3. Results and discussions3.1. Flam

3. Results and discussions

3.1. Flammability of WPC with various fire retardant

Fig.1 shows the effect of wood flour content on the horizontal burning speed of WPCs. At low wood flour

contents, the horizontal burning speed increased with increasing wood flour content. Therefore, the burning speed

of WPC increased with the addition of wood flour. On the other hand, the heat release rate of wood is lower value

compared to PP (shown in Fig. 2). The addition of wood decreases the heat release value. The burning speed of

WPC might be decreased at high wood flour content (40-60 wt%) due to the reduction of heat release rate of WPCs.

In any case, the burning speed of WPCs was higher than that of PP. Addition of wood flour accelerates the burning

speed of PP.

40

Horizontal burning rate (mm/min)

30

20

0 10 20 30 40 50 60

Filler content (wt%)

Fig. 1. Effect of wood flour content on horizontal burning rate of WPCs.

52 Toshikazu Umemura et al. / Energy Procedia 56 ( 2014 ) 48 – 56

Table 2 summarizes the burning speed and flame classifications of PP and WPCs with fire retardants. The

addition of fire retardant slightly decreases the burning speed of PP. Melting and dripping, which provide other

ignition sources, were observed for all PP sample. Addition of 10 wt% of fire retardant cannot modify the fire

performance of PP. In general, more than 30 wt% of fire retardant is required to provide self-extinguish property in

thermoplastics [9,10]. In general, 10 wt% of APP or MPP is not enough to form char layer that can blockheat and

oxygen from the combustion zone.

Table 2. Burning speed and flame classifications of PP and WPCs with fire retardants

Test results

No.

1 27.4 HB

2 22.7 HB

3 25.2 HB

4 27.5 HB

5 32.4 HB

6 22.2 HB

7 19.2 HB

8 Self-extinguish V-0

9 22.5 HB

10 Self-extinguish HB

11 22.2 HB

12 20.9 HB

13 21.2 HB

Average burning speed

(mm/min)

Class

Based on UL94

In the case of WPCs, the horizontal burning speed apparently decreased with the addition of fire retardants, and

dripping of WPC was not observed. Especially for WPC with 10 wt% of APP or MPP, the flame did not spread and

these materials showed self-extinguish property in horizontal burning test. We conducted vertical burning test with

respect to WPCs with APP or MPP. All samples of WPC with APP showed self-extinguish property even though

the samples were burn by a gas burner for 10 sec twice. No dripping was observed during the test. Therefore, this

material is classified as V-0, which is the highest class in this test. In contrast, the flame of WPC with MPP was

glowed to the clamp of sample. It could not satisfy the conditions of V-2, the lowest class in the vertical test. So,

WPC with MPP was classified as HB. Both specimens created enough char during the test, however the expansion

rate after the test was different. The expansion rate of WPC with APP after horizontal test was 90 %, and that with

MPP was 78 %. APP showed better foaming property than MPP. It is presumed that the difference of foaming

property generate the different flammability between APP and MPP. It is worth noting that addition of 10 wt% of

APP did not improve the fire performance of PP, on the other hand it could give excellent fire performance for

WPCs, though the addition of woof flour facilitate the burning speed. Synergy effects between wood flour and APP

was apparently confirmed. As mentioned above, the 10 wt% of APP is not enough to form char layer in PP. In the

case of WPC, there are lots source of char in wood flour. Therefore, 10 wt% of APP was enough to provide

foaming layer of char, and this layer can restrain the spread of flame. APP is compatible to WPCs with respect to a

fire performance. Stark et. al, Garcíaet. al and Li et al. also reported that APP showed better fire retardant property

compared to other fire retardants, such as MPP, Al(OH)3 and Mg(OH)2 [11-13].

Owing to the synergy effect between wood flour and APP, addition of wood flour can reduce the minimum

amount of APP required to give self-extinguish or V-0 class. Addition of 50 wt% of wood flour can reduce the

required APP from 30 wt% to 10 wt%. This can contribute the mechanical properties and cost performance of

WPCs. Note that in the case of WPC with 30 wt% of wood flour, addition of 10 wt% of APP could not improve the

Toshikazu Umemura et al. / Energy Procedia 56 ( 2014 ) 48 – 56 53

fire performance class of WPC as shown Table 2 It indicates that the minimum amount of APP depends on the

wood flour content in WPCs.

3.2. Cone calorimeter study

The cone calorimeter based on the oxygen consumption principle has been used to evaluate a fire performance

of materials. The HRR measured by cone calorimeter is a very important parameter as it expresses the intensity of a

fire. From the reaction-to fire point of view, such parameter as HRR after 1 or 3 min from ignition as well as peak

HRR, and the time of ignition supply important information on th

Kết quả (Việt) 1:

3. kết quả và thảo luận3.1. cháy của gỗ với nhiều cháyFig.1 cho thấy tác dụng của bột gỗ nội dung vào tốc độ đốt ngang WPC. Tại bột gỗ thấpnội dung, tốc độ cháy ngang tăng với sự gia tăng bột gỗ nội dung. Vì vậy, tốc độ cháycủa WPC tăng với việc bổ sung các bột gỗ. Mặt khác, tỷ lệ phát hành nhiệt bằng gỗ là giá trị thấp hơnso sánh với PP (thể hiện trong hình 2). Ngoài ra gỗ làm giảm giá trị phát hành nhiệt. Tốc độ ghi đĩaWPC có thể được giảm bột gỗ cao nội dung (40-60 wt %) do giảm nhiệt phát hành tỷ lệ WPC.Trong bất kỳ trường hợp nào, tốc độ đốt WPC cao hơn của trang bổ sung của bột gỗ tăng tốc độ đốt cháytốc độ của PP.40Tỷ lệ đốt ngang (mm/min)30200 10 20 30 40 50 60Nội dung phụ (wt %)Hình 1. Tác dụng của bột gỗ nội dung về tỷ lệ đốt ngang WPC.52 Toshikazu Umemura et al. / năng lượng Procedia 56 (2014) 48-56Bảng 2 tóm tắt tốc độ cháy và ngọn lửa phân loại của PP và WPC với cháy chất làm chậm. Cácbổ sung các cháy hơi giảm tốc độ đốt nóng chảy trang và nhỏ giọt, cung cấp khácnguồn đánh lửa, được quan sát cho tất cả các mẫu PP. Ngoài ra 10% wt cháy không thể thay đổi đám cháyhiệu suất của PP. Nói chung, hơn 30% wt cháy là cần thiết để cung cấp cho tự dập tắt bất động sản tạinhựa nhiệt [9,10]. Nói chung, 10 wt % của ứng dụng hoặc MPP là không đủ để hình thức char lớp mà có thể blockheat vàoxy từ khu buồng đốt.Bảng 2. Phân loại tốc độ và ngọn lửa của PP và WPC với đám cháy chất làm chậm cháyKết quả kiểm traKhông.1 27.4 HB2 22,7 HB3 25.2 HB4 27.5 HB5 32.4 HB6 22.2 HB7 19.2 HB8 tự dập tắt V-09 22,5 HB10 tự dập tắt HB11 22.2 HB12 20.9 HB13 21.2 HBTrung bình tốc độ đốt cháy(mm/min)Lớp họcDựa trên UL94Trong trường hợp của WPC, tốc độ cháy ngang dường như giảm với việc bổ sung các chất làm chậm cháy, vàdripping WPC không quan sát thấy. Đặc biệt là cho WPC 10 wt % của ứng dụng hoặc MPP, ngọn lửa đã không lây lan vàCác tài liệu này cho thấy tự dập tắt bất động sản trong thử nghiệm đốt ngang. Chúng tôi tiến hành dọc đốt thử nghiệm vớitôn trọng để WPC với APP hoặc MPP. Tất cả các mẫu gỗ với APP cho thấy tự dập tắt bất động sản mặc dùCác mẫu là ghi bởi một ổ ghi khí trong 10 giây hai lần. Không nhỏ giọt được quan sát thấy trong bài kiểm tra. Vì vậy, điều nàyvật liệu được phân loại là V-0, đó là các lớp học cao nhất trong thử nghiệm này. Ngược lại, là ngọn lửa của gỗ với MPPGLOWED để kẹp mẫu. Nó có thể không đáp ứng các điều kiện của V-2, lớp thấp nhất trong các bài kiểm tra theo chiều dọc. Vì vậy,WPC với MPP được phân loại là HB. Cả hai mẫu tạo đủ char trong thời gian thử nghiệm, Tuy nhiên việc mở rộngtỷ lệ sau khi thử nghiệm khác nhau. Tỷ lệ mở rộng của gỗ với APP sau khi kiểm tra ngang là 90%, và vớiMPP là 78%. Ứng dụng cho thấy bất động sản bọt tốt hơn so với MPP. Nó được coi là có sự khác biệt của khuynh hướng tạo bọttài sản tạo ra cháy khác nhau giữa các ứng dụng và MPP. Nó là đáng chú ý rằng bổ sung 10% wtỨng dụng đã không cải thiện hiệu suất cháy của PP, mặt khác nó có thể cung cấp cho hiệu suất cháy tuyệt vời nhấtWPC, mặc dù việc bổ sung các woof bột tạo điều kiện cho tốc độ ghi đĩa. Sức mạnh tổng hợp tác dụng giữa bột gỗ và ứng dụngdường như đã được xác nhận. Như đã đề cập ở trên, 10 wt % của ứng dụng là không đủ để hình thức char lớp trong PP. Trong cáctrường hợp của gỗ, có rất nhiều nguồn của char bột gỗ. Vì vậy, 10 wt % của ứng dụng là đủ để cung cấplớp bọt của char, và lớp này có thể hạn chế sự lây lan của ngọn lửa. Ứng dụng là tương thích với WPC quan đến mộtFire hiệu suất. Stark et. Al, Garcíaet. Al và Li et al. cũng thông báo rằng ứng dụng cho thấy hơn cháy bất động sảnso với các chất làm chậm lửa, chẳng hạn như MPP, Al (OH) 3 và Mg (OH) 2 [11-13].Do tác động sức mạnh tổng hợp giữa bột gỗ và các ứng dụng, ngoài ra bột gỗ có thể làm giảm tối thiểusố lượng ứng dụng cần thiết để cung cấp cho lớp tự dập tắt hoặc V-0. Bổ sung 50 wt % bột gỗ có thể làm giảm cácyêu cầu ứng dụng từ 30 wt % đến 10 wt %. Điều này có thể đóng góp vào các tính chất cơ học và chi phí hoạt động củaWPC. lưu ý rằng trong trường hợp gỗ với 30 wt % bột gỗ, ngoài ra 10 wt % của ứng dụng có thể không cải thiện cácToshikazu Umemura et al. / năng lượng Procedia 56 (2014) 48-56 53Fire hiệu suất lớp gỗ như hiển thị bàn 2 nó cho thấy rằng số tiền tối thiểu của ứng dụng phụ thuộc vào cácBột gỗ các nội dung trong WPC.3.2. cone calorimeter nghiên cứuNón calorimeter dựa trên nguyên tắc tiêu thụ ôxy đã được sử dụng để đánh giá hiệu suất cháyvật liệu. HRR đo bằng calorimeter hình nón là một tham số rất quan trọng vì nó thể hiện cường độ của mộtcháy. Từ phản ứng-quan điểm trên, tham số như HRR sau 1 hoặc 3 phút từ đánh lửa cũng như các đỉnh núi lửaHRR, và thời điểm đánh lửa cung cấp các thông tin quan trọng trên th

Kết quả (Việt) 2:

3. Kết quả và thảo luận 3.1. Dễ cháy của WPC bằng chất chống cháy khác nhau Hình 1 cho thấy tác dụng của nội dung bột gỗ trên tốc độ ghi đĩa ngang của WPCS. Tại bột gỗ thấp nội dung, tốc độ ghi đĩa ngang tăng với tăng hàm lượng bột gỗ. Do đó, tốc độ ghi đĩa của WPC tăng với việc bổ sung bột gỗ. Mặt khác, tỷ lệ phát hành nhiệt của gỗ là giá trị thấp hơn so với PP (thể hiện trong hình. 2). Việc bổ sung gỗ giảm giá trị phát hành nhiệt. Tốc độ ghi của WPC có thể được giảm ở nội dung bột gỗ cao (40-60% trọng lượng) do sự giảm tốc độ giải phóng nhiệt của WPCS. Trong mọi trường hợp, tốc độ đốt WPCS là cao hơn so với PP. Ngoài ra bột gỗ làm tăng tốc độ đốt tốc độ của PP. 40 tỷ ngang đốt (mm / phút) 30 20 0 10 20 30 40 50 60 nội dung Filler (% trọng lượng) Hình. 1. Ảnh hưởng của hàm lượng bột gỗ trên tỷ lệ đốt ngang của WPCS. 52 Toshikazu Umemura et al. / Năng lượng Procedia 56 (2014) 48-56 Bảng 2 tóm tắt các tốc độ và ngọn lửa phân đốt PP và WPCS với chất chống cháy. Việc bổ sung các chất làm chậm cháy hơi giảm tốc độ ghi đĩa của PP. Nhiệt độ nóng chảy và nhỏ giọt, trong đó cung cấp khác nguồn lửa, đã được quan sát cho tất cả các mẫu PP. Bổ sung 10% trọng lượng của chất làm chậm cháy không thể sửa đổi lửa hiệu suất của PP. Nói chung, hơn 30% trọng lượng của chất làm chậm cháy là cần thiết để cung cấp thuộc tính tự dập tắt trong nhựa nhiệt [9,10]. Nhìn chung, 10% trọng lượng của APP hoặc MPP là không đủ để tạo thành lớp char có thể blockheat và oxy từ vùng đốt. Bảng 2. Đốt tốc độ và ngọn lửa phân loại của PP và WPCS với chất chống cháy Kiểm tra kết quả số 1 27,4 HB 2 22,7 HB 3 25,2 HB 4 27,5 HB 5 32,4 HB 6 22,2 HB 7 19,2 HB 8 tự dập tắt V-0 9 22,5 HB 10 tự dập tắt HB 11 22,2 HB 12 20,9 HB 13 21,2 HB trung bình đốt tốc độ (mm / phút) Lớp dựa trên UL94 trong trường hợp của WPCS, tốc độ ghi đĩa ngang dường như giảm với việc bổ sung các chất chống cháy, và nhỏ giọt của WPC không quan sát thấy. Đặc biệt đối với WPC với 10% trọng lượng của APP hoặc MPP, ngọn lửa không lây lan và các tài liệu này cho thấy tài sản tự dập tắt trong thử nghiệm đốt ngang. Chúng tôi đã tiến hành thử nghiệm đốt dọc với sự tôn trọng để WPCS với APP hoặc MPP. Tất cả các mẫu của WPC với APP cho thấy tài sản tự dập tắt mặc dù các mẫu được ghi bởi một bếp gas cho 10 sec hai lần. Không nhỏ giọt đã được quan sát trong quá trình thử nghiệm. Vì vậy, điều này liệu được phân loại như V-0, đó là lớp cao nhất trong thử nghiệm này. Ngược lại, ngọn lửa của WPC với MPP đã tỏa sáng để kẹp mẫu thử. Nó có thể không đáp ứng các điều kiện của V-2, tầng lớp thấp nhất trong các thử nghiệm thẳng đứng. Vì vậy, WPC với MPP đã được phân loại là HB. Cả mẫu tạo đủ char trong khi thử nghiệm, tuy nhiên việc mở rộng tỷ lệ sau khi thử nghiệm là khác nhau. Tốc độ mở rộng của WPC với APP sau khi kiểm tra ngang là 90%, và rằng với MPP là 78%. APP cho thấy tài sản tạo bọt tốt hơn so với MPP. Nó được coi như là sự khác biệt của tạo bọt tài sản tạo ra tính dễ cháy khác nhau giữa APP và MPP. Cần lưu ý rằng việc bổ sung 10% trọng lượng của APP không cải thiện được hiệu suất cháy của PP, mặt khác nó có thể cung cấp hiệu suất cháy tuyệt vời cho WPCS, mặc dù việc bổ sung bột woof tạo thuận lợi cho tốc độ ghi đĩa. Tác động sức mạnh tổng hợp giữa bột gỗ và APP dường như đã được khẳng định. Như đã đề cập ở trên, 10% trọng lượng của APP là không đủ để tạo thành lớp char trong PP. Trong trường hợp của WPC, có rất nhiều nguồn char trong bột gỗ. Do đó, 10% trọng lượng của APP đã đủ để cung cấp cho lớp bọt của char, và lớp này có thể hạn chế sự lây lan của ngọn lửa. APP tương thích để WPCS đối với một với hiệu suất cháy. Et Stark. al, Garcíaet. al và Li et al. cũng báo cáo rằng APP cho thấy lửa sở hữu khả năng kháng tốt hơn so với chất chống cháy khác, chẳng hạn như MPP, Al (OH) 3 và Mg (OH) 2 [11-13]. Do tác động sức mạnh tổng hợp giữa bột gỗ và APP, ngoài gỗ bột có thể giảm tối thiểu lượng APP cần thiết để cung cấp cho tự dập tắt hoặc V-0 lớp. Ngoài ra 50% trọng lượng của bột gỗ có thể làm giảm APP yêu cầu từ 30% trọng lượng đến 10% trọng lượng. Điều này có thể đóng góp các tính chất cơ học và hiệu quả chi phí của WPCS. Lưu ý rằng trong trường hợp của WPC với 30% trọng lượng của bột gỗ, bổ sung 10% trọng lượng của APP không thể cải thiện Toshikazu Umemura et al. / Năng lượng Procedia 56 (2014) 48-56 53 lớp hiệu suất cháy của WPC như Bảng 2 Nó chỉ ra rằng số tiền tối thiểu của APP phụ thuộc vào nội dung bột gỗ trong WPCS. 3.2. Nghiên cứu nhiệt lượng Cone Các nhiệt lượng nón dựa trên các nguyên tắc tiêu thụ oxy đã được sử dụng để đánh giá một hiệu suất cháy của vật liệu. Các HRR đo bằng nón nhiệt lượng kế là một thông số rất quan trọng vì nó thể hiện cường độ của một hỏa hoạn. Từ quan điểm phản ứng, để lửa trên, tham số như HRR sau 1 hoặc 3 phút từ đánh lửa cũng như đỉnh HRR, và thời gian cấp đánh lửa thông tin quan trọng vào ngày