Fire performance and decay resistance of solid woo

Authors: Evren Terzi S Nami Kartal Robert H White Katsumi Shinoda Yuji Imamura

Publish Date: 2009/12/24

Volume: 69, Issue: 1, Pages: 41-51

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Abstract

In this study the fire performance and decay resistance of solid wood and plywood treated with quaternary ammonia compounds didecyl dimethyl ammonium chloride DDAC and didecyl dimethyl ammonium tetrafluoroborate DBF were compared with the performance of untreated control specimens and specimens treated with common fire retardants monoammonium phosphate MAP diammonium phosphate DAP and ammonium sulphate AS Test specimens were treated with 1 and 4 m/v aqueous solutions of the chemicals The fire performance tests were the fire tube test ASTM E 69 which measures mass losses in the specimens and the cone calorimeter test ASTM E 1354 which measures mass loss heat release rate time for sustained ignition effective heat of combustion and specific extinction area The results from the cone calorimeter tests were used to estimate the flame spread index FSI in the Steiner tunnel test ASTM E 84 Heat release rates of the specimens treated with MAP DAP and AS were lower than those of both DDAC and DBFtreated specimens and the untreated control specimens Compared with the untreated specimens higher heat release rates were observed for the specimens treated with the quaternary ammonia compounds DDAC and DBF The estimates for the FSI for DDAC and DBF were for values equal to or higher than for the untreated control specimens At higher concentration levels MAP DAP and AS were effective in decreasing initial contribution of heat release to potential fire Decay resistance tests were done according to AWPA E 10 standard method using one brownrot fungus and one white rotfungus Decay resistance tests revealed that solid wood specimens treated with DDAC and DBF showed resistance against the fungi tested however MAP DAP and AS did not provide complete protection While DBF and DDAC increased resistance of plywood specimens high mass losses in plywood specimens treated with MAP DAP and AS were obtainedThe use of trade or firm names in this publication is for reader information and does not imply endorsement by the USDA of any product or service The Forest Products Laboratory is maintained in cooperation with the University of Wisconsin This article was written and prepared by US Government employee on official time and it is therefore in the public domain and not subject to copyrightIn dieser Studie wurden das Brandverhalten und die Fäuleresistenz von mit quaternären Ammoniumverbindungen DidecylDimethylAmmoniumchlorid DDAC und DidecylImethylAmmoniumTetrafluoroborat DBF imprägniertem Massivholz und Sperrholz verglichen mit dem Verhalten von unbehandelten Kontrollproben sowie Proben die mit üblichen Feuerschutzmitteln Monoammoniumphosphat MAP Diammoniumphosphat DAP und Ammoniumsulphat AS imprägniert wurden Die Prüfkörper wurden mit 1 und 4 wässrigen Lösungen der Chemikalien imprägniert Durchgeführt wurden die Prüfung mit dem Brennrohr nach ASTM E 69 bei der die Masseverluste in den Prüfkörpern bestimmt werden und die ConeCalorimeterPrüfung nach ASTM E 1354 bei der die Masseverluste die Wärmefreisetzungsrate der Entzündungszeitpunkt die Gesamtwärmefreisetzung und die spezifische Rauchentwicklung bestimmt werden Die Ergebnisse der ConeCalorimeterPrüfungen dienten zur Bestimmung des Flammenausbreitungsindex FSI im SteinerTunnelTest nach ASTM E 84 Die Wärmefreisetzungsrate der mit MAP DAP und AS imprägnierten Proben war niedriger als die der mit DDAC bzw mit DBF imprägnierten Proben als auch der unbehandelten Kontrollproben Die Wärmefreisetzungsraten der mit den quaternären Ammoniumverbindungen DDAC und DBF imprägnierten Proben waren höher als die der unbehandelten Proben Der Flammenausbreitungsindex FSI der mit DDAC und DBF behandelten Proben war gleich oder höher dem der unbehandelten Kontrollproben Durch Behandlung mit höheren Konzentrationen an MAP DAP und AS konnte die Wärmefreisetzung verzögert werden Fäuleresistenzversuche wurden gemäß der AWPA E 10 Methode unter Verwendung eines Braunfäule und eines Weißfäulepilzes durchgeführt Fäuleresistenzversuche zeigten dass mit DDAC und DBF behandelte Massivholzproben gegen die beiden Pilze resistent waren während MAP DAP und AS keinen Komplettschutz boten Während DBF und DDAC die Resistenz der Sperrholzproben erhöhten zeigten sich bei den mit MAP DAP und AS behandelten Sperrholzproben hohe Masseverluste

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