Уплыў новых фосфарна-азотных антыпірэнаў на вогнеўстойлівасць тканін
З ростам дасведчанасці аб бяспецы, вогнеўстойлівыя матэрыялы шырока выкарыстоўваюцца ў розных галінах прамысловасці. Асабліва ў тэкстыльнай прамысловасці вогнеўстойлівасць тканін непасрэдна звязана з бяспекай жыцця і маёмасці. У апошнія гады новыя фосфарна-азотныя вогнеахоўныя рэчывы сталі цэнтрам даследаванняў дзякуючы сваім выдатным вогнеахоўным уласцівасцям і экалагічнай чысціні. У гэтым артыкуле даследуецца ўплыў новых фосфарна-азотных вогнеахоўных рэчываў на вогнеўстойлівасць тканін з розных пунктаў гледжання, спалучаючы канкрэтныя параметры прадукту і эксперыментальныя дадзеныя для аналізу іх эфектыўнасці ў практычным ужыванні.
- Агляд фосфарна-азотных антыпірэнаў
1.1 Вызначэнне і класіфікацыя фосфарна-азотных антыпірэнаў
Фосфарна-азотныя вогнеахоўныя рэчывы — гэта клас злучэнняў, якія ў асноўным складаюцца з фосфару і азоту як элементаў, якія ахоўваюць вогнеахову. Зыходзячы з іх хімічнай структуры, іх можна падзяліць на дзве асноўныя катэгорыі: арганічныя фосфарна-азотныя вогнеахоўныя рэчывы і неарганічныя фосфарна-азотныя вогнеахоўныя рэчывы. Арганічныя фосфарна-азотныя вогнеахоўныя рэчывы ў асноўным ўключаюць фасфаты, фосфараміды і г.д., а неарганічныя фосфарна-азотныя вогнеахоўныя рэчывы ўключаюць фасфат амонія, поліфасфат амонія і г.д.
1.2 Механізм вогнеахоўнага дзеяння фосфарна-азотных вогнеахоўных матэрыялаў
Механізм вогнеахоўнага ўздзеяння фосфарна-азотных вогнеахоўных рэчываў у першую чаргу ўключае наступныя аспекты:
• Газафазная вогнеўстойлівасць: фосфарна-азотныя вогнеахоўныя рэчывы раскладаюцца пры высокіх тэмпературах з утварэннем свабодных радыкалаў фосфару і азоту, якія могуць захопліваць актыўныя свабодныя радыкалы падчас гарэння, тым самым перарываючы ланцуговую рэакцыю гарэння.
• Вогнеўстойлівасць кандэнсаванай фазы: фосфарна-азотныя вогнеахоўныя рэчывы ўтвараюць стабільны пласт вугалю падчас гарэння, ізалюючы кісларод і цяпло, а таксама прадухіляючы распаўсюджванне полымя.
• Сінергічны эфект: фосфарныя і азотныя элементы працуюць сінергічна падчас працэсу антыпірэну, павышаючы эфектыўнасць.
- Характарыстыкі новых фосфарна-азотных антыпірэнаў
2.1 Экалагічнасць
Новыя фосфарна-азотныя вогнеахоўныя рэчывы не выпрацоўваюць таксічных або шкодных рэчываў падчас вытворчасці і выкарыстання, што адпавядае экалагічным патрабаванням. Напрыклад, поліфасфат амонія (APP), распаўсюджаны неарганічны фосфарна-азотны вогнеахоўны рэчыў, шырока выкарыстоўваецца ў тэкстыльнай прамысловасці дзякуючы сваёй нізкай таксічнасці, адсутнасці галагенаў і дыму.
2.2 Высокая эфектыўнасць
Новыя фосфарна-азотныя вогнеахоўныя рэчывы дасягаюць выдатных вогнеахоўных эфектаў пры нізкіх узроўнях дабавак. Эксперыменты паказваюць, што даданне 5% поліфасфату амонію можа павялічыць лімітавы кіслародны індэкс (LOI) тканін з 18% да больш чым 28%.
2.3 Даўгавечнасць
Новыя фосфарна-азотныя вогнеахоўныя рэчывы валодаюць добрай устойлівасцю да мыцця і надвор'я. Іх вогнеахоўныя ўласцівасці застаюцца стабільнымі нават пасля шматразовага мыцця і працяглага ўздзеяння навакольнага асяроддзя.
- Уплыў новых фосфарна-азотных антыпірэнаў на вогнеўстойлівасць тканін
3.1 Гранічны кіслародны індэкс (LOI)
Гранічны кіслародны індэкс з'яўляецца важным паказчыкам для ацэнкі вогнеахоўных уласцівасцей матэрыялаў. У табліцы 1 прыведзены значэнні LOI некалькіх распаўсюджаных тканін пасля дадання розных прапорцый новых фосфарна-азотных вогнеахоўных рэчываў.
| Тып тканіны | LOI без рэтарданта (%) | LOI з 5% рэтардантам (%) | LOI з 10% рэтардантам (%) |
| Бавоўна | 18 | 28 | 32 |
| Паліэстэр | 20 | 30 | 34 |
| Нейлон | 22 | 32 | 36 |
Як паказана ў табліцы 1, новыя фосфарна-азотныя антыпірэны могуць значна павялічыць значэнні LOI тканін, прычым LOI павялічваецца па меры павелічэння колькасці дабаўкі.
3.2 Хуткасць цеплавыдзялення (HRR)
Хуткасць цеплавыдзялення вымярае хуткасць, з якой цяпло вылучаецца падчас гарэння. На малюнку 1 паказаны крывыя HRR баваўнянай тканіны пасля дадання розных прапорцый новых фосфарна-азотных антыпірэнаў.
З малюнка 1 відаць, што даданне новых фосфарна-азотных антыпірэнаў значна зніжае HRR баваўнянай тканіны, што сведчыць аб зніжэнні цеплавыдзялення падчас гарэння і паляпшэнні вогнеахоўных характарыстык.
3.3 Шчыльнасць дыму
Шчыльнасць дыму вымярае колькасць дыму, які ўтвараецца падчас гарэння. У табліцы 2 прыведзены значэнні шчыльнасці дыму некалькіх распаўсюджаных тканін пасля дадання розных прапорцый новых фосфарна-азотных антыпірэнаў.
| Тып тканіны | Шчыльнасць дыму без запавольніка (%) | Шчыльнасць дыму з 5% запавольнікам (%) | Шчыльнасць дыму з 10% запавольнікам (%) |
| Бавоўна | 80 | 60 | 50 |
| Паліэстэр | 70 | 50 | 40 |
| Нейлон | 60 | 40 | 30 |
Як паказана ў табліцы 2, новыя фосфарна-азотныя вогнеахоўныя рэчывы могуць значна знізіць шчыльнасць дыму ў тканінах, памяншаючы ўтварэнне дыму падчас гарэння і павышаючы бяспеку.
- Эфектыўнасць новых фосфарна-азотных антыпірэнаў у практычным ужыванні
4.1 Вогнеахоўная апрацоўка тэкстылю
Новыя фосфарна-азотныя вогнеахоўныя рэчывы шырока выкарыстоўваюцца ў вогнеўстойлівай апрацоўцы тэкстылю. Напрыклад, у пажарных касцюмах, ваеннай форме, дзіцячай піжаме і іншых спецыяльных тэкстыльных вырабах даданне гэтых антыпірэнаў можа значна палепшыць вогнеўстойлівасць, забяспечваючы бяспеку карыстальнікаў.
4.2 Вогнеахоўная апрацоўка будаўнічых матэрыялаў
У будаўнічых матэрыялах таксама шырока выкарыстоўваюцца новыя фосфарна-азотныя антыпірэны. Напрыклад, іх даданне ў вогнеўстойлівыя пакрыцці і вогнеўстойлівыя пліты можа павысіць іх межы вогнеўстойлівасці, зніжаючы рызыку пажараў.
4.3 Вогнеўстойлівая апрацоўка электронных вырабаў
У электронных вырабах новыя фосфарна-азотныя антыпірэны выкарыстоўваюцца ў такіх матэрыялах, як друкаваныя платы і кабелі. Іх даданне можа эфектыўна прадухіліць пажары, выкліканыя высокімі тэмпературамі або кароткімі замыканнямі, абараняючы як абсталяванне, так і карыстальнікаў.
- Даследаванні ў краіне і за мяжой
5.1 Прагрэс айчынных даследаванняў
Айчынныя даследчыкі дасягнулі значных поспехаў у вывучэнні новых фосфарна-азотных вогнеахоўных рэчываў. Напрыклад, універсітэцкая даследчая група распрацавала новы арганічны фосфарна-азотны вогнеахоўны рэчыў. Выпрабаванні на баваўнянай тканіне паказалі, што даданне 5% антыпірэну павялічвае LOI да больш чым 30%, пры гэтым ён выдатна ўстойлівы да мыцця.
5.2 Міжнародны прагрэс у даследаваннях
Міжнародныя даследчыкі таксама дасягнулі важных вынікаў. Напрыклад, міжнародная каманда распрацавала новы неарганічны фосфарна-азотны антыпірэн. Выпрабаванні на поліэфірнай тканіне паказалі, што даданне 10% антыпірэну павялічвае LOI да больш чым 35% са значным зніжэннем шчыльнасці дыму.
- Напрамкі развіцця будучыні
6.1 Шматфункцыянальнасць
У будучыні адным з напрамкаў развіцця новых фосфарна-азотных антыпірэнаў будзе іх шматфункцыянальнасць. Напрыклад, распрацоўка антыпірэнаў з дадатковымі ўласцівасцямі, такімі як антыбактэрыйныя, супрацьгрыбковыя і антыстатычныя, для задавальнення розных патрэб ужывання.
6.2 Нанатэхналогіі
Прымяненне нанатэхналогій адкрые новыя магчымасці для распрацоўкі новых фосфарна-азотных антыпірэнаў. Нанамаштабная апрацоўка можа палепшыць дысперсію і стабільнасць антыпірэнаў, што яшчэ больш павысіць іх эфектыўнасць.
6.3 Разумныя запавольнікі
Разумная функцыянальнасць — яшчэ адзін важны кірунак. Напрыклад, распрацоўка інтэлектуальных антыпірэнаў, якія могуць аўтаматычна рэгуляваць сваю прадукцыйнасць у залежнасці ад тэмпературы навакольнага асяроддзя для паляпшэння адаптацыі ў практычных умовах прымянення.
Час публікацыі: 16 красавіка 2025 г.
