Holz ist aufgrund seiner Verfügbarkeit, einfachen Verarbeitung und starken mechanischen Eigenschaften ein beliebtes Material für Bau und Möbelbau. Seine Entflammbarkeit birgt jedoch erhebliche Risiken, insbesondere bei historischen Gebäuden.
Trotz der Fortschritte bei der Entwicklung von Flammschutzmitteln bleibt die Entwicklung von Beschichtungen, die hohe Transparenz und Feuerbeständigkeit vereinen, eine Herausforderung. Diese Herausforderungen unterstreichen den dringenden Bedarf an einer wirksamen, transparenten und umweltfreundlichen Brandschutzbeschichtung für Holzwerkstoffe.
Forscher des State Grid Sichuan Electric Power Research Institute und der Sichuan University haben eine neuartige transparente, flammhemmende Beschichtung entwickelt. Ihre Studie, veröffentlicht im Chinesisches Journal der Polymerwissenschaftführt eine Beschichtung ein, die Phosphor, Stickstoff und Silizium integriert und so eine synergistische Schutzschicht bildet.
Die Beschichtung weist eine hervorragende flammhemmende Wirkung auf, behält dabei aber das natürliche Aussehen des Holzes und stellt einen bedeutenden Fortschritt in der Brandschutztechnologie für Holz dar.
Die innovative Beschichtung kombiniert Phytinsäureanionen und quaternäre Ammoniumkationen zu einem vernetzten Netzwerk, das die aufschäumenden Eigenschaften deutlich verbessert. Diese Struktur erhöht den Sauerstoffgrenzwert (LOI) auf 35,5 %, wodurch das Holz sehr feuerbeständig wird. Darüber hinaus reduziert die Beschichtung die Gesamtwärmefreisetzung um 13,9 %, wodurch der Verbrennungsprozess effektiv verlangsamt wird.
Das herausragende Merkmal ist seine hohe Transparenz, die die natürliche Schönheit des Holzes bewahrt und es ideal für die Denkmalpflege und ästhetische Nutzung macht. Die robuste Kohleschicht, die sich bei Feuereinwirkung bildet, wirkt als wirksame Barriere gegen Hitze und Sauerstoff und gewährleistet einen umfassenden Schutz des darunter liegenden Holzes.
„Die Balance zwischen Feuerbeständigkeit und Materialtransparenz ist ein entscheidender Durchbruch in der Flammschutztechnologie. Diese neue Beschichtung erfüllt nicht nur strenge Sicherheitsstandards für Holzkonstruktionen, sondern bewahrt auch den ästhetischen Wert des Holzes“, sagte Professor Hai-Bo Zhao, leitender Forscher an der Sichuan-Universität. „Diese Entwicklung birgt erhebliches Potenzial für die Erhaltung des Kulturerbes und den Schutz kulturell bedeutender Stätten.“
Diese neu entwickelte Beschichtung bietet eine praktische, nachhaltige Lösung zur Verbesserung der Feuerbeständigkeit von Holzmaterialien, insbesondere in historischen Gebäuden und wertvollen Möbeln. Ihre Anwendungsmöglichkeiten gehen über den Brandschutz hinaus und spielen möglicherweise eine entscheidende Rolle bei der Erhaltung antiker Architektur und des kulturellen Erbes. Durch die Kombination aus hoher Leistung und Umweltverträglichkeit könnte diese Beschichtung einen neuen Standard im Holzschutz setzen.
Weitere Informationen:
Xiao-Liang Zeng et al, Hochtransparente feuerfeste Beschichtungen mit intumeszierender Dreiquellenintegration, Chinesisches Journal der Polymerwissenschaft (2024). DOI: 10.1007/s10118-024-3100-1