(de droite) NTU Assoc Prof Aravind Dasari, NTU PhD diplômé Dr Sheik Anees et doctorant Dean Seah. Le professeur Assoc Aravind tient un morceau de bois lamellé revêtu tandis que le Dr Anees et M. Seah tiennent du bois non revêtu. Crédit :NTU Singapour
Un revêtement invisible qui peut "ignifuger" le bois a été inventé par des scientifiques de l'Université technologique de Nanyang à Singapour (NTU Singapour).
Avec la popularité croissante du bois d'ingénierie de masse dans l'industrie de la construction, l'un des plus grands défis pour le bois est son inflammabilité. Lorsqu'ils ne sont pas traités, le bois ou le bois peuvent brûler et s'enflammer facilement.
Par exemple, lors du grand incendie de Londres de 1666, une grande partie du centre de Londres a été incendiée car le bois constituait une part importante de la construction des bâtiments. Aujourd'hui, la plupart des bâtiments sont construits en utilisant une combinaison d'acier, de béton et de verre, qui sont tous relativement moins sensibles au feu.
Au cours de la dernière décennie, le bois d'ingénierie de masse a gagné en popularité en raison de la baisse des coûts et de la rapidité de la construction, qui permet des gains de productivité allant jusqu'à 35 %. Si le bois est récolté dans des forêts gérées durablement, il a également une empreinte carbone inférieure à celle des bâtiments en acier ou en béton.
Les pratiques actuelles pour protéger l'intérieur des bâtiments en bois contre les incendies nécessitent l'utilisation de panneaux ignifuges (généralement des panneaux de gypse et de magnésie) ou le bois doit être recouvert de revêtements ignifuges de type peinture, qui masquent tous deux le bois naturel. grain de bois.
En comparaison, le nouveau revêtement invisible développé par NTU permet à la beauté naturelle du bois de briller tout en offrant une barrière contre les flammes lorsqu'il est "activé" par le feu.
Inventé par une équipe dirigée par le professeur agrégé Aravind Dasari de la NTU School of Materials Science and Engineering, ce revêtement ignifuge ne mesure que 0,075 millimètre d'épaisseur et est hautement transparent, ce qui le rend invisible à l'œil nu.
Lorsqu'il est chauffé par une flamme chaude, une série de réactions chimiques complexes se produit, provoquant la transformation du revêtement en un charbon qui se dilate à plus de 30 fois son épaisseur d'origine. Ce charbon empêche le feu de brûler le bois en dessous, comme le montre un test de laboratoire accrédité.
"La plupart des bois ou des panneaux de bois n'ont qu'une couche transparente qui les protège de l'humidité, de la corrosion des intempéries, des termites ou des parasites, et ne sont pas conçus pour résister à une chaleur élevée. Ainsi, le bois peut encore brûler très rapidement, surtout s'il n'est pas protégé", a expliqué Assoc Prof Dasari, expert en matériaux ignifuges.
"Dans notre revêtement, nous avons utilisé une technologie pour verrouiller certains composés et interagir avec la résine. Ils participeront activement aux réactions chimiques de manière systématique lorsqu'ils seront exposés à une chaleur élevée, conduisant ainsi à la formation de char. Ce char a été conçu pour être extrêmement résistant à la chaleur, isolant le bois en dessous de la forte chaleur."
NTU Assoc Prof Aravind (à gauche) avec le doctorant Dean Seah, effectuant des essais au feu sur du bois en laboratoire. Crédit :NTU Singapour
Le vice-président de NTU (Innovation et entrepreneuriat), le professeur Louis Phee, a décrit cette innovation comme une avancée révolutionnaire pour l'industrie de la construction en bois.
"En s'appuyant sur les atouts de NTU dans les sciences et l'ingénierie des matériaux, c'est un exemple de la façon dont la recherche fondamentale peut être traduite en applications commerciales à fort impact, étant donné que le revêtement invisible améliore à la fois la sécurité et l'esthétique dans la construction en bois avec peu ou pas d'inconvénients," Prof. dit Phé.
"Des innovations comme celle-ci sont ce que NTU peut offrir aux acteurs de l'industrie qui souhaitent travailler avec nous pour licencier, commercialiser et adapter des technologies pouvant être utilisées pour créer des produits uniques qui assureront la compétitivité de Singapour sur le marché mondial."
L'équipe NTU est actuellement en pourparlers de licence avec différentes sociétés. Venturer Timberwork explore activement l'utilisation de ce revêtement innovant pour protéger ses éléments en bois d'ingénierie de masse dans l'un de ses projets en cours.
Le renforcement de la résistance au feu du bois d'ingénierie est essentiel pour étendre l'adoption de cette technologie à une plus grande partie de l'environnement bâti, déclare M. Kevin Hill, directeur général de Venturer.
Le bois non revêtu brûle et se fissure lorsqu'il est exposé au feu tandis que le bois revêtu (à droite) a une couche de carbonisation qui est activée par le feu et protège le bois en dessous, empêchant le bois en dessous de brûler. Crédit :NTU Singapour
"Chez Venturer, comme d'autres acteurs du secteur de la construction massive en bois, nous pensons que davantage de nouveaux projets envisageront d'utiliser cette nouvelle technologie de revêtement si la résistance au feu peut être améliorée. Elle a le potentiel de réduire les coûts et la dépendance à d'autres solutions plus coûteuses, telles que comme l'utilisation de bois plus épais pour augmenter les couches de carbonisation, ou en encapsulant le bois avec des planches à feu, ce qui nie la beauté de cette technologie de construction durable et productive."
Ce nouveau revêtement devrait être très demandé par l'industrie de la construction, car les bâtiments en bois doivent respecter les codes de prévention des incendies spécifiques aux bâtiments établis par les autorités de réglementation.
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.
PhD student Dean Seah, NTU Assoc Prof Aravind Dasari, and NTU PhD graduate Dr Sheik Anees, with mass engineered timber (coated on the right and uncoated on the left) in front of them. Credit:NTU Singapore
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. Eco-glue can replace harmful adhesives in wood construction
