 |
1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР. 1.1. Огнестойкая отделка и ее назначение
|
|
|
|
1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1. 1. Огнестойкая отделка и ее назначение
Текстильные материалы используются во всех отраслях промышленности и в быту, являются неотъемлемой частью интерьера объектов жилищного, производственного и социально-культурного назначения. Выпускаемые промышленностью ткани, волокна, нетканые материалы в большинстве случаев легко воспламеняемые и горючие.
Повышение эффективности процессов изготовления одежды и совершенствование технологий достигается за счет использования прогрессивных способов обработки, обеспечивающих производительность труда и влияющих на создание эстетического уровня изделий. В связи с этим в производстве все чаще заменяются традиционные методы технологических процессов на нетрадиционные, прогрессивные и более эффективный-химизацию. А в результате введения химизации в отрасли, производящих товары народного потребления расширяется ассортимент изделий, происходят структурные изменения в сырьевом балансе текстильной промышленности [1].
Проблема огнезащиты текстильных материалов возникла давно. Но до недавнего времени основным направлением научных исследований была разработка методов придания негорючести целлюлозным волокнам и тканям. С развитием промышленности синтетических волокон, увеличением объема их производства, и с усилением внимания мирового сообщества к защите окружающей среды и человека возникла необходимость разработки методов экологически безопасного придания огнестойкости материалам из этих волокон. Основная задача, поставленная при создании тканей технического назначения - обеспечение необходимого комплекса свойств, в зависимости от области применения и назначения ткани. Решение данной задачи во многом зависит от рационального сочетания свойств выбранного исходного сырья, параметров строения ткани и технологии ее изготовления [2].
|
|
|
Огнезащищенные материалы применяют до сих пор, то для изготовления спецодежды используют импортные препараты. Эти препараты довольно дороги и не всегда обеспечивают соответствие обработанных ими тканей всему комплексу специальных и гигиенических требований. Так известный антипирен Пироватекс Ср фирмы Сиба для целлюлозосодержащих тканей и замедлитель горения, лежащий в основе способа Пробан, отверждающийся в газообразном аммиаке экологически небезопасны и отличаются высокой токсичностью продуктов пиролиза. Антипирены фирмы Сиба- Флован и ряд других продуктов, представляющих собой смеси различных неорганических соединений, позволяют получить приемлемые показатели огнезащищенности для льняных и хлопчатобумажных тканей[3].
В ассортименте тканей, изготовленных на оборудовании хлопчатобумажного производства, используемых для спецодежды рабочих, находящихся в условиях повышенных температур и защищающей от воздействия открытого пламени, искр, брызг расплавленного металла и окалины была разработана суконная готовая ткань «Огонь» поверхностной плотностью 480 г/м2 характеризуется высокой огнестойкостью, стойкость к прожиганию составляет 85…100 секунд. При использовании огнезащитного препарата отсутствует остаточное горение и остаточное тление после выдерживания ткани в пламени в течение 30 секунд.
Вторая группа разработанных тканей – огне и термозащитные ткани поверхностной плотностью 230…340 г/м2 для металлургов и силовых структур. Анализ по специальным защитным свойствам показал, что разработанные ткани обладают огнестойкостью, т. е. не горят и не тлеют при удалении из пламени после выдерживания их в пламени в течение 30 секунд, имеют высокие значения кислородного индекса, по показателю стойкости к прожиганию отвечают требованиям к этим группам тканей.
|
|
|
Разработан также комплект огне- и термозащитных трикотажных изделий: нательное и зимнее белье, а также средства индивидуальной защиты подшлемники, шлем-маски, носки и перчатки на базе смесовой пряжи с вложением огнестойкого модакрилового волокна и огнестойкой метаарамидной пряжи. Белье нательное и зимнее огне- и термозащитное разработано на базе трикотажных полотен двуластичного и футерованного переплетений из смесовой пряжи с вложением огнестойких модакриловых волокон линейной плотности 18, 5 текс.
Стирки и химчистки не ухудшают физико-механические, гигиенические и специальные защитные свойства готовых огне- термозащитных тканей [4].
Наиболее часто огнезащитная отделка льняных и полульняных тканей, использующихся для изготовления спецодежды, осуществляется в России с применением диаммонийфосфата и мочевины. Недостатки такой отделки
- отсутствие устойчивости к любым водным обработкам и ухудшение экологической обстановки в результате выделения больших количеств аммиака в технологическом процессе.
Проблема придания огнезащитных свойств текстильным материалам решается различными методами. Существуют два основных способа нанесения огнезащитного состава на текстильные волокна, ткани и готовые изделия: поверхностная или объемная обработка с последующим образованием на поверхности труднорастворимых соединений, и химическая модификация волокон.
Технологическая часть нанесения огнезащитного состава не вызывает затруднений, однако есть проблемы, связанные с обеспечением нормативных требований в области пожарной безопасности для таких изделий.
Исходя из вышесказанного, актуальной задачей является разработка и совершенствование технологических процессов и оборудования для выпуска огнезащищенных тканей и оценка их пожароопасных свойств с учетом требований нормативных документов. Следует отметить, что решение данной проблемы может быть осуществлено за счет разработки новых огнезащитных композиций и способов их закрепления на материале совместно с созданием новых методик оценки огнезащитных свойств текстильных материалов, позволяющих оценить эффективность действия нанесенных антипиренов.
|
|
|
Как показали исследования процессов термической деструкции полимерных материалов в присутствии замедлителей горения, наибольший огнезащитный эффект дают вещества, замедляющие массо-теплопередачу за счет разложения с эндотермическим эффектом в узком температурном интервале, совпадающем с началом интенсивного разложения обрабатываемого полимера [5].
В течение длительного времени за рубежом для поверхностной обработки целлюлозных тканей применялся метод Proban с использованием в качестве замедлителя горения хлорида тетра (гидроксиметил) фосфония. Основным недостатком указанного метода является снижение на 30% прочности ткани и повышение жесткости материала. Кроме того, имеются данные о высокой токсичности продуктов горения целлюлозных материалов, модифицированных данным препаратом. При термолизе ткани при температурах 200–3000С наблюдается выделение фосфина.
В качестве огнезащитного состава применяется не содержащее галогенов соединение Пекофлам NPР. Препарат рекомендуется для отделки целлюлозных волокон и их смесей, при этом он не оказывает негативного воздействия на гриф и оттенок материала. Для нанесения продукта используются обычные пропиточные машины непрерывного действия с отжимом, применяемые в отделке текстиля. Одним из недостатков Пекофлама можно считать неустойчивость к стирке.
Швейцарская фирма Сiba выпускает препарат Pyrovatex-CP, применяемый для отделки целлюлозных тканей [6].
При обработке целлюлозных тканей по методу Pyrovatex-CP
огнезащитные свойства достигаются при содержании 2, 0 % препарата в материале. Существенным недостатком огнезащищенных тканей, обработанных указанным составом, является токсичность продуктов пиролиза этих материалов. Показано, что при температуре 300-4000С происходит выделение значительного количества метанола, что исключает возможность применения огнезащищенных тканей в замкнутых пространствах.
|
|
|
Исследование закономерностей воспламенения и горения материалов одежды имеют важное практическое значение при создании пожаробезопасных материалов на основе их модификации замедлителями горения (ЗГ).
Придание негорючести текстильным материалам (ТМ) является необходимым, но недостаточным условием в проблеме тепловой защиты человека в чрезвычайных ситуациях. Степень теплового поражения зависит также и от процесса теплопередачи поглощенной тепловой энергии от покровного слоя через воздушные зазоры и внутренние слои пакета материалов к кожному покрову. Сравнительная оценка воспламеняемости и теплозащитных свойств материалов пакета одежды проводится в основном по нормированным показателям. Практическая важность стандартных методов заключается в получении исходной информации для разработки новых подходов и средств повышения огнезащитных свойств ТМ. В системе стандартов безопасности труда пожароопасность материалов определяется показателями, выбор которых зависит от условий их применения [7].
К основным номенклатурным показателям, которые характеризуют пожарную опасность ТМ одежды в природных и техногенных пожарах относятся: время и температура воспламенения, температура тления, термозащита, индекс распространения пламени, кислородный индекс. Использование единых нормативных показателей по пожарной безопасности текстильных материалов позволяет достоверно сравнивать и оценивать огнезащитные свойства ТМ.
В настоящее время систематическое повышение качества и безопасности текстильных материалов является одной из актуальных задач. Но до недавнего времени основным направлением научных исследований была разработка методов придания негорючести целлюлозным волокнам и тканям [8].
Во многих случаях возникает потребность придать текстилю огнестойкие свойства. Чтобы сократить потери материальных и людских ресурсов, ткани подвергают огнезащитной отделке. На сегодняшний день наиболее распространенным вариантом в снижении горючести является введение антипиренов в готовые текстильные материалы на стадии отделочного производства.
Повысить устойчивость к огню текстильных материалов можно двумя путями:
1) создавая огнестойкие волокнообразующие полимеры, при добавлении в их состав веществ, препятствующих воспламенению и горению.
2) обрабатывая материалы – волокна или ткани – водными растворами специальных препаратов – антипиренов [9].
Результаты исследований статистических данных по вопросам безопасности жилищного фонда показали, что по объектам основная доля пожаров (70–75 %), гибели людей при пожарах (85–93 %) и потерь от них (40–45 %) приходится на жилой сектор. Во многом это явление обусловлено тем, что важным элементом текстильного оформления интерьера являются чехлы на мебель, покрывала и всевозможные подушки. Эти декоративные элементы могут как дополнять интерьер, так и служить акцентом, изменяющим внешний вид помещения.
Как показывают статистические данные, наиболее распространенное место в квартире, в котором возникает пожар, – это жилая комната, в интерьере которой сосредоточена наибольшая пожарная нагрузка из текстильных материалов [10].
|
|
|
