Reakce na oheň rostlého dřeva a dřeva tepelně upraveného (thermowoodu) ošetřeného antipyrény na přírodní bázi

Natálie Dubská

Bachelor's thesis

Reaction to fire of grown wood and thermally modified wood (thermowood) modified with natural-based antipyrenes

Abstract:

Cílem této práce bylo vzájemné porovnání zjištěných poznatků k požární problematice dřeva rostlého a dřeva termicky modifikovaného, jak za použití přírodního antipyrénu, tak i bez něj. Testování, které probíhalo v experimentální části, mělo za cíl vzájemně porovnat zjištěné faktory, které měly zjistit vliv tepelné úpravy a vliv přírodního antipyrénu. Přírodní retardér je v dnešní době velmi využívaným prostředkem pro zlepšení reakce na oheň a zapalitelnost dřeva, a proto jsme se rozhodli pro jeho zkoumání. Zkoušku na protipožární vlastnosti jsme prováděli na tropické dřevině Mahagon (Swietenia mahagoni) . Celkový počet testovaných vzorků byl 40, ty jsme rozdělili na 20 vzorků ošetřených přírodním retardantem a zbylých 20 vzorků bez jakékoliv ochrany. Oba tyto soubory byly rozděleny na 4 podskupiny, dle jejich teploty termické úpravy (20 C, 160 C, 180 C, 210 C). Proces reakce dřeva vůči ohni jsme hodnotili pomocí kónického kalorimetru a každý vzorek zabral přibližně 30 minut za přímého kontaktu plamene. Z výsledků vyplývá, že termická úprava měla statistický význam pouze u charakteristiky maximální rychlost hoření, zatím co u zbylých charakteristik (úbytek hmotnosti vlivem hoření, čas při dosažení maximální rychlosti hoření a rychlost úbytku hoření) se statistický vliv neprokázal. Z toho tedy vyplývá, že termická modifikace nezhoršuje ani nezlepšuje protipožární vlastnosti měřené dřeviny. Vliv antipyrénu se potvrdil jako prokazatelný s přibližně 10 % účinností. Vliv interakce retardéru a termické modifikace se nepotrdil jako statisticky významný. Ze získaných chemických dat se potvdila závislost na působení teploty, kdy došlo k nárustu extraktivních látek, ligninu a celulózy, zatím co u holocelulózy a hemicelulózy došlo k poklesu.

Abstract:

The aim of this work was a mutual comparison of processed knowledge on fire issues of grown wood and thermally modified wood, both with the use of natural antipyrine and without it. The testing, which took place in the experimental part, was performed to compare the factors performed, which affect heat treatment and affect natural antipyrine. The natural retarder is nowadays a widely used means of improving the reaction to fire and the flammability of wood, which is why we chose it to study it. We tested the fire protection properties on tropical mahogany (Swietenia mahagoni). The total number of tested samples was 40, we divided them into 20 samples treated with natural retardant and the remaining 20 samples without protection control. Both of these sets were divided into 4 subgroups, according to their heat treatment temperature (20 ° C, 160 ° C, 180 ° C, 210 ° C). The reaction process of the wood against which we evaluated using a conical calorimeter and each sample took another 30 minutes in direct contact with the flame. The results show that the thermal treatment was statistically significant only for the characteristics of the maximum rotational speed, while for the remaining characteristics (weight loss due to rotation, time to reach maximum rotational speed and rate of loss of rotation) did not show a statistical effect. It follows that the thermal modification does not worsen or improve the fire protection properties of the measured tree species. The effect of antipyrine is confirmed to be demonstrable with approximately 10% efficacy. The effect of retarder interaction and thermal modification was not confirmed to be statistically significant. From the obtained chemical data, confirm the dependence on the effect of temperature, when there was an increase in extractive substances, lignin and cellulose, so far there was a holocellulose and a hemicellulose decrease.

Keywords

antipyrény, ThermoWood, protipožární odolnost

Keywords

fire resistance, antipyrene, ThermoWood

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 19. 4. 2021

Thesis defence

• Supervisor: doc. Ing. Milan Gaff, PhD.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Forestry and Wood Sciences

Bachelor programme / field:
Wood Technology / Wood Technology