Registration Number
0826U003282, PhD dissertation
Status
Доктор філософії
Date
27-08-2026
popup.evolution
o
Title
Enhancing the fire-protective effectiveness of combined impregnating compositions for wood and cellulose-containing materials
Author
Viktor S. Pykus,
popup.head Volodymyr M. Balaniuk
popup.opponent Yurii V. Tsapko
popup.opponent Oleksandr M. Nuianzin
popup.review Roman B. Veselivskyi
popup.review Oleh Y. Pazen
popup.rada
Lviv State University of Life Safety
Description
За результатами виконаного комплексного дослідження щодо розроблення, теоретичного обґрунтування та експериментальної перевірки ефективності комплексної полімерної антипіренової системи «АМОК-1» для вогнезахисту деревини та целюлозовмісних матеріалів отримано цілий ряд результатів. В роботі проведено системний аналіз та класифікацію сучасних засобів поверхневого вогнезахисту деревини. На основі Наказу МВС № 1064 «Про затвердження Правил з вогнезахисту» класифіковано вогнезахисні засоби за чотирма ознаками: складом і властивостями, методом захисту, товщиною нанесення та умовами експлуатації. Проведено порівняльний аналіз вітчизняних та зарубіжних вогнезахисних фарб, лаків і просочень. Встановлено, що традиційні просочувальні засоби (МС, ПП, КОС-Д, АЛАНА, ECOSEPT 450-1 та ін.) забезпечують захист протягом 1,5–2 років, тоді як покриття з підтвердженим терміном дії забезпечують вогнезахист у середньому до 10 років. Вартість сертифікованих імпортних інтумесцентних засобів становить 54–105 грн/м², що у 2–3 рази перевищує собівартість розробленої системи АМОК-1. Проаналізовано нормативно-технічну базу у сфері вогнезахисту деревини в Україні. Виявлено активний процес її гармонізації з європейськими стандартами: запроваджено ДСТУ 9291:2024 «Захист від пожежі. Вогнезахист будівельних конструкцій. Загальні вимоги та методи контролювання», ДСТУ 9314:2025 «Настанови щодо проєктування, виконання робіт та підтримання експлуатаційної придатності», а також ДСТУ EN 13381-2:2024. Водночас ряд застарілих нормативних документів радянського зразка (ГОСТ 16363-98, ГОСТ 30219-95) ще залишається чинним, що ускладнює уніфікацію методів контролю ефективності вогнезахисних засобів і потребує подальшого оновлення нормативної бази. Аналіз розділу дав змогу сформулювати вимоги до нового вогнезахисного засобу: забезпечення глибокого просочення деревини, формування щільного і термостійкого пінококсового шару при тепловому впливі, висока початкова і довготривала ефективність, стійкість до атмосферних факторів, доступна вартість (до 33 грн/м²) та виключно вітчизняна сировинна база. Ці вимоги стали основою для розроблення системи «АМОК-1». Досліджено теоретичні передумови вогнезахисту деревини та розкрито кінетику її термічної деструкції. Деревина є складною сумішшю природних полімерів: целюлоза (~50 %), геміцелюлоза (~25 %) та лігнін (~25 %), що мають різну термічну стійкість. Найменш термостійкою є геміцелюлоза, найбільш — лігнін. Детально розкрито двостадійний механізм горіння: полум’яна стадія (250–450 °С, 55–60 % загального тепловиділення) — горіння газоподібних продуктів піролізу, та гетерогенна стадія (750–850 °С, 40–45 % тепловиділення) — безполуменеве окислення вуглистого залишку. Кількісно охарактеризовано кінетику термічної деструкції деревини: швидкість перевуглювання в реальних умовах пожежі становить 0,1–0,2 мм/хв та зростає із збільшенням швидкості повітряного потоку. Середня глибина піролізного шару після 30 хвилин теплового впливу при 500–600 °С становить: для сосни — 15–25 мм, берези — 18–25 мм. Встановлено, що наростання вуглистого шару підвищує термічний опір матеріалу і за певної товщини може спричинити самозгасання — цей ефект є теоретичною основою захисту за допомогою інтумесцентних покриттів. Систематизовано шість основних шляхів зниження горючості деревини: введення речовин з великою ентальпією фазового переходу при температурах нижче температури піролізу; зміна термічної деструкції у напрямку збільшення виходу негорючих газів; підвищення виходу вуглистого карбонізованого залишку; введення хімічних інгібіторів горіння; нанесення матеріалів, здатних утворювати теплоізолювальний шар; конструктивне облицювання негорючими матеріалами. Кожен із цих механізмів може реалізовуватися окремо або в комбінації, що визначає вибір типу антипіренової системи. Детально проаналізовано вплив природних та хімічних чинників на деревину. Встановлено, що вологість нижче 55 % сприяє розвитку грибкових захворювань, тоді як при повному водонасиченні деревина стійка до біологічних руйнівників. Дія концентрованих кислот та їдких лугів при підвищених температурах спричиняє гідроліз целюлози з утворенням глюкози. Ці хімічні перетворення необхідно враховувати при формуванні складу вогнезахисних систем для уникнення деградації деревини через взаємодію з кислотними компонентами антипіренів. Встановлено, що фосфорно-азотні антипіренові системи є найбільш ефективними.
Registration Date
2026-07-09
popup.nrat_date
2026-07-09 / 2026-09-23
