Дослідження впливу антипіренів на властивості вогнезахисних покриттів по текстильних матеріалах

 

Скородумова Ольга Борисівна

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0002-8962-0155

 

Тарахно Олена Віталіївна

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0001-9385-9874

 

Шаршанов Андрій Янович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0002-9115-3453

 

Чеботарьова Олена Миколаївна

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0002-7321-8700

 

Гапон Юліана Костянтинівна

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0002-3304-5657

 

Бажанова Катерина Володимирівна

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0002-5719-6759

 

DOI: https://doi.org/10.52363/2524-0226-2021-34-18

 

Ключові слова: вогнезахисні покриття, гібридні гелі, антипірени, діамоній гідрофосфат, карбамід

 

Анотація

Розглядається вплив складу антипіренової композиції на змінення вогнезахисних властивостей текстильних матеріалів. Експериментальні зразки бавовняної тканини просочували золем етилсилікату-40, одержаним в умовах кислотно-лужного гідролізу. Розчини антипіренів (діамоній гідрофосфату та карбаміду) наносили на попередньо висушену поверхню гелевого покриття. Досліджувався вплив складу гібридної композиції системи гель етилсилікату – антипірени на вогнезахисні властивості просочених текстильних матеріалів: час початку звуглення тканини, площа пошкодження зворотного боку тканини після дії кінетичного полум’я протягом 8 с, а також час початку руйнування тканини, який визначали в момент появи тріщини на зразку. Показано, що додаткове закріплення на поверхні гібридного покриття системи етилсилікатний гель – діафоній гідрофосфаткарбамід додатково підвищує вогнезахисні властивості покриття але тільки за умов використання малих кількостей сечовини. Встановлено, що карбамід діє як звичайна добавка-модифікатор, яка у малих кількостях покращує властивості покриття, а у великих – різко їх погіршує, у зв’язку з чим було виконано оптимізацію складу гібридного покриття стосовно його впливу на площу пошкодження (загального та глибокого) та час початку руйнування зразків, тобто час, через який під дією полум’я утворювалася тріщина на тканині. Встановлено, що малі добавки 20%-го розчину діамоній гідрофосфату та 10%-го розчину карбаміду підвищують стійкість текстильного матеріалу до дії кінетичного полум’я майже в 12 разів. Показано, що після довготривалого теплового навантаження (протягом 10 хв) просочені тканини не втрачають еластичності. Остаточного горіння та тління не спостерігається. Завдяки тому, що незначне руйнування тканин починається тільки через 10 хв дії кінетичного полум’я, одержані результати надали змогу запропонувати гібридні кремнеземисті покриття для вогнезахисту нош рятівних, які розроблені для порятунку поранених з багатоповерхівок під час пожежі.

 

Посилання

  1. Klimas', R. V., Odinec', A. V., Matvіichuk, D. Ya., Nesenyuk, L. P. (2019). Rezul'tati analіzu osnovnih pokaznikіv statistiki pojej v Ukraїnі po vіdnoshennyu do chasu pributtya pershogo pіdrozdіlu pojejnoї ohoroni. Civil'nii zahist ta pojejna bezpeka, 1(7), 76–84. doi: 10.33269/nvcz.2019.1.76-84
  2. Nehra, S., Hanumansetty, S., Edgar, A., Rear, A.O., Dahiya, J.B. (2014). En-hancement in flame retardancy of cotton fabric by using surfactant–aided polymeriza-tion. Polymer Degradation and Stability, 109, 137–146. doi: 10.1016/j.polymdegradstab.2014.07.002
  3. Kozłowski, R. M., Muzyczek, M. (2012). Improving the flame retardancy of natural fibres. In Handbook of Natural Fibres Processing and Applications. Woodhead Publishing Series in Textiles, 30–62. doi: 10.1533/9780857095510.1.30
  4. Yang, C. Q. (2013). Flame resistant cotton. In A. R. Horrocks (Ed). Handbook of Fire Resistant Textiles. Woodhead Publishing Series in Textiles, 177–220. doi: 10.1533/9780857098931.2.177
  5. Horrocks, A. R. (Ed.). (2016). Technical fibres for heat and flame protection. In Handbook of Technical Textiles (2-nd Edition). Woodhead Publishing Series in Textiles, 237–270. doi: 10.1016/B978-1-78242-465-9.00008-2
  6. Tao, W., Zhou, Z., Shen, L., Bin, Z. (2015). Determination of dechlorane flame retardants in soil and fish at Guiyu, an electronic waste recycling site in south China. Environmental Pollution, 206, 361–368. doi: 10.1016/j.envpol.2015.07.043
  7. Law, R. J. (2013). Brominated flame retardants in foods. In Persistent Organic Pollutants and Toxic Metals in Foods. Woodhead Publishing Series in Food Science, Technology and Nutrition, 261–278. doi: 10.1533/9780857098917.2.261
  8. Alongi, J., Malucelli, G., (2012). Cotton fabrics treated with novel oxidic phases acting as effective smoke suppressants. Carbohydrate Polymers, 90, 251–260. doi: 0.1016/j.carbpol.2012.05.032
  9. Horrocks, A. R. (2014). High performance textiles for heat and fire protection. In C. А. Lawrence (Ed.) High Performance Textiles and their Applications. Woodhead Publishing Series in Textiles, 144–175. doi: 10.1533/9780857099075.144
  10. Brancatelli, G., Colleoni, C., Massafra, M. R., Rosace, G. (2011). Effect of hybrid phosphorus–doped silica thin films produced by sol–gel method on the thermal behaviour of cotton fabrics. Polymer Degradation and Stability 96(4), 483–490. doi: 10.1016/j.polymdegradstab.2011.01.013
  11. Tata, J., Alongi, J., Carosio, F., Frache, A. (2011). Optimization of the proce-dure to burn textile fabrics by cone calorimeter: part I. Combustion behavior of poly-ester. Fire and Materials, 35, 397–409. doi: 10.1002/fam.1061
  12. Alongi, J., Ciobanu, M., Malucelli, G. (2011). Cotton fabrics treated with hy-brid organic–inorganic coatings obtained through dual–cure processes. Cellulose 18, 1335–1348. doi: 10.1007/s10570-011-9564-5
  13. Skorodumova, O., Tarakhno, O., Chebotaryova, O., Saveliev, D., Emen, F. M. (2021). Investigation of Gas Formation Processes in Cotton Fabrics Impregnated with Binary Compositions of Ethyl Silicate – Flame Retardant System. Materials Science Forum, 1038, 460–467. doi: 10.4028/www.scientific.net/MSF.1038.460
  14. Skorodumova, O. Tarakhno, O. Chebotaryova O., Bezuglov, O. Emen F. M. (2021). The Use of Sol-Gel Method for Obtaining Fire-Resistant Elastic Coatings on Cotton Fabrics. Materials Science Forum Submitted, 1038, 468–479. doi: 10.4028/www.scientific.net/MSF.1038.468