Vplyv nových spomaľovačov horenia na báze fosforu a dusíka na požiarnu odolnosť tkanín

Vplyv nových spomaľovačov horenia na báze fosforu a dusíka na požiarnu odolnosť tkanín

S rastúcim povedomím o bezpečnosti sa ohňovzdorné materiály široko používajú v rôznych odvetviach. Najmä v textilnom priemysle je ohňovzdornosť tkanín priamo spojená s bezpečnosťou životov a majetku. V posledných rokoch sa nové fosforovo-dusíkaté spomaľovače horenia stali výskumným bodom vďaka svojim vynikajúcim vlastnostiam spomaľovania horenia a šetrnosti k životnému prostrediu. Tento článok skúma vplyv nových fosforovo-dusíkatých spomaľovačov horenia na ohňovzdornosť tkanín z viacerých hľadísk, pričom kombinuje špecifické parametre produktu a experimentálne údaje s cieľom analyzovať ich výkon v praktických aplikáciách.

1. Prehľad spomaľovačov horenia na báze fosforu a dusíka
   1.1 Definícia a klasifikácia spomaľovačov horenia na báze fosforu a dusíka
   Fosforovo-dusíkaté spomaľovače horenia sú triedou zlúčenín zložených predovšetkým z fosforu a dusíka ako prvkov spomaľujúcich horenie. Na základe ich chemickej štruktúry ich možno rozdeliť do dvoch hlavných kategórií: organické fosforovo-dusíkaté spomaľovače horenia a anorganické fosforovo-dusíkaté spomaľovače horenia. Organické fosforovo-dusíkaté spomaľovače horenia zahŕňajú najmä fosfáty, fosforamidy atď., zatiaľ čo anorganické fosforovo-dusíkaté spomaľovače horenia zahŕňajú fosforečnan amónny, polyfosfát amónny atď.

1.2 Mechanizmus spomaľovania horenia fosforovo-dusíkatých spomaľovačov horenia
Mechanizmus spomaľovania horenia u spomaľovačov horenia na báze fosforu a dusíka zahŕňa predovšetkým tieto aspekty:
• Spomaľovač horenia v plynnej fáze: Spomaľovače horenia na báze fosforu a dusíka sa rozkladajú pri vysokých teplotách za vzniku voľných radikálov fosforu a dusíka, ktoré môžu počas horenia zachytávať aktívne voľné radikály, čím sa preruší reťazová reakcia horenia.
• Spomaľovač horenia v kondenzovanej fáze: Spomaľovače horenia na báze fosforu a dusíka vytvárajú počas horenia stabilnú vrstvu uhlia, izolujú kyslík a teplo a zabraňujú šíreniu plameňa.
• Synergický účinok: Fosfor a dusíkaté prvky pôsobia synergicky počas procesu spomaľovania horenia, čím zlepšujú účinnosť.

1. Charakteristiky nových spomaľovačov horenia na báze fosforu a dusíka
   2.1 Šetrnosť k životnému prostrediu
   Nové spomaľovače horenia na báze fosforu a dusíka neprodukujú počas výroby a používania toxické ani škodlivé látky, čím spĺňajú environmentálne požiadavky. Napríklad polyfosfát amónny (APP), bežný anorganický spomaľovač horenia na báze fosforu a dusíka, sa v textilnom priemysle široko používa vďaka svojej nízkej toxicite, bezhalogénovým a bezdymovým vlastnostiam.

2.2 Vysoká účinnosť
Nové spomaľovače horenia na báze fosforu a dusíka dosahujú vynikajúce účinky spomaľovania horenia pri nízkych hladinách prísad. Experimenty ukazujú, že pridanie 5 % polyfosfátu amónneho môže zvýšiť limitný index kyslíka (LOI) tkanín z 18 % na viac ako 28 %.

2.3 Trvanlivosť
Nové spomaľovače horenia na báze fosforu a dusíka vykazujú dobrú odolnosť voči praniu a poveternostným vplyvom. Ich vlastnosti spomaľovača horenia zostávajú stabilné aj po viacnásobnom praní a dlhodobom vystavení prírodnému prostrediu.

1. Vplyv nových spomaľovačov horenia na báze fosforu a dusíka na požiarnu odolnosť tkanín
   3.1 Limitný kyslíkový index (LOI)
   Medzný index kyslíka je dôležitým ukazovateľom na hodnotenie vlastností materiálov pri spomaľovaní horenia. Tabuľka 1 uvádza hodnoty LOI niekoľkých bežných tkanín po pridaní rôznych podielov nových spomaľovačov horenia na báze fosforu a dusíka.

Ako je uvedené v tabuľke 1, nové spomaľovače horenia na báze fosforu a dusíka môžu výrazne zvýšiť hodnoty LOI tkanín, pričom LOI rastie so zvyšujúcim sa množstvom prísady.

3.2 Rýchlosť uvoľňovania tepla (HRR)
Rýchlosť uvoľňovania tepla meria rýchlosť, akou sa teplo uvoľňuje počas horenia. Obrázok 1 znázorňuje krivky HRR bavlnenej tkaniny po pridaní rôznych pomerov nových spomaľovačov horenia na báze fosforu a dusíka.

Z obrázku 1 je zrejmé, že pridanie nových spomaľovačov horenia na báze fosforu a dusíka významne znižuje HRR bavlnenej tkaniny, čo naznačuje znížené uvoľňovanie tepla počas horenia a zlepšené vlastnosti spomaľovača horenia.

3.3 Hustota dymu
Hustota dymu meria množstvo dymu vznikajúceho počas horenia. Tabuľka 2 uvádza hodnoty hustoty dymu niekoľkých bežných tkanín po pridaní rôznych pomerov nových spomaľovačov horenia na báze fosforu a dusíka.

Ako je uvedené v tabuľke 2, nové spomaľovače horenia na báze fosforu a dusíka môžu výrazne znížiť hustotu dymu v tkaninách, čím sa zníži produkcia dymu počas horenia a zvýši sa bezpečnosť.

1. Výkonnosť nových spomaľovačov horenia na báze fosforu a dusíka v praktických aplikáciách
   4.1 Ohňovzdorná úprava textílií
   Nové spomaľovače horenia na báze fosforu a dusíka sa široko používajú pri úprave textílií proti ohňu. Napríklad v hasičských oblekoch, vojenských uniformách, detskom pyžame a iných špeciálnych textíliách môže pridanie týchto spomaľovačov horenia výrazne zlepšiť ich odolnosť voči ohňu a zaistiť bezpečnosť používateľov.

4.2 Ohňovzdorná úprava stavebných materiálov
V stavebných materiáloch sa vo veľkej miere používajú aj nové spomaľovače horenia na báze fosforu a dusíka. Napríklad ich pridanie do ohňovzdorných náterov a ohňovzdorných dosiek môže zvýšiť ich limity požiarnej odolnosti a znížiť tak riziko požiaru.

4.3 Ohňovzdorná úprava elektronických výrobkov
V elektronických výrobkoch sa v materiáloch, ako sú dosky plošných spojov a káble, používajú nové spomaľovače horenia na báze fosforu a dusíka. Ich pridanie môže účinne predchádzať požiarom spôsobeným vysokými teplotami alebo skratmi, čím chráni zariadenia aj používateľov.

1. Pokrok vo výskume doma a v zahraničí
   5.1 Pokrok v domácom výskume
   Domáci výskumníci dosiahli významný pokrok v štúdiu nových spomaľovačov horenia na báze fosforu a dusíka. Napríklad univerzitný výskumný tím vyvinul nový organický spomaľovač horenia na báze fosforu a dusíka. Testy na bavlnenej tkanine ukázali, že pridanie 5 % spomaľovača horenia zvýšilo LOI na viac ako 30 % s vynikajúcou odolnosťou voči praniu.

5.2 Medzinárodný pokrok vo výskume
Medzinárodní výskumníci tiež dosiahli dôležité výsledky. Napríklad medzinárodný tím vyvinul nový anorganický spomaľovač horenia na báze fosforu a dusíka. Testy na polyesterovej tkanine preukázali, že pridanie 10 % spomaľovača zvýšilo index horenia (LOI) na viac ako 35 % s výrazným znížením hustoty dymu.

1. Smery budúceho rozvoja
   6.1 Multifunkčnosť
   Jedným zo smerov vývoja nových spomaľovačov horenia na báze fosforu a dusíka je v budúcnosti multifunkčnosť. Napríklad vývoj spomaľovačov horenia s ďalšími vlastnosťami, ako sú antibakteriálne, protiplesňové a antistatické vlastnosti, ktoré spĺňajú rôzne potreby aplikácií.

6.2 Nanotechnológia
Aplikácia nanotechnológie prinesie nové príležitosti pre vývoj nových spomaľovačov horenia na báze fosforu a dusíka. Spracovanie v nanorozmeroch môže zlepšiť disperziu a stabilitu spomaľovačov horenia, čím sa ďalej zvýši ich účinnosť.

6.3 Inteligentné spomaľovače
Ďalším dôležitým smerom je inteligentná funkcionalita. Napríklad vývoj inteligentných spomaľovačov horenia, ktoré dokážu automaticky upravovať svoj výkon na základe teploty prostredia, aby sa zlepšila prispôsobivosť v praktických aplikáciách.