عملکرد چوب پلاست در برابر آتش
چوب پلاست در برابر آتش چگونه عمل می کند؟
همانطور که می دانیم چوب پلاست جزو مصالح ساختمانی مقرون به صرفه ای است که به صورت وسیعی در سراسر جهان مورد استفاده قرار می گیرد. برای ساخت چوب پلاست از پی وی سی و پلی اتیلن که هر دو مواد پلاستیکی هستند استفاده می شود. پی وی سی محصولی تولید شده در پالایشگاه است و پلی اتیلن از بازیافت پلاستیک های مصرف شده به دست می آید. علاوه بر این دو آرد چوب ماده اصلی دیگری است که در ترکیب و ساخت چوب پلاست مورد استفاده قرار می گیرد. افزودن آرد چوب باعث بهبود خواص مکانیکی چوب پلاست می شود و از طرفی سرعت سوختن مواد را افزایش می دهد. با این اوصاف زمانی که چوب پلاست در برابر آتش قرار بگیرد انتظار می رود به سرعت مشتعل شده و بسوزد. این موضوع باعث می شود که استفاده از چوب پلاست در ساخت و ساز بناها کمی ترسناک به نظر برسد! اما آیا برای این موضوع چاره ای اندیشیده نشده؟
برای مشاوره ، طراحی و اجرای پروژه ترموود خود با تیم دنیزوود در ارتباط باشید.
راههای ارتباطی با ما:
اصلاح اشتعال پذیری چوب پلاست در برابر آتش
برای اصلاح اشتعال پذیری کامپوزیت های چوب پلاست در برابر آتش، بازدارنده های آتش سوزی مختلفی مانند پلی فسفات آمونیوم (APP)، پلی فسفات ملامین (MPP) و هیدروکسید آلومینیوم به چوب پلاست اضافه می شوند. برای وقوع آتش، سه عنصر اساسی باید وجود داشته باشد. این سه عنصر عبارتند از: سوخت، گرما و اکسیژن! علم تاخیر در ایجاد شعله، از واکنش های شیمیایی برای تعدیل یک یا چند عنصر سازنده آتش استفاده می کند. اگرچه هیچ پلاستیکی را نمی توان به طور کامل ضد حریق کرد، اما چوب پلاست مقاوم در برابر شعله می توانند اشتعال و گسترش آتش را به تاخیر بیاندازند تا افراد زمان بیشتری برای فرار داشته باشند و امدادگران و آتش نشان ها فرصت بیشتری برای اطفاء حریق به دست آورند.
بازدارنده شعله یا بازدارنده آتش چیست؟
بازدارنده های شعله، ترکیباتی شیمیایی هستند که با هدف مهار، به تاخیر انداختن اشتعال و سوختن، به ترکیبات سازنده چوب پلاست اضافه می شوند. برای جلوگیری از احتراق، لازم است یک پلیمر پایدار حرارتی طراحی شود که تحت تنش گرمایی احتمال کمتری برای تجزیه به گازهای قابل احتراق داشته باشد. با این حال چند محدودیت در رابطه با این مواد وجود دارد. اول اینکه پلیمرهای پایدار حرارتی ممکن است محدودیت های عملکردی از خود نشان دهند. دوم اینکه اغلب بسیار گران هستند و پردازش آنها دشوار است. بنابراین، سازندگان ترجیح می دهند مواد بازدارنده شعله مختلفی را برای افزایش مقاومت در برابر آتش، به پلاستیک اضافه کنند.
معرفی انواع بازدارنده های شعله که امروزه در پلیمرها استفاده می شود
چندین کلاس شیمیایی از بازدارنده های شعله وجود دارد که در ساخت پلیمرها استفاده می شود، مانند ترکیبات هالوژنه، ارگانوفسفرها، ملامین ها، هیدروکسیدهای فلزی و… همانطور که بیان شد این بازدارنده ها ممکن است به عنوان مواد افزودنی یا بازدارنده شعله واکنشی عمل کنند. هر دو دسته ممکن است تا حد زیادی بر خواص مشابه پلیمرهای مختلف مانند ویسکوزیته، انعطاف‌پذیری، چگالی و… تأثیر بگذارند. برخی از ویژگی های بازدارنده های شعله «واکنشی» و «افزودنی» برای درک بهتر خواص فردی آنها در جدول زیر ذکر شده است.
بازدارنده های شعله واکنشی | مواد افزودنی بازدارنده شعله |
| از طریق واکنش های شیمیایی به چوب پلاست اضافه می شوند. | از طریق اختلاط فیزیکی به چوب پلاست اضافه می شود |
| فقط در مراحل اولیه ساخت می توان آن را در مخلوط مواد گنجاند. | می تواند در هر مرحله از تولید به مخلوط اضافه شود و از این رو مزیت بیشتری نسبت به FR های واکنشی دارد. |
مقایسه بین بازدارنده شعله واکنشی و افزودنی
ترکیبات هالوژنه یکی از معروفترین بازدارنده های آتش در چوب پلاست
مواد با وزن مولکولی کم (گازها و مایعات) عموماً به طور خطرناکی قابل اشتعال هستند. با این حال، بسیاری از ترکیبات آلی هالوژنه با وزن مولکولی بالا، به ویژه آنهایی که حاوی چندین اتم هالوژن در هر مولکول هستند، غیرقابل اشتعال می باشند. در واقع از برخی از آنها به عنوان بازدارنده آتش استفاده می شود. ترکیبات هالوژنه آلی، به ویژه انواع مبتنی بر برم، متداول‌ترین بازدارنده های آتش در انواع مواد حاوی پلاستیک از جمله چوب پلاست می باشند. آنها با به دام انداختن رادیکال های آزاد پرانرژی فرآیند های گرمازا را متوقف می کنند.
بازدارنده های آتش در چوب پلاست از نظر شیمیایی چگونه عمل می کنند؟
بازدارنده های شعله با سرکوب واکنش های شیمیایی در شعله یا با تشکیل یک لایه محافظ روی سطح چوب پلاست، گسترش آتش را مهار یا به تاخیر می اندازند. آنها ممکن است به صورت افزودنی بازدارنده شعله، با مواد اولیه و پایه ترکیب شوند یا به شکل بازدارنده های شعله واکنشی به لحاظ شیمیایی به آن متصل شوند.
چرا در چوب پلاست از مواد بازدارنده شعله استفاده می کنند؟
همانطور که می دانیم در بیشتر موارد، پلیمرها آتش سوزی را آغاز می‌کنند یا انتشار می‌دهند، زیرا به عنوان ترکیبات آلی، هنگامی که در معرض گرما قرار می‌گیرند به محصولات قابل احتراق تجزیه می‌شوند. به این دلیل در بسیاری از زمینه ها مانند برق، الکترونیک، حمل و نقل، مصالح ساختمان و… استفاده از تولیدات پلیمری از جمله چوب پلاست مشروط به استفاده از مواد بازدارنده شعله در ترکیبات محصولات مذکور است. بنابراین پاسخ دادن به این سوال واضح است: بازدارنده های شعله به طور مستقیم در نجات جان انسان ها نقش اساسی دارند. بنابراین برای اینکه چوب پلاست در برابر آتش عملکرد مطلوبی از خود نشان دهد، در این محصول نیز مثل سایر محصولات پلاستیکی از مواد بازدارنده شعله استفاده می کنند.
با افزودن مواد بازدارنده شعله، چوب پلاست در برابر آتش سرعت احتراق کمتری خواهد داشت. انتشار دود به دلیل وجود این مواد کاهش پیدا می کند. علاوه بر این مواد بازدارنده شعله از چکه کردن مواد پلاستیکی موجود در چوب پلاست در زمان آتش سوزی جلوگیری به عمل می آورد. با توجه به مطالبی که بیان شد می توان گفت که: خطر آتش سوزی در چوب پلاست به عنوان یکی از مصالح ساختمانی بیشتر از چوب طبیعی یا ترمووود نیست. به این دلیل هر روزه شاهد استفاده بیشتر از این محصول ارزان و دوستدار محیط زیست هستیم.
