Polyelectrolyte complexes vacuum impregnation in yellow birch fire-protection

Abstract

L'expansion rapide de la construction en bois, en particulier de la construction multi-résidentielle, exige une haute performance au feu des planchers en bois. Les traitements ignifuges doivent être respectueux de l'environnement et préserver les propriétés physiques et chimiques du bois, telles que sa stabilité dimensionnelle. Les composés ignifuges halogénés ont été couramment utilisés à partir des années 70 en raison de leur faible coût et de leur grande efficacité. Lorsqu'ils sont chauffés, ils forment des radicaux qui se recombinent avec les radicaux à haute énergie de la flamme tels que H ou OH . Cela perturbe les réactions en chaîne de la combustion et réduit le caractère oxydatif de la flamme1. Toutefois, les preuves de la toxicité de certains FR halogénés ont limité leur utilisation en Europe depuis 20102, au Canada3 et dans plusieurs États des États-Unis4. C'est pourquoi des alternatives non toxiques sont développées et parmi elles, les composés phosphatés suscitent un intérêt croissant. Dans ce contexte, l'étude des complexes polyélectrolytes (PEC) n'en est qu'à ses débuts pour le bois, mais leur polyvalence et leur caractère écologique sont déjà appréciés pour l'ignifugation des tissus5. Cette étude compare l'efficacité de solutions à base d'eau contenant des complexes polyélectrolytes (PEC) constitués de polyéthylèneimine (Mw = 600 g/mol) et d'hexamétaphosphate de sodium à différentes concentrations (10 % en poids / 20 % en poids). % / 20 % en poids, 15 % en poids / 30 % en poids et 22,5 % en poids / 45 % en poids) pour améliorer le comportement au feu du bouleau jaune. Les échantillons ont été préparés par imprégnation sous vide en surface, ce qui permet d'obtenir des gains de masse relativement importants en très peu de temps. La technologie est donc industriellement viable du point de vue du traitement. Des expériences de calorimètre à perte de masse ont été réalisées pour évaluer l'efficacité des traitements et ont révélé que la performance du feu n'est pas conditionnée par les concentrations initiales des solutions. Les PEC permettent une réduction de 20 % du PHRR et l'ATG a révélé une augmentation de la stabilité thermique à haute température. Les échantillons ont également été observés par microanalyse à sonde électronique afin d'évaluer la pénétration des PEC dans l'échantillon. Des mesures dynamiques de sorption de vapeur ont été effectuées sur les échantillons traités. L'hygroscopie du bois est affectée par la présence de PEC. Ceci représente un défi pour assurer l'utilisation de cette technique.