Антипирены для древесины и его необходимость - это суровая реальность, и вопросом огнезащиты своего строящегося или уже построенного деревянного дома задается каждый владелец. Специальные средства защиты дерева от воспламенения, повышающие устойчивость пиломатериала к действию огня, все называют антипиренами, но механизм и действие различных антипиренов на древесину, находящуюся под воздействием пламени, отличается принципиально. Форма выпуска огнезащитных составов - жидкости, пасты и порошки.
Вопрос о том, что антипирены - это химические средства, и благоприятными для экологической чистоты дерева они по определению быть не могут, понятен. Многие антипиреновые добавки для древесины, которые производители вводили и в состав пропиток для мебели, штор, ковров и даже игрушек для детей, уже десять лет как запрещены к применению в странах Европы. Известно, что обработанная древесина всегда будет испарять какое-то количество антипиренов в воздух помещения, и возможно, это количество в помещении способно вызвать аллергию. Многое зависит и от организации вентиляции в доме, и от особенностей работы отопительной системы, но даже при самых благоприятных условиях химические вещества антипиреновой защиты в воздух попадать будут, и далеко не все они безопасны. Например, производители давно не скрывают тот факт, что одни из самых эффективных пропиток, применяющиеся в основном для общественных зданий, и содержащие соединения хрома - при изучении специалистами показали наличие канцерогенных свойств.
Антипирены, экология и здоровье
Понятно, что после проведения исследований, которые заказывают фирмы-производители средств химической защиты, абсолютно все результаты в открытом доступе мы увидеть не сможем. Но в любом случае, если фирма-производитель имеет российский и международный сертификат безопасности, который подтверждает высокую степень экологичности, разумно предполагать, что здоровье жильцов не будет подвергаться опасности. Приобретать же химические защитные средства от неизвестных производителей без документов, естественно, ни один владелец не будет.
Когда строиться баня, дачный домик, беседка или деревянное основание для патио, при планировании устроить в дальнейшем мангал, кострище или отрытую печь - рациональным решением будет использовать современные защитные химические технологии по полной программе. Большинство эффективных антисептиков и антипиренов нельзя назвать полностью безвредными для здоровья, но и на открытой площадке патио, и в беседках, и даже в бане человек находится довольно короткое время, а зачастую - как в патио - и на открытом воздухе. Кроме того, бани без хорошей вентиляции не строятся. Применение антипиренов в таких случаях безопасно и оправдано.
Один из нюансов правильного применения средств химической защиты: специалисты настоятельно рекомендуют проводить периодические обработки и пропитки древесины одними и теми же составами. Только практикующие химики способны спрогнозировать, какие именно химические реакции возможны при повторной обработке поверхности антипиреном другого состава. В лучшем случае «все обойдется», и средства окажутся инертными друг к другу. Но рассчитывать на стихийную удачу там, где процессы основаны на химических реакциях, по меньшей мере неразумно: возможен и негатив разного рода - потеря антипиренами части огнезащитных свойств, или же очень опасные последствия неграмотной обработки, когда результатом реакций станет выделение и испарение с обработанных поверхностей токсинов или вредных веществ. Консультация со специалистом при смене метода и средства огнебиозащитной обработки деревянного дома - единственно разумное решение.
И все же выбор между абсолютной экологической чистотой и пожарной безопасностью однозначен - защищать деревянные дома от огня приоритетно. Когда строится новый дом из бруса или бревна, или же ремонтируются полы с заменой на деревянный массив, то вопрос пропитки антипиренами следует выяснить досконально - обработал ли производитель пиломатериал и каким конкретно средством? Если достоверно известно, что клееный профилированный брус или массивная шпунтовая доска для пола прошли обработку современными средствами в процессе производства, то возможно - верным выбором будет экологичность. При этом основное внимание владелец дома уделит защите от возгораний:
- Оптимизации печного отопления и его контроля;
- Грамотно обустроенной котельной;
- Устройству качественно защищенной электропроводки, целости изоляции которой не опасны осадки и движение деревянного строения;
- Грамотному вводу электропитания в здание;
- Современным приборам для защиты электросети от перегрузок - дифавтоматам и УЗО, профессиональному выбору схемы и метода защиты;
- Грамотно устроенному заземлению;
- Рациональному подходу к устройству и методу молниезащиты сооружения;
О процессах горения древесины
Природное происхождение древесины обуславливает свойства этого строительного материала, одно из которых минимизировать непросто: легкость воспламенения дерева и быстроту его сгорания, время которого составляет считанные минуты. Прямой термический контакт древесины приводит к почти моментальному обезвоживанию волоконной структуры, при одновременном выделении кислорода в результате распада воды. Следующий этап процесса наступает почти мгновенно - волокна тлеют с образованием так называемого древесного газа, который имеет свойства воспламеняться даже не в открытом огне, а лишь при действии горячего воздуха.
Практические данные о скорости пожаров деревянных строений известны большинству людей и говорят о том, что необработанное от огня дерево строительных конструкции горит до полного обрушения не более двадцати минут, а несовместимые с дальнейшей эксплуатацией дома трещины и дефекты узлов и деталей несущих конструкций возникают намного раньше. Времени на эвакуацию людей и максимальное сбережение имущества слишком мало. Обработка антипиренами как минимум дает время до разрушения строений - от получаса до 40-50 минут, этого может быть достаточно, чтобы не только обеспечить безопасность жильцам, но и принять эффективные меры борьбы с огнем.
Огнезащитное действие антипиренов
Абсолютного способа защитить древесину от открытого пламени наукой до сих пор не изобретено, все имеющиеся средства позволяют лишь замедлить воспламенение и дать выигрыш во времени, чтобы ликвидировать огонь. Методы защиты основаны на введении в древесину достаточного количества химического вещества - антипирена. Защитное воздействие антипиренов может быть активным и пассивным, и основано на сочетании вызываемых ими физических и химических процессов, возникающих под действием открытого огня на древесину:
- Входящие в состав антипиренов легкоплавкие вещества (соли борной кислоты, соли фосфорной и кремниевой кислот) плавятся. Оплавление в виде пленки на поверхности деревянного элемента ограничивает доступ кислорода, образуется негорючая корка. Кроме того, значительное количество тепла израсходовано на плавление антипирена. В результате происходит повышение общей термостойкости конструкции, и для воспламенения дерева тепловой энергии недостаточно;
- Разлагаются газообразующие вещества с выделением аммиака или сернистого газа, которые не поддерживают горение. Разложение солей приводит к выделению негорючих газов, оттесняющих кислород от древесных поверхностей и препятствующих горению;
- Антипиреновые составы, основа которых - фосфорорганические соединения, вспучиваются при контакте с огнем, и поверхность древесины защищается вспененной оболочкой. Газы, которые выделяются при этом, создают дополнительный защитный слой. Пенистая «шуба» препятствует контакту поверхности дерева с пламенем и замедляет распространение огня;
Большинство антипиренов содержат кроме огнезащитных компонентов антисептические (биоцидные добавки), предотвращающие биологическое заражение дерева: появление и рост плесневых культур, гниение, синеву, а также отпугивающие насекомых-вредителей. Называются подобные средства огнебиозащитными.
Методы применения антипиренов
В бытовых условиях и на стройплощадке огнезащитный состав наносится кистями, валиками или с помощью распылителя на поверхность деревянной конструкции или детали. Но такая защита не может быть продолжительной, поскольку состав недостаточно глубоко проникает в структуру древесины, и обеспечивает только поверхностную защиту от огня.
Максимально эффективны методики обработки:
- Автоклавная обработка. Детали из дерева пропитывают антипиреном под высоким давлением, а после выдерживания в автоклаве просушивают.
- Горячехолодные ванны в растворе антипирена. При попеременном выдерживании деревянных деталей в горячей и холодной ваннах в капиллярах древесины происходят процессы разрежения воздуха и всасыванием раствора. Данные методы позволяют задержать в древесине до 50 кг сухих солей на кубометр дерева. Обработанные деревянные элементы относят к трудновоспламеняемым - группа защиты Г2.
- Диффузная пропитка. Обрабатывают влажную древесину пастой из антипиренов и клейкого набухающего вещества в течении длительного времени - более 100 суток. Пасты содержат большие концентрации солей, инициирующие повышение осмотического давления в порах древесины и тем самым проникновение в эти поры антипирена. Метод применяют при обработке сырого лесного материала.
- Метод обработки органическими антипиреновыми составами. Применяются растворы, имеющие малое поверхностное натяжение. Составы имеют компоненты из растворителей - ксилола, дихлорбензола, лигроина и т. подобных, а также отходов нефтяного производства - масел сланцевого, антраценового и каменноугольного. Вводятся гидрофобизирующие добавки в виде канифоли и парафина. Растворы заполняют капиллярные структуры дерева и клетки, и когда растворитель испаряется из раствора, гидрофобизаторы образуют внутрикапиллярный барьер; кислород и влага не проникают в структуру дерева снаружи, а при повышении температур в результате контакта дерева с огнем диффузия древесного горючего газа изнутри становится невозможна.
Формы выпуска огнезащитных средств
- Пропитка - водный раствор, способный глубоко проникать в структуру дерева;
- Лак - образует на поверхностях дерева защиту в виде прозрачной тонкой пленки, препятствующей быстрому нагреву и возгоранию;
- Краска, эмаль - дополнительная функция декора поверхности плюс к защите от огня;
- Паста для обмазки - состав предназначен для огнезащиты древесины в условиях контакта с пламенем, декоративными качествами не обладает;
- Порошок - для нанесения методом напыления на деревянные поверхности требуется специальное оборудование;
Огнезащитные средства выпускаются для внутренней и фасадной обработки. Обработка внутри помещений выполняется экологически чистыми и стойкими к агрессивным средам и воде растворами, например - предназначенными для пропитки деревянных конструкций и обшивки бань и ванных комнат. Фасады обрабатывают антипиренами, имеющими стойкость к воздействию атмосферных факторов, перепадов температур в диапазоне, УФ-лучам. Также антипирены делят на глубоко проникающие и действующие поверхностно.
Антисептические и огнезащитные средства для древесины часто производят одни и те же фирмы. Из наиболее популярных и востребованных средств можно назвать:
Комплексные огнебиозащитные средства Сенеж. Предназначены для повышения стойкости дерева в открытом огне и одновременно защищают от биологического негатива - гнили, насекомых. Препаратами Сенеж обрабатывают наружные стены перед финишной окраской, которую производят немедленно после просушки нанесенного слоя. Защитный слой нельзя оставлять на воздухе, поскольку состав содержит быстро выветривающиеся компоненты.
Комплексная огнебиозащита средствами Неомид. Высокоэффективным защита от возгорания и биологических заражений. Наносятся средства Неомид на неокрашенную деревянную поверхность конструкций и деталей после механической обработки и пропитки пленкообразующим составом. Пригодны и для внутренних и для наружных работ. Старое дерево и пораженные грибком поверхности перед огнезащитной обработкой обрабатывают отбеливающим антисептиком, при сильном поражении - фунгицидным средством.
Антисептик с огнезащитным действием. Марка Пирилакс отличается очень длительными сроками действия препаратов. Пропитка возможна не только снаружи дома, для фасада и ландшафтных форм из дерева, но и внутри помещений. Составы характеризуют как отличную защиту от плесневых и деревоокрашивающих грибков (причину появления синевы и серых пятен древесины). Дополнительное свойство - усиление устойчивости древесины при контакте с открытым пламенем, снижение риска растрескивания деталей из дерева, замедление старения и повышение общего срока службы деревянных конструкций. Пирилакс можно совмещать с ЛКМ и применять под финишную окраску. Производители средств Пирилакс указывают на упаковках продукта сроки обеспечения антисептической защиты и огнезащиты более 15 лет, при экологической чистоте препарата и всех его компонентов. Для бытовых целей обычно рекомендуют применять составы марки Пирилакс.
Рынок предлагает широкий ассортимент огнезащитных средств отечественного и зарубежного производства. При выборе необходимо проверять наличие сертификата, и основывать выбор на технических характеристиках и методах нанесения огнезащитного средства, которые должны содержаться в инструкции производителя на упаковке продукта.