Impactul noilor ignifuganți fosfor-azot asupra rezistenței la foc a țesăturilor

Impactul noilor ignifuganți fosfor-azot asupra rezistenței la foc a țesăturilor

Odată cu creșterea gradului de conștientizare a siguranței, materialele ignifuge sunt utilizate pe scară largă în diverse industrii. În special în industria textilă, rezistența la foc a țesăturilor este direct legată de siguranța vieții și a bunurilor. În ultimii ani, noii ignifuganți cu fosfor și azot au devenit un subiect de cercetare important datorită proprietăților lor excelente de ignifugare și respectului pentru mediu. Acest articol explorează impactul noilor ignifuganți cu fosfor și azot asupra rezistenței la foc a țesăturilor din perspective multiple, combinând parametri specifici ai produsului și date experimentale pentru a analiza performanța acestora în aplicații practice.

1. Prezentare generală a ignifugărilor fosfor-azot
   1.1 Definiția și clasificarea ignifugărilor fosfor-azot
   Ignifugele pe bază de fosfor și azot sunt o clasă de compuși compuși în principal din fosfor și azot ca elemente ignifuge. Pe baza structurii lor chimice, aceștia pot fi împărțiți în două categorii principale: ignifuge organice pe bază de fosfor și azot și ignifuge anorganice pe bază de fosfor și azot. Ignifugele organice pe bază de fosfor și azot includ în principal fosfați, fosforamide etc., în timp ce ignifugele anorganice pe bază de fosfor și azot includ fosfat de amoniu, polifosfat de amoniu etc.

1.2 Mecanismul ignifug al ignifugărilor fosfor-azot
Mecanismul de ignifugare al ignifugărilor cu fosfor-azot include în principal următoarele aspecte:
• Ignifugarea în fază gazoasă: Agenții ignifugi fosfor-azot se descompun la temperaturi ridicate pentru a produce radicali liberi de fosfor și azot, care pot capta radicalii liberi activi în timpul arderii, întrerupând astfel reacția în lanț a arderii.
• Ignifugare în fază condensată: Agenții ignifugi pe bază de fosfor și azot formează un strat stabil de carbon în timpul arderii, izolând oxigenul și căldura și împiedicând răspândirea flăcării.
• Efect sinergic: Elementele de fosfor și azot acționează sinergic în timpul procesului de ignifugare, îmbunătățind eficiența.

1. Caracteristicile noilor ignifuganți fosfor-azot
   2.1 Prietenos cu mediul
   Noii ignifugători fosfor-azot nu produc substanțe toxice sau nocive în timpul producției și utilizării, îndeplinind cerințele de mediu. De exemplu, polifosfatul de amoniu (APP), un ignifug anorganic fosfor-azot obișnuit, este utilizat pe scară largă în industria textilă datorită toxicității sale reduse, proprietăților fără halogeni și fără fum.

2.2 Eficiență ridicată
Noii agenți ignifugi pe bază de fosfor și azot obțin efecte ignifuge excelente la niveluri scăzute de aditivi. Experimentele arată că adăugarea a 5% polifosfat de amoniu poate crește indicele limită de oxigen (LOI) al țesăturilor de la 18% la peste 28%.

2.3 Durabilitate
Noii ignifuganți cu fosfor și azot prezintă o bună rezistență la spălare și la intemperii. Performanța lor ignifugă rămâne stabilă chiar și după spălări multiple și expunere prelungită la medii naturale.

1. Impactul noilor ignifuganți fosfor-azot asupra rezistenței la foc a țesăturilor
   3.1 Indicele limită de oxigen (LOI)
   Indicele limită de oxigen este o metrică importantă pentru evaluarea performanței ignifuge a materialelor. Tabelul 1 prezintă valorile LOI (Loi Input) pentru mai multe țesături comune după adăugarea diferitelor proporții de noi agenți ignifugi fosfor-azot.

După cum se arată în Tabelul 1, noii agenți ignifugi pe bază de fosfor-azot pot crește semnificativ valorile LOI (Loi Intensive Intensive Intensive) ale țesăturilor, LOI crescând odată cu creșterea cantității de aditiv.

3.2 Rata de eliberare a căldurii (HRR)
Rata de eliberare a căldurii măsoară rata cu care căldura este eliberată în timpul arderii. Figura 1 prezintă curbele HRR ale țesăturii de bumbac după adăugarea diferitelor proporții de noi agenți ignifugi fosfor-azot.

Din Figura 1, se poate observa că adăugarea de noi agenți ignifugi pe bază de fosfor-azot reduce semnificativ HRR (Rezistul la căldură și ignifugare) al țesăturii de bumbac, indicând o eliberare redusă de căldură în timpul arderii și o performanță îmbunătățită a ignifugării.

3.3 Densitatea fumului
Densitatea fumului măsoară cantitatea de fum produsă în timpul arderii. Tabelul 2 prezintă valorile densității fumului pentru mai multe țesături comune după adăugarea diferitelor proporții de noi agenți ignifugi fosfor-azot.

După cum se arată în Tabelul 2, noii agenți ignifugi pe bază de fosfor-azot pot reduce semnificativ densitatea fumului din țesături, reducând producția de fum în timpul arderii și sporind siguranța.

1. Performanța noilor ignifuganți fosfor-azot în aplicații practice
   4.1 Tratament ignifug al textilelor
   Noii ignifuganți cu fosfor și azot sunt utilizați pe scară largă în tratamentul ignifug al textilelor. De exemplu, în costumele de pompieri, uniformele militare, pijamalele pentru copii și alte textile speciale, adăugarea acestor ignifuganți poate îmbunătăți semnificativ rezistența la foc, asigurând siguranța utilizatorilor.

4.2 Tratament ignifug al materialelor de construcție
În materialele de construcție, noii ignifuganți cu fosfor și azot sunt, de asemenea, utilizați pe scară largă. De exemplu, adăugarea lor la acoperirile ignifuge și la plăcile ignifuge poate crește limitele de rezistență la foc ale acestora, reducând riscul de incendii.

4.3 Tratament ignifug al produselor electronice
În produsele electronice, noii agenți ignifugi pe bază de fosfor și azot sunt utilizați în materiale precum plăcile de circuite și cablurile. Adăugarea lor poate preveni eficient incendiile cauzate de temperaturi ridicate sau scurtcircuite, protejând atât echipamentele, cât și utilizatorii.

1. Progresul cercetării în țară și în străinătate
   5.1 Progresul cercetării interne
   Cercetătorii autohtoni au făcut progrese semnificative în studiul noilor ignifuganți pe bază de fosfor și azot. De exemplu, o echipă de cercetare universitară a dezvoltat un nou ignifug organic pe bază de fosfor și azot. Testele pe țesături de bumbac au arătat că adăugarea a 5% din ignifug a crescut LOI (Indicele de Influență al Materialului) la peste 30%, cu o rezistență excelentă la spălare.

5.2 Progresul cercetării internaționale
Cercetătorii internaționali au obținut, de asemenea, rezultate importante. De exemplu, o echipă internațională a dezvoltat un nou agent ignifug anorganic pe bază de fosfor și azot. Testele pe țesături din poliester au demonstrat că adăugarea a 10% din agentul ignifug a crescut LOI (Indicele de Influență al Incendiului) la peste 35%, cu o reducere semnificativă a densității fumului.

1. Direcții de dezvoltare viitoare
   6.1 Multifuncționalitate
   În viitor, o direcție pentru noii ignifuganți pe bază de fosfor-azot este multifuncționalitatea. De exemplu, dezvoltarea de ignifuganți cu proprietăți suplimentare, cum ar fi capacități antibacteriene, antimucegai și antistatice, pentru a satisface diverse nevoi de aplicare.

6.2 Nanotehnologia
Aplicarea nanotehnologiei va aduce noi oportunități pentru dezvoltarea de noi ignifuganți fosfor-azot. Prelucrarea la scară nanometrică poate îmbunătăți dispersia și stabilitatea ignifuganților, sporindu-le și mai mult eficiența.

6.3 Retardanți inteligenți
Funcționalitatea inteligentă este o altă direcție importantă. De exemplu, dezvoltarea de ignifugatori inteligenți care își pot ajusta automat performanța în funcție de temperatura mediului pentru a îmbunătăți adaptabilitatea în aplicațiile practice.