Áhrif nýrra fosfór-köfnunarefnis logavarnarefna á eldþol efna

Áhrif nýrra fosfór-köfnunarefnis logavarnarefna á eldþol efna

Með aukinni vitund um öryggi eru eldvarnarefni mikið notuð í ýmsum atvinnugreinum. Sérstaklega í textíliðnaðinum tengist eldþol efna beint öryggi mannslífa og eigna. Á undanförnum árum hafa ný fosfór-köfnunarefnis logavarnarefni orðið vinsælt rannsóknarefni vegna framúrskarandi logavarnareiginleika þeirra og umhverfisvænni. Þessi grein kannar áhrif nýrra fosfór-köfnunarefnis logavarnarefna á eldþol efna frá mörgum sjónarhornum, með því að sameina tiltekna vörubreytur og tilraunagögn til að greina virkni þeirra í hagnýtum tilgangi.

1. Yfirlit yfir logavarnarefni sem innihalda fosfór og köfnunarefni
   1.1 Skilgreining og flokkun á fosfór-köfnunarefnis logavarnarefnum
   Fosfór-köfnunarefnis logavarnarefni eru flokkur efnasambanda sem aðallega eru samsett úr fosfór og köfnunarefni sem logavarnarefni. Byggt á efnafræðilegri uppbyggingu þeirra má skipta þeim í tvo meginflokka: lífræn fosfór-köfnunarefnis logavarnarefni og ólífræn fosfór-köfnunarefnis logavarnarefni. Lífræn fosfór-köfnunarefnis logavarnarefni innihalda aðallega fosföt, fosfóramíð o.s.frv., en ólífræn fosfór-köfnunarefnis logavarnarefni innihalda ammoníumfosfat, ammoníumpólýfosfat o.s.frv.

1.2 Eldvarnarefnisvirkni fosfór-köfnunarefnis-eldvarnarefna
Eldvarnarvirkni fosfór-köfnunarefnis-eldvarnarefna felur aðallega í sér eftirfarandi þætti:
• Logavarnarefni í gasfasa: Logavarnarefni sem innihalda fosfór og köfnunarefni brotna niður við hátt hitastig og mynda fosfór og köfnunarefni, sem geta fangað virka sindurefna við bruna og þar með truflað brunakeðjuverkunina.
• Eldvarnarefni í þéttifasa: Eldvarnarefni sem innihalda fosfór og köfnunarefni mynda stöðugt kollag við bruna, einangra súrefni og hita og koma í veg fyrir að loginn breiðist út.
• Samverkandi áhrif: Fosfór og köfnunarefni virka saman í logavarnarferlinu og bæta þannig skilvirkni.

1. Einkenni nýrra fosfór-köfnunarefnis logavarnarefna
   2.1 Umhverfisvænni
   Nýjar logavarnarefni sem innihalda fosfór og köfnunarefni framleiða ekki eitruð eða skaðleg efni við framleiðslu og notkun og uppfylla umhverfiskröfur. Til dæmis er ammoníumpólýfosfat (APP), algengt ólífrænt logavarnarefni sem inniheldur fosfór og köfnunarefni, mikið notað í textíliðnaði vegna lágrar eituráhrifa, halógenfrítt og reykfrítt.

2.2 Mikil skilvirkni
Nýjar logavarnarefni sem innihalda fosfór og köfnunarefni ná framúrskarandi logavarnaráhrifum við lágt aukefnismagn. Tilraunir sýna að með því að bæta við 5% ammoníumpólýfosfati getur súrefnisstuðullinn (LOI) í efnum aukist úr 18% í yfir 28%.

2.3 Ending
Nýjar logavarnarefni sem innihalda fosfór og köfnunarefni sýna góða þvottaþol og veðurþol. Logavarnareiginleikar þeirra helst stöðugir jafnvel eftir endurtekna þvotta og langvarandi útsetningu fyrir náttúrulegu umhverfi.

1. Áhrif nýrra fosfór-köfnunarefnis logavarnarefna á eldþol efna
   3.1 Takmörkunarsúrefnisvísitala (LOI)
   Súrefnisvísitalan er mikilvægur mælikvarði til að meta eldvarnareiginleika efna. Tafla 1 sýnir LOI gildi nokkurra algengra efna eftir að mismunandi hlutföllum af nýjum fosfór-köfnunarefnis eldvarnarefnum hefur verið bætt við.

Eins og fram kemur í töflu 1 geta ný fosfór-köfnunarefnis logavarnarefni aukið verulega notkunartíma (LOI) efna, þar sem notkunartími hækkar eftir því sem aukefnismagnið eykst.

3.2 Varmalosunarhraði (HRR)
Varmalosunarhraðinn mælir hraðann sem varmi losnar við bruna. Mynd 1 sýnir HRR-kúrfa bómullarefnis eftir að mismunandi hlutföllum af nýjum fosfór-köfnunarefnis logavarnarefnum hefur verið bætt við.

Af mynd 1 má sjá að viðbót nýrra fosfór-köfnunarefnis logavarnarefna dregur verulega úr HRR bómullarefnis, sem bendir til minni varmalosunar við bruna og bættrar logavarnarvirkni.

3.3 Reykþéttleiki
Reykþéttleiki mælir magn reyks sem myndast við bruna. Tafla 2 sýnir reykþéttleikagildi nokkurra algengra efna eftir að mismunandi hlutföllum af nýjum fosfór-köfnunarefnis logavarnarefnum hefur verið bætt við.

Eins og fram kemur í töflu 2 geta ný fosfór-köfnunarefnis-logavarnarefni dregið verulega úr reykþéttleika efna, minnkað reykmyndun við bruna og aukið öryggi.

1. Virkni nýrra fosfór-köfnunarefnis logavarnarefna í hagnýtum tilgangi
   4.1 Eldvarnarmeðferð á textíl
   Nýjar logavarnarefni sem innihalda fosfór og köfnunarefni eru mikið notuð við eldvarnarmeðferð á textíl. Til dæmis, í slökkvibúningum, herbúningum, náttfötum barna og öðrum sérhæfðum textíl, getur viðbót þessara logavarnarefna bætt eldþol verulega og tryggt öryggi notenda.

4.2 Eldvarnarmeðferð byggingarefna
Í byggingarefnum eru ný fosfór-köfnunarefnis logavarnarefni einnig mikið notuð. Til dæmis getur það að bæta þeim við eldvarnarefni og eldvarnarplötur aukið eldþol þeirra og dregið úr hættu á eldsvoða.

4.3 Eldvarnarmeðferð rafeindatækja
Í rafeindabúnaði eru ný fosfór-köfnunarefnis logavarnarefni notuð í efnum eins og rafrásarplötum og snúrum. Viðbót þeirra getur á áhrifaríkan hátt komið í veg fyrir eldsvoða af völdum mikils hitastigs eða skammhlaups, sem verndar bæði búnað og notendur.

1. Rannsóknarframfarir heima og erlendis
   5.1 Framfarir í innlendum rannsóknum
   Innlendir vísindamenn hafa náð verulegum árangri í rannsóknum á nýjum logavarnarefnum sem innihalda fosfór og köfnunarefni. Til dæmis þróaði rannsóknarteymi við háskóla nýtt lífrænt logavarnarefni sem inniheldur fosfór og köfnunarefni. Prófanir á bómullarefni sýndu að með því að bæta við 5% af logavarnarefninu jókst lífslíkur ávinningurinn (LOI) í yfir 30%, með framúrskarandi þvottaþoli.

5.2 Alþjóðleg rannsóknarframfarir
Alþjóðlegir vísindamenn hafa einnig náð mikilvægum árangri. Til dæmis þróaði alþjóðlegt teymi nýtt ólífrænt fosfór-köfnunarefnis logavarnarefni. Prófanir á pólýesterefni sýndu að með því að bæta við 10% af logavarnarefninu jókst áferðaráhrifin (LOI) í yfir 35%, með verulegri minnkun á reykþéttleika.

1. Framtíðarþróunarstefnur
   6.1 Fjölnota
   Í framtíðinni er ein stefna fyrir ný fosfór-köfnunarefnis logavarnarefni fjölnota. Til dæmis að þróa logavarnarefni með viðbótareiginleikum eins og bakteríudrepandi, mygluvarna og stöðurafmagnsvörn til að mæta fjölbreyttum þörfum.

6.2 Nanótækni
Notkun nanótækni mun skapa ný tækifæri til þróunar nýrra fosfór-köfnunarefnis logavarnarefna. Vinnsla á nanóskala getur bætt dreifingu og stöðugleika logavarnarefna og aukið enn frekar skilvirkni þeirra.

6.3 Snjallvarnarefni
Snjallvirkni er önnur mikilvæg stefna. Til dæmis að þróa snjallar logavarnarefni sem geta sjálfkrafa aðlagað virkni sína út frá umhverfishita til að bæta aðlögunarhæfni í hagnýtum tilgangi.