Inventors of bullet-proof wood create fire-proof wood — ABC Chemicals


Огнестойкий конструкционный материал может быть изготовлен путем химического размягчения и сжатия древесины для удаления промежутков между стенками ячеек. При сгорании полученный материал образует защитный слой полукокса на внешней стороне, что помогает сохранить его внутреннюю прочность.

Использование древесины в конструкционных применениях ограничено как присущей ей воспламеняемостью, так и подверженностью быстрому разрушению при горении. Древесину можно сделать более пожаробезопасной с помощью химической обработки — например, путем инъекций галогенированных антипиренов или покрытий из неорганических наночастиц — но эти подходы, как правило, либо чрезмерно дороги, не соответствуют стандартам охраны окружающей среды и здоровья, либо приводят к недостаточной прочности конструкции.

Лянбин Ху и его коллеги из Университета Мэриленда в США показывают, что их процесс создания пуленепробиваемой древесины путем уплотнения (см. Видео) также придает огнеупорные свойства без использования потенциально токсичных или экологически вредных материалов.




Уплотненный материал, который Ху называет «супердерево», создается путем химической обработки древесины сначала гидроксидом натрия и сульфитом натрия для частичного удаления лигнина, органического полимера, который делает стенки клеток жесткими. Последующее горячее прессование создает плотный ламинированный материал, свободный от просвета — крошечные каналы, которые создают пористую структуру, снабжая кислородом и увеличивая воспламеняемость.

Исследователи обнаружили, что при сгорании модифицированная структура вызывает образование плотного изоляционного слоя на поверхности материала. Вместе эти свойства могут удвоить время воспламенения материала и уменьшить его максимальную скорость тепловыделения более чем на треть.

Inventors of bullet-proof wood create fire-proof wood - ABC Chemicals

Ху говорит, что свежепрессованный материал обладает не только в три с половиной раза большей прочностью при сжатии, чем обычная древесина, но и «уплотненная древесина демонстрирует более чем 82-кратное увеличение прочности на сжатие по сравнению с натуральной древесиной после воздействия пламя в течение 90 секунд ». Если он используется для строительства, добавляет он, обработанная древесина «может эффективно предотвратить разрушение и разрушение деревянных конструкций и сэкономить драгоценное время при пожаре».

Ричард Халл, исследователь в области пожарных наук из Университета Центрального Ланкашира, который не принимал участия в этом исследовании, говорит о скептицизме, отмечая, что, поскольку лигнин является наименее легковоспламеняющимся компонентом древесины, делигнификация является необычной стратегией, чтобы сделать древесину более огнестойкий материал. «Небольшие улучшения воспламеняемости обусловлены повышенной плотностью и пониженной пористостью, но этого также можно достичь с помощью более дешевых неорганических добавок, формирующих уголь», — отмечает Халл. Он добавляет, что наряду с затратами на процесс тот факт, что древесина продается в натуральном выражении, означает, что уплотнение повысит цену материала.







Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *