محلول های ضد آتش و منسوجات

از ابتدای تاریخ بشریت، آتش یک تهدید دائمی برای سکونت انسان بوده است .واژه‌های آتش و شعله برای میلیون‌ها نفر در طول اعصار در سراسر جهان نفرین شده‌اند.

کسانی که خانه، وسایل و بستگان خود را در اثر آتش سوزی از دست داده اند، نمی توانند این حوادث را تا آخر عمر فراموش کنند. در بسیاری از موارد، آتش‌ها قاتلان خاموش هستند و افراد را در هنگام خواب می‌کشند.

آتش سوزی یک اتفاق غیر قابل پیش بینی است و ممکن است در هر مکان و در هر زمانی آتش سوزی اتفاق بیافتد.

ایمنی در برابر آتش و آتش سوزی در هر بخش از زندگی ما بسیار اهمیت دارد، و مهم است که اقدامات حفاظتی در برابر آتش برای محافظت از جان و دارایی های ما انجام شود.

مواد شیمیایی کندسوز از زمان رومیان باستان مورداستفاده قرار میگرفته اند. آنها از موادی نظیر زاج سفید یا سرکه برای حفاظت از کشــتیهای جنگی و برجهای محاصره شــده، اســتفاده میکردند. بعد از آن مردم یونان از ســولفات پتاســیم آلومینیوم به عنوان رنگ و روکش برای بهبود خاصیت مقاومت به آتش چوب اســتفاده میکردند.

حدود 200ســال بعد رومیان  با اضافه کردن ســرکه به ســولفات پتاسیم آلومینیوم این ماده کندسوز را بهبود بخشیدند. در قرن 17مشــهور بــه قرن آلمان، پرده های تئاتــر با مخلوطی از خا ک رس و سنگ گچ آغشته میکردند که آنها را پرده های نمایش نسوز می نامیدند.

اوایل قرن بیستم، از مواد افزودنی و پرکننده های مختلف طبیعی، برای کاهش اشتعال استفاده میشد.
ازجمله این مواد میتوان به خا ک رس، ســنگ گچ، ســولفات آهن ، آمونیوم کلرید ،فســفات آمونیوم ،ســدیم تترابورات و انواع مختلف اســید و همچنین مخلوط زاج ســفید و سرکه، اشاره کرد. این مواد جهت کندسوزی عمدتاً برای کاربردهای نظامی، پرده های تئاتر و دیگر پارچه ها کاربرد داشتند.

مواد‌مقاوم‌به‌شعله

مواد مقاوم به شــعله موادی شــیمیایی هســتند که به مواد قابل اشتعال اضافه میشوند و با ایجاد تاخیر در سوختن، میزان پیشروی آتش را کند کرده و از آسیب‌های جانی و مالی جلوگیری. میکنند .

مواد مقاوم بــه شعله یــا کندسوز بــا از بین بردن یکی از عوامل مثلث آتش (گرما، هوا، ماده سوختنی)، فرآیند سوختن را کند و یا متوقف می‌کند.

بازدارنده های شعله به دسته ای از مواد شیمیایی تبدیل شده اند که به دلیل اثرات زیست محیطی و سلامتی خود به طور فزاینده ای توجه علمی و عمومی را به خود جلب می کنند.

در زیر به معرفی انواع مواد کندســوز پرداخته میشــود.

1. کندســوزهای هالوژنی: این دســته از مواد کندســوز بر پایه سیستمهای مبتنی بر کلر هستند اما شاید بیشتر به بازدارنده شعله های برومی یا BRF معروف هستند. کاربرد آنها بیشتر در صنعت الکترونیک و همچنین در منســوجات، محصولات ساخت وســاز و پوشــش ها است.
2. کندســوزهای معدنــی : بســیاری از مــواد معدنی به عنوان بازدارنده های شــعله و یا یک کاتالیزور در سیســتم کندســوز عمــل میکننــد. ازجمله مواد معدنی که به طور مستقل جهت کندسوزی عمل میکنند، هیدروکســید آلومینیــوم و هیدروکســید منیزیــم هســتند.
3. کندســوزهای نیتروژنــی : مــواد بــر پایــه ملامین که بیشــتر بــه کندســوزهای نیتروژنی مشــهورند. کندســوزهای نیتروژنی نمونه ای از مواد بازدارنده شــعله در فاز جامد است.
4. پوشــشهای حجیم شــونده : هدف این پوشــشها محافظت از مواد در برابر آتش ســوزی اســت. آنها برای محصولاتــی مثــل مصالح ســاختمانی (فولاد یا چــوب) مانند لایه ای از رنگ اعمال میشــوند. ایــن لایه مقاوم به آتش و عایق، مواد را از درجه حرارت بالا و آســیب ســاختاری محافظت میکند.
5. فســفر :ایــن ترکیبــات میتواننــد هــم به صــورت شــیمیایی بــه مــواد متصل شــوند و هــم به صــورت فیزیکی به عنوان افزودنی اضافه شــوند. هنگامیکه ترکیب حاوی فســفر گرم میشــود، ایجاد زغال میکند.
6. کندســوزهای غیرهالوژنی :کندسوزهای غیــر هالوژنــی بهتریــن گزینــه عصــر کنونــی بــرای افزایش مقاومت مواد نســبت به شعله هستند. این مواد حداقل اثرات زیســت محیطی را در پی داشــته و نســبت به مواد قبلــی ذکــر شــده، عملکــرد بهتــری دارنــد. کلیــه نانومواد مقــاوم در برابــر آتــش در ایــن دســته قــرار میگیرنــد.

ماده ای که عمدتاً مسئول ایجاد آتش در 25٪ از همه آتش سوزی های منازل است، و اولین موردی که در آتش سوزی های منازل مشتعل میشود، “منسوجات، اثاثیه یا لوازم داخلی ” است.

آتش ممکن است در هر مکانی از جمله خانه‌ها، ساختمان‌های مسکونی و تجاری، رستوران‌ها، سینماها، استادیوم‌های ورزشی، جنگل‌ها، صنایع و کارخانه‌ها رخ دهد (به‌ویژه کارخانه های نساجی و صنایعی که مواد خام یا محصولات نهایی قابل احراق تولید میکنند).

در مورد آتش سوزی، ممکن است چندین دلیل مرتبط با شروع و انتشار آن وجود داشته باشد. آمار به وضوح نشان می دهد که محصولات نساجی به طور قابل توجهی در خطرات آتش سوزی که جان انسان ها را در بر می گیرد، دخیل بوده است

خطرات آتش سوزی در صنعت نساجی :

صنعت نساجی مواد ساخته شده از الیاف مختلف طبیعی و مصنوعی را تولید می کند و یکی از قدیمی ترین و مهم ترین شاخه های صنعت است. با این حال، مواد نساجی خود قابل اشتعال هستند.

علاوه بر این، صنعت نساجی با مواد شیمیایی قابل اشتعال زیادی سر و کار دارد. احتمال آتش گرفتن در کل زنجیره تولید نساجی بسیار زیاد است و به راحتی باعث آتش سوزی و انفجار گرد و غبار می شود.

از آنجایی که منسوجات ساخته شده از الیاف طبیعی قابل اشتعال یا احتراق هستند، می توانند وسیله ای برای شروع آتش باشند. موارد واقعی آتش سوزی نشان داده است که منسوجات و پوشاک اصلی ترین اقلامی هستند که باعث جراحت و مرگ جان انسان ها می شوند.

منسوجات از پلیمرهای طبیعی تشکیل دهنده الیاف مانند سلولز و پروتئین و طیف گسترده ای از پلیمرهای مصنوعی مانند پلی استرها، پلی اولفین، پلی لاکتید، پلی آمیدها، پلی آرامیدها، پلی اترکتون ها، پلی اکریلونیتریل و استات سلولز تولید می شوند.

همه این پلیمرها به دلیل خواص عالی تشکیل الیاف برای استفاده در منسوجات مناسب هستند، اما آنها یک مشکل مشترک دارند و آن این است که اکثر آنها در شرایط محیطی معمولی قابل احتراق هستند و در صورت بروز حوادث آتش سوزی خطرات آتش سوزی جدی ایجاد می کنند.

این پلیمرهای آلی منبع غنی هیدروکربن ها هستند و بنابراین منبع عالی سوخت در طول فرآیند سوزاندن هستند

 اصطلاح “منسوجات مقاوم در برابر شعله” معمولاً به منسوجات یا مواد مبتنی بر نساجی اطلاق می شود که از گسترش آتش جلوگیری یا مقاومت می کنند منسوجاتی که مقاوم در برابر شعله یا مقاوم در برابر آتش هستند، پس از حذف منبع اشتعال به سوختن یا درخشش ادامه نمی دهند،

آمار می گوید بیش از 70 درصد مرگ و میر ناشی از آتش سوزی در خانه ها ناشی از منسوجات است. در بسیاری از موارد برای جلوگیری از آتش سوزی و نجات جان انسان ها نیاز است که خواص ضد حریق به منسوجات داده شود.

بنابراین، پرداخت مقاوم در برابر شعله یکی از پرداخت‌های مهم در میان انواع پرداخت‌های کاربردی موجود منسوجات است.

محلول ضد آتش برای منسوجات عمدتاً از موادی مانند آمونیوم فسفات یا هالوژنیدها استفاده می‌کند تا خاصیت مقاومت به آتش را به بافت فیبرها افزایش دهد. این محلول‌ها معمولاً در صنایعی مانند پوشاک حرارتی یا تجهیزات ایمنی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

تولید محلول ضد آتش برای منسوجات عمدتاً از مراحل زیر تشکیل می‌شود:

  انتخاب مواد اولیه: انتخاب موادی که دارای خاصیت ضد آتش هستند، مانند آمونیوم فسفات یا هالوژنیدها.

  ترکیب مواد: ترکیب مواد انتخابی به دقت به منظور حصول اثر بهینه در مقابل آتش.

تولید محلول: ایجاد محلول با ترکیب مواد.

  آزمایش و تنظیم: آزمایش خصوصیات محصول و تنظیم فرآیند تولید بر اساس نتایج آزمایش‌ها.

  اعمال بر روی منسوجات: محلول ضد آتش بر روی منسوجات اعمال می‌شود، معمولاً با روش‌های اسپری یا غوطه‌وری.

  خشک کردن: منسوجات پس از اعمال محلول ضد آتش، خشک شده و آماده به کار می‌شود.

  کنترل کیفیت: انجام کنترل کیفیت بر روی نمونه‌های تولید شده جهت اطمینان از کارایی و اثربخشی محصول.

این مراحل ممکن است بسته به فرمولاسیون و نیازهای خاص صنعت مربوطه تغییر کند.

محلول‌های ضد آتش بر روی مواد منسوجات مورد استفاده قرار می‌گیرند تا خاصیت مقاومت به آتش را به آنها افزایش دهند. کاربردهای اصلی این محلول‌ها عبارتند از:

  پوشاک حرارتی: استفاده در تولید لباس‌ها و پوشاکی که نیاز به مقاومت به آتش دارند، مانند لباس‌های اطفا حریق یا لباس‌های کار در صنایع خطرناک.

  تجهیزات ایمنی: استفاده در تولید وسایل ایمنی مانند کلاه و لباسهای مخصوص کارگران صنایع حساس به آتش.

  تزئینات و پرده‌ها: ممکن است در تزئینات داخلی یا پرده‌هایی که در معرض حرارت ممکن است قرار گیرند، از این محلول‌ها استفاده شود.

 مصارف نظامی: در تولید لباس‌ها و تجهیزاتی که در شرایط نظامی یا خطرناک استفاده می‌شوند.

 صنایع حمل و نقل: برخی از اجزای خودروها مانند فرش‌ها یا مواد داخلی که در صورت حریق ممکن است موثر باشند.