Naujų fosforo-azoto antipirenų poveikis audinių atsparumui ugniai

Naujų fosforo-azoto antipirenų poveikis audinių atsparumui ugniai

Didėjant saugos suvokimui, įvairiose pramonės šakose plačiai naudojamos ugniai atsparios medžiagos. Ypač tekstilės pramonėje audinių atsparumas ugniai yra tiesiogiai susijęs su gyvybių ir turto saugumu. Pastaraisiais metais nauji fosforo-azoto liepsną slopinantys preparatai tapo tyrimų objektu dėl puikių liepsną slopinančių savybių ir ekologiškumo. Šiame straipsnyje nagrinėjamas naujų fosforo-azoto liepsną slopinančių preparatų poveikis audinių atsparumui ugniai iš kelių perspektyvų, derinant konkrečius produkto parametrus ir eksperimentinius duomenis, siekiant išanalizuoti jų veikimą praktiniame pritaikyme.

1. Fosforo-azoto antipirenų apžvalga
   1.1 Fosforo-azoto antipirenų apibrėžimas ir klasifikacija
   Fosforo-azoto liepsną slopinantys junginiai yra junginių klasė, daugiausia sudaryta iš fosforo ir azoto kaip liepsną slopinančių elementų. Remiantis jų chemine struktūra, juos galima suskirstyti į dvi pagrindines kategorijas: organinius fosforo-azoto liepsną slopinančius junginius ir neorganinius fosforo-azoto liepsną slopinančius junginius. Organiniai fosforo-azoto liepsną slopinantys junginiai daugiausia apima fosfatus, fosforamidus ir kt., o neorganiniai fosforo-azoto liepsną slopinantys junginiai apima amonio fosfatą, amonio polifosfatą ir kt.

1.2 Fosforo-azoto antipirenų antipirenų veikimo mechanizmas
Fosforo-azoto antipirenų antipirenų veikimo mechanizmas pirmiausia apima šiuos aspektus:
• Dujinės fazės liepsnos slopinimas: fosforo-azoto liepsnos slopintuvai aukštoje temperatūroje skyla ir sudaro fosforo bei azoto laisvuosius radikalus, kurie degimo metu gali surinkti aktyvius laisvuosius radikalus ir taip nutraukti degimo grandininę reakciją.
• Kondensuotos fazės liepsnos slopinimas: fosforo-azoto liepsną slopinantys junginiai degimo metu sudaro stabilų anglies sluoksnį, izoliuojantį deguonį ir šilumą bei neleidžiantį liepsnai plisti.
• Sinerginis poveikis: fosforo ir azoto elementai veikia sinergiškai liepsnos slopinimo proceso metu, gerindami efektyvumą.

1. Naujų fosforo-azoto antipirenų charakteristikos
   2.1 Ekologiškumas
   Nauji fosforo-azoto liepsną slopinantys produktai gamybos ir naudojimo metu neišskiria toksiškų ar kenksmingų medžiagų, todėl atitinka aplinkosaugos reikalavimus. Pavyzdžiui, amonio polifosfatas (APP), įprastas neorganinis fosforo-azoto liepsną slopinantis produktas, plačiai naudojamas tekstilės pramonėje dėl mažo toksiškumo, behalogeniškumo ir nerūkymo savybių.

2.2 Didelis efektyvumas
Nauji fosforo ir azoto dervos antipirenai pasižymi puikiu antipireniniu poveikiu net ir esant mažam priedų kiekiui. Eksperimentai rodo, kad pridėjus 5 % amonio polifosfato, audinių ribinis deguonies indeksas (LOI) gali padidėti nuo 18 % iki daugiau nei 28 %.

2.3 Patvarumas
Nauji fosforo-azoto liepsną slopinantys preparatai pasižymi geru atsparumu plovimui ir oro sąlygoms. Jų liepsną slopinančios savybės išlieka stabilios net po daugkartinių skalbimų ir ilgalaikio sąlyčio su natūralia aplinka.

1. Naujų fosforo-azoto antipirenų poveikis audinių atsparumui ugniai
   3.1 Ribinis deguonies indeksas (LOI)
   Ribinis deguonies indeksas yra svarbus rodiklis vertinant medžiagų antipirenines savybes. 1 lentelėje pateikiamos kelių įprastų audinių LOI vertės, pridėjus skirtingas naujų fosforo-azoto antipirenų proporcijas.

Kaip parodyta 1 lentelėje, nauji fosforo ir azoto liepsną slopinantys priedai gali žymiai padidinti audinių LOI vertes, o LOI didėja didėjant priedo kiekiui.

3.2 Šilumos išsiskyrimo greitis (ŠGG)
Šilumos išsiskyrimo greitis matuoja greitį, kuriuo šiluma išsiskiria degimo metu. 1 paveiksle parodytos medvilninio audinio HRR kreivės, pridėjus skirtingas naujų fosforo-azoto antipirenų proporcijas.

Iš 1 paveikslo matyti, kad pridėjus naujų fosforo-azoto antipirenų, medvilninio audinio HRR žymiai sumažėja, o tai rodo sumažėjusį šilumos išsiskyrimą degimo metu ir pagerėjusį antipirenų poveikį.

3.3 Dūmų tankis
Dūmų tankis matuoja degimo metu susidarančių dūmų kiekį. 2 lentelėje pateikiamos kelių įprastų audinių dūmų tankio vertės, pridėjus skirtingas naujų fosforo-azoto antipirenų proporcijas.

Kaip parodyta 2 lentelėje, nauji fosforo ir azoto pagrindu pagaminti antipirenai gali žymiai sumažinti audinių dūmų tankį, sumažindami dūmų susidarymą degimo metu ir padidindami saugą.

1. Naujų fosforo-azoto antipirenų praktinis veiksmingumas
   4.1 Tekstilės gaminių apdorojimas ugniai atspariu būdu
   Nauji fosforo-azoto liepsną slopinantys priedai plačiai naudojami tekstilės gaminių apdorojimui ugniai. Pavyzdžiui, ugniagesių kostiumuose, karinėse uniformose, vaikų miego drabužiuose ir kituose specialiosios paskirties tekstilės gaminiuose šių priedų pridėjimas gali žymiai padidinti atsparumą ugniai ir užtikrinti naudotojų saugumą.

4.2 Statybinių medžiagų atsparumas ugniai
Statybinėse medžiagose taip pat plačiai naudojami nauji fosforo-azoto liepsną slopinantys priedai. Pavyzdžiui, jų įdėjimas į ugniai atsparias dangas ir ugniai atsparias plokštes gali padidinti jų atsparumą ugniai ir sumažinti gaisrų riziką.

4.3 Elektroninių gaminių atsparumas ugniai
Elektronikos gaminiuose, tokiose medžiagose kaip spausdintinės plokštės ir kabeliai, naudojami nauji fosforo-azoto antipirenai. Jų pridėjimas gali veiksmingai užkirsti kelią gaisrams, kuriuos sukelia aukšta temperatūra ar trumpieji jungimai, apsaugant tiek įrangą, tiek naudotojus.

1. Mokslinių tyrimų pažanga šalyje ir užsienyje
   5.1 Vietinių mokslinių tyrimų pažanga
   Vietiniai tyrėjai padarė didelę pažangą tirdami naujus fosforo ir azoto pagrindu pagamintus antipirenus. Pavyzdžiui, universiteto tyrėjų komanda sukūrė naują organinį fosforo ir azoto pagrindu pagamintą antipireną. Bandymai su medvilniniu audiniu parodė, kad pridėjus 5 % antipireno, LOI padidėjo iki daugiau nei 30 %, o atsparumas skalbimui buvo puikus.

5.2 Tarptautinė mokslinių tyrimų pažanga
Tarptautiniai tyrėjai taip pat pasiekė svarbių rezultatų. Pavyzdžiui, tarptautinė komanda sukūrė naują neorganinį fosforo ir azoto liepsną slopinantį preparatą. Bandymai su poliesterio audiniu parodė, kad pridėjus 10 % slopinančio preparato, LOI padidėjo iki daugiau nei 35 %, o dūmų tankis žymiai sumažėjo.

1. Būsimos plėtros kryptys
   6.1 Daugiafunkcionalumas
   Ateityje viena iš naujų fosforo-azoto liepsną slopinančių medžiagų krypčių bus daugiafunkciškumas. Pavyzdžiui, kurti slopinančius medžiagas su papildomomis savybėmis, tokiomis kaip antibakterinės, antipelėsinės ir antistatinės savybės, kad būtų patenkinti įvairūs taikymo poreikiai.

6.2 Nanotechnologijos
Nanotechnologijų taikymas atvers naujų galimybių kurti naujus fosforo ir azoto pagrindu pagamintus antipirenus. Nanoskalės apdorojimas gali pagerinti antipirenų sklaidą ir stabilumą, dar labiau padidindamas jų efektyvumą.

6.3 Išmanieji antipirenai
Dar viena svarbi kryptis yra išmanusis funkcionalumas. Pavyzdžiui, intelektualių antipirenų, kurie gali automatiškai reguliuoti savo veikimą pagal aplinkos temperatūrą, kūrimas, siekiant pagerinti pritaikomumą praktiniame pritaikyme.