firesmiПожаровзрывобезопасность/Fire and Explosion SafetyPozharovzryvobezopasnost/Fire and Explosion Safety0869-74932587-6201ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет»10.22227/0869-7493.2023.32.05.16-25firesmi-1268Research ArticleБЕЗОПАСНОСТЬ ВЕЩЕСТВ И МАТЕРИАЛОВSAFETY OF SUBSTANCES AND MATERIALSВопросы огнезащиты напольных ковровых покрытийFire protection of floor carpetshttps://orcid.org/0000-0003-0778-0698КонстантиноваН. И.KonstantinovaN. I.

КОНСТАНТИНОВА Наталия Ивановна, д-р техн. наук, профессор, главный научный сотрудник

143903, Московская обл., г. Балашиха, мкр. ВНИИПО, 12

AuthorID: 774306

Nataliya I. KONSTANTINOVA, Dr. Sci. (Eng.), Professor, Chief Researcher

VNIIPO, 12, Balashikha, Moscow Region, 143903

AuthorID: 774306

konstantinova_n@inbox.ruhttps://orcid.org/0000-0002-7799-2058ЗубаньА. В.ZubanA. V.

ЗУБАНЬ Андрей Владимирович, канд. техн. наук, начальник отдела

143903, Московская обл., г. Балашиха, мкр. ВНИИПО, 12

ResearcherID: AAB-9575-2019; AuthorID: 55847911600; РИНЦ ID: 774306

Andrey V. ZUBAN, Cand. Sci. (Eng.), Deputy Head of Department

VNIIPO, 12, Balashikha, Moscow Region, 143903

ResearcherID: AAB-9575-2019; AuthorID: 55847911600

avzuban@mail.ruhttps://orcid.org/0009-0009-1570-3992СерковБ. Б.SerkovB. B.

СЕРКОВ Борис Борисович, д-р техн. наук, профессор, профессор кафедры

129366, г. Москва, ул. Бориса Галушкина, 4

AuthorID: 434203

Boris B. SERKOV, Dr. Sci. (Eng.), Professor, Professor of Department

Borisa Galushkina St., 4, Moscow, 129366

AuthorID: 434203

serkovboris@icloud.comhttps://orcid.org/0000-0002-8817-3445ГоловН В.GolovN. V.

ГОЛОВ Николай Витальевич, канд. техн. наук, старший научный сотрудник

143903, Московская обл., г. Балашиха, мкр. ВНИИПО, 12

Nikolay V. GOLOV, Cand. Sci. (Eng.), Senior Researcher

VNIIPO, 12, Bala­shikha, Moscow Region, 143903

nv_golov@mail.ruВсероссийский ордена «Знак Почета» научно-исследовательский институт противопожарной обороны Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствийРоссияAll-Russian Research Institute for Fire Protection of Ministry of Russian Federation for Civil Defenсe, Emergencies and Elimination of Consequences of Natural DisastersRussian FederationАкадемия Государственной противопожарной службы Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствийРоссияThe State Fire Academy of the Ministry of Russian Federation for Civil Defense, Emergencies and Elimination on Consequences of Natural DisastersRussian Federation2023251020233251625Copyright © Константинова Н.И., Зубань А.В., Серков Б.Б., Голов Н.В., 20232023Константинова Н.И., Зубань А.В., Серков Б.Б., Голов Н.В.Konstantinova N.I., Zuban A.V., Serkov B.B., Golov N.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.fire-smi.ru/jour/article/view/1268Введение

Введение. Текстильные ковровые покрытия, достаточно широко используемые для покрытий полов общественных и жилых зданий, при интенсивном тепловом воздействии, как правило, являются пожароопасными материалами. В то же время нормативные требования применения напольных ковровых покрытий (НКП) в общественных зданиях ограничивают применение пожароопасных материалов, в связи с чем необходимо проводить мероприятия по их огнезащите. Однако требования к средствам огнезащиты текстильных материалов отсутствуют, поэтому актуальной задачей является разработка технической документации на средства и технологию их нанесения для эффективной огнезащиты текстильных ковровых покрытий.

Методы исследования

Методы исследования. Для проведения экспериментальных исследований по изучению факторов, влияющих на пожарную опасность НКП, в том числе огнезащищенных, использовались стандартные методы оценки критической плотности падающего теплового потока воспламенения (ГОСТ 30402), распространения пламени по поверхности (ГОСТ Р 51032), дымообразующей способности и токсичности продуктов горения (ГОСТ 12.1.044.89 (п.п. 4.18, 4.20)).

Результаты и их обсуждение. Проведен анализ структуры и химического состава составляющих элементов НКП, влияющих на пожароопасные характеристики материала.

Установлено, что наименьшую пожарную опасность представляют ковровые покрытия, в состав которых входят огнезащищенные на стадии их производства волокна.

Применяемые в настоящее время средства по механизму действия огнезащиты обычно распространяются только на определенный вид волокон ворса.

Экспериментально показано значительное снижение эффекта огнезащиты НКП поверхностно обработанными защитными средствами после сухих и, особенно, влажных чисток.

Выявлена необходимость обязательного учета ряда факторов при выборе средства для их эффективной огнезащиты на объектах и процедуры оценки их соответствия.

Выводы

Выводы. Огнезащитные составы (ОС) должны разрабатываться для конкретного типа ковровых покрытий в зависимости от их структуры и химического состава основы и волокон ворса, а эффективность их действия должна приводить к обеспечению НКП соответствия существующим требованиям нормативных документов по пожарной безопасности в зависимости от области применения.

Introduction

Introduction. Textile carpets, widely used for floor coverings of public and residential buildings are usually fire-hazardous materials under intense heat exposure. Regulatory requirements for the use of floor carpet cove­rings (FCC) in public buildings limit the use of fire-hazardous materials, and therefore it is necessary to carry out measures for their fire protection. However, there are no requirements for the means of fire protection of textile materials, so, an urgent task is to develop technical documentation for the means and technology of their application for effective fire protection of textile carpet coverings.

Research methods

Research methods. Standard methods of estimation of the critical density of the incident heat flux of ignition (GOST 30402), flame propagation on the surface (GOST R 51032), smoke-forming ability and toxicity of combustion products (GOST 12.1.044.89 (p.p. 4.18, 4.20)) were used for experimental studies on the factors influencing the fire hazard of FCC, including fire-protected ones.

Research results and their discussion. The analysis of the structure and chemical composition of the constituent elements of FCC, which influence the fire hazard characteristics of the material, was carried out.

It is established that the lowest fire hazard is represented by carpet coverings, which include fire-protected fibers at the stage of their production.

Currently used means by the mechanism of action of fire protection usually apply only to a certain type of pile fibers.

Experimentally shown a significant decrease in the effect of flame retardancy of FCC by surface-treated protective agents after dry and wet cleaning.

The necessity of mandatory consideration of a number of factors in the choice of means for their effective fire protection at facilities and procedures for assessing their compliance was revealed.

Conclusions

Conclusions. Flame retardant compositions should be developed for a specific type of carpeting, depending on its structure and chemical composition of the base and pile fibers, and the effectiveness of their action should lead to ensuring compliance with the existing requirements of fire safety regulations, depending on the field of application.

антипиренволокнапоказатели пожарной опасностиподтверждение соответствиятехни­ческая документацияflame retardantfibersfire hazard indicatorsconfirming compliancetechnical documentationReferencesКорольченко О.Н., Цариченко С.Г., Константинова Н.И. К вопросу о свойствах пожарной опасности огнезащищенной древесины // Пожаровзрывобезопасность/Fire and Explosion Safety. 2021. Т. 30. № 2. С. 23–34. DOI: 10.22227/PVB.2021.30.02.23-34Korolchenko O.N., Tsarichenko S.G., Konstantinova N.I. Flammability properties of fire-retardant timber. Pozharo­vzryvobezopasnost/Fire and Explosion Safety. 2021; 30(2):23-34. (rus).Anju Singh. Flame Retardant Finishes in Textile: Mechanism, Chemicals and Application // Pursuing M. Sc. in Fabric and Apparel Science Delhi University. India, 2013.Anju Singh. Flame Retardant Finishes in Textile: Mechanism, Chemicals and Application. Pursuing M. Sc. in Fabric and Apparel Science Delhi University. India, 2013.Yusuf M. A review on flame retardant textile finishing: current and future trends // Current Smart Materials. 2018. Vol. 3. No. 2. Pp. 99–108. DOI: 10.2174/2405465803666180703110858Yusuf M. A review on flame retardant textile finishing: current and future trends. Current Smart Materials. 2018; 3(2):99-108.Константинова Н.И., Зубань А.В. О требованиях к проведению огнезащиты текстильных материалов // Безопасность труда в промышленности. 2022. № 1. С. 57–62. DOI: 10.24000/0409-2961-2022Konstantinova N.I., Zuban’ A.V. About the requirements for conducting fire protection of textile materials. Bezopasnost Truda v Promyshlennosti/Occupational Safety in Industry. 2022; 1:57-62. DOI: 10.24000/0409-2961-2022 (rus).Konstantinova N., Eremina T., Kuznetsova I. Study of fireproof properties of textile materials safe when in contact with human skin // E3S Web of Conferences. EDP Sciences. 2019. Vol. 97. P. 03013. DOI: 10.1051/e3sconf/20199703013Konstantinova N., Eremina T., Kuznetsova I. Study of fireproof properties of textile materials safe when in contact with human skin. E3S Web of Conferences. EDP Sciences, 2019; 97:03013. DOI: 10.1051/e3sconf/20199703013Бесшапошникова В.И. Научные основы и инновационные технологии огнезащиты текстильных материалов : монография. М. : РИО РГУ им. А.Н. Косыгина, 2018. 188 с. ISBN: 978-5-87055-679-6Besshaposhnikova V.I. Scientific foundations and innovative technologies of fire protection of textile materials : monografiya. Moscow, RIO Russian State University named after A.N. Kosygin, 2018; 188. ISBN: 978-5-87055-679-6 (rus).Спиридонова В.Г., Ульева С.Н., Никифоров А.Л. Применение антипиренов для придания огнезащитных свойств текстильным материалам // Пожарная и аварийная безопасность. 2018. С. 231–233.Spiridonova V.G., Ul’eva S.N., Nikiforov A.L. The use of flame retardants to impart flame-retardant properties to textile materials. Pozharnaya i avarijnaya bezopasnost’/Fire and emergency safety. 2018; 231-233. (rus).Константинова Н.И., Зубань А.В., Булгакова А.А. Совершенствование методологического подхода к оценке пожарной опасности матрацев // Пожаровзрывобезопасность/Fire and Explosion Safety. 2022. Т. 31. № 2. С. 22–32. DOI: 10.22227/0869-7493.2022.31.02.22-32Konstantinova N.I., Zuban’ A.V., Bulgakova A.A. Improvement of methodological approach to assessment of fire hazard of mattresses. Pozharovzryvobezopasnost’/Fire and Explosion Safety. 2022; 31(2):22-32. DOI: 10.22227/0869-7493.2022.31.02.22-32 (rus).Choudhury A.K.R. Flame retardants for textile materials // CRC Press. 2020. DOI: 10.1201/9780429032318Choudhury A.K.R. Flame retardants for textile materials. CRC Press. 2020. DOI: 10.1201/9780429032318Спиридонова В.Г. Исследование пожароопасных свойств текстильных материалов из целлюлозных воло­кон и совершенствование методов их оценки : дис. … канд. техн. наук. Иваново, 2022.Spiridonova V.G. Investigation of fire-hazardous properties of textile materials made of cellulose fibers and improvement of methods of their assessment : dissertation … candidate of technical sciences. Ivanovo, 2022. (rus).Бычкова Е.В., Щербина Н.А. Влияние условий модификации на процессы пиролиза полиакрилонитрильного волокна : сб. мат. IХ Междунар. конф. «Композит-2022» «Перспективные полимерные композиционные материалы. Альтернативные технологии. Переработка. Применение. Экология». 2022. С. 12–15.Bychkova E.V., Sherbina N.A. Influence of modification conditions on the pyrolysis processes of polyacrylonitrile fiber : collection of materials of the IX International Conference “Composite-2022” “Promising polymer composite materials. Alternative technologies. Recycling. Application. Ecology”. 2022; 12-15. (rus).Назарович А.Н. Исследование механизма огнезащитного действия неорганических замедлителей горения, хемосорбированных на полиэфирном волокне // Полимерные материалы и технологии. 2021. Т. 7. № 1. С. 91–98. DOI: 10.32864/polymmattech-2021-7-1-91-98Nazarovich A.N. Investigation of the mechanism of fire-retardant action of inorganic gorenje retardants chemisorbed on polyester fiber. Polimernye materialy i tekhnologii/Polymer materials and technologies. 2021; 7(1):91-98. DOI: 10.32864/polymmattech-2021-7-1-91-98 (rus).Tausarova B., Baiimbetova G. Fire-retardant properties of cellulose textile materials with the use of sol-gel technology // Norwegian Journal of Development of the International Science. 2021. No. 58 (1). Pр. 50–54. DOI: 10.24412/3453-9875-2021-58-1-50-54Tausarova B., Baiimbetova G. Fire-retardant properties of cellulose textile materials with the use of sol-gel techno­logy. Norwegian Journal of Development of the International Science. 2021; 58(1):50-54. DOI: 10.24412/3453-9875-2021-58-1-50-54Микрюкова О.Н. Разработка и исследование свойств огнезащитных текстильных материалов и пакетов спецодежды : дис. … канд. техн. наук. 2018.Mikryukova O.N. Development and research of properties of flame-retardant textile materials and workwear packages : dissertation … candidate of technical sciences. 2018. (rus).Lin X.D. et al. Smart Efficient Flame Retardant Carpets in Non Halogen Flame Retardant Polymers // Advanced Materials Research. 2013. Vol. 650. Pр. 279–284. DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMR.650.279Lin X.D. et al. Smart Efficient Flame Retardant Carpets in Non Halogen Flame Retardant Polymers. Advanced Mate­rials Research. 2013; 650:279-284. DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMR.650.279Константинова Н.И., Зубань А.В., Нигматуллина Д.М., Корольченко О.Н. Исследование пожарной опасности текстильных материалов и изделий, используемых на пассажирских речных судах // Речной транспорт (XXI век). 2022. № 4 (104). С. 35–38.Konstantinova N.I., Zuban’ A.V., Nigmatullina D.M., Korol’chenko O.N. Investigation of fire hazard of textile materials and products used on passenger river vessels. Rechnoj transport (XXI vek)/River transport (XXI century). 2022; 4 (104):35-38. (rus).Pal A. et al. A Review on Fire Protective Functional Finishing of Natural Fibre Based Textiles : Present Perspective // Cellulose. 2020. Vol. 360. 370 р. DOI: 10.19080/CTFTTE.2020.07.555705Pal A. et al. A Review on Fire Protective Functional Finishing of Natural Fibre Based Textiles: Present Perspective. Cellulose. 2020; 360:370. DOI: 10.19080/CTFTTE.2020.07.555705Kundu C.K. et al. Flame Retardant Treatments of Nylon Textiles: A Shift towards Eco-Friendly Approaches // Flame Retardant and Thermally Insulating Polymers. In tech Open, 2020. DOI: 10.5772/intechopen.94880Kundu C.K. et al. Flame Retardant Treatments of Nylon Textiles: A Shift towards Eco-Friendly Approaches. Flame Retardant and Thermally Insulating Polymers. In tech Open, 2020. DOI: 10.5772/intechopen.94880Бесшапошникова В.И., Лебедева Т.С., Загоруйко М.В. Огнезащитная модификация фогинолом-2 поли­акрилонитрильных волокнистых материалов // Материалы и технологии. 2019. № 1 (3). С. 26–30. DOI: 10.24411/2617-149X-2019-11004Besshaposhnikova V.I., Lebedeva T.S., Zagorujko M.V. Flame retardant modification of foginol-2 polyacrylonitrile fibrous materials. Materialy i tekhnologii/Materials and technologies. 2019; 1(3):26-30. (rus).Коваленко Г.М., Бокова Е.С. Импрегнирование текстильных материалов огнезащитными составами на основе интерполимерных комплексов // Известия высших учебных заведений. Технология текстильной промышленности. 2015. № 6 (360). С. 221–226.Kovalenko G.M., Bokova E.S. Impregnation of textile materials with flame retardants based on interpolymer complexes. News of higher educational institutions. Textile industry technology. 2015; 6(360):221-226. (rus).Lau C., Mi Y. A study of blending and complexation of poly (acrylic acid)/poly (vinyl pyrrolidone) // Polymer. 2002. No. 43. Pp. 823–829.Lau C., Mi Y. A study of blending and complexation of poly (acrylic acid)/poly (vinyl pyrrolidone). Polymer. 2002; 43:823-829.Бесшапошникова В.И., Хамматова В.В., Лебедева Т.С., Мерзликина Т.В. Огнезащита синтетических волокон и тканей. В сб. : Актуальные проблемы экспертизы, технического регулирования и подтверждения соответствия продукции текстильной и легкой промышленности // Сб. трудов по итогам работы Круглого стола с международным участием. 2021. С. 47–51.Besshaposhnikova V.I., Hammatova V.V., Lebedeva T.S., Merzlikina T.V. Fire protection of synthetic fibers and fabrics. In the collection : Actual problems of expertise, technical regulation and conformity assessment of textile and light industry products. Collection of works on the results of the Round Table with international participation. 2021; 47-51. (rus).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.