Ann. For. Sci. 61 (2004) 551-555
DOI: 10.1051/forest:2004050

Pyrolysis of Pinus halepensis needles treated with fire retardants

Stylianos Liodakis, Dimitris Gakis, Karita Ahlqvist and Miltos Statheropoulos

Department of Chemical Engineering, Sector 1, National Technical University of Athens (NTUA), 9 Iroon Polytechniou Str., 157 73, Athens, Greece

(Received 11 March 2003; accepted 26 February 2004)

Abstract - The effect of various chemical fire retardants: (NH₄)₂SO₄, (NH₄)₂HPO₄, a commercial retardant contained 10% w/w phosphate salt, on the pyrolysis mass residue of Pinus halepensis needles was studied on preparative-scale. Samples of 2.00 g were treated under isothermal (400 °C and 500 °C) and non-isothermal conditions (50-500 °C), with pyrolysis time between 0.00-3.00 h. The results of this study were found similar with those obtained with much lower sample sizes (i.e., 6 mg) used in analytical methods such as Thermogravimetry (TG). The phosphate based retardants had the most significant action, under the experimental conditions used. However, the retarding effect was reduced, when the phosphate retardants were diluted in sea water. This might be attributed to the formation of insoluble salts (i.e., MgNH₄PO₄). Such reactions might bind the active phosphates, thus reducing the fire retarding effect.

Résumé - Pyrolyse du feuillage du pin d'Alep en présence de retardants du feu. On a étudié l'effet de retardants chimiques comme : (NH₄)₂SO₄, (NH₄)₂HPO₄, et d'un retardant commercial contenant 10 % w/w de sel phosphaté, sur la masse restante pendant la pyrolyse des aiguilles de Pinus halepensis, en quantités préparatoires. Des échantillons de 2,00 g ont été chauffés en conditions isothermes (400 °C et 500 °C) et en conditions non isothermes (50 et 500 °C) avec un temps de pyrolyse compris entre 0,00 et 3,00 h. Les résultats sont similaires à ceux obtenus avec une masse plus petite (6 mg) comme les échantillons des méthodes analytiques (p.e., TG). Les retardants phosphatés ont une action plus importante dans notre expérimentation, mais leur action diminue quand on utilise l'eau de mer comme solvant. Ceci peut être attribué à la formation de sels insolubles comme MgNH₄PO₄. Une telle réaction pourrait lier le phosphore actif et diminuer l'effet retardant.

Key words: Pinus halepensis / needles / pyrolysis / fire retardants / sea water

Mots clés : pyrolyse / Pinus halepensis / aiguilles / retardants / eau de mer

Corresponding author: Stylianos Liodakis liodakis@central.ntua.gr

© INRA, EDP Sciences 2004