их обработки, также руководствуются требованиями:
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.
Расход для обработки древесины
Определение фактического расхода огнезащитных растворов, составов, покрытий на основе антипиренов для обработки древесных материалов осуществляется компаниями изготовителями такой продукции опытным путем.
Это связано с тем, что каждый огнезащитный состав для пропитки, краска на водно-дисперсионной основе, огнезащитный лак для древесины в силу своих характеристик по-разному впитывается, проникает внутрь, задерживается на обрабатываемой поверхности по площади.
По результатам многократного тестирования определяется минимальный/максимальный или усредненный расход, который и указывается в данных сертификата пожарной безопасности.
Но, следует учитывать, что на практике, в зависимости от породы древесины, разной по плотности; влажности, температуры среды, самого обрабатываемого пиломатериала, готовых конструкций крыш, кровель зданий, фактический расход может отличаться от данных, указанных в сертификате; чаще всего в большую сторону (смотрите таблицу).
Сводная таблица
| Название | Группа огнезащиты | Расход | Применение | Выпуск | Срок эксплуатации | Свойства |
| МС (0-1) | II | Сухая смесь – 80–150 г/м 2 |
Готовый раствор – 0,32–0,58 л/м 2
Готовый раствор – 0,24–0,64 л/м 2
Канистры 5–30 л, бочки 200 л
Сухие смеси без красителя
нанесение
Водорастворимый, бесцветный, матовый
0,3 кг/м 2
нанесение
Не окрашивает древесину
0,18 кг/м 2
Снаружи – до 5 лет
Тонирует светлую древесину в янтарный цвет
0,3 кг/м 2
0,3 кг/м 2
Готовый раствор – 0,33–1,14 л/м 2
Растворы, сухие смеси без красителей
Готовый раствор – 0,38–1,2 л/м 2
Растворы, сухие смеси без красителей
Готовый раствор – 0,65–0,74 л/м 2
Окрашивает древесину в темные декоративные тона
0,15 кг/м 2
Тонирует древесину в красный цвет
0,3 кг/м 2
0,3 кг/м 2
0,25 кг/м 2
Цвет раствора – красный
0,18 кг/м 2