МОДЕЛЮВАННЯ ПРОЦЕСУ ПЕРЕДАЧІ ТЕПЛА ДО ТКАНИНИ ЧЕРЕЗ ІНТУМЕСЦЕНТНЕ ПОКРИТТЯ

Автор(и)

  • Цапко Ю.В. Науково-дослідний інститут в’яжучих речовин і матеріалів ім. В.Д. Глуховського Київський національний університет будівництва та архітектури, Національний університет біоресурсів і природокористування України
  • Бондаренко О.П. Науково-дослідний інститут в’яжучих речовин і матеріалів ім. В.Д. Глуховського Київський національний університет будівництва та архітектури
  • Цапко О.Ю. Науково-дослідний інститут в’яжучих речовин і матеріалів ім. В.Д. Глуховського Київський національний університет будівництва та архітектури, Український державний науково-дослідний інститут “Ресурсˮ
  • Нерода В.П. Науково-дослідний інститут в’яжучих речовин і матеріалів ім. В.Д. Глуховського Київський національний університет будівництва та архітектури

DOI:

https://doi.org/10.31650/2786-6696-2022-2-77-87

Ключові слова:

вогнезахист тканини, спучуючі покриття, тепловий потік, оброблення поверхні, теплофізичні властивості.

Анотація

Проблема застосування виробів з тканин для будівельних конструкцій із зберігання та транспортування вибухових речовин полягає в забезпечені їх стійкості до дії вогню та довговічності при експлуатації, але необхідно враховувати зміну їх вогнезахисних властивостей. Зниження горючості і розроблення важкогорючих та важкозаймистих матеріалів є одним із основних напрямків попередження виникнення пожеж та вирішення проблеми розширення області застосування цих матеріалів. Оброблення засобами вогнезахисту суттєво впливає на поширення полум’я, дозволяє набагато зменшити димоутворювальну здатність та тепловиділення. Тому об’єктом досліджень була парусинова тканина, яка була вогнезахищена інтумесцентним покриттям. Проведено моделювання та отримані залежності, що дозволяють розрахувати значення теплового потоку на межі «шар пінококсу – тканина» залежно від дії температури. Доведено, що в процесі термічного впливу на тканину проходить процес перенесення високої температури та її загорання. На основі одержаних результатів натурних випробувань з визначення процесу передавання високої температури полум’я через покриття встановлено, що при дії полум’я на необроблені модельні зразки елементів намету, виготовлених з парусинової тканини, відбувається її займання на 45 c та поширення полум’я поверхнею, що призводить до повного згорання протягом 108 с. Характер вигоряння для модельного зразка елементів намету, який оброблений вогнезахисним інтумесцентним покриттям, показав відсутність поширення полум’я після вигорання вогнища та зафіксовано спучення захисного покриття, що сягало 7…8 мм. Практична цінність отриманих результатів при визначенні властивостей парусинової тканини, вогнезахищеної інтумесцентним покриттям, дозволяє встановити умови експлуатації виробів і будівельних конструкцій на її основі.

Посилання

1. Tsapko Yu., Sirko Z., Vasylyshyn R., Melnyk O., Tsapko А., Bondarenko О. Establishing patterns of mass transfer under the action of water on the hydrophobic coating of the fire-retardant element of a tent. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2021. Vol. 4. No 10 (112). Р. 45-51. DOI: 10.15587/1729-4061.2021.237884.

2. Tsapko Yu., Tsapko A., Bondarenko O., Chudovska V., Sotnikova І., Sotnikov D. Thermophysical characteristics of the formed layer of pinocox in fire protection of fabric by composition based on modified phosphorus-ammonied. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2021. Vol. 3. No 10 (111). Р. 34-41. DOI: 10.15587/1729-4061.2021.233479.

3. Horrocks A.R. High performance textiles for heat and fire protection. High Performance Textiles and their Applications. Woodhead Publishing Series in Textiles. 2014. Р. 144-175. URL: https://doi.org/10.1533/9780857099075.144.

4. Цапко Ю.В., Цапко О.Ю., Бондаренко О.П., Cуханевич М.В. Аспекти розроблення вогнезахисних композицій для конструкцій з текстильних займистих виробів. Вісник Одеської державної академії будівництва та архітектури. 2021. Вип. 83. С. 93-101. DOI: 10.31650/2415-377X-2021-83-93-101.

5. Ma Y., Luo X., Liu L., Shang X., Yao J. Eco-friendly, efficient and durable fireproof cotton fabric prepared by a feasible phytic acid grafting route. Cellulose. 2021. Vol. 28 (6). Р. 3887-3899. DOI:10.1007/s10570-021-03767-0.

6. Syed Rashedul I., Weidong Yu, Tayyab N. Influence of silica aerogels on fabric structural feature for thermal isolation properties of weft-knitted spacer fabrics. Journal of Engineered Fibers and Fabrics. 2019. Vol. 14. Р. 1-11.

7. Alexandrescu L., Popa M., Georgescu M., Leca M. Development of new processes intended to obtain fireproof non-asbestos textiles covered with nanodispersions based on modified polychloroprene elastomers. Industria Textila. 2013. Vol. 64 (3). Р. 277-284. URL: http://www.revistaindustriatextila.ro/images/2013/5_2013.pdf.

8. Zhu H., Kannan K. Determination of melamine and its derivatives in textiles and infant clothing purchased in the United States. Science of the Total Environment. 2020. Vol. 710. 136396. Р. 1-7. DOI:10.1016/j.scitotenv.2019.136396.

9. Ackerman M., Batcheller J., Paskaluk S. Off gas measurements from FR materials exposed to a flash fire. AATCC Journal of Research. 2015. Vol. 2 (2). Р. 1-12. DOI:10.1016/j.scitotenv.2019.136396.

10. Lin C.-M., Lou C.-W., Lin J.-H. Manufacturing and Properties of Fire-Retardant and Thermal Insulation Nonwoven Fabrics with FR-Polyester Hollow Fibers. Textile Research Journal. 2009. Vol. 79 (11). Р. 993-1000. URL: https://doi.org/10.1177/0040517508090492.

11. Tian Zhou, Xu Liu, Yuan Li, Zhiqiang Sun. Dynamic measurement of the thermal conductivity of phase change materials in the liquid phase near the melting point. International Journal of Heat and Mass Transfer. 2017. Vol. 111. Р. 631-641. doi:10.1016/j.ijheatmasstransfer.2017.04.020.

12. Tsapko Yu., Bondarenko O., Tsapko A., Sarapin Y. Application of Coating for Fire Protection of Textile Structures. Materials and Technologies of Industrial Application. Key Engineering Materials. 2022. Vol. 927. Р. 115-121. URL: https://www.scientific.net/KEM.927.115.

13. Tsapko Yu., Tsapko А. Establishment of fire protective effectiveness of reed treated with an impregnating solution and coatings. Eastern-European Journal Enterprise Technologies. 2018. Vol. 4. No 10 (94). Р. 62-68. URL: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.141030.

14. Potter M.C. Engineering analysis. New York: Springer. 2018. 444 р. URL: https://www.springer.com/gp/book/9783319916828.

15. Zhang H., Li Y., Tao W.-Q. Theoretical accuracy of anisotropic thermal conductivity determined by transient plane source method. International Journal of Heat and Mass Transfer. 2017. Vol. 108. Р. 1634-1644. URL: https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2017.01.025.

16. Janna W.S. Engineering Heat Transfer. Boca Raton, Florida: CRC Press, 2010. 692 р. URL: https://www.routledge.com/Engineering-Heat-Transfer/Janna/p/book/9781420072020.

Завантаження

Опубліковано

2023-02-04

Номер

Розділ

Будівельні матеріали та технології