Materiały trudnopalne – jak to działa?

W jaki sposób materiały stają się „trudnopalne”?

Tak zwane środki zmniejszające palność zmieniają właściwości materiałów w taki sposób, że stają się one ognioodporne lub trudnopalne.

 

Definicja:

Środki zmniejszające palność (lub środki ogniochronne) to substancje, które mają ograniczać, spowalniać lub zapobiegać rozprzestrzenianiu się ognia. Środki zmniejszające palność stosuje się wszędzie tam, gdzie występują potencjalne źródła zapłonu, np. w urządzeniach elektronicznych (zwarcie elektryczne), materiałach budowlanych, materiałach dekoracyjnych, meblach tapicerowanych, dywanach i podobnych. Tutaj znajdziesz przykłady zastosowań.

 

Działanie:

Procesy fizyczne działają poprzez chłodzenie (procesy endotermiczne) lub rozrzedzanie podłoża i gazów palnych (wodorotlenek glinu i magnezu) lub poprzez tworzenie warstwy ochronnej, która chroni podłoże przed działaniem ciepła i tlenu (związki fosforu i azotu).

 

Procesy chemiczne zachodzące w fazie gazowej zapobiegają procesowi spalania poprzez usuwanie wysokoenergetycznych rodników H i OH za pomocą kwasów halogenowodorowych pochodzących ze środków zmniejszających palność, trójtlenku antymonu i fragmentów związków fosforu („zatrucie płomieniem”) .

 

W fazie stałej środek zmniejszający palność powoduje tworzenie się warstwy węgla na powierzchni polimeru poprzez dehydratację, tworzenie wiązań podwójnych, które poprzez cyklizację i sieciowanie tworzą warstwę węglową (związki fosforu i azotu oraz systemy intumescentne).

 

Zasadniczo rozróżnia się cztery rodzaje środków zmniejszających palność:

  • Dodatki zmniejszające palność: środki zmniejszające palność są dodawane do materiałów palnych jako dodatki.
  • Reaktywne środki zmniejszające palność: substancje te są same w sobie składnikiem materiału (patrz również polimeryzacja🔗).
  • Wbudowana ochrona przeciwpożarowa: sam materiał jest ognioodporny.
  • Powłoka: środek zmniejszający palność jest nakładany z zewnątrz jako powłoka.

 

Przykład:

Powłoka: Normalne materiały trudnopalne uzyskują swoje właściwości ognioodporne dzięki impregnacji. Impregnacja ta jest bardzo skuteczna, ale traci swoje właściwości w wyniku prania i/lub wilgoci powietrza.

 

Reaktywna ochrona przeciwpożarowa: Tkaniny o trwałej trudnościpalności uzyskują swoje właściwości dzięki specjalnej strukturze molekularnej. Ich produkcja jest znacznie droższa, co wyjaśnia różnice cenowe między tymi dwiema grupami produktów.

 

Struktura krystaliczna boraksu. Zdjęcie Ben Mill.

 

Niektóre środki zmniejszające palność są zrobione z naturalnych składników, takich jak boraks, sole żelaza lub węglany (soda). Naturalne środki zmniejszające palność nie są dodatkowym zagrożeniem dla zdrowia.

 

Ale są też środki zmniejszające palność, które mają fosfor lub halogeny (brom, chlor). Mogą one przedostawać się do organizmu poprzez kontakt ze skórą i uszkadzać układ nerwowy. Ponadto bardzo trudno ulegają one naturalnemu rozkładowi i gromadzą się w tkance tłuszczowej, mleku matki, a także w kurzu domowym. W przypadku pożaru powstają również toksyczne dioksyny.

 

W związku z tym należy zasadniczo unikać stosowania środków zmniejszających palność zawierających chlor i brom w pomieszczeniach mieszkalnych!