Desarrollo de Formulaciones ignifugas para la madera

3ª Parte

                       

 Angel Lanchas 1

 Por Angel Lanchas Hervalejo

Continuamos con esta 3ª parte de formulaciones ignífugas para la madera introduciéndonos en las clasificaciones según la normativa sobre reacción al fuego.

Resultados obtenidos con los tratamientos

Con los 10 productos resultantes se ha procedido a tratar las nuevas probetas en el baño abierto y autoclave con el nuevo sistema de validación (Epirradiador) para obtener la clasificación M según la norma UNE 23-727-90

En el cuadro siguiente se hace un recordatorio del significado de las clasificaciones M :

 

CLASIFICACIÓN DEL MATERIAL SIGNIFICADO
MO No combustible
M1 Combustible pero no inflamable
M2 Combustible pero difícilmente inflamable
M3 Combustible y medianamente inflamable
M4 Combustible y fácilmente inflamable

Los resultados de los ensayos que se han efectuado han sido los siguientes:

Concentración de compuesto ignifugante al 10% en baño abierto

 

PRODUCTO Clasificación
1 Sulfato amonico M2
2 Sulfamato amonico M3
3 Hiposulfito sodico M4
4 Fosfato trisodico 12.hidrato M4
5 Perborato sodico M3
6 Mono  fosfato amónico M2
7 Borax M3
8 Ácido bórico M3
9 Ácido fosfórico M3
10 Amonio dihidrógeno fosfato M3

 

Concentración de compuesto ignifugante al 15% en baño abierto

 

PRODUCTO Clasificación
1 Sulfato amonico M2
2 Sulfamato amonico M3
3 Hiposulfito sodico M4
4 Fosfato trisodico 12.hidrato M4
5 Perborato sodico M3
6 Mono  fosfato amónico M2
7 Borax M2
8 Ácido bórico M2
9 Ácido fosfórico M2
10 Amonio dihidrógeno fosfato M2

 

Como se puede observar a medida que aumentamos la concentración, mejora la clasificación del material rígido.

A continuación se muestran unas fotografías de las probetas ensayadas al 10% y al 15% en el Epirradiador.

 

madera de ayus sin tratar

 

       Madera de Ayous sin tratar

 

 

 

 

2

 

 

Madera tratada con Monofosfato amonico al 10%

 

 

 

Sulfanato amonico

 

 

Madera tratada con Sulfamato amonico al 10%

 

 

 

1

 

 

Madera tratada con Fosfato trisódico 12.hidrato al 15%

 

 

 

Concentración de compuesto ignifugante al 10% en autoclave

 

PRODUCTO Clasificación
1 Sulfato amonico M2
2 Sulfamato amonico M2
3 Hiposulfito sodico M4
4 Fosfato trisodico 12.hidrato M3
5 Perborato sodico M3
6 Mono  fosfato amónico M2
7 Borax M2
8 Ácido bórico M2
9 Ácido fosfórico M2
10 Amonio dihidrógeno fosfato M3

 

Concentración de compuesto ignifugante al 15% en autoclave

 

PRODUCTO Clasificación
1 Sulfato amonico M2
2 Sulfamato amonico M2
3 Hiposulfito sodico M3
4 Fosfato trisodico 12.hidrato M3
5 Perborato sodico M2
6 Mono  fosfato amónico M2
7 Borax M3
8 Ácido bórico M3
9 Ácido fosfórico M3
10 Amonio dihidrógeno fosfato M3

 

Con el tratamiento de autoclave se ve que se obtienen mejores resultados, y esto es debido a la mayor penetración de producto en la estructura interna de la madera.

A continuación se muestran unas fotografías de las probetas ensayadas en el epirradiador.

 

10     Madera tratada con monofosfato amónico al 15%

11     Madera tratada con sulfato amónico al 10%

 

Selección final de los 5 compuestos químicos y principios activos ignifugantes unitarios

Analizadas los resultados de las tablas anteriores, se llega a la conclusión de que los 5 compuestos que mejor se adaptan en la concentración del 10% son los siguientes:

 

Productos Clasificación
1 Monofosfato amónico (10%) M2
2 Sulfato amónico  (10%) M2
3 Borax   (10%) M3
4 Ácido bórico   (10%) M3
5 Ácido fosfórico   (10%) M3

 

Una vez llegados a estos 5 productos, se indican a continuación en la siguiente tabla las premisas que se rigen a la hora de seleccionar estos compuestos ignifugantes para obtener las propiedades deseadas de un producto ignífugo, y que son los que se indicaron anteriormente:

 

Producto Acelerante de la pirolisis de la madera Reducen la cantidad de volátiles Aumento del carbón residual Agente controlador de la llama Supresor de la combustión interna de la madera Reduce la propagación de la llama Hidrólisis de la madera
Monofosfato amónico x x x        
Sulfato amónico x   x        
Borax           x  
Ácido bórico         x x  
Ácido fosfórico   x x x     x

 

Combinaciones entre los productos seleccionados

Estas formulaciones se han tratado a una concentración del 10-15% en peso de una disolución acuosa, por los dos tratamientos hasta ahora realizados (baño abierto y autoclave).

Mediante las siguientes tablas se pueden visualizar todas las combinaciones realizadas con sus respectivas clasificaciones de materiales rígidos:

Combinaciones entre los principios activos unitarios al 10% (baño abierto)

 

COMBINACION PRODUCTOS PORCENTAJE EN PESO(%) CLASIFICACION
Monofosfato amónico 75 M3
borax 25
2 Monofosfato amónico 90 M2
Ácido fosfórico 10
Monofosfato amónico 80 M3
Ácido bórico 20
Monofosfato amónico 60 M2
Ácido fosfórico 20
bórax 20
bórax 30 M4
Ácido bórico 70

 

Combinaciones entre los principios activos unitarios al 15%(baño abierto))

 

COMBINACION PRODUCTOS PORCENTAJE EN PESO(%) CLASIFICACION
Monofosfato amónico 75 M2
Borax 25
Monofosfato amónico 90 M2
Ácido fosfórico 10
Monofosfato amónico 80 M2
Ácido fosfórico 20
Monofosfato amónico 80 M2
Ácido bórico 20
Monofosfato amónico 60 M3
Ácido fosfórico 20
Ácido bórico 20
Monofosfato amónico 80 M2
Ácido fosfórico 10
Ácido bórico 10

 

Combinaciones entre los principios activos unitarios al 10% (autoclave )

 

COMBINACION PORCENTAJE EN PESO(%) CLASIFICACION
Monofosfato amónico 60 M2
Ácido fosfórico 20
Ácido bórico 20
Monofosfato amónico 60 M2
Ácido fosfórico 20
Borax 20
Monofosfato amónico 40 M2
Sulfato amónico 40
Ácido fosfórico 20
Monofosfato amónico 45 M2
Sulfato amónico 45
Ácido bórico 10
Monofosfato amónico 50 M1
Sulfato amónico 40
Ácido bórico 5
Ácido fosfórico 5
Monofosfato amónico 80 M1
Sulfato amónico 10
Ácido bórico 5
Ácido fosfórico 5
Monofosfato amónico 60 M1
Sulfato amónico 30
Borax 5
Ácido fosfórico 5
Monofosfato amónico 70 M1
Sulfato amónico 20
Borax 5
Ácido fosfórico 5

 

Como conclusión final de todas las formulaciones expuestas con productos de ignifugación, se indica a continuación las dos formulas (sin aditivos) recomendadas para obtener una clasificación de M1.

 

PRIMERA FORMULACION

 

COMPUESTO QUIMICO ( al 10% ) PORCENTAJE EN PESO (%)
Monofosfato amónico 50
Sulfato amónico 40
Acido bórico 5
Acido fosfórico 5

 

SEGUNDA  FORMULACION
 

COMPUESTO QUIMICO PORCENTAJE EN PESO (%)
Monofosfato amónico(MFA) 60
Sulfato amónico(SFAM) 30
Borax (BX) 5
Acido fosfórico(PA) 5

 

En la siguiente 4ª parte se tratara de analizar los compuestos auxiliares que componen la formula final para el tratamiento ignífugo de la madera.

 

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