فهم المنسوجات المثبطة للهب: آلية مثبطات اللهب وتطبيقها

خلاصة: تقدم هذه المقالة بشكل أساسي آلية الاحتراق، وخصائص التكسير الحراري، وأنواع وآليات مثبطات اللهب في المنسوجات المقاومة للهب، بالإضافة إلى طرق الإنتاج وطرق اختبار الألياف والأقمشة المقاومة للهب. وهو يغطي جوانب مختلفة من مبادئ مثبطات اللهب إلى عمليات الإنتاج، وحتى معايير الاختبار، ويتطلع إلى اتجاه التطوير المستقبلي للمنسوجات المثبطة للهب، وخاصة البحث والتطوير لمثبطات اللهب منخفضة السمية ومنخفضة الدخان والأقمشة المقاومة للهب متعددة الوظائف. تسرد المقالة أيضًا بعض المعايير واللوائح ذات الصلة من بلدان ومناطق متعددة، بالإضافة إلى منتجات وتقنيات مثبطات اللهب التي طورتها شركة BEGOODTEX.

1. خلفية تطوير الأقمشة المقاومة للهب

على مر التاريخ، كانت النار عاملاً في تشكيل التقدم البشري وتطور التكنولوجيا؛ ومع ذلك، فإنه يمثل أيضًا تهديدًا كبيرًا من خلال حدوث الحرائق نفسها. تفيد تقارير الجمعية الأوروبية لمثبطات اللهب (FERA) أن أكثر من 5000 فرد يفقدون حياتهم بسبب الحرائق في أوروبا مع تداعيات اجتماعية واقتصادية كبيرة. وتتكبد ألمانيا خسائر تصل إلى 6.5 مليار مارك بسبب الحرائق. للحرائق بينما يمثل التأثير الاقتصادي للحرائق، داخل الاتحاد الأوروبي، 1% من الناتج المحلي الإجمالي للمنطقة. تشهد الصين كل عام ما يتراوح بين 30 ألف إلى 40 ألف حادث حريق تؤدي إلى وفاة ما بين 2000 إلى 3000 شخص وخسائر اقتصادية تتراوح بين 200 مليون إلى 300 مليون يوان تتزايد بمرور الوقت.

تعود جذور تكنولوجيا مثبطات اللهب إلى الثلاثينيات من القرن الماضي مع علاجات غير دائمة قبل أن تتقدم إلى استخدام مواد مثبطات اللهب طويلة الأمد، مثل تلك المستخدمة في الخيام العسكرية خلال الحرب العالمية الثانية. خلال حقبة الستينيات، قامت دول مثل أوروبا والولايات المتحدة واليابان بوضع إرشادات للهب، للمنسوجات التي تفرض على مواقع ومنتجات معينة استخدام مواد مثبطة للهب.

2. أهمية الأقمشة المقاومة للهب

تشير مثبطات اللهب إلى خاصية المادة التي يمكن أن تبطئ أو تمنع الاحتراق، والتي يمكن أن تكون متأصلة أو تتحقق من خلال المعالجة اللاحقة. آلية عمل المنسوجات المقاومة للهب هي منع التفاعلات المتسلسلة أثناء عملية الاحتراق، مثل امتصاص الحرارة، وتغيير وضع التحلل الحراري، وتقليل إنتاج الغازات القابلة للاحتراق، من أجل تحقيق تأثيرات مثبطة للهب.
أظهرت الأبحاث أن الأقمشة المقاومة للهب يمكن أن تحسن السلامة بشكل كبير. على سبيل المثال، بالمقارنة مع الأقمشة غير المعالجة، يمكن للأقمشة المقاومة للهب إطالة وقت الهروب بمقدار 10 إلى 15 مرة، وتقليل الحرارة والغازات السامة المنبعثة أثناء الاحتراق، وتجنب إنتاج دخان كثيف.

3. اللوائح الخاصة بتكنولوجيا احتراق الأقمشة المقاومة للهب

حاليًا، في عالم المنسوجات، يتضمن اختبار مثبطات اللهب طرقًا معترف بها دوليًا من قبل بلدان مختلفة، مثل معيار BS في المملكة المتحدة، ومعيار DlN في ألمانيا، ومعيار GCSB في كندا، ومعيار FS في الولايات المتحدة، ومعيار JlS في اليابان، ومعيار ANF في فرنسا، ومعيار SlS في السويد. المعيار ومعيار GB الصيني والمعايير الدولية بواسطة lSO. تتمتع المناطق والمؤسسات المختلفة في دول مثل المراكز الحضرية أو الولايات المعروفة مثل نيويورك وكاليفورنيا في الولايات المتحدة الأمريكية بالإضافة إلى إدارات مثل التجارة (DOCFF) والنقل (DOT) والمنظمات العسكرية بمعايير ومنهجيات اختبار فريدة خاصة بها تتبعها مجموعات أو جمعيات مختلفة مثل الجمعية الوطنية للحماية من الحرائق (NFPA)، ورابطة كيميائيي المنسوجات والصباغين (AATCC)، وجمعية الاختبارات والمواد (ASTM) وغيرها.

الولايات المتحدة

منذ عام 1953، سنت الولايات المتحدة قانون الأقمشة القابلة للاشتعال (FFAP) الذي ينص على التزام المنسوجات بالمتطلبات الفنية لقابلية الاشتعال. وتشمل بعض المعايير المرتبطة به؛

• NFPA 701: معيار اختبار الحرائق للمنسوجات ومواد الأفلام الذي طورته الجمعية الوطنية للحماية من الحرائق، ويختبر في المقام الأول خصائص احتراق المواد عند تعرضها للهب.
• يركز NFPA 2112 على المبادئ التوجيهية لملابس اللهب في البيئات الصناعية مثل قطاع النفط والغاز حيث تعتبر الملابس الواقية ضرورية للحماية ضد رشقات نارية قصيرة من الحرارة الشديدة، من النيران.
• CFR 1615/1616: تحدد اللوائح الفيدرالية معايير السلامة من الحرائق لملابس نوم الأطفال في أمريكا من خلال تفصيل المواد التي يمكن استخدامها ومدى سرعة انتشار النيران عليها.

كندا

لقد أصدرت كندا لوائح المنتجات الخطرة واللوائح ذات الصلة (مثل ملابس نوم الأطفال والسجاد والخيام وما إلى ذلك)، والتي تنفذها وزارة الصحة الكندية لضمان تلبية جميع المنسوجات لمتطلبات مثبطات اللهب. المعايير الجزئية ذات الصلة:

• CAN/ULC-S102: طرق اختبار الحريق لمواد ومكونات البناء، بما في ذلك ديكور المنزل.
• CAN/CGSB 4.2 رقم 27.5: أداء حرق الفراش.

اليابان

ليس لدى اليابان متطلبات محددة لمثبطات اللهب لمنتجات الملابس، ولكنها وضعت معايير لمثبطات اللهب للسجاد والستائر في المباني، مما يتطلب من المنسوجات المستخدمة في مواقع محددة تلبية أداء مثبطات اللهب الموصوفة ووضع علامة عليها "ملصقات الوقاية من الحرائق". على سبيل المثال، ينطبق JIS L 1091 على المنسوجات المنزلية (الستائر، ملاءات السرير).

أستراليا

لكل ولاية في أستراليا لوائح فنية مختلفة، حيث قامت أستراليا الغربية بسن قانون التجارة العادلة لعام 1987 ومعايير ملابس السهرة للأطفال لعام 1988؛ يوجد في ولاية تسمانيا قانون الملابس القابلة للاشتعال لعام 1973 ولوائح الملابس القابلة للاشتعال لعام 2002؛ أصدرت نيو ساوث ويلز لوائح التجارة العادلة (المتطلبات العامة) لعام 2002. وتنص هذه اللوائح على أن مثبطات اللهب وطرق اختبار ملابس السهرة للأطفال (مثل البيجامات وأردية الحمام وما إلى ذلك) المرقمة من 00 إلى 14 يجب أن تتوافق مع AS/NZS 1249 معيار.

المملكة المتحدة

لدى المملكة المتحدة قواعد تتعلق بسلامة مثبطات اللهب في ملابس السهرة. في عام 1985، دخلت ملابس السهرة (لوائح السلامة) حيز التنفيذ كبديل لملابس النوم النسائية (لوائح السلامة). وفي عام 1987، تم إجراء تعديلات لتوسيع هذه اللوائح لتشمل جميع أنواع ملابس السهرة. ووفقًا لهذه اللوائح، ملابس السهرة للأطفال للأعمار يجب أن يلتزم الأطفال الذين تتراوح أعمارهم بين 3 أشهر إلى 13 عامًا بالمعيار BS5722 ويجب أن يكون لديهم ملصق دائم يحدد ما إذا كان يفي بمعايير ملابس السهرة التي تمت معالجتها باللهب ينبغي أن تأتي المواد الكيميائية مصحوبة بملصقات تحذر بشأن تعليمات الغسيل والمنظفات المحددة المستخدمة لأغراض التنظيف وفقًا للإرشادات الموضحة في BS5651 قبل إجراء أي اختبارات أو تقييمات، بشأن قائمة المعايير الجزئية؛

• يتم استخدام BS5815 في الغالب لتقييم مقاومة الأثاث للحريق لضمان أن المواد توفر السلامة في حالة اندلاع حريق.
• BS5852 CRIB 5 هو معيار اختبار يقيم مقاومة الحريق للأثاث ومواد التعبئة على مستوى متطلبات السلامة من الحرائق.
• BS5867 TYPE C هو معيار مقاومة الحريق المصمم خصيصًا للستائر والأقمشة المزخرفة الداخلية؛ يشير تصنيف النوع C إلى أن المادة تظهر مقاومة للحريق عند تعرضها للهب.
• BS7175 المصدر 7: تقييم مقاومة الفراش للحريق، المصدر 7 هو متطلب عالي المستوى للحماية من الحرائق يُستخدم عادةً للفراش في الأماكن العامة.

4. التحلل الحراري للمنسوجات

يتأثر حرق الأقمشة بنوعها وبنيتها وتكوينها. يمكن تصنيفها إلى مجموعات مختلفة مثل مثبطات الحريق غير القابلة للاشتعال والقابلة للاشتعال والقابلة للاشتعال. تتطلب عملية الحرق ثلاثة عناصر؛ مصدر للحرارة والأكسجين والمواد القابلة للاشتعال. تشتعل الأقمشة بسبب مصادر الحرارة. بمجرد أن تصل درجة حرارة مصدر الحرارة إلى مستوى ما، تبدأ الألياف في التحلل وإطلاق غازات قابلة للاشتعال تتحد مع الأكسجين وتشتعل فيها النيران. يتضمن حرق الأقمشة مراحل مثل تسخين المادة أولاً قبل أن تذوب وتتشقق وتتحلل وتشتعل في النهاية بسبب الأكسدة.

الألياف السليولوزية

ألياف السليلوز هي مادة تتغير عند تسخينها ويمكن أن تؤدي إلى إطلاق بقايا صلبة وكذلك سوائل وغازات قابلة للاحتراق. الطريقة التي تتحلل بها الألياف تحت الحرارة تحدد ما إذا كانت ستستمر في الاحتراق أم لا. عندما يحترق السليلوز فإنه يمر عبر نوعين من الاحتراق. أحدهما به لهب والآخر بدون (مشتعل).

يمكن رؤية عملية الانهيار على ثلاث مراحل:

1. يحدث الانهيار الأولي عند درجات حرارة أقل من 370 درجة مئوية

2. يحدث الانهيار الرئيسي بين 370 درجة مئوية إلى 430 درجة مئوية

3. تحدث مرحلة الانهيار النهائية فوق 430 درجة مئوية

في مرحلة التكسير (مع درجات حرارة تتجاوز 430 درجة مئوية) يتم تحديد أداء الاحتراق بواسطة منتجات التكسير، وتشير نتائج الأبحاث إلى أن تقليل إنتاج العناصر القابلة للاشتعال يمكن أن يقلل بشكل فعال من مخاطر الاحتراق. على سبيل المثال؛ أثناء عمليات الانحلال الحراري لألياف القطن، يتم إنتاج ما يقربtel28 مادة قابلة للاشتعال؛ وعلى العكس من ذلك، مع ألياف القطن المعالجة بمثبطات اللهب، يتم تقليل أنواع وكميات منتجات الانحلال الحراري بشكل ملحوظ.

ألياف البوليستر

الطريقة التي تحترق بها ألياف البوليستر تشبه الطريقة التي تحترق بها مواد البوليمر الاصطناعية الأخرى أيضًا. عندما تتعرض ألياف البوليستر للحرارة فإنها تتحلل. إطلاق غازات قابلة للاشتعال تساعد على انتشار الحريق بشكل أسرع. لمنع انتشار الحريق، من المهم تقليل إطلاق هذه الغازات، أثناء التحلل، قم بإبطاء التفاعلات التي تحدث في الهواء، وامتصاص الحرارة الناتجة عن النار أو الحد من مدة استمرار الحريق عن طريق قطع الأكسجين عن البيئة.

اكتشف المزيد من التفاصيل حول كيف يتم تطبيق تكنولوجيا مثبطات اللهب في أقمشة البوليستر. بالضغط هنا لمزيد من المعلومات.

5. فهم آليات مثبطات اللهب

آليات مثبطات اللهب في المنسوجات

1. نظرية الانصهار (نظرية التغطية السطحية)

تذوب بعض المواد، مثل البوراكس وحمض البوريك، وتشكل طبقة زجاجية تغطي سطح الألياف عند تسخينها، مما يؤدي إلى عزل الهواء وقمع الاحتراق. يمكن للفوسفيدات تعزيز الكربنة، في حين تتحلل البروميدات لإنتاج غازات غير قابلة للاحتراق، مما يزيد من عزل الهواء أو تخفيف الغازات القابلة للاحتراق، وبالتالي إنتاج تأثيرات مثبطة للهب.

2. تأثير امتصاص الحرارة

تعمل مثبطات اللهب على تقليل درجة حرارة أسطح البوليمر ومناطق الاحتراق من خلال امتصاص الحرارة، أو الجفاف، أو تغيير الطور، أو التحلل، وبالتالي إبطاء عملية التحلل الحراري.

3. نظرية الجفاف

تولد مثبطات اللهب القائمة على الفوسفور بيروفوسفات عند ملامستها للنيران، مما له تأثير قوي في الجفاف ويساعد على تفحيم الألياف. يمكن للفيلم المتفحم المتكون أن يعزل الهواء بشكل فعال ويقلل من إطلاق الغازات القابلة للاشتعال.

4. مثبطات اللهب ذات المرحلة المكثفة

يتم تحقيق تأثير مثبط اللهب للمرحلة المكثفة عن طريق تأخير أو مقاطعة عملية التحلل الحراري للمواد، وتشمل الطرق الشائعة ما يلي:

• تعمل مثبطات اللهب على تأخير أو منع التحلل الحراري للغازات القابلة للاشتعال والجذور الحرة في الطور الصلب.
• إن استخدام الحشوات غير العضوية يجعل من الصعب على المادة الوصول إلى درجة حرارة التحلل الحراري من خلال تخزين الحرارة والتوصيل.
• تتحلل مثبطات اللهب وتمتص الحرارة عند تسخينها، مما يؤدي إلى إبطاء ارتفاع درجة الحرارة.
• يشكل سطح المواد المقاومة للهب طبقة كربونية مسامية، توفر العزل وحاجز الأكسجين، مما يمنع الغازات القابلة للاشتعال من الدخول إلى الطور الغازي وإيقاف الاحتراق.

5. مثبطات اللهب في المرحلة الغازية

يعمل تثبيط لهب الطور الغازي على منع تفاعلات احتراق الطور الغازي عن طريق التقاط وإزالة الجذور الحرة مثل H · وH O ·، مما يتحكم بشكل فعال في عملية الاحتراق.

6. جزيئات الغبار أو آثار الجدار

قد تفقد الجذور الحرة نشاطها عند ملامستها لجزيئات الغبار أو جدران الأوعية الدموية، مما يقلل من معدل تفاعلات الطور الغازي وبالتالي تثبيط الاحتراق.

7. تأثير القطرة

عندما يتم تسخين الألياف البلاستيكية الحرارية، فإنها تذوب، مما يقلل من مساحة سطحها عند ملامستها للهواء ويمكن أن يؤدي إلى انفصال قطرات من اللهب، وبالتالي تقليل معدل الاحتراق. لتحسين مثبطات اللهب، تتعاون آليات مختلفة عادةً من خلال تفاعلات تآزرية لتعزيز الأداء العام لمثبطات اللهب.

مبادئ مثبطات اللهب المختلفة

هناك أنواع مختلفة من مثبطات اللهب، مقسمة بشكل رئيسي إلى مثبطات لهب الهالوجين، ومثبطات لهب الفوسفات، ومثبطات اللهب غير العضوية، ومثبطات لهب التمدد. تختلف آلية مثبطات اللهب لكل نوع من مثبطات اللهب.

1. آلية مثبطات اللهب لمثبطات اللهب المهلجنة

عند تسخين مثبطات اللهب الهالوجينية تتحلل وتنتج غازات غير قابلة للاحتراق، وفي معظم الحالات يكون هاليد الهيدروجين الذي يصل إلى سطح المادة التي تغطيها ببطانية تعزل الأكسجين عن تفاعل الاحتراق. تتحد كل من هاليدات الهيدروجين والجذور الحرة لتكوين جذور الكلور أو البروم منخفضة النشاط مما يقلل من معدل الاحتراق.

2. آلية مثبطات اللهب للفوسفات غير العضوي

تعمل مثبطات اللهب الفوسفورية من خلال آلية الجفاف والكربنة. الفوسفات قادر على تشكيل أجسام زجاجية متعددة الفوسفات عند درجات حرارة عالية، والتي تغلف المادة وتمنع الأكسجين من الوصول إلى سطحها ودعم الاحتراق. يمكن للأزواج الأيونية أيضًا تحسين تأثير مثبطات اللهب عند دمجها مع الفوسفات والكلوريدات المعدنية.

3. آلية مثبطات اللهب لمثبطات اللهب استر الفوسفات

تعمل مثبطات الحريق استر الفوسفات على تخفيف قابلية المواد للاشتعال عن طريق تكوين أحماض فوسفورية وميتافوسفوريك غير متطايرة تحفز الجفاف، بالإضافة إلى طبقة حماية كربونية عازلة.

4. التأثير التآزري لثالث أكسيد الأنتيمون ومثبطات اللهب المهلجنة

يمكن أن يعمل ثالث أكسيد الأنتيمون ومثبطات اللهب الهالوجين معًا لامتصاص الحرارة، واستهلاك الجذور الحرة التي تتشكل أثناء احتراق الراتنج، وتقليل درجة حرارة السطح أو معدل إطلاق الغاز القابل للاشتعال في مرحلة الحريق من جانب واحد، وتحسين التأثير التآزري في اتجاه آخر.

5. آلية مثبطات اللهب لمثبطات اللهب النيتروجينية الفوسفورية

سيعمل مثبط اللهب الفوسفور/النيتروجين على توليد طبقة الرغوة المتفحمة عن طريق التمدد أيضًا، مثل هذا المحتوى من الميزات الأخيرة يتعلق فقط بالعزل الحراري وفصل الأكسجين والدخان ومنع القطرات المنصهرة. يمكن لطبقة الكربون الرغوية، كنوع من المواد المسامية التي تنتجها رغاوي البولي يوريثان الصلبة، أن تعزل المصدر وتمنعه ​​من الاشتعال، وسوف تؤدي بطبيعتها إلى إبطاء الاحتراق للتغلب على هذه المشكلة.

6. مسارات إنتاج الأقمشة المقاومة للهب

هناك طريقتان أساسيتان لصنع الألياف والمنسوجات مثبطات اللهب. تعديل الألياف نفسها لمقاومة اللهب الدائمة أو استخدام التشطيبات المثبطة للهب على سطح المادة. عندما يتعلق الأمر بالألياف مثل الصوف القطني والكتان، يتم استخدام طرق ما بعد التشطيب لتثبيط اللهب إما عن طريق ترسيب الامتزاز أو الربط الكيميائي لتثبيت مثبطات اللهب على القماش أو الخيوط لضمان توفير خصائص مقاومة للهب. قد تحتوي الألياف الاصطناعية مثل البوليستر والأكريليك على مثبطات اللهب مدمجة أثناء الغزل. ثم يتم تغييرها من خلال البلمرة المشتركة أو المزج لتعزيز خصائصها المقاومة للهب. وبدلاً من ذلك، يمكن تحقيق تثبيط اللهب في الألياف من خلال معالجات ما بعد التشطيب لمزيد من مقاومة الحريق. بالمقارنة مع طرق استخدام مثبطات اللهب بعد التصنيع، فهي أبسط وتتطلب استثمارات أقل وتؤدي إلى نتائج أسرع، مما يجعلها خيارًا أكثر جدوى لإدخال خطوط إنتاج جديدة. يمكن أن تؤثر تقنيات ما بعد المعالجة على قوة الأقمشة ومظهرها بالإضافة إلى التأثير على خصائصها المقاومة للهب مقارنة بتعديل الأقمشة الحريرية غير المعالجة.

مسارات إنتاج الألياف المقاومة للهب

تحصل الألياف المقاومة للهب على خصائص مثبطة للهب عن طريق إضافة مثبطات اللهب مباشرة أثناء عملية إنتاج الألياف. تشتمل الطرق بشكل أساسي على البلمرة المشتركة، والمزج، والبلمرة المشتركة للتطعيم، وامتصاص مثبطات اللهب، وهلوجين سطح الألياف، والتشطيب اللاحق.

1. البلمرة المشتركة: إضافة مركبات تحتوي على عناصر مثبطة للهب (فوسفور، هالوجين، كبريت، إلخ) كمونومر مشترك لسلاسل البوليمر لتحسين تثبيط لهب الألياف. تتميز هذه الطريقة بمزايا تثبيط اللهب طويل الأمد للألياف، لكن درجة حرارة البلمرة المرتفعة قد تسبب تفاعلات جانبية وتضر بأداء البوليمر.
2. طريقة المزج: تتضمن هذه الطريقة إضافة مثبطات اللهب عند الذوبان (خليط من الألياف في الحالة المنصهرة). وهذا يستلزم خضوع مثبطات اللهب للاستقرار الحراري، وتوافق البوليمر، وعدم أداء الألياف للألياف. إنها تحتاج إلى مثبطات اللهب ذات درجة الحرارة العالية التي يمكنها التوافق مع البوليمرات ولن تؤثر على أداء الألياف.
3. تطعيم البلمرة المشتركة: يتم تطعيم المركبات التي تحتوي على الفسفور والهالوجين على السلاسل الجزيئية للألياف باستخدام الطرق الكيميائية أو الإشعاع عالي الطاقة لتحسين مثبطات اللهب [9-12]. تطعيم البلمرة المشتركة: يتم تطعيم مركبات الفوسفور والهالوجين على السلاسل الجزيئية للألياف باستخدام الطرق الكيميائية أو الإشعاع عالي الطاقة لتعزيز تثبيط اللهب.
4. طريقة امتصاص مثبطات اللهب: امتصاص مثبطات اللهب على الألياف، وهو أمر بسيط ولكنه أقل فعالية.
5. هالوجين سطح الألياف: من خلال المعالجة بالكلور الناتج عن الإشعاع، يحصل سطح الألياف على مثبطات اللهب.
6. طريقة ما بعد التشطيب: ضع مثبطات اللهب بالتساوي على سطح الألياف أو الأقمشة. هذه الطريقة بسيطة وسهلة التنفيذ، لكن تأثير مثبطات اللهب لا يدوم طويلاً ويمكن أن يؤثر على ملمس القماش ولونه.

مسارات إنتاج الأقمشة المقاومة للهب

عادة ما يتم تصنيع الأقمشة المقاومة للهب عن طريق الانتهاء من سطح القماش وتطبيق طرق تشطيب مختلفة لجعل الألياف مقاومة للهب. تشمل طرق التشطيب الشائعة لمثبطات اللهب الحشو والخبز والصباغة المرهقة والطلاء والرش وما إلى ذلك.

1. طريقة عمل الخبز بالغمس: الطريقة الأكثر شيوعًا للتشطيب المثبط للهب هي نقع مثبطات اللهب والتجفيف والخبز. يمكن إجراء نفس الحمام مثل باقي طرق التشطيب (أي التشطيب الناعم). ويمكن القيام به في نفس حمام عملية التشطيب (مثل التشطيب الناعم).
2. طريقة الصباغة الشاملة: يتم نقع القماش في محلول مثبط للهب ثم تجفيفه. إنها مناسبة للألياف الاصطناعية الكارهة للماء وعادةً ما يتم صبغها في نفس الحمام. هذه الطريقة لها تأثير مثبط للهب ضعيف.
3. طريقة الطلاء: خلط مثبطات اللهب مع عوامل التشابك أو المواد اللاصقة وتطبيقها على الأقمشة. تشمل طرق الطلاء الشائعة طلاء الكاشطة وطلاء الصب والطلاء المتداول.
4. سطريقة الصلاة:يتم استخدامه لمنطقة الأقمشة الثقيلة، والمعدات غير مناسبة لمعدات التشطيب العامة، والتشطيب اليدوي أو الميكانيكي المقاوم للهب. نوع الرش: مناسب للأقمشة الثقيلة التي لا تناسب معدات التشطيب التقليدية. يتم تنفيذ التشطيب المثبط للهب عن طريق الرش اليدوي أو الميكانيكي.

طرق التشطيب المثبط للهب لأقمشة الألياف المختلفة

1. ألياف البوليستر. البوليستر عبارة عن مادة قابلة للاشتعال ويتم معالجتها بطريقة مثبطة للهب من خلال البلمرة المشتركة والمزج والغزل المركب وطرق ما بعد التشطيب. إن مثبطات اللهب باستخدام طريقة البلمرة المشتركة تعتبر متفوقة، ولكنها مكلفة؛ بينما مع طريقة المزج، تكون العملية بسيطة واقتصادية، ولكن تأثير مثبطات اللهب ضعيف نسبيًا في نفس الوقت مع مثبطات اللهب مع البلمرة المشتركة، وذلك لأن طريقة المزج تفتقر إلى التأثير التآزري لمثبطات اللهب والبوليمر.
2. ألياف النتريل المكلورة: كألياف مرتبطة مثبطة للهب عن طريق طرق البلمرة المشتركة مع طريقة المزج (البوليمر المشترك). يتم تحضير ألياف مثبطة للهب جيدة من البلمرة المشتركة للمونومرات التي تحتوي على الكلور (على سبيل المثال، كلوريد الفينيليدين مع الأكريلونيتريل) كما هو الحال في حالة البلمرة المشتركة للمونومرات المكلورة مثل كلوريد الفينيلدين مع الأكريلونيتريل، يتم دمج وظائف أفضل لمثبطات اللهب في الألياف .
3. نسيج قطن:إنه في المقام الأول نسيج سهل الاشتعال، ومن الضروري وجود بعض اللمسات النهائية المثبطة للهب. هناك نوعان من التشطيب المثبط للهب: أحدهما غير قادر (خذ الفوسفات وكلوريد الأمونيوم وطرق أخرى كمثال) والآخر قادر على التشطيب (على سبيل المثال: رباعي هيدروكسي ميثيل كلوريد الفوسفات عبارة عن مثبطات للحريق). دمج التشطيب مثبطات اللهب.
4. نسيج الصوف: يتمتع الصوف نفسه بمقاومة عالية للهب نسبيًا، ولكن عند الحاجة إلى أداء أعلى لتثبيط اللهب، يجب تنفيذ تشطيب مثبطات اللهب. تطبق التكنولوجيا التقليدية اللمسة النهائية على شكل مجمعات و/أو مجمعات حرة من أحماض التيتانيوم أو الزركونيوم أو الهيدروكسي لزيادة تثبيط اللهب عند عدم تغيير يد الصوف تقريبًا. تشطيبات الصوف النموذجية هي طين التيتانيوم والزركونيوم أو أحماض الهيدروكسي التي تشكل مجمعات مع الألياف وتعزز مستوى تثبيط اللهب دون تغيير ملمس الصوف.
5. أقمشة القنب: السليلوز (بوليمر كربوهيدراتي يشكل الجزء الأكبر من ألياف القنب) شديد الاشتعال ويشتعل بسرعة. وفي الوقت نفسه، تتمتع ألياف القنب بأدنى درجة حرارة للتصدع، لذا من الضروري معالجة جزيئات الفوسفور التي تحتوي على مثبطات اللهب والحصول على تأثير مثبطات اللهب عن طريق زيادة درجة حرارة الكربنة وتقليل توليد الغازات القابلة للاحتراق. أقمشة القنب: ألياف القنب القابلة للغزل على المنسوجات ذات طبيعة مشتعلة وتنكسر بسهولة بسبب انخفاض درجة حرارة التشقق، ويشيع استخدام الفوسفور الذي يحتوي على مثبطات اللهب من أجل تعزيز عملية الكربنة وإطلاق الرماد لتقليل اللهب والغازات القابلة للاحتراق لتحقيق اللهب. - تأثير مثبط.
6. نسيج نايلون: تشطيب مثبطات اللهب لنسيج النايلون أكثر تعقيدًا من نسيج القطن، ومثبطات اللهب المفضلة هي مثبطات اللهب المحتوية على الكبريت مثل الثيوريا وثيوسيانات الأمونيوم التي لها تأثيرات مثبطة للهب عالية على النايلون. نسيج النايلون إن تشطيب مثبطات اللهب لنسيج النايلون أكثر تعقيدًا، ومثبطات اللهب المحتوية على الكبريت مثل ثيوريا وثيوسيانات الأمونيوم لها تأثير مثبط جيد للهب عليها.
7. نسيج مخلوط من البوليستر/القطن: يعد التشطيب المثبط للهب للنسيج المخلوط من القطن والبوليستر أكثر صعوبة، حيث أن خصائص الألياف مختلفة. ويحتاج كل منها إلى معالجة مختلفة لمثبطات اللهب، بالإضافة إلى مثبطات اللهب التكميلية المعززة. عادةً ما تكون المعالجة بمثبطات اللهب مطلوبة لكل مكون من المكونات على الرغم من أنه يمكن القيام بذلك باستخدام مثبطات اللهب التآزرية.

7. طرق اختبار الأقمشة المقاومة للهب

طريقة تحديد مؤشر الأكسجين (LOI).

تحدد هذه التقنية الحد الأدنى لتركيز الأكسجين المطلوب للأقمشة لتشتعل في مزيج من غازات الأكسجين والنيتروجين. تشير قيمة LOl الأعلى إلى خصائص مثبطات اللهب. في حين أن هذا النهج ذو قيمة، بالنسبة للتحقيقات، فإنه لا يستخدم على نطاق واسع في ممارسات التصنيع اليومية.

طريقة الحرق العمودي

قم بتقييم فعالية خصائص اللهب من خلال فحص كيفية احتراق الأقمشة والمدة التي تستغرقها للاشتعال ومدى الضرر الناتج في ظل إعدادات لهب معينة. يُستخدم هذا الأسلوب بشكل شائع لاختبار مجموعة من الأقمشة المقاومة للنار وهو منتشر بشكل خاص في اللغة الصينية المعايير حيث تلعب دورا هاما.

طريقة الحرق المائلة بزاوية 45 درجة

قم بتقييم مدى قدرة القماش على مقاومة اللهب عن طريق قياس مدة احتراقه وحجم منطقة الضرر عند وضعه بزاوية 45 درجة.

طريقة حرق السطح

دعونا نختبر مقاومة الأقمشة للحريق عن طريق قياس كيفية ومدة انتشار اللهب على سطح مستو.

8. اتجاهات تطوير الأقمشة المقاومة للهب

الوضع الحالي للمنسوجات العالمية المقاومة للهب

في السنوات القليلة الماضية، حدثت تطورات ملحوظة في تكنولوجيا مثبطات اللهب العالمية للمنسوجات. تعمل العديد من المنظمات البحثية والشركات على مواد وطرق لتحسين مثبطات اللهب مثل الأصبغة الرئيسية المقاومة للهب من مادة البولي بروبيلين والحلول المركبة التي توفر خصائص مثبطات اللهب والمضادة للكهرباء الساكنة. ينصب التركيز الرئيسي للمشروع البحثي على تطوير ألياف مثبطة للهب عالية الأداء واستكشاف استخدامها على وجه التحديد بالنظر إلى الألياف ذات خصائص مثبطات اللهب العالية واستخدامها في الأقمشة المخلوطة. تحتوي هذه الألياف على مؤشر أكسجين يتراوح من 45 إلى 50.

قامت العديد من الدول أيضًا بإنشاء مجموعة من مثبطات اللهب، مع خصائص مقاومة للحريق استثنائية في نفس الوقت. على سبيل المثال، قامت شركة BEGOODTEX بتطوير Aquafyreguad™، وهو خط من مثبطات اللهب مصممة لأنواع مختلفة من الألياف الطبيعية والاصطناعية.

تطوير تتمزقات Fعاجِز رetardant تالمنسوجات

1. تعزيز تطوير الألياف المقاومة للهب

تتميز الألياف المثبطة للهب بإنتاج وتطبيق منخفض، ويجب تطوير المزيد من الألياف المثبطة للهب عالية الأداء ومتعددة الوظائف في المستقبل حيث يمكن استخدامها في الصناعات الخاصة مثل الصناعات العسكرية ومكافحة الحرائق. إن إنتاجية الألياف المقاومة للهب ومدى التطبيق منخفضان، وفي المستقبل، يجب إجراء قدر كبير من أعمال البحث والإنتاج على أعمال البحث والتطوير والإنتاج الخاصة بالألياف المقاومة للهب، والأداء العالي والوظيفة العالية. الألياف المقاومة للهب خاصة عدد قليل من التكنولوجيا الخاصة بما في ذلك المهمة العسكرية ومحاربة اللهب الميداني.

2. بحث متعدد الوظائف

حاليًا، يمكن لمعظم المنسوجات المقاومة للهب أن تلعب وظيفة مثبطات اللهب فقط. أعلنت شركة BEGOODTEX الصينية أقمشة متعددة الوظائف مقاومة للهب، مثل: مثبطات اللهب ومضاد للبكتيريا (FRANtiBact ™)، ومثبطات اللهب ومقاومة للماء (FRANTiAqua ™)، ومثبطات اللهب GRS (GRSFRTex ™)، ومثبطات اللهب ومقاومة للأشعة فوق البنفسجية (FRANTIUV ™)، ومثبطات اللهب وكتلة الضوء (AntiLightFR ™)، مثبطات اللهب ومضادة للكهرباء الساكنة (FRStaticGuard ™)، مثبطات اللهب والدرجة الطبية (FRMediGuard ™).

3. بحث وتطوير مثبطات اللهب منخفضة السمية ومنخفضة الدخان

الاتجاه المستقبلي هو تطوير مثبطات اللهب ذات سمية منخفضة، ودخان منخفض، وخالية من التلوث. أطلقت BEGOODTEX مؤخرًا أليافًا طبيعية صديقة للبيئة مثل FR 100% قطن وFR 100% فيسكوز وهي صديقة للبيئة وقابلة للتحلل البيولوجي وخالية من الفورمالديهايد والمواد الكيميائية وغير مهيجة وغير مسببة للحساسية. تم طرح الألياف الطبيعية الصديقة للبيئة مثل FR 100% قطن وFR 100% فيسكوز مؤخرًا بواسطة BEGOODTEX وهي صديقة للبيئة وقابلة للتحلل الحيوي وخالية من الفورمالديهايد والمواد الكيميائية وغير مهيجة وغير مرهقة.