Wpływ nowych środków zmniejszających palność na bazie fosforu i azotu na odporność ogniową tkanin

Wpływ nowych środków zmniejszających palność na bazie fosforu i azotu na odporność ogniową tkanin

Wraz ze wzrostem świadomości bezpieczeństwa, materiały ognioodporne są szeroko stosowane w różnych gałęziach przemysłu. Szczególnie w przemyśle tekstylnym, ognioodporność tkanin jest bezpośrednio związana z bezpieczeństwem życia i mienia. W ostatnich latach nowe środki zmniejszające palność na bazie fosforu i azotu stały się przedmiotem zainteresowania badawczego ze względu na ich doskonałe właściwości uniepalniające i przyjazność dla środowiska. Niniejszy artykuł analizuje wpływ nowych środków zmniejszających palność na bazie fosforu i azotu na ognioodporność tkanin z wielu perspektyw, łącząc specyficzne parametry produktu z danymi eksperymentalnymi, aby przeanalizować ich skuteczność w praktycznych zastosowaniach.

1. Przegląd środków zmniejszających palność na bazie fosforu i azotu
   1.1 Definicja i klasyfikacja środków zmniejszających palność na bazie fosforu i azotu
   Środki zmniejszające palność fosforowo-azotowe to klasa związków chemicznych składających się głównie z fosforu i azotu jako pierwiastków zmniejszających palność. Ze względu na strukturę chemiczną można je podzielić na dwie główne kategorie: organiczne środki zmniejszające palność fosforowo-azotowe oraz nieorganiczne środki zmniejszające palność fosforowo-azotowe. Organiczne środki zmniejszające palność fosforowo-azotowe obejmują głównie fosforany, fosforoamidy itp., natomiast nieorganiczne środki zmniejszające palność fosforowo-azotowe obejmują fosforan amonu, polifosforan amonu itp.

1.2 Mechanizm zmniejszania palności środków zmniejszających palność fosforowo-azotowych
Mechanizm zmniejszania palności środków zmniejszających palność fosforowo-azotowych obejmuje przede wszystkim następujące aspekty:
• Środki zmniejszające palność w fazie gazowej: Środki zmniejszające palność fosforowo-azotowe rozkładają się w wysokich temperaturach, wytwarzając wolne rodniki fosforu i azotu, które mogą wychwytywać aktywne wolne rodniki podczas spalania, przerywając w ten sposób łańcuchową reakcję spalania.
• Środki zmniejszające palność w fazie skondensowanej: Środki zmniejszające palność na bazie fosforu i azotu tworzą stabilną warstwę węglową podczas spalania, izolując tlen i ciepło oraz zapobiegając rozprzestrzenianiu się płomienia.
• Efekt synergistyczny: Elementy fosforu i azotu działają synergicznie w procesie zmniejszania palności, co zwiększa efektywność.

1. Charakterystyka nowych środków zmniejszających palność fosforowo-azotowych
   2.1 Przyjazność dla środowiska
   Nowe środki zmniejszające palność na bazie fosforu i azotu nie wytwarzają toksycznych ani szkodliwych substancji podczas produkcji i użytkowania, spełniając wymogi środowiskowe. Na przykład polifosforan amonu (APP), popularny nieorganiczny środek zmniejszający palność na bazie fosforu i azotu, jest szeroko stosowany w przemyśle tekstylnym ze względu na niską toksyczność, brak zawartości halogenów i brak dymu.

2.2 Wysoka wydajność
Nowe środki zmniejszające palność na bazie fosforu i azotu osiągają doskonałe efekty uniepalniające przy niskich poziomach dodatków. Eksperymenty pokazują, że dodanie 5% polifosforanu amonu może zwiększyć indeks tlenowy (LOI) tkanin z 18% do ponad 28%.

2.3 Trwałość
Nowe środki zmniejszające palność na bazie fosforu i azotu charakteryzują się dobrą odpornością na pranie i warunki atmosferyczne. Ich właściwości zmniejszające palność pozostają stabilne nawet po wielokrotnym praniu i długotrwałej ekspozycji na czynniki naturalne.

1. Wpływ nowych środków zmniejszających palność fosforowo-azotowych na odporność ogniową tkanin
   3.1 Wskaźnik tlenu granicznego (LOI)
   Wskaźnik tlenu granicznego jest ważnym wskaźnikiem oceny właściwości trudnopalnych materiałów. Tabela 1 przedstawia wartości LOI kilku popularnych tkanin po dodaniu różnych proporcji nowych środków zmniejszających palność na bazie fosforu i azotu.

Jak pokazano w tabeli 1, nowe środki zmniejszające palność na bazie fosforu i azotu mogą znacząco zwiększyć wartości LOI tkanin, przy czym wartość LOI rośnie wraz ze wzrostem ilości dodatku.

3.2 Szybkość uwalniania ciepła (HRR)
Szybkość uwalniania ciepła mierzy szybkość uwalniania ciepła podczas spalania. Rysunek 1 przedstawia krzywe HRR tkaniny bawełnianej po dodaniu różnych proporcji nowych środków zmniejszających palność fosforowo-azotowych.

Z rysunku 1 wynika, że ​​dodanie nowych środków zmniejszających palność na bazie fosforu i azotu znacząco zmniejsza współczynnik HRR tkaniny bawełnianej, co wskazuje na zmniejszenie wydzielania ciepła podczas spalania i poprawę skuteczności środków zmniejszających palność.

3.3 Gęstość dymu
Gęstość dymu mierzy ilość dymu wytwarzanego podczas spalania. Tabela 2 przedstawia wartości gęstości dymu dla kilku popularnych tkanin po dodaniu różnych proporcji nowych środków zmniejszających palność fosforowo-azotowych.

Jak pokazano w tabeli 2, nowe środki zmniejszające palność na bazie fosforu i azotu mogą znacząco zmniejszyć gęstość dymu wytwarzanego przez tkaniny, zmniejszając ilość dymu powstającego podczas spalania i zwiększając bezpieczeństwo.

1. Wydajność nowych środków zmniejszających palność na bazie fosforu i azotu w zastosowaniach praktycznych
   4.1 Ognioodporna obróbka tekstyliów
   Nowe środki zmniejszające palność na bazie fosforu i azotu są szeroko stosowane w ognioodpornej obróbce tekstyliów. Na przykład w kombinezonach strażackich, mundurach wojskowych, piżamach dziecięcych i innych specjalistycznych tekstyliach, dodanie tych środków może znacząco poprawić odporność na ogień, zapewniając bezpieczeństwo użytkownika.

4.2 Ognioodporne zabezpieczenie materiałów budowlanych
W materiałach budowlanych szeroko stosuje się również nowatorskie środki zmniejszające palność na bazie fosforu i azotu. Na przykład, dodanie ich do powłok ognioodpornych i płyt ognioodpornych może zwiększyć ich odporność ogniową, zmniejszając ryzyko pożaru.

4.3 Ognioodporne traktowanie produktów elektronicznych
W produktach elektronicznych, w materiałach takich jak płytki drukowane i kable, stosuje się nowatorskie środki zmniejszające palność na bazie fosforu i azotu. Ich dodatek może skutecznie zapobiegać pożarom spowodowanym wysokimi temperaturami lub zwarciami, chroniąc zarówno sprzęt, jak i użytkowników.

1. Postępy badań w kraju i za granicą
   5.1 Postęp badań krajowych
   Krajowi naukowcy poczynili znaczące postępy w badaniach nad nowymi środkami zmniejszającymi palność na bazie fosforu i azotu. Na przykład, zespół badawczy uniwersytetu opracował nowy organiczny środek zmniejszający palność na bazie fosforu i azotu. Testy przeprowadzone na tkaninach bawełnianych wykazały, że dodanie 5% środka zmniejszającego palność zwiększyło LOI do ponad 30%, zapewniając jednocześnie doskonałą odporność na pranie.

5.2 Międzynarodowy postęp badawczy
Międzynarodowi naukowcy również osiągnęli ważne wyniki. Na przykład, międzynarodowy zespół opracował nowy nieorganiczny środek zmniejszający palność na bazie fosforu i azotu. Testy przeprowadzone na tkaninach poliestrowych wykazały, że dodanie 10% środka zmniejszającego palność zwiększyło LOI do ponad 35%, przy jednoczesnym znacznym zmniejszeniu gęstości dymu.

1. Przyszłe kierunki rozwoju
   6.1 Wielofunkcyjność
   W przyszłości jednym z kierunków rozwoju nowych środków zmniejszających palność na bazie fosforu i azotu będzie wielofunkcyjność. Na przykład, opracowanie środków zmniejszających palność o dodatkowych właściwościach, takich jak właściwości antybakteryjne, przeciwpleśniowe i antystatyczne, aby sprostać zróżnicowanym potrzebom aplikacyjnym.

6.2 Nanotechnologia
Zastosowanie nanotechnologii stworzy nowe możliwości rozwoju nowych fosforowo-azotowych środków zmniejszających palność. Przetwarzanie w skali nano może poprawić dyspersję i stabilność środków zmniejszających palność, dodatkowo zwiększając ich skuteczność.

6.3 Inteligentne środki opóźniające zapłon
Kolejnym ważnym kierunkiem jest inteligentna funkcjonalność. Na przykład, opracowanie inteligentnych środków zmniejszających palność, które mogą automatycznie dostosowywać swoją wydajność do temperatury otoczenia, aby poprawić ich adaptowalność w praktycznych zastosowaniach.