Люмінесцентне одношарове покриття для зовнішньої поверхні пожежних напірних рукавів

 

Кудін Олександр Михайлович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0003-4788-6665

 

Горонескуль Маріанна Миколаївна

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0002-3550-7640

 

Андрющенко Любов Андріївна

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0001-7866-9896

 

Борисенко Віталій Григорович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0003-1115-8666

 

DOI: https://doi.org/10.52363/2524-0226-2022-36-19

 

Ключові слова: люмінесцентне покриття, полімерна композиція, захисне покриття, вогнестійкість, пожежні рукави

 

Анотація

Розглянуто експлуатаційні характеристики пожежних напірних рукавів,такі як: механічна міцність, гідрофобність, стійкість до впливу кліматичних факторів, термо- та вогнестійкість, видимість у темряві тощо, в залежності від наявності зовнішнього захисного покриття і його компонентного складу. Саме вплив компонентного складу люмінесцентних покриттів на характеристики виробів був об’єктом досліджень. Показано, що перспективною полімерною основою флуоресцентних покриттів є силіконовий еластомер Sylgard-184; ефективною флуоресцентною добавкою зеленого кольору є кумарин-7, який надає покриттю бажаного жовтого кольору; введення наповнювача галуазиту до складу люмінесцентного шару дозволяє істотно збільшити адгезію покриття до підкладки. Розглянуто багатошарову структуру покриттів і перспективні матеріали для створення флуоресцентних покриттів для пожежних напірних рукавів. Показано, що за певних умов число шарів захисного покриття можна скоротити до одного за рахунок суміщення декількох функцій одним шаром. Встановлено, що вогнестійкість тканинної підкладки не погіршується після нанесення флуоресцентного покриття, захисні властивості одношарового покриття дозволяють підвищити стійкість тканини до УФ-світла і негативного впливу атмосферних чинників, тим самим запобігаючи деградації характеристик тканинного каркаса під час експлуатації. Показано, що механічні характеристики отриманих зразків не змінюються після кліматичних випробувань, що дозволяє прогнозувати збільшення терміну експлуатації. Запропонований склад композиції і спосіб нанесення люмінесцентного покриття є більш простим у порівнянні з аналогами і дозволяє зменшити товщину та вагу одношарового покриття, тканина стає більш м’якою і зручною, каркас пожежних напірних рукавів не втрачає гнучкості, а покриття є багатофункціональним.

 

Посилання

  1. ДСТУ 9069:2021. Протипожежна техніка. Рукави пожежні плоскоскладані для пожежно-рятувальних автомобілів. Загальні вимоги та методи випробування. [Чинний від 2021-08-01]. Вид. офіц. Київ : Укр НДНЦ, 2021. 24 с. URL: http://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page.html?id_doc=93904
  2. Довідник пожежного-рятувальника. Харків: НУЦЗУ, 2017. 114 с. URL: https://dsns.gov.ua/upload/9/5/7/7/2018-10-2-112-dovidnik-pozeznogo-ryatuvalnika-2018.pdf.
  3. Yong-Taek H., Byung-Gyun N., Se-Hong M. The Development of High Pressure Long Distance Fire-fighting Hose with Phosphorescent Performance. Fire Science and Engineering. 2017. Т. 31. № 5. С. 63–69. doi: https://doi.org/10.7731/KIFSE.2017. 31.5.063
  4. Fire Hose of Syntex Signal with fluorescence coating : веб-сайт URL: https://en.osw-eschbach.de/fire-fighting-hoses/syntex-signal-extra-robust-gelb/
  5. Рукава пожежні напірні Aquasila : веб-сайт URL: http: //www. Aquasila.org.ua
  6. Xiong G., Zhang Z., Qi. Y. Effect of the properties of long afterglow phosphors on the antifouling performance of silicone fouling-release coating. Progress in Organic Coating. 2022. Vol. 170. P. 106965. doi:https://doi.org/10.1016/j.porgcoat.2022.106965
  7. Андрющенко Л. А., Борисенко В. Г., Горонескуль М. М., Кудін О. М. Евакуаційні знаки з люмінесцентними покриттями на основі еластомеру Sylgard-184. Надзвичайні ситуації: попередження та ліквідація. 2021. Т. 5. № 2. С. 5–18.
  8. Fire Retardant Polymersand Composite Materials (under D.-Y. WangEd.).Woodhead Publishing. 2016. 342 p. URL:http://surl.li/dqznc
  9. Skorodumova O.; Tarakhno O.; Chebotaryova O.; Hapon Y.; Emen F. Formation of Fire Retardant Propertiesin Elastic Silica Coatingsfor Textile Materials. Problems of Emergency Situations: Materialsand Technologies. 2020. P. 25−31. doi:https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.1006.25
  10. Спосіб нанесення люмінесцентного покриття: пат. 147605 Україна :МПК A62B 3/00, A62B 17/00, C09D 5/00. № u202007407; заявл. 20.11.2020; опубл. 26.05.2021; Бюл. № 21. URL: http://29yjmo6.257.cz/bitstream/123456789/13248/ 1/pat_147605.pdf
  11. Тарахно Е. В., Андрющенко Л. А., Кудин А. М., Трефилова Л. Н. Применение кремнийорганических материалов для огнестійкого защитного обмундирования. Проблемы пожарной безопасности. 2014. № 36. С. 243–258. URL:https://nuczu.edu.ua/sciencearchive/ProblemsOfFireSafety/vol36/tarahno_trfilova.pdf
  12. Moiz Arsheen, Padhye Rajiv, Wang Xin. Durable Superomniphobic Surfaceon Cotton Fabricsvia Coating of Silicone Rubber and Fluoropolymers. Coatings. 2018. Vol. 8. P. 104. URL: https://doi.org/10.3390/coatings8030104
  13. Glow in dark composition formula with different afterglow colors and methods of processing: pat. WO 2007052092 A1 : Int. Cl. B32B 27/20 (2006.01).№ PCT/IB2005/053594; declareted: 03.11.2005; published: 10.05.2007 URL: https://patents.google.com/patent/WO2007052092A1/en
  14. Shpilinskaya A. L.; Кudin A. M.; Andryushchenko L. A., Didenko A. V., Zelenska O. V. A protective hydrophobic coating for CsI(Tl) crystals. Instr. Exp. Technique. 2020. Vol. 63(1). P. 30–33. doi:https://doi.org/10.1134/S0020441219060137
  15. Luminous, reflective and color-changing fire hose: pat. CN203763745U:Int. Cl. A62C 33/06 (2006.01). № CN201420190112.3U);declareted:18.04.2014; published:13.08.2014. URL: https://patents.google.com/patent/CN203763745U/en
  16. Vohlidal J. Polymer degradation: a short review. Chemistry Teacher International. 2020. Vol. 3(2). P. 213–220. doi:https://doi:10.1515/cti-2020-0015
  17. Kudin A. M.; Andryushchenko L. A., Gres’V.Yu.,Didenko A. V., Charkina T. A. How the surface-processing conditions affect the intrinsic luminescence of CsI crystal. J. Opt. Technology. 2010. Vol. 77(5). P. 300–302. doi:https://doi:10.1364/JOT.77.000300
  18. Olewnik-Kruszkowska E., Brzozowska W., Adamczyk A., Gierszewska M., Wojtczak I., Sprynskyy M. Effect of Diatomaceous Biosilica and Talc on the Properties of Dielectric Elastomer Based Composites. Energies. 2020. Vol. 13(21). P. 5828–5845. doi:https://doi.org/10.3390/en13215828
  19. Elastomer Sylgard-184 : веб-сайтURL: www.dow.com/en-us/pdp.sylgard-184-silicone -elastomer-kit.01064291z.html#overview
  20. Гриньов Б. В., СахноТ. В., Сенчишин В. Г. Оптичн опрозорі та флуоресціюючі полімери. Харків: Інститут монокристалів, 2003. 576 с.
  21. Andryushchenko L. A., Vinograd E. L., Gavrilyuk V. P., Grinev B.V., Kudin A. M., Charkina T. A. Effect of Optical Selectivity and Surface Condition of CsI Crystals on Their Scintillation Parameters. Instr. Exp. Techniques. 1997. Vol. 40. № 4. P. 454–456.
  22. Goriletsky V. I., Zaslavsky B. G., Zosim D. I., Charkina T. A., Trefilo-va L. N., Renker D., Ritt, S., Mzavia, D. A. Functional possibilities of organosilicon coatings on the surface of CsI-based scintillators.Nucl. Instr. Meth. Phys. Research. 2002. Vol. 486(1–2). P. 40–47. doi:https://doi.org/10.1016/S0168-9002(02)00672-1
  23. Krasovitskii B. M., Bolotin B. M., Organic luminescent materials.VCHWeinheim, 1988. 340 p.
  24. Duarte F. J., Hillman L. W. (Eds). Dye Laser Principles with Applications (Quantum Electronics – Principles & Applications Series). New York: Academic Press Inc. 1990.472 p.
  25. Lambourne R.; Strivens T. A. (Ed). Paints and surface coatings. Theory and practice. 2nd ed. Cambridge :Woodhead Publishing Ltd, 1999. 784 p.
  26. Makhlouf A. S. H., Scharnweber D. Handbook of Nanoceramic and Nanocomposite Coatings and Materials. Butterworth-Heinemann, Elsevier, 2015. 688 p. URL: https://www.researchgate.net/profile/Zainab-Raheem-2/publication/333520255_ Handbook _of_Nanoceramic_and_Nanocomposite_Coatings_and_Materials_ PDF Drivecom/links/ 5cf1725429 9bf1fb184e71d7/Handbook-of-Nanoceramic-and-Nanocomposite-Coatings-and-Materials-PDF Drivecom.pdf
  27. Articles exhibiting durable fluorescence: pat. EP0489561A1 : Int. Cl. B44F 1/04, G09F 13/20. №91311189.4; declareted: 06.12.1990; published: 10.06.92; Bul. №92/24, 16. URL: https://patents.google.com/patent/EP0489561A1
  28. Alhhuthali A.; Low I. M. Influence of halloysite nanotubes on physical and mechanical properties of cellulose fibers reinforced vinyl ester composites. J. Reinforced Plastics and Composites. 2013. Vol. 32(4). P. 233–247. doi: https://doi:10.1177/ 0731684412467392
  29. Peng Y, Daoyong T., Bergaya F. Properties and applications of halloysite nanotubes: recent research advances and future prospects. Applied Clay Sci. 2015. Vol. 112–113. P. 75–93. doi:https://doi.org/10.1016/j.clay.2015.05.001
  30. Lvov Y., Wang W., Zhang L. Halloysite Clay Nanotubes for Loading and Sustained Release of Functional Compounds. Advanced materials. 2016. 28(6): 1227–1250. doi:https://doi.10.1002/adma.201502341
  31. Wei W., Minullina R., Abdullayev E. Enhance deficiency of antiseptics with sustained release from clay nanotubes. RSC Advances. 2014. Vol. 4. Р. 488–494. doi: https://doi:10.1039/C3RA45011B
  32. Liu M., Jia Z., Jia D., Zhou C. Recent advance in research on halloysite nanotubes-polymer nanocomposite. Progress in Polymer Science. 2014. Vol. 39(8). P. 1498–1525. doi:https://doi.org/10.1016/j.progpolymsci.2014.04.004
  33. Wan L, Deng C, Zhao Z-Y, Chen H, Wang Y-Z. Flame Retardation of Natural Rubber: Strategy and Recent Progress (Review).Polymers. 2020. Vol. 12. P. 429–453. doi:https://doi:10.3390/polym12020429
  34. Crawford R., Ivanova E. Super hydrophobic surfaces. Elsevier Inc. 2015. 180 p. URL: http://surl.li/dqsgg
  35. Bai Y, Zhang H, Shao Y, Zhang H, Zhu J. Recent Progresses of Superhydrophobic Coatings in Different Application Fields: An Overview. Coatings. 2021. Vol. 11. № 2. P. 116–130. doi:https://doi.org/10.3390/coatings11020116
  36. Well-Chem URL: https://well-chem.prom.ua/ua/p273516782-gidrofobizator-dlya-tkanej.html
  37. Dynasylan ® F8815 URL:https://products.evonik.com/assets/31/43/ 163143.pdf