Jaunu fosfora-slāpekļa liesmas slāpētāju ietekme uz audumu ugunsizturību
Pieaugot izpratnei par drošību, ugunsdroši materiāli tiek plaši izmantoti dažādās nozarēs. Īpaši tekstilrūpniecībā audumu ugunsizturība ir tieši saistīta ar dzīvības un īpašuma drošību. Pēdējos gados jauni fosfora-slāpekļa liesmas slāpētāji ir kļuvuši par pētniecības objektu, pateicoties to lieliskajām liesmas slāpēšanas īpašībām un videi draudzīgumam. Šajā rakstā tiek pētīta jaunu fosfora-slāpekļa liesmas slāpētāju ietekme uz audumu ugunsizturību no vairākiem skatupunktiem, apvienojot konkrētus produktu parametrus un eksperimentālus datus, lai analizētu to veiktspēju praktiskos pielietojumos.
- Fosfora-slāpekļa liesmas slāpētāju pārskats
1.1 Fosfora-slāpekļa liesmas slāpētāju definīcija un klasifikācija
Fosfora-slāpekļa liesmas slāpētāji ir savienojumu klase, kas galvenokārt sastāv no fosfora un slāpekļa kā liesmu slāpējošiem elementiem. Pamatojoties uz to ķīmisko struktūru, tos var iedalīt divās galvenajās kategorijās: organiskie fosfora-slāpekļa liesmas slāpētāji un neorganiskie fosfora-slāpekļa liesmas slāpētāji. Organiskie fosfora-slāpekļa liesmas slāpētāji galvenokārt ietver fosfātus, fosforamīdus utt., savukārt neorganiskie fosfora-slāpekļa liesmas slāpētāji ietver amonija fosfātu, amonija polifosfātu utt.
1.2 Fosfora-slāpekļa liesmas slāpētāju liesmas slāpēšanas mehānisms
Fosfora-slāpekļa liesmas slāpētāju liesmas slāpēšanas mehānisms galvenokārt ietver šādus aspektus:
• Gāzes fāzes liesmas slāpēšana: fosfora-slāpekļa liesmas slāpētāji augstā temperatūrā sadalās, veidojot fosfora un slāpekļa brīvos radikāļus, kas degšanas laikā var uztvert aktīvos brīvos radikāļus, tādējādi pārtraucot degšanas ķēdes reakciju.
• Kondensētās fāzes liesmas slāpēšana: fosfora-slāpekļa liesmas slāpētāji degšanas laikā veido stabilu ogļu slāni, izolējot skābekli un siltumu, kā arī novēršot liesmas izplatīšanos.
• Sinerģiska iedarbība: Fosfora un slāpekļa elementi liesmas slāpēšanas procesā darbojas sinerģiski, uzlabojot efektivitāti.
- Jaunu fosfora-slāpekļa liesmas slāpētāju raksturojums
2.1 Videi draudzīgums
Jaunie fosfora-slāpekļa liesmas slāpētāji ražošanas un lietošanas laikā nerada toksiskas vai kaitīgas vielas, atbilstot vides prasībām. Piemēram, amonija polifosfāts (APP), izplatīts neorganisks fosfora-slāpekļa liesmas slāpētājs, tiek plaši izmantots tekstilrūpniecībā, pateicoties tā zemajai toksicitātei, halogēnu nesaturošām un dūmu nesaturošām īpašībām.
2.2 Augsta efektivitāte
Jaunie fosfora-slāpekļa liesmas slāpētāji panāk izcilu liesmas slāpēšanas efektu ar zemu piedevu līmeni. Eksperimenti liecina, ka 5% amonija polifosfāta pievienošana var palielināt audumu robežskābekļa indeksu (LOI) no 18% līdz vairāk nekā 28%.
2.3 Izturība
Jaunie fosfora-slāpekļa liesmas slāpētāji uzrāda labu izturību pret mazgāšanu un laikapstākļiem. To liesmas slāpēšanas īpašības saglabājas stabilas pat pēc vairākkārtējas mazgāšanas un ilgstošas iedarbības dabiskā vidē.
- Jaunu fosfora-slāpekļa liesmas slāpētāju ietekme uz audumu ugunsizturību
3.1 Skābekļa indeksa ierobežojums (LOI)
Robežskābekļa indekss ir svarīgs rādītājs materiālu liesmas slāpēšanas veiktspējas novērtēšanai. 1. tabulā ir uzskaitītas vairāku izplatītu audumu LOI vērtības pēc jaunu fosfora-slāpekļa liesmas slāpētāju pievienošanas dažādās proporcijās.
| Auduma tips | LOI bez slāpētāja (%) | LOI ar 5% slāpētāju (%) | LOI ar 10% slāpētāju (%) |
| Kokvilna | 18 | 28 | 32 |
| Poliesters | 20 | 30 | 34 |
| Neilons | 22 | 32 | 36 |
Kā parādīts 1. tabulā, jaunie fosfora-slāpekļa liesmas slāpētāji var ievērojami palielināt audumu LOI vērtības, LOI pieaugot līdz ar piedevas daudzuma pieaugumu.
3.2 Siltuma izdalīšanās ātrums (HRR)
Siltuma izdalīšanās ātrums mēra ātrumu, ar kādu siltums tiek atbrīvots degšanas laikā. 1. attēlā redzamas kokvilnas auduma HRR līknes pēc jaunu fosfora-slāpekļa liesmas slāpētāju pievienošanas dažādās proporcijās.
No 1. attēla var redzēt, ka jaunu fosfora-slāpekļa liesmas slāpētāju pievienošana ievērojami samazina kokvilnas auduma HRR, kas norāda uz samazinātu siltuma izdalīšanos degšanas laikā un uzlabotu liesmas slāpēšanas veiktspēju.
3.3 Dūmu blīvums
Dūmu blīvums mēra degšanas laikā radīto dūmu daudzumu. 2. tabulā ir norādītas vairāku izplatītu audumu dūmu blīvuma vērtības pēc jaunu fosfora-slāpekļa liesmas slāpētāju pievienošanas dažādās proporcijās.
| Auduma tips | Dūmu blīvums bez slāpētāja (%) | Dūmu blīvums ar 5% slāpētāju (%) | Dūmu blīvums ar 10% slāpētāju (%) |
| Kokvilna | 80 | 60 | 50 |
| Poliesters | 70 | 50 | 40 |
| Neilons | 60 | 40 | 30 |
Kā parādīts 2. tabulā, jaunie fosfora-slāpekļa liesmas slāpētāji var ievērojami samazināt audumu dūmu blīvumu, samazinot dūmu veidošanos degšanas laikā un uzlabojot drošību.
- Jaunu fosfora-slāpekļa liesmas slāpētāju veiktspēja praktiskos pielietojumos
4.1 Tekstilizstrādājumu ugunsdroša apstrāde
Jauni fosfora-slāpekļa liesmas slāpētāji tiek plaši izmantoti tekstilizstrādājumu ugunsdrošā apstrādē. Piemēram, ugunsdzēsēju tērpos, militārajos formas tērpos, bērnu pidžamās un citos specializētos tekstilizstrādājumos šo slāpētāju pievienošana var ievērojami uzlabot ugunsizturību, nodrošinot lietotāju drošību.
4.2 Būvmateriālu ugunsdroša apstrāde
Būvmateriālos plaši tiek izmantoti arī jauni fosfora-slāpekļa liesmas slāpētāji. Piemēram, pievienojot tos ugunsdrošiem pārklājumiem un ugunsdrošām plāksnēm, var palielināt to ugunsizturības robežas, samazinot ugunsgrēku risku.
4.3 Elektronisko izstrādājumu ugunsdroša apstrāde
Elektroniskajos produktos, piemēram, shēmu platēs un kabeļos, tiek izmantoti jauni fosfora-slāpekļa liesmas slāpētāji. To pievienošana var efektīvi novērst ugunsgrēkus, ko izraisa augsta temperatūra vai īssavienojumi, tādējādi aizsargājot gan iekārtas, gan lietotājus.
- Pētniecības progress mājās un ārzemēs
5.1 Vietējo pētījumu progress
Vietējie pētnieki ir spēruši ievērojamus soļus jaunu fosfora-slāpekļa liesmas slāpētāju izpētē. Piemēram, universitātes pētnieku komanda izstrādāja jaunu organisko fosfora-slāpekļa liesmas slāpētāju. Testi ar kokvilnas audumu parādīja, ka, pievienojot 5% liesmas slāpētāja, LOI palielinājās līdz vairāk nekā 30%, nodrošinot lielisku mazgāšanas izturību.
5.2 Starptautiskās pētniecības progress
Arī starptautiskie pētnieki ir sasnieguši nozīmīgus rezultātus. Piemēram, starptautiska komanda izstrādāja jaunu neorganisku fosfora-slāpekļa liesmas slāpētāju. Testi ar poliestera audumu parādīja, ka, pievienojot 10% liesmas slāpētāja, LOI palielinājās līdz vairāk nekā 35%, ievērojami samazinot dūmu blīvumu.
- Nākotnes attīstības virzieni
6.1 Daudzfunkcionalitāte
Nākotnē viens no jaunu fosfora-slāpekļa liesmas slāpētāju virzieniem ir daudzfunkcionalitāte. Piemēram, slāpētāju izstrāde ar papildu īpašībām, piemēram, antibakteriālām, pretpelējuma un antistatiskām spējām, lai apmierinātu dažādas pielietojuma vajadzības.
6.2 Nanotehnoloģija
Nanotehnoloģiju pielietošana pavērs jaunas iespējas jaunu fosfora-slāpekļa liesmas slāpētāju izstrādei. Nanoskalas apstrāde var uzlabot slāpētāju dispersiju un stabilitāti, vēl vairāk palielinot to efektivitāti.
6.3 Viedie slāpētāji
Vēl viens svarīgs virziens ir viedā funkcionalitāte. Piemēram, tiek izstrādāti inteliģenti liesmas slāpētāji, kas var automātiski pielāgot savu veiktspēju atkarībā no apkārtējās vides temperatūras, lai uzlabotu pielāgošanās spēju praktiskos pielietojumos.
Publicēšanas laiks: 2025. gada 16. aprīlis
