Palonestoaineet puun suojaamisessa ja niiden toimintamekanismit sekä yleisimmät ongelmat

Abstract

Tässä kandityössä perehdytään puun palamiseen ilman palonestoaineita ja niiden kanssa. Lisäksi tarkastellaan erityisesti fosforipohjaisia palonestoaineita, ja niiden ongelmia verrataan halogenoitujen palonestoaineiden ongelmiin. Tämä kandidaatintyö on kirjallisuuskatsaus, jonka tavoitteena oli perehtyä fosforipohjaisiin palonestoaineisiin puun suojaamisessa ja löytää perusteita sille miksi ne voisivat korvata halogenoidut palonestoaineet.

Puu on suosittu materiaali rakentamisessa, mutta sen palaminen voi aiheuttaa suuria haittoja ihmisille ja ympäristölle. Puun palamiseen vaikuttaa sen rakenne, ominaisuudet ja ympäristö. Puun palaessa sen eri osat hajoavat ja palotuotteita syntyy. Palonestoaineet toimivat eri mekanismeilla. Näitä mekanismeja yhdistämällä voidaan luoda yhteisvaikutus, joka tehostaa palonestokykyä. Palonestoaineiden tarkoitus on estää tulipalon syttyminen tai hidastaa palamista. Halogenoitujen palonestoaineiden haittavaikutuksia on tutkittu jo pitkään ja niille on etsitty sopivia korvaajia. Yksi potentiaalisin korvaaja voisi olla fosforipohjaiset palonestoaineet. Halogenoitujen palonestoaineiden suurin ongelma on niiden taipumus lisätä savun tuottoa ja siten vapauttaa myrkyllisiä kaasuja. Fosforipohjaisten palonestoaineiden haitat liittyvät enemmänkin niiden käytettävyyteen, kuten helppoon haihtuvuuteen ja heikkoon lämmönkestävyyteen. Lisäksi fosforipohjaisista palonestoaineista etenkin organofosforiset palonestoaineet voivat olla myrkyllisiä. Vaikka fosforipohjaisten palonestoaineiden kirjoitetaan voivan korvata halogenoidut palonestoaineet, niissä on kuitenkin huomioimisen arvoisia ongelmia, jotka tulisi ottaa tarkasteluun.

This bachelor’s thesis examines the combustion of wood both without and with flame retardants. In addition, it focuses specifically on phosphorus-based flame retardants and their drawbacks, which are compared to the problems associated with halogenated flame retardants. This thesis is a literature review aimed at exploring phosphorus-based flame retardants used in wood protection and identifying reasons why they could potentially replace halogenated flame retardants.

Wood is a popular material, but its combustion can cause significant harm to both humans and the environment. Wood combustion is influenced by its structure, properties, and the surrounding conditions. As wood burns, its components decompose and combustion products are formed. Flame retardants operate through several mechanisms, and combining these mechanisms can create a synergistic effect that enhances fire protection. The purpose of flame retardants is to prevent ignition or slow down combustion. The adverse effects of halogenated flame retardants have been studied for a long time, and suitable alternatives have been sought. One of the most promising alternatives could be phosphorus-based flame retardants. The major drawback of halogenated flame retardants is their tendency to increase smoke production and thereby release toxic gases. The disadvantages of phosphorus-based flame retardants are more related to their usability, such as their volatility and limited thermal stability. In addition, phosphorus-based flame retardants, especially organophosphorus compounds, can be toxic. Although phosphorus-based flame retardants are often described as potential replacements for halogenated flame retardants, they still present noteworthy issues that should be carefully considered.