En usynlig belægning til at gøre træet brandsikkert

En usynlig belægning, der kan "brandsikre" træ, er blevet opfundet af forskere ved Nanyang Technological University, Singapore (NTU Singapore).

Med populariteten af ​​massekonstrueret træ, der vokser i byggeindustrien, er en af ​​de største udfordringer for træ dets brændbarhed. Ubehandlet kan træ eller træ let brænde og brænde.

For eksempel, i den store brand i London i 1666, blev en stor del af det centrale London brændt ned, da tømmer udgjorde en stor del af opførelsen af ​​bygninger. I dag er de fleste bygninger bygget med en kombination af stål, beton og glas, som alle er relativt mindre modtagelige for brand.

I løbet af det sidste årti vinder massekonstrueret tømmer popularitet på grund af lavere omkostninger og hurtigere konstruktion, som giver produktivitetsgevinster på op til 35 procent. Hvis træet høstes fra bæredygtigt forvaltede skove, har det også et lavere CO2-fodaftryk sammenlignet med stål- eller betonbygninger.

Nuværende praksis for at beskytte det indre af træbygninger mod brande kræver brug af brandhæmmende paneler (typisk gips- og magnesiumplader), eller træet skal belægges med malingslignende brandhæmmende belægninger, som begge skjuler det naturlige træ tømmerkorn.

Til sammenligning tillader den nye usynlige belægning udviklet af NTU, at træets naturlige skønhed skinner og alligevel kan give en flammebarriere, når den "aktiveres" af ild.

Opfundet af et hold ledet af lektor Aravind Dasari fra NTU School of Materials Science and Engineering, er denne brandsikre belægning kun 0,075 millimeter tyk og meget gennemsigtig, hvilket gør den usynlig for det blotte øje.

Når den varmes op af en varm flamme, sker der en række komplekse kemiske reaktioner, hvilket får belægningen til at blive en forkulning, der udvider sig til mere end 30 gange sin oprindelige tykkelse. Denne forkulning forhindrer ilden i at forbrænde træet nedenunder, som vist i en akkrediteret laboratorietest.

"De fleste træ- eller træpaneler har kun en gennemsigtig belægning, der beskytter dem mod fugt, vejrkorrosion, termitter eller skadedyr og er ikke designet til at modstå høj varme. Således kan træ stadig brænde meget hurtigt, især hvis det er ubeskyttet," forklarede Assoc Prof Dasari, en ekspert i brandhæmmende materialer.

"I vores belægning brugte vi teknologi til at låse visse forbindelser og interagere med harpiksen. De vil aktivt deltage i de kemiske reaktioner på en systematisk måde, når de udsættes for høj varme, hvilket fører til dannelsen af ​​forkulning. Denne forkulning blev konstrueret til at være ekstremt varmebestandig, der isolerer træet nedenunder mod den høje varme."

NTU Vice President (Innovation and Entrepreneurship) Professor Louis Phee beskrev denne innovation som et revolutionerende skridt fremad for trækonstruktionsindustrien.

"Ved at udnytte NTU's styrker inden for materialevidenskab og teknik er dette et eksempel på, hvordan grundforskning kan omsættes til kommercielle applikationer med høj effekt, givet at den usynlige belægning forbedrer både sikkerhed og æstetik i trækonstruktioner med få eller ingen ulemper," Prof. sagde Phee.

"Innovationer som denne er, hvad NTU kan tilbyde til industriaktører, der er ivrige efter at samarbejde med os om at licensere, kommercialisere og tilpasse teknologier, der kan bruges til at skabe unikke produkter, der vil sikre konkurrenceevne for Singapore på det globale marked."

NTU-teamet er nu i licensforhandlinger med forskellige virksomheder. Venturer Timberwork udforsker aktivt brugen af ​​denne innovative belægning til at beskytte deres massekonstruerede træelementer i et af deres nuværende projekter.

At styrke konstrueret træs modstandsdygtighed over for brand er afgørende for at udvide optagelsen af ​​denne teknologi på tværs af mere af det byggede miljø, siger Mr. Kevin Hill, Venturers administrerende direktør.

"Hos Venturer tror vi, ligesom andre interessenter i massetømmerkonstruktionssektoren, at flere nye projekter vil se på at bruge denne nye belægningsteknologi, hvis brandmodstanden kan forbedres. Det har potentialet til at reducere omkostningerne og afhængigheden af ​​andre dyrere løsninger, som f.eks. som at bruge tykkere tømmer til at øge forkullende lag, eller ved at indkapsle tømmeret med brændeplader, hvilket fornægter skønheden ved denne bæredygtige og produktive byggeteknologi."

Denne nye belægning forventes at være i høj efterspørgsel af byggeindustrien, da træbygninger skal opfylde specifikke brandregler for bygninger fastsat af regulatorer.

There are only a few products that can provide both transparency and fire retardance that are available in the market. Products which claim to have both properties currently are either extremely prohibitive in cost or are unable to pass international standards required for industrial use.

In industry-standard tests, such as the Single Burning Item tests conducted at a third-party accreditation laboratory, the made-in-NTU coating achieved the highest class possible. When exposed to a high-temperature flame, the coating generated very little smoke and is able to prevent the flames from spreading.

When the char is scraped off, the wood underneath is still intact, proving the efficiency of the coating to protect the wood.

This is important as in a case of a fire, construction materials need to be fire retardant and relatively smoke-free to allow for the safe evacuation of occupants in a building.

The global fire-resistant coating industry is also expected to grow to US$1.06 billion market by 2029 in a recent report by Exactitude Consultancy. + Udforsk yderligere

Eco-glue can replace harmful adhesives in wood construction