تبلیغات
وبلاگ جامع صنایع چوب و کاغذ - کند سوز کننده ها
 
درباره وبلاگ


به وبلاگ خودتون خوش آمدید. ابوالفضل شکیبی کارشناس ارشد صنایع چوب و کاغذ از دانشگاه تربیت مدرس. با توجه به کمبود منابع تخصصی فارسی در زمینه صنایع چوب و کاغذ هدف از ایجاد وبلاگ معرفی و جمع اوری این منابع به صورت متمرکز و همچنین آپلود کتاب های لاتین در زمینه های مختلف صنایع چوب و کاغذ است. لذا از دوستان عزیز به عنوان نویسنده دعوت می نمایم و همچنین دوستانی که مطالبی در این زمینه دارند خواهشمندم مطالب خود را ارسال کنند تا با نام خودتان در سایت قرار بگیرد. تا بتوانیم یک وبلاگ جامع داشته باشیم.

مدیر وبلاگ : ابوالفضل شکیبی
جستجو

آمار وبلاگ
  • کل بازدید :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :
وبلاگ جامع صنایع چوب و کاغذ




مقدمه:

طبیعت اشتعال پذیری چوب گاهی دلیل انتخاب ماده دیگری به جای آن در مصارف ویژه است. اشتعال پذیری چوب در مورد اعضای بزرگ ساختمانی مسئله چندان حادی نیست. ولی در خصوص اعضای كوچك و پانل ها به توجه خاص نیاز دارد وقتی مقاومت به اشتعال مد نظر باشد چوب را با مواد كاهنده سرعت اشتعال تیمار می كنند.

هنگامی که بشر استفاده از چوب برای ساختمان ها را آغاز کرد ، حتما به این نکته پی برده بود که چوب نیاز به حفاظت در برابر آتش دارد. یونانیان باستان اقدام به خیساندن چوب آلات در آب دریا می کردند. مصریان از محلول زاج سفید استفاده می کردند. رومیان بهمراه استفاده از شیوه های خیساندن سطوح چوب را با مخلوطی از رس ، آهک و خاک رس اندود می کردند و روشن است که این مخترعان عهد باستان دریافته بودند که یا باید مواد شیمیایی را از طریق خیساندن به داخل چوب نفوذ داد و یا سطح آن را با مواد شیمیایی اندود کرد . شاید این امر بدیهی باشد چرا که آتش ابتدا سطح چوب را تحت تاثیر قرار می دهد لذا این تیمار های سطحی از احتراق های پی در پی و گسترش آتش ، با استفاده از آغشتن مواد شیمیایی بر روی سطح چوب ، جلوگیری می نماید.

 چوب الاتی که به وسیله کندسوزکننده های انحصاری تیمار شده باشند ،به طور موثری در برابرآتش مقاوم شده و دامنه گسترده ای از مصارف مختلف دارند. برای مثال چوب های تیمار شده می توانند در کارخانه ها ، مدارس ، هتل ها ، ساختمان های چند طبقه ، فروشگاه ها ، تئاتر ها و انبار ها مورد استفاره قرار گیرند . کندسوزکننده ها نقش مهمی در محافظت شمع های معادن ، قسمت های چوبی کشتی های نظامی ، کشتی های مسافرتی و کوپه های قطار بازیمی کند . احتمالا بیشترین حجم کندسوزکننده که برای منظور خاصی مصرف شده باشند در ساخت آشیانه هواپیما ها در آمریکا در طی جنگ جهانی دوم بوده است.

 

 

 

                کند سوز کننده ها      

 

 

   برای سوختن یك ماده اكسیژن كافی باید فراهم باشد و دما نیز به سطح اشتعال برسد. تیمارهای كاهنده سرعت اشتعال به این منظور انجام میشود كه یك یا هر دوی این شرط كاهش یابد. مواد كاهنده سرعت اشتعال بر اساس تقلیل سرعت سوخت به 5 دسته تقسیم میشوند:

1-   مانع مكانیكی آتش سوزی كه نوعی اندود كردن مواد است و برای نرسیدن اكسیژن كافی جهت سوخت صورت می گیرد.

2-   تیمار با ماده ذوب شدنی كه در دمای بالا ذوب شده و دمای قابل اشتعال را پایین تر از شروع اشتعال تقلیل میدهد.

3-   تیمار با ماده كف كننده كه یك مانع حرارتی بین منبع حرارتی و ماده قابل اشتعال ایجاد می نماید این كف توسط ماده تزریق شده در چوب با حرارت ایجاد می شود.

4-   با كاهش گاز های قابل اشتعال توسط گاز سنگین كه ماده شیمیایی كاهنده اشتعال تولید می كند.

5-   ماده حفاظتی زغالی كه با افزایش سطح زغالی ماده تركیب ایزوله حرارتی ایجاد می كند.

انواع تیمار های کند سوز کننده:

دو نوع تیمار برای كند سوز كننده ها شناخته شده است یكی اشباع تحت فشار و دیگری اندود سطحی.        

الف): تیمار های اشباعی تحت فشار:

این نوع كند سوز كننده ها با روش سلول پر به درون چوب نفوذ كرده و آن را اشباع می كنند . تعداد زیادی مواد شیمیایی و مخلوط های مختلف برای تیمار های اشباعی پیشنهاد شده است ولی تمامی روش های تجاری از مخلوط مشابهی از نمك های معدنی استفاده می كنند.

این نوع مواد عمدتا بر پایه مخلوط های سولفات، فسفات آمونیوم مواد ضد خورندگی مواد حفاظتی و نمك های كند سوز كننده دیگری از قبیل اسید بوریك یا كلروروی می باشند

(فسفات آمونیوم- سولفات آمونیوم بوریك اسید بوراكس گوانیل اوریا فسفات  - ملامین مونو فسفات گوانیدین فسفات )

نمک های معدنی برای کندسوز کردن ارزان است و همچنین به کاربردن آنها آسان است.

کندسوز کننده های جدیدتر ی که نمک فسفات را از یک ترکیب آلی تشکیل میدهند عبارتند از:

GUANIDINE PHOSPHAT- GUANYLURIA PHOSPHAT – MELAMINE MONOPHOSPHAT) (

دیگر ترکیبات کندسوزکننده از قبیل پلی فسفرآمید ها فسفریل آمیدها و ترکیبات فسفونیتریلیک به صورت تجارتی برای تولیدات چوبی استفاده نمی شوند.




برای کندسوز کننده ها روش سلول پر به طور اختصاصی بکار میرود چرا که روش های قلم موکشی ،اسپری و یا غوطه وری آن مقدار لازم نمک کندسوزکننده را به داخل چوب نفوذ نمی دهند تا حفاظت موثری در مقابل آتش بدست آید با این حال روش انتشار ، روش جابجایی شیره گیاهی ،و تانک گرم و سرد نیز میتواند مورد استفاده قرار گیردولی تا به حال از آنها استفاده نشده است چرا که ممکن است کنترل کمتری نسبت به روش سلول پر بر روی عملیات تیمار داشته باشند در حقیقت با این روش مسئول کارخانه می تواند غلظت محلول ، فشار و مدت زمان خلا را تغییر داده تا برای چوب الات با نفوذ پذیری های متفاوت مناسب گردند. توجه کنید غلظت محلول های کندسوزکننده معمولا 13 درصد می باشد این درصد زیاد را با 3 درصد مواد حفاظتی مقایسه کنید. مقدار نمکی که به درون حجم مشخصی از چوب وارد می شودمعمولا 5 تا 10 برابر بیشتر از مواد حفاظتی است.                  

ب ) : اندود های سطحی:

ساخت ساختمان های نو مطابق با مقررات کنترل و حفاظت از آتش سوزی کار ساده ای است چرا که هر نوع چوب آلات تیمر شده با کندسوزکننده ها را میتوان بدون مشکل تهیه و نصب کرد ولی مطابقت دادن ساختمان های سرپا با مقررات تازه وضع شده دشوار است.

روشن است که بیرون کشیدن چوب آلات تیمار آنها و سپس برگرداندن آنها به وضع اولیه کاری است غیر عملی و بنابراین به جای این کار چوبالاتی را که خطر آتش سوزی آن ها زیاد است با اندود های سطحی محافظت کننده می پوشانند.

اندود های سطحی باعث میشود که آتش در سطح یک تکه چوب گسترش نیابد. از آنجاییکه این مواد بر روی چوب های رونمای ساختمان اعمال می شوند یا باید پرداخت نهایی صاف و یکنواختی را ارائه دهند تا به زیبایی و رنگ طبیعی چوب آسیبی وارد نیاورد همچون چوب های به کار رفته در دیوارکوب ها و یا پرداخت نهایی کیفیت بسیار بالا و شبیه چوب آلاتی که رنگ شده اند ارائه دهد. در حقیقت بسیاری از پوشش های سطحی اساسا رنگ های مورد استفاده در دکور سازی می باشند که مواد کندسوزکننده نیز به آنها اضافه شده است. با این حال آنها را نباید به نام رنگ خواند چرا که بر خلاف رنگ های زیبا ساز با هر وسیله ای که اعمال میشود باید لایه ای به ضخامت معین بر روی سطح چوب ایجاد نمایند در غیر این صورت کارآمد نخواهند بود. دو نوع اندود وجود دارد:

اندودهای آماس کننده:

این اندودها هر گاه در معرض آتش قرار گیرند ابتدا نرم شده و سپس گازهای غیر آتش زا تولید می کنند . این گاز ها توسط لایه کندسوزکننده محصور شده و باعث می شوند لایه حبابی شکل شده و حالت کف مانندی به خود بگیرد که گاهی تا 50 برابر ضخامت لایه اولیه میرسد . در این مرحله ماده کندسوزکننده سخت شده و لایه عایقی از کربن برای محافظت از سطح چوب در مقابل آتش ارائه می دهد .

اندودهای آماس کننده از چندین ماده شیمیایی پیچیده ساخته می شوند :محتوی عامل دهش میباشند که گاز هایی را تولید میکند ، منبع کربن که لایه عایق را ایجاد می کند ، و یک عامل آبگیر که باعث سخت شدن کف حاصله میشود . این مواد به همراه رزین ها ، رنگدانه ها ، و دیگر مواد مورد نیاز برای تولید یک اندود خوب ،در یک حلال پراکنده شده و مورد استفاده قرار می گیرد

اندودهای غیر آماس کننده:

متداول ترین این نوع از موادی ساخته شده که هنگام بروز حرارت به صورت شیمیایی عمل کرده و با فرایند سوختن مداخله می کند . دیگر انواع اندود بر پایه سیلیکاتها یا بورات ها استوارند که هنگام آتش سوزی ذوب می شوند و تشکیل لایه محافظ شیشه ای شکلی می دهند . نوع دیگر بر پایه رنگی استوار است که محتوی فیبر های آزبستوز می باشد . البته هیچ یک از این انواع همانند انواع آماس کننده کارآمد نمی باشند

اندود های سطحی در ساختمان هایی همچون دبیرستان ها ، ورزشگاه ها ، بیمارستان ها ، هتل ها ، موزه ها ، رستوران ها ، اشپزخانه ها و حتی آزمایشگاه هایی که از چوب های قابل حمل و نقل برای سیاحان ساخته شده استفاده می شوند . در تمامی این موارد چوب های تیمار شده با کندسوزکننده ها به ساکنان زمان کافی برای ترک ساختمان در موقع آتش سوزی میدهند.

اندود های کند سوزکننده در طول عمر خود با ید زیبایی و مقاومت متناسب خود در مقابل آب و فرسودگی را حفظ نمایند. حتی اگر ظاهر اندود تغییراتی داده و کثیف جلوه کند کیفیت کندسوزکننده بودن آن هیچ گاه نباید کاهش یابد چرا که به محض اینکه آتشی شعاه ور شود، این مواد باید سریعا واکنش نشان دهند تا از سطح چوب محافظت نمایند.

بدلیل حساسیت های رطوبتی از این اندود ها در محیط سرباز هیچ گاه نباید استفاده کرد.

شیمی تخریب گرمایی چوب :

 هنگامی كه چوب حرارت میبیند پیوند های شیمیایی آن در دمای حدود 175 درجهشروع به گسستن میكند.

چوب در حرارت 100 تا200 درجه در غیاب هوا فراورده های غیر آتشگیر از قبیل دی اكسید كربن و بخار آب از  فرمیك اسید و استیك اسید بوجود میآورد. در حدود 200 درجه كربوهیدرات ها میشكنند و تولید گاز های آتشگیر می نماید كه به محیط اطراف پخش می شود.  در دمای بالاتر از 450 درجه تولید گاز های آتشگیر پایان می یابد  و زغال برجای می ماند.

سلولز در دمای 260 تا 350 درجه سانتی گراد تخریب می شود كه این هست عامل اولیه برای تولید گاز های آتشگیر.

تخریب حرارتی سلولز در حضور آب ، اسید ها و اكسیژن تسریع می شود همچنان كه دما افزایش می یابد درجه پلیمریزاسیون سلولز كاهش می یابد.  بیشتر رادیكال های ازاد به وجود می ایند و گروه های كربوكسیل كربونیل و هیدروپروكسید تشكیل می شوند . واكنش های اولیه دپلیمریزاسیون باعث گسسته شدن اتصالات گلیكوزیدیك می شود ( اتصالات گلیكوزیدی در دمای اتاق و در حضور اسید قوی قابل هیدرولیز هستند ).

همی سلولز ها در دامنه حرارتی 200تا 260 درجه تخریب می شوند. .همی سلولزها نسبت به سلولز در برابر حرارت مقاومت كمتری دارند و مقدار گازهای غیر اتشگیر بیشتر و مقدار قطران كمتر بوجود می آورند.

به علت استیل زدایی از همی سلولز اسیداستیك ازپیرولیز چوب آزاد می شود. همی سلولز پهن برگان از زایلان  غنی است و مقدار كمی گلوكومانان دارد. همی سلولز سوزنی برگان حاوی مقدار كمی زایلان و غنی از گالاكتوگلوكومانا ن است. 

زایلان كمترین توانایی در برابر حرارت دارد زیرا پنتوزان ها متعد واكنش های ابگیری (dehydration) هستند. واكنش های ابگیری در دمای 200 درجه كه نقطه اغاز تخریب لیگینین است اتفاق می افتد در دمای 300-150 درجه گسستگی پیوند های اریل الكیل و دیگر اتصالات اتفاق می افتد . در حدود 300 درجه زنجیر های الیناتیك از حلقه اروماتیكی جدامی شود سپس اتصالات كربن كربن    بین ساختارهای  لیگنینی در دمای 370 تا 400 درجه گسسته میشود.






نوع مطلب : حفاظت و اصلاح چوب، 
برچسب ها :
لینک های مرتبط :


یکشنبه 24 اردیبهشت 1391 :: نویسنده : ابوالفضل شکیبی
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر
نظرات پس از تایید نشان داده خواهند شد.