วิทยาศาสตร์เบื้องหลังวัสดุผ้าทนไฟ

เสื้อผ้าที่ทําจากวัสดุผ้าทนไฟเป็นหนึ่งในการพัฒนาที่สําคัญที่สุดในอุตสาหกรรมสิ่งทอ เนื่องจากสามารถทนต่ออุณหภูมิสูงและเปลวไฟที่อาจพบในสภาพแวดล้อมต่างๆ วัสดุดังกล่าวมีประสิทธิภาพเป็นหลักเนื่องจากประกอบขึ้นและทํางานตามหลักการทางวิทยาศาสตร์บางประการ

กลไกการทนไฟ

วัสดุผ้า ทนไฟช่วยชะลอการจุดระเบิดและชะลอการแพร่กระจายของเปลวไฟโดยใช้วิธีการต่อไปนี้:

ประเภทและโครงสร้างเส้นใย: เส้นใยที่เลือกมีความสําคัญสูงสุด เส้นใยอะรามิด เช่น Nomex หรือ Kevlar เส้นใยสังเคราะห์ หรือเส้นใยธรรมชาติที่ผ่านการบําบัดทางเคมี เช่น ผ้าฝ้ายที่ผ่านการบําบัดด้วยสารเคมีหน่วงไฟ ถูกนํามาใช้กันอย่างแพร่หลายเนื่องจากความสามารถในการต้านทานการติดไฟได้ง่ายและป้องกันการแพร่กระจายเมื่อติดไฟ

การบําบัดทางเคมี: เพื่อเพิ่มความต้านทานไฟ ผู้ผลิตมักจะเติมสารเคมีหน่วงไฟลงในสิ่งทอเพื่อให้ดับเปลวไฟเมื่อสัมผัสหรือสร้างชั้นถ่านป้องกันที่ทําหน้าที่เป็นฉนวนระหว่างแหล่งความร้อนและส่วนที่ดีที่สุดของวัสดุ

หลักการทางวิทยาศาสตร์

วิทยาศาสตร์ที่อยู่เบื้องหลังวัสดุเหล่านี้มุ่งเน้นไปที่ปฏิสัมพันธ์ระหว่างความร้อน ผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้ (เปลวไฟ) และองค์ประกอบ/โครงสร้างของผ้า:

ความต้านทานการจุดระเบิด: หมายถึงความสามารถของผ้าในการไม่ติดไฟภายใต้การสัมผัสจากแหล่งภายนอก เช่น ประกายไฟ จึงมีประโยชน์มากในสภาพแวดล้อมที่มีการจัดการวัตถุไวไฟบ่อยครั้งหรือเกิดไฟไหม้บ่อยครั้ง เช่น สถานที่เชื่อม

ความต้านทานการแพร่กระจายของเปลวไฟ: วัสดุผ้าทนไฟควรชะลอการเผาไหม้เมื่อจุดไฟเพื่อไม่ให้มีส่วนสําคัญในการเพิ่มความรุนแรงของไฟที่กําลังเกิดขึ้นในบริเวณใกล้เคียงผ่านการแพร่กระจายของกระบวนการเผาไหม้อย่างรวดเร็ว มาตรการใด ๆ ที่ดําเนินการจึงต้องดําเนินการในลักษณะที่จะขัดขวางความรวดเร็ว แต่ส่งเสริมความเฉื่อยชาของการเผาไหม้ในขณะที่ป้องกันการจ่ายออกซิเจนไปยังพื้นที่ที่เกี่ยวข้องซึ่งจะช่วยลดอัตราการปล่อยความร้อน

ฉนวนกันความร้อน: นอกเหนือจากการป้องกันพลังงานรังสีแล้วผ้าทนไฟยังให้ฉนวนกันความร้อนจากการพาความร้อนและการถ่ายเทความร้อน พวกเขาได้รับการออกแบบมาเพื่อสร้างถ่านระหว่างไพโรไลซิสหรือมีคุณสมบัติเส้นใยโดยธรรมชาติที่สามารถต้านทานอุณหภูมิสูงได้โดยไม่หลอมเหลวหรือหดตัว เพื่อป้องกันไม่ให้ผู้สวมใส่หรือวัสดุโดยรอบร้อนเกินไประหว่างการสัมผัสกับเปลวไฟ

โปรแกรม ประยุกต์

ผ้าทนไฟพบการใช้งานที่หลากหลายในอุตสาหกรรมต่างๆ ได้แก่:

ชุดป้องกัน: นักผจญเพลิงสวมเสื้อผ้าเหล่านี้เมื่อต้องการป้องกันความร้อนและเปลวไฟ คนงานในอุตสาหกรรมยังต้องการพวกเขาโดยเฉพาะอย่างยิ่งหากมีการเชื่อมจํานวนมากเกิดขึ้นในที่ทํางานซึ่งก่อให้เกิดประกายไฟที่สามารถจุดไฟบนผ้าธรรมดาใด ๆ ซึ่งจะทําให้เกิดแผลไหม้อย่างรุนแรงหรือถึงขั้นเสียชีวิตสําหรับพนักงานดังกล่าวที่อาจไม่สามารถเข้าถึงอุปกรณ์ป้องกันที่เหมาะสมเช่นนี้ซึ่งอยู่ระหว่างการพิจารณาที่นี่

ยานยนต์และการบินและอวกาศ: มีสารไวไฟจํานวนมากภายในรถยนต์ดังนั้นชิ้นส่วนทั้งหมดที่สัมผัสกับสารเหล่านี้จะต้องทําจากวัสดุผ้าทนไฟบางชนิด ซึ่งรวมถึงผ้าหุ้มเบาะนั่งและพรมเป็นต้น นอกจากนี้ ห้องโดยสารของเครื่องบินควรมีผนังที่ปกคลุมด้วยแผงพิเศษที่มีคุณสมบัติทนไฟ เพื่อให้สามารถทนต่อความร้อนสูงที่เกิดขึ้นระหว่างสถานการณ์การลงจอดที่ผิดพลาด ซึ่งมักจะนําไปสู่การเกิดไฟไหม้ และเป็นอันตรายต่อชีวิตของผู้โดยสารบนเครื่องบิน

บทสรุป:

วิทยาศาสตร์เบื้องหลังวัสดุผ้าผ้าทนไฟเผยให้เห็นถึงความสําคัญในการส่งเสริมความปลอดภัยในด้านต่างๆ ที่มนุษย์ทํางานภายใต้สภาวะที่เป็นอันตราย เมื่อเทคโนโลยีก้าวหน้าก็เช่นกัน ความจําเป็นในการป้องกันรูปแบบขั้นสูงที่เกิดจากความร้อนและเปลวไฟที่พบในการตั้งค่าการทํางานที่แตกต่างกัน