ผ้าทนไฟทำโดยการเติมสารทนไฟที่มีหน้าที่หน่วงไฟลงในเส้นใยผ่านกระบวนการโพลิเมอไรเซชัน การผสม การโคพอลิเมอไรเซชัน การปั่นแบบผสม การดัดแปลงด้วยการอัดรีด และเทคโนโลยีอื่นๆ เพื่อทำให้เส้นใยทนไฟ
ผ้าทนไฟ ผลิตขึ้นโดยใช้กระบวนการเคลือบสารหน่วงไฟบนผ้าย้อม หรือโดยการเติมสารหน่วงไฟที่มีคุณสมบัติหน่วงไฟลงในเส้นใย ผ่านกระบวนการพอลิเมอไรเซชันของพอลิเมอร์ การผสม การโคพอลิเมอไรเซชัน การปั่นผสม การรีดขึ้นรูป และเทคโนโลยีอื่นๆ เพื่อทำให้เส้นใยมีคุณสมบัติหน่วงไฟ ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปสามารถป้องกันการแพร่กระจายของเปลวไฟได้อย่างมีประสิทธิภาพและรักษาคุณสมบัติดั้งเดิมของผ้าไว้ สามารถดับหรือชะลอการแพร่กระจายของเปลวไฟได้โดยอัตโนมัติ เผาผ้าให้เป็นคาร์บอนเพื่อสร้างชั้นฉนวน ในขณะเดียวกันก็มีคุณสมบัติไม่ละลายและไม่ลามไฟเมื่อเกิดเพลิงไหม้ และมีคุณสมบัติหน่วงไฟที่ดี
- ผ้าทนไฟถาวร: ทอด้วยเส้นใยทนไฟ ไม่ว่าจะซักกี่ครั้ง ประสิทธิภาพของผ้าทนไฟก็ไม่เปลี่ยนแปลง
- ผ้าทนไฟที่ซักได้จะทนไฟหลังการซัก และสามารถซักได้มากกว่า 50 ครั้ง ประสิทธิภาพการทนไฟจะไม่ลดลงแม้จำนวนครั้งที่ซักเพิ่มขึ้น
- ผ้าทนไฟที่สามารถซักได้กึ่งหนึ่ง
- ผ้าทนไฟแบบใช้แล้วทิ้ง (ของตกแต่ง ผ้าม่าน เบาะรองนั่ง ฯลฯ)
กระบวนการผลิตผ้าทนไฟและวิธีการแนะนำสารเติมแต่ง
การบำบัดด้วยสารหน่วงไฟด้วยไฟเบอร์
1. กลไกการหน่วงไฟ
หมายถึงการเติมสารหน่วงไฟบางชนิดลงในเส้นใยดิบที่ติดไฟได้บางชนิด (เช่น โพลีเอสเตอร์ ฝ้าย และอะคริลิก) เพื่อยับยั้งอนุมูลอิสระในกระบวนการเผาไหม้ หรือเปลี่ยนกระบวนการสลายตัวด้วยความร้อนของเส้นใยเพื่อส่งเสริมการคายน้ำและการคาร์บอไนเซชัน สารหน่วงไฟบางชนิดจะสลายตัวและปล่อยก๊าซที่ไม่ติดไฟเพื่อปกคลุมพื้นผิวของเส้นใยและแยกอากาศออก
2. วิธีการบำบัดสารหน่วงไฟ
ปรับปรุงเสถียรภาพทางความร้อนของโพลิเมอร์ที่สร้างเส้นใย
การดัดแปลงเส้นใยดิบให้มีคุณสมบัติทนไฟ
การตกแต่งผ้าแบบทนไฟ
กลไกการหน่วงไฟ
- ทฤษฎีชั้นปกคลุม: สารหน่วงไฟสามารถสร้างชั้นปกคลุมที่เป็นโฟมคล้ายแก้วหรือมีเสถียรภาพที่อุณหภูมิสูง ซึ่งมีฉนวนกันความร้อน แยกออกซิเจน และป้องกันการหลบหนีของก๊าซไวไฟ จึงมีบทบาทในการหน่วงไฟ
- ทฤษฎีก๊าซที่ไม่ติดไฟ: สารหน่วงไฟจะสลายก๊าซที่ไม่ติดไฟเมื่อได้รับความร้อน ทำให้ความเข้มข้นของก๊าซติดไฟที่สลายตัวจากเซลลูโลสเจือจางลงจนต่ำกว่าขีดจำกัดล่างของการเผาไหม้
- ทฤษฎีการดูดความร้อน: สารหน่วงไฟทำปฏิกิริยาแบบดูดความร้อนที่อุณหภูมิสูง ช่วยลดอุณหภูมิเพื่อป้องกันการแพร่กระจายของการเผาไหม้ นอกจากนี้ หลังจากเสร็จสิ้นกระบวนการทอผ้าแล้ว ความร้อนจะถูกถ่ายเทออกไปอย่างรวดเร็ว ทำให้เซลลูโลสไม่ร้อนถึงอุณหภูมิที่ติดไฟและเผาไหม้ได้
- ผลกระทบของหยดของเหลวที่ละลาย: ภายใต้การทำงานของสารหน่วงไฟ วัสดุเส้นใยจะสลายตัว อุณหภูมิหลอมเหลวลดลง และความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างจุดหลอมเหลวและจุดติดไฟจะเพิ่มขึ้น ทำให้วัสดุเส้นใยอ่อนตัว หดตัว และละลายก่อนที่จะแตก กลายเป็นหยดของเหลวที่หลอมละลายและตกลงมา ความร้อนส่วนใหญ่จะถูกดึงออกไป ขัดขวางกระบวนการป้อนกลับความร้อนไปยังวัสดุเส้นใย และท้ายที่สุดก็หยุดการเผาไหม้ ทำให้เปลวไฟดับลง ความสามารถในการหน่วงไฟของเส้นใยโพลีเอสเตอร์ส่วนใหญ่ทำได้ด้วยวิธีนี้
- ทฤษฎีการคายน้ำแบบเร่งปฏิกิริยา: สารหน่วงไฟทำปฏิกิริยากับเส้นใยในรูปของกรดลิวอิสที่อุณหภูมิสูง ทำให้เส้นใยคายน้ำและเกิดคาร์บอนโดยเร่งปฏิกิริยา ส่งผลให้การเกิดก๊าซที่ติดไฟได้ลดลง
