Jak TPE zpomalující hoření přispívají ke snížení kouřové toxicity v uzavřených prostorách, jako jsou letadla a vlaky?

Termoplastické elastomery zpomalující hoření (TPE) hrají klíčovou roli při snižování toxicity kouře v uzavřených prostorách, jako jsou letadla a vlaky, kde nebezpečí požáru představuje významné riziko pro lidskou bezpečnost. Snížení toxicity kouře je dosaženo několika mechanismy souvisejícími se složením materiálu, přísadami zpomalujícími hoření a chováním TPE při hoření. Zde je návod, jak TPE zpomalující hoření přispívají:

1. Bezhalogenové zpomalovače hoření
Mnoho TPE zpomalující hoření , zejména v průmyslových odvětvích, jako je letectví a doprava, používejte bezhalogenové zpomalovače hoření. Tradiční halogenované retardéry hoření (jako jsou ty obsahující brom nebo chlór) jsou vysoce účinné při zpomalování spalování, ale mají tendenci uvolňovat toxické plyny, jako je chlorovodík (HCl) nebo bromovodík (HBr), když hoří. Tyto plyny jsou škodlivé při vdechování a mohou způsobit vážné zdravotní problémy, včetně poškození dýchacích cest.

Snížení toxických plynů: Použitím bezhalogenových zpomalovačů hoření uvolňují TPE výrazně méně toxických výparů, když jsou vystaveny vysokému teplu nebo plamenům. Bezhalogenové systémy, jako jsou systémy na bázi fosforu, dusíku nebo přísad na minerální bázi, produkují při spalování méně škodlivé vedlejší produkty.

2. Nižší tvorba kouře
TPE zpomalující hoření jsou navrženy tak, aby celkově produkovaly méně kouře, když jsou vystaveny ohni. V uzavřených prostorách, jako jsou letadla a vlaky, je vdechování kouře jednou z hlavních příčin úmrtí při požárech. Kouř může bránit viditelnosti a způsobit paniku a toxické složky v kouři mohou vážně poškodit dýchací systém.

Mechanismus: Přísady zpomalující hoření v TPE mohou snížit množství těkavých organických sloučenin (VOC) uvolňovaných během spalování, které jsou zodpovědné za hustý černý kouř. Některé systémy zpomalující hoření podporují tvorbu zuhelnatělých látek, vytvářejí ochrannou vrstvu, která snižuje rozpad polymeru a omezuje jak uvolňování tepla, tak tvorbu kouře.

3. Inertní plyny a potlačení kouře
Některé přísady zpomalující hoření v TPE, jako jsou intumescentní systémy, uvolňují inertní plyny, jako je dusík nebo vodní pára, když jsou vystaveny vysokým teplotám. Tyto plyny pomáhají ředit koncentraci kyslíku v blízkosti hořícího materiálu, snižují rychlost hoření a potlačují tvorbu kouře.

Mechanismus: Vytvořením fyzické bariéry (jako je zuhelnatělá vrstva) nebo uvolněním inertních plynů tyto retardéry hoření zabraňují tvorbě hořlavých plynů, které přispívají jak k šíření ohně, tak k toxickému kouři.

4. Minimalizace toxických vedlejších produktů
Kromě bezhalogenových roztoků jsou samozhášecí TPE formulovány tak, aby omezovaly uvolňování dalších toxických vedlejších produktů, jako je oxid uhelnatý (CO) a kyanovodík (HCN), které jsou zvláště nebezpečné v uzavřených prostorách. Tyto toxické plyny mohou být smrtelné i v malých množstvích a jsou významným problémem v dopravních aplikacích.

Formulace: Aby se tomu zabránilo, mohou retardéry hoření v TPE obsahovat přísady, které působí jako látky potlačující hoření a také snižují tvorbu těchto škodlivých plynů během spalování.

5. Tvorba char a bariérová ochrana
Mnoho systémů zpomalujících hoření používaných v TPE funguje tak, že podporuje tvorbu zuhelnatělé vrstvy na povrchu materiálu, když je vystaven ohni. Toto uhlí funguje jako izolační bariéra, která zpomaluje šíření plamenů a omezuje uvolňování hořlavých plynů, což následně snižuje jak intenzitu požáru, tak produkovaný kouř.

Bariérová funkce: Zuhelnatělá vrstva nejen zabraňuje dalšímu rozkladu podkladového materiálu, ale také inhibuje emise těkavých sloučenin, které přispívají k toxicitě kouře. To pomáhá omezit množství škodlivých částic uvolněných do vzduchu během požáru.

6. Nízká rychlost uvolňování tepla
Nehořlavé TPE jsou navrženy tak, aby měly nižší rychlost uvolňování tepla (HRR) ve srovnání s nehořlavými materiály. Nižší HRR znamená, že materiál během spalování absorbuje a uvolňuje méně tepla, čímž se snižuje celková intenzita ohně.

Dopad na toxicitu kouře: Minimalizací intenzity požáru snižují samozhášecí TPE také množství spalovaného materiálu, což znamená nižší množství toxických plynů a částic v kouři. Ve stísněných prostorách, jako jsou letadla a vlaky, kde je ventilace omezená, pomáhá snížení uvolňování tepla kontrolovat šíření požáru a omezuje množství škodlivého kouře.

7. Dodržování přísných norem požární bezpečnosti
V průmyslových odvětvích, jako je letecký a kosmický průmysl a železniční doprava, musí materiály splňovat přísné normy pro požár, kouř a toxicitu (FST), jako je EN 45545-2 pro vlaky a FAR 25.853 pro letadla. TPE zpomalující hoření jsou formulovány tak, aby vyhovovaly těmto normám, což zajišťuje, že nejen odolávají vznícení, ale také produkují minimální kouř a toxické emise v případě požáru.

Vliv norem: Tyto normy řídí vývoj sloučenin TPE zpomalujících hoření, které se zaměřují na snížení množství toxických výparů a zachování bezpečnosti cestujících v uzavřených prostředích. Ke splnění těchto bezpečnostních předpisů se často používají formulace bez halogenů a intumescentní retardéry hoření.

TPE zpomalující hoření významně přispívají ke snížení toxicity kouře v uzavřených prostorech, jako jsou letadla a vlaky, pomocí bezhalogenových aditiv, tvorby uhlíku a mechanismů, které snižují rychlost uvolňování tepla. Tyto materiály jsou navrženy tak, aby omezovaly emise toxických plynů a minimalizovaly tvorbu kouře, což je činí nezbytnými pro zlepšení požární bezpečnosti a ochranu cestujících před škodlivými účinky kouře v případě požáru.