เมื่อพูดถึงความปลอดภัยจากอัคคีภัยในอุตสาหกรรม คุณจำเป็นต้องทราบเกี่ยวกับวัสดุของคุณและปฏิกิริยาทางเคมีของวัสดุเหล่านั้น ฟิล์มโพลีเมอร์ซึ่งเป็นที่นิยมในการผลิตและก่อสร้างนั้นมีความซับซ้อนเนื่องจากรูปร่างของมันทำให้ติดไฟได้เร็วกว่าวัสดุที่หนากว่า สารหน่วงไฟสำหรับฟิล์มไม่ใช่แค่สิ่งเพิ่มเติมเท่านั้น แต่มีความสำคัญต่อการหยุดหรือชะลอการลุกลามของไฟ การเลือก
สารหน่วงไฟสำหรับฟิล์มที่เหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับทั้งความปลอดภัยและการรักษาความแข็งแรงของผลิตภัณฑ์ของคุณ
เหตุใดการเลือกสารหน่วงไฟสำหรับฟิล์มที่เหมาะสมจึงมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อความปลอดภัยในอุตสาหกรรม
วัตถุประสงค์พื้นฐานของสารหน่วงไฟคือการขัดขวางขั้นตอนใดขั้นตอนหนึ่งหรือมากกว่าในวงจรการเผาไหม้ ได้แก่ การให้ความร้อน การสลายตัว การจุดระเบิด หรือการลุกลามของเปลวไฟ ในบริบทของฟิล์มบาง งานนี้มีความท้าทายเป็นพิเศษเนื่องจากวัสดุขาดความสามารถในการ "ระบายความร้อน" ของส่วนที่หนากว่า ดังนั้น เมื่อฟิล์มติดไฟ หน้าเปลวไฟสามารถเคลื่อนที่ไปตามพื้นผิวได้อย่างรวดเร็ว ซึ่งอาจนำไปสู่การลุกลามของไฟอย่างรุนแรง
ความเปราะบางของฟิล์มโพลีเมอร์
ฟิล์มส่วนใหญ่ที่ใช้ในการผลิตทำจากพลาสติก เช่น โพลีเอทิลีน (PE), โพลีโพรพิลีน (PP) หรือโพลีเอสเตอร์ (PET) เนื่องจากวัสดุเหล่านี้เป็นไฮโดรคาร์บอน จึงสลายตัวเมื่อได้รับความร้อนและสัมผัสกับออกซิเจน กระบวนการนี้เรียกว่า การเสื่อมสภาพด้วยความร้อนและออกซิเดชัน (thermal-oxidative degradation) ซึ่งจะปล่อยก๊าซไวไฟที่ทำให้เกิดเพลิงไหม้ ด้วยเหตุนี้ จึงจำเป็นต้องเติมสารหน่วงไฟลงในพลาสติก เพื่อหยุดปฏิกิริยาเคมีที่ทำให้เกิดไฟก่อนที่จะควบคุมไม่ได้
ความสมดุลระหว่างความโปร่งใสและการทนไฟ
หากคุณกำลังผลิตฟิล์มสำหรับบรรจุภัณฑ์หรือวัสดุป้องกัน คุณน่าจะให้ความสำคัญกับความใสของแสง สารหน่วงการติดไฟแบบดั้งเดิมหลายชนิด โดยเฉพาะสารเติมแต่งแร่ธาตุอนินทรีย์ อาจทำให้เกิด "ความขุ่น" หรือความทึบแสงในฟิล์มได้ ยกตัวอย่างฟิล์มจอแสดงผลระดับไฮเอนด์ แม้ความขุ่นเพียงเล็กน้อยก็อาจทำให้ผลิตภัณฑ์ใช้งานไม่ได้ ในส่วนต่อไปนี้ เราจะอธิบายวิธีการสร้างสมดุลระหว่างข้อกำหนดที่ขัดแย้งกันเหล่านี้ ผ่านการใช้สารเติมแต่งแบบของเหลวหรือแบบนาโนกระจายตัว
ปัจจัยหลักที่ต้องพิจารณาในระหว่างกระบวนการคัดเลือก
การเลือกสารหน่วงการติดไฟสำหรับฟิล์มต้องอาศัยการประเมินระบบเรซินพื้นฐานและการใช้งานจริงอย่างเป็นระบบ เป็นความผิดพลาดทั่วไปที่จะสันนิษฐานว่าสารหน่วงที่ออกแบบมาสำหรับการฉีดขึ้นรูปแบบมวลจะทำงานได้เหมือนกันในกระบวนการรีดฟิล์มบาง
ความเข้ากันได้กับเรซินพื้นฐาน
เมื่อเลือกสารหน่วงไฟ โปรดจำกฎ "
สารที่ละลายได้จะละลายสารที่คล้ายกัน" หากสารหน่วงไฟไม่ผสมกับวัสดุหลักได้ดี อาจเคลื่อนตัวไปที่พื้นผิวเมื่อเวลาผ่านไป สิ่งนี้ไม่เพียงทำให้วัสดุมีความทนทานต่อไฟน้อยลง แต่ยังสามารถเปลี่ยนแปลงความรู้สึกและวิธีพิมพ์ได้อีกด้วย
- โพลีเอทิลีน (PE) และโพลีโพรพิลีน (PP): เนื่องจากเป็นโพลีเมอร์แบบไม่มีขั้ว โดยทั่วไปแล้วต้องการระบบที่มีฮาโลเจนหรือระบบปลอดฮาโลเจนพิเศษที่ได้รับการบำบัดให้ผสมได้ดีขึ้น
- โพลีเอสเตอร์ (PET) และโพลีอะไมด์ (PA): เนื่องจากเป็นโพลีเมอร์แบบมีขั้ว โดยทั่วไปแล้วจะทำงานได้ดีกับสารหน่วงไฟที่มีฟอสฟอรัส ซึ่งสามารถเติมลงในสายโซ่โพลีเมอร์ได้ในขณะที่กำลังผลิต
ความหนาของฟิล์มและความท้าทาย "ผนังบาง"
ในอุตสาหกรรม เรามักจะอ้างอิงถึงการจัดระดับ "VTM" (Vertical Thin Material) การทดสอบมาตรฐาน UL 94 V-0 ถูกออกแบบมาสำหรับชิ้นงานที่มีความหนามากกว่า 3 มม. อย่างไรก็ตาม ฟิล์มมักจะมีความหนาน้อยกว่า 0.25 มม. ที่ความหนานี้ วัสดุมักจะหดตัวหนีเปลวไฟหรือหยด ดังนั้น คุณต้องเลือกสารหน่วงไฟที่ส่งเสริมการเกิด "การไหม้เป็นถ่าน" (การสร้างชั้นคาร์บอนป้องกัน) แทนที่จะพึ่งพาการระงับเปลวไฟในเฟสแก๊สเพียงอย่างเดียว
การจำแนกประเภทสารหน่วงไฟสำหรับฟิล์มตามองค์ประกอบทางเคมี
การทำความเข้าใจเคมีเบื้องหลังสารเติมแต่งเหล่านี้เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการตัดสินใจซื้ออย่างมีข้อมูล นอกเหนือจากหมวดหมู่กว้างๆ แล้ว ยังมีการพิจารณาถึงผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมและการปฏิบัติตามกฎระเบียบอีกด้วย
ระบบที่มีฮาโลเจนเทียบกับระบบที่ไม่มีฮาโลเจน
ในอดีต สารหน่วงการติดไฟประเภทโบรมีน (brominated flame retardants) เป็นตัวเลือกยอดนิยม เพราะมีประสิทธิภาพดีแม้ใช้ในปริมาณน้อย พวกมันช่วยหยุดไฟโดยการจับอนุมูลอิสระในอากาศ ปัจจุบัน ด้วยกฎระเบียบอย่าง RoHS และ REACH บริษัทจำนวนมากกำลังเปลี่ยนไปใช้สารหน่วงการติดไฟแบบไร้ฮาโลเจน (halogen-free flame retardants - HFFR) ตัวเลือก HFFR เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากกว่า แต่โดยทั่วไปแล้วต้องใช้ในปริมาณที่มากกว่า ซึ่งบางครั้งอาจสูงถึง 30-50% สิ่งนี้อาจทำให้ฟิล์มมีความแข็งแรงน้อยลง เช่น สูญเสียความแข็งแรงบางส่วนเมื่อถูกดึงหรือยืด
สารหน่วงการติดไฟแบบพองตัว (Intumescent Flame Retardant - IFR)
ระบบ IFR น่าจะเป็นวิธีที่ชาญฉลาดที่สุดในการปกป้องฟิล์มบาง เมื่อเกิดความร้อน สารเติมแต่งเหล่านี้จะทำปฏิกิริยาและสร้างชั้นเกราะป้องกันที่พองตัวเป็นฟองและมีลักษณะเป็นถ่านที่ทำจากคาร์บอน เกราะนี้จะช่วยป้องกันความร้อนและออกซิเจนไม่ให้สัมผัสกับพลาสติกที่อยู่ด้านล่าง นั่นคือเหตุผลที่ IFR มักถูกเลือกใช้เมื่อต้องการสิ่งที่ไม่อุ้มน้ำมันหากเกิดไฟไหม้
สถานการณ์เฉพาะสำหรับการใช้งาน: การเลือกโซลูชันที่เหมาะสม
เพื่อให้ข้อกำหนดทางเทคนิคเหล่านี้มีความชัดเจนยิ่งขึ้น เรามาดูสองสถานการณ์จริงที่การเลือกสารหน่วงไฟสำหรับฟิล์มเป็นสิ่งที่จำเป็นอย่างยิ่ง
การก่อสร้างและเปลือกอาคาร
ในอุตสาหกรรมการก่อสร้าง แผ่นกันไอและแผ่นรองหลังคา มักทำจากฟิล์มโพลีโอเลฟิน ฟิล์มเหล่านี้ต้องเป็นไปตามมาตรฐานการจำแนกประเภทการติดไฟ "B1" หรือ "M1" ที่เข้มงวด สำหรับการใช้งานเหล่านี้ เราขอแนะนำระบบการทำงานร่วมกันที่ผสมผสานสารป้องกันแสงยูวีชนิด Hindered Amine Light Stabilizer (HALS) เข้ากับสารหน่วงไฟชนิดฟอสฟอรัส ซึ่งจะช่วยให้ฟิล์มยังคงคุณสมบัติหน่วงไฟได้แม้หลังจากสัมผัสกับรังสี UV และการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิเป็นเวลาหลายปี
ฉนวนไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ (E&E)
กำลังออกแบบฉนวนสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนหรือวงจรยืดหยุ่นอยู่ใช่ไหม? คุณย่อมทราบดีว่าข้อกำหนดนั้นเข้มงวด ฟิล์มต้องทนต่อแรงดันไฟฟ้าสูงและป้องกันการลามไฟ ระวัง! สารเติมแต่งแร่ราคาถูกอาจทำให้ฟิล์มนำไฟฟ้า ซึ่งอาจก่อให้เกิดการลัดวงจรได้ สารหน่วงการติดไฟชนิดออร์กาโนฟอสฟอรัสเหลวพิเศษเป็นตัวเลือกที่ดีเพื่อให้ทุกอย่างปลอดภัยและทำงานได้ดี
พิจารณาความเข้ากันได้ทางเคมี ความหนา และสิ่งที่คุณต้องการให้ฉนวนทำหน้าที่ เพื่อให้คุณสามารถเลือกตัวเลือกที่ดีที่สุดในการทำให้ผลิตภัณฑ์ของคุณปลอดภัยยิ่งขึ้นและมีอายุการใช้งานยาวนานขึ้น ยังไม่แน่ใจว่าสารหน่วงการติดไฟชนิดใดที่เหมาะกับเรซินของคุณ? ติดต่อเรา
บอกเราว่าคุณต้องการอะไร, และเราจะช่วยคุณค้นหาที่สมบูรณ์แบบ