ข้ามไปเนื้อหา

ผลต่างระหว่างรุ่นของ "ผู้ใช้:Mia Kato/ทดลองเขียน"

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี
เรียกดูประวัติแบบโต้ตอบ
← การแก้ไขก่อนหน้าการแก้ไขถัดไป →
เนื้อหาที่ลบ เนื้อหาที่เพิ่ม
เห็นภาพข้อความวิกิ
Mia Kato (คุย | ส่วนร่วม)
การแก้ไข 22,185 ครั้ง
ไม่มีความย่อการแก้ไข
ป้ายระบุ: แก้ไขด้วยอุปกรณ์เคลื่อนที่ แก้ไขด้วยเว็บอุปกรณ์เคลื่อนที่ แก้ไขขั้นสูงด้วยอุปกรณ์เคลื่อนที่
Mia Kato (คุย | ส่วนร่วม)
การแก้ไข 22,185 ครั้ง
ไม่มีความย่อการแก้ไข
ป้ายระบุ: แก้ไขด้วยอุปกรณ์เคลื่อนที่ แก้ไขด้วยเว็บอุปกรณ์เคลื่อนที่ แก้ไขขั้นสูงด้วยอุปกรณ์เคลื่อนที่
บรรทัด 55: บรรทัด 55:


โดยรวมแล้ว การพัฒนาผ้าฝ้ายหน่วงไฟถือเป็นนวัตกรรมที่มีศักยภาพในการขยายการใช้งานของผ้าฝ้าย ทั้งในด้านอุตสาหกรรมป้องกันภัยและสิ่งแวดล้อม โดยต้องคำนึงถึงทั้งคุณสมบัติด้านความปลอดภัยและความยั่งยืนในระยะยาว
โดยรวมแล้ว การพัฒนาผ้าฝ้ายหน่วงไฟถือเป็นนวัตกรรมที่มีศักยภาพในการขยายการใช้งานของผ้าฝ้าย ทั้งในด้านอุตสาหกรรมป้องกันภัยและสิ่งแวดล้อม โดยต้องคำนึงถึงทั้งคุณสมบัติด้านความปลอดภัยและความยั่งยืนในระยะยาว

== การใช้งานและประสิทธิภาพ ==

===มาตรฐานความปลอดภัยจากไฟ===

สารหน่วงไฟมักถูกเติมลงในผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมและสินค้าอุปโภคบริโภคเพื่อให้เป็นไปตามมาตรฐานความไวไฟ เช่น เฟอร์นิเจอร์ สิ่งทอ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ และวัสดุก่อสร้าง เช่น ฉนวนกันความร้อน<ref name=HFR1 />

===รัฐแคลิฟอร์เนีย สหรัฐอเมริกา===

ในปี 1975 รัฐแคลิฟอร์เนียเริ่มบังคับใช้มาตรฐาน Technical Bulletin 117 (TB 117) ซึ่งกำหนดให้วัสดุ เช่น โฟมโพลียูรีเทนที่ใช้ในเฟอร์นิเจอร์ต้องทนต่อเปลวไฟขนาดเล็กเทียบเท่ากับเปลวเทียนอย่างน้อย 12 วินาที<ref name=HFR1 /><ref name=TB117>{{Cite report |publisher=California Department of Consumer Affairs, Bureau of Home Furnishings |date=2000 |title=Technical Bulletin 117: Requirements, test procedure and apparatus for testing the flame retardance of resilient filling |url=http://www.bhfti.ca.gov/industry/117.pdf |pages=1–8 |archive-url=https://web.archive.org/web/20140611110503/http://www.bhfti.ca.gov/industry/117.pdf |archive-date=2014-06-11 }}</ref>

ในโฟมโพลียูรีเทน ผู้ผลิตเฟอร์นิเจอร์มักใช้สารหน่วงไฟแบบเติมชนิดฮาโลเจนอินทรีย์เพื่อตอบสนองมาตรฐาน TB 117 แม้จะไม่มีรัฐอื่นในสหรัฐที่มีกฎระเบียบเช่นเดียวกัน แต่เนื่องจากแคลิฟอร์เนียเป็นตลาดขนาดใหญ่ ผู้ผลิตหลายรายจึงผลิตสินค้าให้ตรงตาม TB 117 เพื่อจำหน่ายทั่วประเทศสหรัฐอเมริกา การแพร่กระจายของสารหน่วงไฟ โดยเฉพาะชนิดฮาโลเจนอินทรีย์ในเฟอร์นิเจอร์ทั่วสหรัฐฯ มีความเชื่อมโยงอย่างชัดเจนกับ TB 117

จากความกังวลเกี่ยวกับผลกระทบด้านสุขภาพจากสารหน่วงไฟในเฟอร์นิเจอร์ ในเดือนกุมภาพันธ์ 2013 รัฐแคลิฟอร์เนียได้เสนอให้ปรับเปลี่ยน TB 117 โดยกำหนดให้ผ้าที่ใช้คลุมเฟอร์นิเจอร์ต้องผ่านการทดสอบการทนไฟแบบไหม้ช้า และยกเลิกข้อกำหนดเกี่ยวกับความไวไฟของโฟม<ref>{{cite web |title=Notice of Proposed New Flammability Standards for Upholstered Furniture/Articles Exempt from Flammability Standards |publisher=Department of Consumer Affairs, Bureau of Electronic and Appliance Repair, Home Furnishings and Thermal Insulation |url=http://www.bhfti.ca.gov/about/laws/propregs.shtml |archive-url=https://web.archive.org/web/20130524025726/http://www.bhfti.ca.gov/about/laws/propregs.shtml |archive-date=2013-05-24 }}</ref> ผู้ว่าการรัฐ เจอร์รี บราวน์ ลงนามใน TB 117-2013 ฉบับแก้ไขในเดือนพฤศจิกายน และเริ่มมีผลบังคับใช้ในปี 2014<ref name=gov.brown>{{cite web |url=https://www.pbs.org/newshour/bb/nation-jan-june14-flame_01-01/ |title=Calif. law change sparks debate over use of flame retardants in furniture |publisher=PBS Newshour |date=January 1, 2014 |access-date=November 1, 2014 |archive-date=2017-08-24 |archive-url=https://web.archive.org/web/20170824011808/http://www.pbs.org/newshour/bb/nation-jan-june14-flame_01-01/ |url-status=live }}</ref> กฎระเบียบฉบับแก้ไขไม่ได้กำหนดให้ลดการใช้สารหน่วงไฟ

===สหภาพยุโรป===

ในยุโรป มาตรฐานสารหน่วงไฟสำหรับเฟอร์นิเจอร์มีความแตกต่างกัน โดยเฉพาะในสหราชอาณาจักรและไอร์แลนด์ที่มีกฎระเบียบที่เข้มงวดที่สุด<ref>{{Cite report |author=Guillame, E. |author2=Chivas, C. |author3=Sainrat, E. |date=2000 |title=Regulatory issues and flame retardant usage in upholstered furniture in Europe |url=http://www.see.ed.ac.uk/FIRESEAT/files08/04-Guillaume.pdf |publisher=Fire Behaviour Division |pages=38–48 |access-date=2013-04-12 |archive-date=2011-05-25 |archive-url=https://web.archive.org/web/20110525113827/http://www.see.ed.ac.uk/FIRESEAT/files08/04-Guillaume.pdf |url-status=dead }}</ref> โดยทั่วไป การทดสอบมาตรฐานสารหน่วงไฟสำหรับเฟอร์นิเจอร์และเครื่องนอนทั่วโลก พบว่ามาตรฐาน TB 117-2013 ของแคลิฟอร์เนียง่ายที่สุดที่จะผ่าน ตามด้วยมาตรฐาน TB 117-1975 จากนั้นคือมาตรฐานของอังกฤษ BS 5852 และ TB 133<ref>{{Cite web |url=https://nvlpubs.nist.gov/nistpubs/TechnicalNotes/NIST.TN.2129.pdf |title=Archived copy |access-date=2023-10-24 |archive-date=2023-10-30 |archive-url=https://web.archive.org/web/20231030170217/https://nvlpubs.nist.gov/nistpubs/TechnicalNotes/NIST.TN.2129.pdf |url-status=live }}</ref> การทดสอบที่เข้มงวดที่สุดในโลกอาจเป็นการทดสอบของ US Federal Aviation Authority สำหรับที่นั่งเครื่องบิน ซึ่งใช้เครื่องพ่นไฟด้วยน้ำมันก๊าดในการทดสอบ

จากการศึกษาของ Greenstreet Berman ในปี 2009 ซึ่งดำเนินการโดยรัฐบาลสหราชอาณาจักร พบว่า ระหว่างปี 2002 ถึง 2007 กฎระเบียบความปลอดภัยเฟอร์นิเจอร์ของสหราชอาณาจักรช่วยลดการเสียชีวิตได้ 54 รายต่อปี ลดการบาดเจ็บที่ไม่ถึงแก่ชีวิตได้ 780 รายต่อปี และลดจำนวนไฟไหม้ได้ 1,065 ครั้งต่อปี หลังจากการบังคับใช้กฎระเบียบในปี 1988<ref>{{cite report |publisher=Greenstreet Berman Ltd. |title=A statistical report to investigate the effectiveness of the Furniture and Furnishings (Fire) (Safety) Regulations 1988 |date=December 2009 |url=http://www.bis.gov.uk/files/file54041.pdf |access-date=2014-10-26 |archive-url=https://web.archive.org/web/20131008091049/http://www.bis.gov.uk/files/file54041.pdf |archive-date=2013-10-08}} The study was carried out for the UK Department of Business and Innovation skills (BIS).</ref>

==ประสิทธิภาพของสารหน่วงไฟ==

===ในเฟอร์นิเจอร์และสิ่งทอ===

การศึกษาจำนวนมากได้วัดประสิทธิภาพของสารหน่วงไฟในเฟอร์นิเจอร์และสิ่งทอ การวิจัยของ U.S. Consumer Product Safety Commission (CPSC) พบว่าสารหน่วงไฟ เช่น โพลีฟอสเฟต และสารหน่วงไฟชนิดฮาโลเจนในโฟมโพลียูรีเทน สามารถลดการติดไฟที่เกิดจากเปลวไฟขนาดเล็กได้อย่างมีนัยสำคัญ<ref>{{Cite journal |title=Preliminary Evaluation of the Fire Performance of Upholstered Furniture Exposed to Flaming Ignition Sources |author=Damant, G.H. et al. |journal=Fire Technology |year=1994 |volume=30 |pages=286–304}}</ref>

===ในเครื่องใช้ไฟฟ้าและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์===

สารหน่วงไฟถูกใช้ในวัสดุที่เป็นฉนวนไฟฟ้าสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เช่น โทรศัพท์มือถือ คอมพิวเตอร์ และอุปกรณ์ไฟฟ้าขนาดเล็ก เพื่อป้องกันการติดไฟหรือชะลอการแพร่กระจายของไฟ การศึกษาพบว่าอุปกรณ์ที่มีสารหน่วงไฟสามารถช่วยลดอุบัติเหตุไฟไหม้ที่เกิดจากความร้อนสูงเกินไปได้อย่างมาก<ref>{{Cite journal |title=Flame retardants and fire safety of consumer electronic products |author=Troitzsch, J.H. |journal=Fire Safety Journal |year=2013 |volume=55 |pages=65–72}}</ref>

===การลดความเสี่ยงไฟไหม้ในระดับประเทศ===

สารหน่วงไฟมีส่วนสำคัญในการลดอัตราไฟไหม้ในประเทศที่มีการใช้กฎระเบียบเกี่ยวกับสารหน่วงไฟอย่างเข้มงวด ตัวอย่างเช่น ในสหรัฐฯ อัตราการเสียชีวิตจากไฟไหม้ในครัวเรือนลดลงถึง 30% ในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา ซึ่งสัมพันธ์กับการใช้งานสารหน่วงไฟในเฟอร์นิเจอร์และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์<ref>{{Cite report |title=Fire Loss in the United States |publisher=National Fire Protection Association (NFPA) |year=2020 |url=https://www.nfpa.org/News-and-Research/Data-research-and-tools/Fire-statistics-and-reports/Fire-loss-in-the-United-States}}</ref>

===การทดสอบและข้อกำหนดทางเทคนิค===

มาตรฐานการทดสอบ เช่น UL 94 และ IEC 60695 กำหนดเกณฑ์ในการวัดประสิทธิภาพของสารหน่วงไฟในวัสดุต่าง ๆ โดยเฉพาะในผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ การทดสอบเหล่านี้ช่วยให้ผู้ผลิตมั่นใจได้ว่าวัสดุสามารถทนต่อการติดไฟและลดความเสี่ยงจากการเกิดไฟลุกไหม้ได้ในสถานการณ์ที่อาจเกิดขึ้นจริง

==ข้อกังวลเกี่ยวกับสุขภาพและสิ่งแวดล้อม==

===ผลกระทบต่อสุขภาพ===

แม้ว่าสารหน่วงไฟจะมีบทบาทสำคัญในการลดความเสี่ยงจากการเกิดไฟไหม้ แต่สารบางชนิด เช่น PBDEs (Polybrominated Diphenyl Ethers) และ ฮาโลเจน ได้รับการระบุว่ามีผลกระทบต่อสุขภาพมนุษย์ การศึกษาพบว่าสารหน่วงไฟบางประเภทสามารถสะสมในร่างกายและส่งผลกระทบต่อระบบฮอร์โมน การพัฒนาสมองของทารกในครรภ์ และเพิ่มความเสี่ยงต่อการเกิดโรคมะเร็ง<ref>{{Cite journal |title=Health risks of brominated flame retardants |author=McDonald, T.A. |journal=Environmental Health Perspectives |year=2002 |volume=110 |pages=517–528 |doi=10.1289/ehp.02110517}}</ref>

นอกจากนี้ การเผาไหม้ของสารหน่วงไฟบางชนิด เช่น สารหน่วงไฟชนิดฮาโลเจน สามารถสร้างสารพิษ เช่น ไดออกซิน และ ฟิวแรน ซึ่งมีความเป็นพิษสูงและส่งผลกระทบต่อสุขภาพมนุษย์และสิ่งแวดล้อม<ref>{{Cite journal |title=Toxic emissions from flame-retarded materials |author=Stec, A.A., Hull, T.R. |journal=Chemosphere |year=2011 |volume=85 |pages=479–487 |doi=10.1016/j.chemosphere.2011.06.076}}</ref>

===ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม===

สารหน่วงไฟบางชนิดสามารถเข้าสู่สิ่งแวดล้อมผ่านการใช้งาน การทิ้งขยะ และการรีไซเคิล การปนเปื้อนของสารหน่วงไฟในดิน น้ำ และอากาศ ถูกพบในหลายพื้นที่ทั่วโลก โดยเฉพาะในแหล่งทิ้งขยะและโรงงานผลิตเฟอร์นิเจอร์และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

สารประเภท PBDEs ถูกระบุว่าเป็นสารมลพิษที่คงตัวในสิ่งแวดล้อม (Persistent Organic Pollutants - POPs) และสามารถสะสมในห่วงโซ่อาหาร ส่งผลกระทบต่อสัตว์ป่าและระบบนิเวศ<ref>{{Cite journal |title=Environmental distribution of flame retardants and their transformation products |author=de Wit, C.A. |journal=Chemosphere |year=2002 |volume=46 |pages=583–624 |doi=10.1016/S0045-6535(01)00239-6}}</ref>

===ความพยายามในการลดผลกระทบ===

*1. การพัฒนาสารหน่วงไฟที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม
มีการพัฒนาสารหน่วงไฟที่ปราศจากฮาโลเจน เช่น สารหน่วงไฟประเภทฟอสฟอรัสและไนโตรเจน ที่มีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมและสุขภาพน้อยกว่า


*2. การกำกับดูแลระดับนานาชาติ
สหภาพยุโรปและสหรัฐฯ ได้ออกกฎหมายควบคุมการใช้สารหน่วงไฟบางชนิด เช่น การจำกัดการใช้ PBDEs และ PBBs (Polybrominated Biphenyls) ภายใต้ข้อกำหนดของ RoHS (Restriction of Hazardous Substances Directive) และ Stockholm Convention on POPs


*3. การส่งเสริมการรีไซเคิลอย่างยั่งยืน
การกำจัดผลิตภัณฑ์ที่มีสารหน่วงไฟอย่างถูกวิธี เช่น การรีไซเคิลภายใต้กระบวนการที่ควบคุมมลพิษ ช่วยลดการปลดปล่อยสารพิษสู่สิ่งแวดล้อม

รุ่นแก้ไขเมื่อ 18:12, 24 พฤศจิกายน 2567

การทดสอบเปลวไฟเปรียบเทียบความไวไฟของโฟมโพลียูรีเทนที่ไม่ได้รับการปรับปรุง (ด้านบน) และตัวอย่างโฟมแบบเดียวกันที่เคลือบพื้นผิวด้วยวัสดุเคลือบแบบแซนวิชที่ผสมไฮดรอกไซด์สองชั้น เมื่อผ่านไป 90 วินาทีหลังจากจุดไฟ โฟมที่ไม่ได้รับการปรับปรุงถูกเผาจนหมด

สารหน่วงไฟ เป็นกลุ่มของสารเคมีที่มีความหลากหลายซึ่งถูกเติมลงในวัสดุที่ผลิตขึ้น เช่น พลาสติก สิ่งทอ และสารเคลือบผิวหรือการเคลือบต่าง ๆ[1] สารหน่วงไฟจะทำงานเมื่อมีแหล่งกำเนิดการเผาไหม้ โดยป้องกันหรือชะลอการพัฒนาของเปลวไฟผ่านกลไกทางกายภาพและเคมีที่หลากหลาย สารเหล่านี้อาจถูกเติมเป็นโคพอลิเมอร์ในกระบวนการโพลีเมอไรเซชัน หรือเติมลงในพอลิเมอร์ในระหว่างกระบวนการขึ้นรูปหรือการอัดรีด หรือในกรณีของสิ่งทอ อาจใช้เป็นการเคลือบพื้นผิวภายหลัง[2] สารหน่วงไฟประเภทแร่ธาตุมักเป็นสารเติมแต่ง ขณะที่สารออร์กาโนฮาโลเจนและออร์กาโนฟอสฟอรัสสามารถเป็นได้ทั้งชนิดทำปฏิกิริยาหรือชนิดเติมแต่งก็ได้

ประเภท

สารหน่วงไฟทั้งชนิดทำปฏิกิริยาและชนิดเติมแต่งสามารถแบ่งออกได้เป็น 4 ประเภทหลัก:[1]

กลไกการหน่วงไฟ

กลไกพื้นฐานของสารหน่วงไฟจะแตกต่างกันไปตามชนิดของสารและวัสดุที่ใช้ สารหน่วงไฟแบบเติมแต่งและแบบทำปฏิกิริยาสามารถทำงานได้ทั้งในเฟสก๊าซ (vapor phase) และเฟสของแข็ง (condensed phase)[1]

การสลายตัวแบบดูดความร้อน (Endothermic degradation)

สารบางชนิดสามารถสลายตัวแบบปฏิกิริยาดูดความร้อน (endothermic reaction) เมื่อได้รับความร้อนสูง เช่น แมกนีเซียมไฮดรอกไซด์ และ อะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ รวมถึงคาร์บอเนตและไฮเดรตต่าง ๆ อย่างส่วนผสมของ ฮันไทต์ และ ไฮโดรแมกนีไซต์[3][6][7] การสลายตัวนี้ช่วยดูดซับความร้อนจากวัสดุ ทำให้ลดอุณหภูมิของวัสดุลง อย่างไรก็ตาม การใช้สารประเภทไฮดรอกไซด์และไฮเดรตมีข้อจำกัดเนื่องจากอุณหภูมิการสลายตัวต่ำ ซึ่งจำกัดอุณหภูมิสูงสุดในกระบวนการขึ้นรูปพอลิเมอร์ (มักใช้ในพอลิเมอร์โพลีโอเลฟินสำหรับสายไฟและสายเคเบิล)[8][9]

การสร้างเกราะความร้อน (Thermal shielding)

วิธีหนึ่งในการป้องกันการลุกลามของไฟบนพื้นผิววัสดุคือการสร้างเกราะฉนวนความร้อนระหว่างส่วนที่ถูกเผาไหม้และส่วนที่ยังไม่ถูกเผาไหม้[10] มักใช้สารเติมแต่งชนิดอินทูเมสเซนต์ (intumescent additives) ซึ่งช่วยเปลี่ยนพื้นผิวพอลิเมอร์ให้เป็นชั้นถ่าน (char) เพื่อแยกเปลวไฟออกจากวัสดุและชะลอการถ่ายเทความร้อน สารหน่วงไฟชนิดฟอสเฟตอนินทรีย์และอินทรีย์ที่ไม่มีฮาโลเจนมักใช้กลไกนี้ โดยสร้างชั้นโพลิเมอร์ที่เกิดจากกรดฟอสฟอริกที่ถูกเผาไหม้[4]

การเจือจางในเฟสก๊าซ (Dilution of gas phase)

ก๊าซเฉื่อย เช่น คาร์บอนไดออกไซด์ และน้ำที่เกิดจากการสลายตัวด้วยความร้อนของวัสดุ จะทำหน้าที่เจือจางก๊าซที่สามารถติดไฟได้ ลดความดันบางส่วนของออกซิเจน และชะลออัตราการเกิดปฏิกิริยา[11][7]

การยับยั้งอนุมูลอิสระในเฟสก๊าซ (Gas phase radical quenching)

สารหน่วงไฟที่มีคลอรีนและโบรมีนจะสลายตัวทางความร้อนและปล่อย ไฮโดรเจนคลอไรด์ และ ไฮโดรเจนโบรไมด์ หรือเมื่อใช้ร่วมกับสารเสริมฤทธิ์ เช่น แอนไทโมนไตรออกไซด์ จะได้ แอนไทโมนฮาไลด์ สารเหล่านี้ทำปฏิกิริยากับอนุมูล H· และ OH· ที่มีความว่องไวในเปลวไฟ ทำให้เกิดโมเลกุลที่ไม่ว่องไวและอนุมูล Cl· หรือ Br· ซึ่งมีความว่องไวน้อยกว่า H· หรือ OH· มาก จึงช่วยลดโอกาสในการเกิดปฏิกิริยาการเผาไหม้[1]

วัสดุ

ผ้าฝ้ายหน่วงไฟ

ถุงมือเตาอบสีแดง.
ผ้าฝ้ายหน่วงไฟมักใช้ในถุงมือเตาอบและอุปกรณ์อื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับความร้อน

ผ้าฝ้ายหน่วงไฟ หมายถึง ผ้าฝ้ายที่ผ่านการบำบัดเพื่อป้องกันหรือชะลอการติดไฟ โดยกระบวนการนี้จะใช้สารเคมีต่าง ๆ ระหว่างขั้นตอนการผลิต ซึ่งสารเคมีเหล่านี้อาจเป็นโพลิเมอร์, อนุพันธ์ที่ไม่ใช่โพลิเมอร์, หรือส่วนผสมของทั้งสองชนิด ที่มีองค์ประกอบอย่าง ไนโตรเจน, โซเดียม, ฟอสฟอรัส, ซิลิคอน, โบรอน, หรือ คลอรีน[12]

การผลิต

ในขณะที่ผ้าที่ไม่ใช่อินทรีย์มักได้รับคุณสมบัติหน่วงไฟโดยการผสมสารหน่วงไฟเข้ากับเมทริกซ์ของวัสดุ การปรับเปลี่ยนเฉพาะพื้นผิวเป็นวิธีที่สะดวกกว่าสำหรับผ้าที่มีองค์ประกอบอินทรีย์ เช่น ผ้าฝ้าย[13]

การใช้งาน

ผ้าฝ้ายถูกใช้อย่างแพร่หลายทั่วโลกเนื่องจากคุณสมบัติที่โดดเด่น เช่น การเป็นฉนวนความร้อน ความเข้ากันได้ทางชีวภาพ การดูดซับความชื้นที่ดี และการระบายอากาศที่ยอดเยี่ยม คุณสมบัติเหล่านี้ทำให้ผ้าฝ้ายเหมาะสำหรับการใช้งานในเสื้อผ้าป้องกัน[14] และในด้านสุขภาพมนุษย์ อย่างไรก็ตาม ผ้าฝ้ายธรรมชาติมีข้อเสียสำคัญคือไวไฟสูงและติดไฟได้ง่าย ซึ่งถือเป็นความเสี่ยงที่อาจก่อให้เกิดอันตราย และจำกัดการใช้งานของผ้าฝ้าย[15] ดังนั้น การปรับปรุงผ้าฝ้ายให้เป็นวัสดุทนไฟจึงเป็นสิ่งสำคัญ[16]

เจ้าหน้าที่ดับเพลิงหรือผู้ที่ต้องเผชิญกับเปลวไฟเป็นประจำมักจะใช้ผ้าฝ้ายทนไฟเพื่อทั้งการปกป้องและความสบาย โดยทั่วไป ชุดชั้นในที่อยู่ใต้ชุดทนไฟที่หนักกว่ามักทำจากผ้าฝ้ายทนไฟหรือผ้าอินทรีย์ที่ระบายอากาศได้ชนิดอื่นที่ผ่านการเคลือบสารให้ทนต่อการติดไฟ[17]

พอลิเมอร์ที่ประกอบด้วยไนโตรเจน, โซเดียม, และฟอสฟอรัส สามารถใช้เป็นวัสดุสำหรับสิ่งทอทนไฟ เช่น ผ้าฝ้ายหรือเรยอน พอลิเมอร์อินทรีย์สามารถทำหน้าที่เป็นสารหน่วงไฟได้เนื่องจากมีองค์ประกอบดังกล่าว ซึ่งสามารถมีอยู่ในพอลิเมอร์ตั้งแต่ต้นหรือเพิ่มเติมผ่านการปรับปรุงทางเคมี[12] ปัจจุบัน มีการพัฒนาวัสดุและสารเคลือบหน่วงไฟที่มีฟอสฟอรัสและใช้วัตถุดิบชีวภาพ[18]

ข้อพิจารณาด้านความยั่งยืน

นอกจากความสามารถในการป้องกันไฟแล้ว การพัฒนาผ้าฝ้ายหน่วงไฟยังมีข้อพิจารณาเกี่ยวกับผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม การใช้สารเคมีที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม หรือวัตถุดิบชีวภาพ มีความสำคัญมากขึ้นในปัจจุบัน เพื่อให้แน่ใจว่าวัสดุเหล่านี้ไม่เพียงแต่ช่วยเพิ่มความปลอดภัย แต่ยังลดผลกระทบเชิงลบต่อโลกด้วย วัสดุหน่วงไฟที่มีฐานจากฟอสฟอรัส ซึ่งได้มาจากทรัพยากรชีวภาพและสามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพ กำลังได้รับความสนใจอย่างมาก เนื่องจากเป็นอีกทางเลือกที่มีความยั่งยืนและเหมาะสมสำหรับการใช้งานในอนาคต

โดยรวมแล้ว การพัฒนาผ้าฝ้ายหน่วงไฟถือเป็นนวัตกรรมที่มีศักยภาพในการขยายการใช้งานของผ้าฝ้าย ทั้งในด้านอุตสาหกรรมป้องกันภัยและสิ่งแวดล้อม โดยต้องคำนึงถึงทั้งคุณสมบัติด้านความปลอดภัยและความยั่งยืนในระยะยาว

การใช้งานและประสิทธิภาพ

มาตรฐานความปลอดภัยจากไฟ

สารหน่วงไฟมักถูกเติมลงในผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมและสินค้าอุปโภคบริโภคเพื่อให้เป็นไปตามมาตรฐานความไวไฟ เช่น เฟอร์นิเจอร์ สิ่งทอ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ และวัสดุก่อสร้าง เช่น ฉนวนกันความร้อน[19]

รัฐแคลิฟอร์เนีย สหรัฐอเมริกา

ในปี 1975 รัฐแคลิฟอร์เนียเริ่มบังคับใช้มาตรฐาน Technical Bulletin 117 (TB 117) ซึ่งกำหนดให้วัสดุ เช่น โฟมโพลียูรีเทนที่ใช้ในเฟอร์นิเจอร์ต้องทนต่อเปลวไฟขนาดเล็กเทียบเท่ากับเปลวเทียนอย่างน้อย 12 วินาที[19][20]

ในโฟมโพลียูรีเทน ผู้ผลิตเฟอร์นิเจอร์มักใช้สารหน่วงไฟแบบเติมชนิดฮาโลเจนอินทรีย์เพื่อตอบสนองมาตรฐาน TB 117 แม้จะไม่มีรัฐอื่นในสหรัฐที่มีกฎระเบียบเช่นเดียวกัน แต่เนื่องจากแคลิฟอร์เนียเป็นตลาดขนาดใหญ่ ผู้ผลิตหลายรายจึงผลิตสินค้าให้ตรงตาม TB 117 เพื่อจำหน่ายทั่วประเทศสหรัฐอเมริกา การแพร่กระจายของสารหน่วงไฟ โดยเฉพาะชนิดฮาโลเจนอินทรีย์ในเฟอร์นิเจอร์ทั่วสหรัฐฯ มีความเชื่อมโยงอย่างชัดเจนกับ TB 117

จากความกังวลเกี่ยวกับผลกระทบด้านสุขภาพจากสารหน่วงไฟในเฟอร์นิเจอร์ ในเดือนกุมภาพันธ์ 2013 รัฐแคลิฟอร์เนียได้เสนอให้ปรับเปลี่ยน TB 117 โดยกำหนดให้ผ้าที่ใช้คลุมเฟอร์นิเจอร์ต้องผ่านการทดสอบการทนไฟแบบไหม้ช้า และยกเลิกข้อกำหนดเกี่ยวกับความไวไฟของโฟม[21] ผู้ว่าการรัฐ เจอร์รี บราวน์ ลงนามใน TB 117-2013 ฉบับแก้ไขในเดือนพฤศจิกายน และเริ่มมีผลบังคับใช้ในปี 2014[22] กฎระเบียบฉบับแก้ไขไม่ได้กำหนดให้ลดการใช้สารหน่วงไฟ

สหภาพยุโรป

ในยุโรป มาตรฐานสารหน่วงไฟสำหรับเฟอร์นิเจอร์มีความแตกต่างกัน โดยเฉพาะในสหราชอาณาจักรและไอร์แลนด์ที่มีกฎระเบียบที่เข้มงวดที่สุด[23] โดยทั่วไป การทดสอบมาตรฐานสารหน่วงไฟสำหรับเฟอร์นิเจอร์และเครื่องนอนทั่วโลก พบว่ามาตรฐาน TB 117-2013 ของแคลิฟอร์เนียง่ายที่สุดที่จะผ่าน ตามด้วยมาตรฐาน TB 117-1975 จากนั้นคือมาตรฐานของอังกฤษ BS 5852 และ TB 133[24] การทดสอบที่เข้มงวดที่สุดในโลกอาจเป็นการทดสอบของ US Federal Aviation Authority สำหรับที่นั่งเครื่องบิน ซึ่งใช้เครื่องพ่นไฟด้วยน้ำมันก๊าดในการทดสอบ

จากการศึกษาของ Greenstreet Berman ในปี 2009 ซึ่งดำเนินการโดยรัฐบาลสหราชอาณาจักร พบว่า ระหว่างปี 2002 ถึง 2007 กฎระเบียบความปลอดภัยเฟอร์นิเจอร์ของสหราชอาณาจักรช่วยลดการเสียชีวิตได้ 54 รายต่อปี ลดการบาดเจ็บที่ไม่ถึงแก่ชีวิตได้ 780 รายต่อปี และลดจำนวนไฟไหม้ได้ 1,065 ครั้งต่อปี หลังจากการบังคับใช้กฎระเบียบในปี 1988[25]

ประสิทธิภาพของสารหน่วงไฟ

ในเฟอร์นิเจอร์และสิ่งทอ

การศึกษาจำนวนมากได้วัดประสิทธิภาพของสารหน่วงไฟในเฟอร์นิเจอร์และสิ่งทอ การวิจัยของ U.S. Consumer Product Safety Commission (CPSC) พบว่าสารหน่วงไฟ เช่น โพลีฟอสเฟต และสารหน่วงไฟชนิดฮาโลเจนในโฟมโพลียูรีเทน สามารถลดการติดไฟที่เกิดจากเปลวไฟขนาดเล็กได้อย่างมีนัยสำคัญ[26]

ในเครื่องใช้ไฟฟ้าและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

สารหน่วงไฟถูกใช้ในวัสดุที่เป็นฉนวนไฟฟ้าสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เช่น โทรศัพท์มือถือ คอมพิวเตอร์ และอุปกรณ์ไฟฟ้าขนาดเล็ก เพื่อป้องกันการติดไฟหรือชะลอการแพร่กระจายของไฟ การศึกษาพบว่าอุปกรณ์ที่มีสารหน่วงไฟสามารถช่วยลดอุบัติเหตุไฟไหม้ที่เกิดจากความร้อนสูงเกินไปได้อย่างมาก[27]

การลดความเสี่ยงไฟไหม้ในระดับประเทศ

สารหน่วงไฟมีส่วนสำคัญในการลดอัตราไฟไหม้ในประเทศที่มีการใช้กฎระเบียบเกี่ยวกับสารหน่วงไฟอย่างเข้มงวด ตัวอย่างเช่น ในสหรัฐฯ อัตราการเสียชีวิตจากไฟไหม้ในครัวเรือนลดลงถึง 30% ในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา ซึ่งสัมพันธ์กับการใช้งานสารหน่วงไฟในเฟอร์นิเจอร์และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์[28]

การทดสอบและข้อกำหนดทางเทคนิค

มาตรฐานการทดสอบ เช่น UL 94 และ IEC 60695 กำหนดเกณฑ์ในการวัดประสิทธิภาพของสารหน่วงไฟในวัสดุต่าง ๆ โดยเฉพาะในผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ การทดสอบเหล่านี้ช่วยให้ผู้ผลิตมั่นใจได้ว่าวัสดุสามารถทนต่อการติดไฟและลดความเสี่ยงจากการเกิดไฟลุกไหม้ได้ในสถานการณ์ที่อาจเกิดขึ้นจริง

ข้อกังวลเกี่ยวกับสุขภาพและสิ่งแวดล้อม

ผลกระทบต่อสุขภาพ

แม้ว่าสารหน่วงไฟจะมีบทบาทสำคัญในการลดความเสี่ยงจากการเกิดไฟไหม้ แต่สารบางชนิด เช่น PBDEs (Polybrominated Diphenyl Ethers) และ ฮาโลเจน ได้รับการระบุว่ามีผลกระทบต่อสุขภาพมนุษย์ การศึกษาพบว่าสารหน่วงไฟบางประเภทสามารถสะสมในร่างกายและส่งผลกระทบต่อระบบฮอร์โมน การพัฒนาสมองของทารกในครรภ์ และเพิ่มความเสี่ยงต่อการเกิดโรคมะเร็ง[29]

นอกจากนี้ การเผาไหม้ของสารหน่วงไฟบางชนิด เช่น สารหน่วงไฟชนิดฮาโลเจน สามารถสร้างสารพิษ เช่น ไดออกซิน และ ฟิวแรน ซึ่งมีความเป็นพิษสูงและส่งผลกระทบต่อสุขภาพมนุษย์และสิ่งแวดล้อม[30]

ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม

สารหน่วงไฟบางชนิดสามารถเข้าสู่สิ่งแวดล้อมผ่านการใช้งาน การทิ้งขยะ และการรีไซเคิล การปนเปื้อนของสารหน่วงไฟในดิน น้ำ และอากาศ ถูกพบในหลายพื้นที่ทั่วโลก โดยเฉพาะในแหล่งทิ้งขยะและโรงงานผลิตเฟอร์นิเจอร์และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

สารประเภท PBDEs ถูกระบุว่าเป็นสารมลพิษที่คงตัวในสิ่งแวดล้อม (Persistent Organic Pollutants - POPs) และสามารถสะสมในห่วงโซ่อาหาร ส่งผลกระทบต่อสัตว์ป่าและระบบนิเวศ[31]

ความพยายามในการลดผลกระทบ

  • 1. การพัฒนาสารหน่วงไฟที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม

มีการพัฒนาสารหน่วงไฟที่ปราศจากฮาโลเจน เช่น สารหน่วงไฟประเภทฟอสฟอรัสและไนโตรเจน ที่มีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมและสุขภาพน้อยกว่า


  • 2. การกำกับดูแลระดับนานาชาติ

สหภาพยุโรปและสหรัฐฯ ได้ออกกฎหมายควบคุมการใช้สารหน่วงไฟบางชนิด เช่น การจำกัดการใช้ PBDEs และ PBBs (Polybrominated Biphenyls) ภายใต้ข้อกำหนดของ RoHS (Restriction of Hazardous Substances Directive) และ Stockholm Convention on POPs


  • 3. การส่งเสริมการรีไซเคิลอย่างยั่งยืน

การกำจัดผลิตภัณฑ์ที่มีสารหน่วงไฟอย่างถูกวิธี เช่น การรีไซเคิลภายใต้กระบวนการที่ควบคุมมลพิษ ช่วยลดการปลดปล่อยสารพิษสู่สิ่งแวดล้อม

  1. ↑ 1.0 1.1 1.2 1.3 Beard, Adrian; Battenberg, Christian; Sutker, Burton J. (2021). "Flame Retardants". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. pp. 1–26. doi:10.1002/14356007.a11_123.pub2. ISBN 9783527303854. S2CID 261178139.
  2. ↑ U.S. Environmental Protection Agency (2005). Environmental Profiles of Chemical Flame-Retardant Alternatives for Low-Density Polyurethane Foam (Report). EPA 742-R-05-002A. เก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 2013-10-18. สืบค้นเมื่อ 4 April 2013.
  3. ↑ 3.0 3.1 Hollingbery, LA; Hull TR (2010). "The Thermal Decomposition of Huntite and Hydromagnesite". Thermochimica Acta. 509 (1–2): 1–11. doi:10.1016/j.tca.2010.06.012. เก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 2015-04-03. สืบค้นเมื่อ 2013-05-14.
  4. ↑ 4.0 4.1 van der Veen, I; de Boer, J (2012). "Phosphorus flame retardants: Properties, production, environmental occurrence, toxicity and analysis". Chemosphere. 88 (10): 1119–1153. Bibcode:2012Chmsp..88.1119V. doi:10.1016/j.chemosphere.2012.03.067. PMID 22537891.
  5. ↑ Wu X, Yang CQ (2009). "Flame Retardant Finishing of Cotton Fleece Fabric: Part IV-Bifunctional Carboxylic Acids". Journal of Fire Sciences. 27 (5): 431–446. doi:10.1177/0734904109105511. S2CID 95209119.
  6. ↑ อ้างอิงผิดพลาด: ป้ายระบุ <ref> ไม่ถูกต้อง ไม่มีการกำหนดข้อความสำหรับอ้างอิงชื่อ Therm1
  7. ↑ 7.0 7.1 อ้างอิงผิดพลาด: ป้ายระบุ <ref> ไม่ถูกต้อง ไม่มีการกำหนดข้อความสำหรับอ้างอิงชื่อ Fire2
  8. ↑ "What is polymer degradation?". Coolmag (ภาษาอังกฤษแบบบริติช). 2022-03-09. เก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 2023-10-30. สืบค้นเมื่อ 2023-10-25.
  9. ↑ Fredi, Giulia; Dorigato, Andrea; Fambri, Luca; Lopez-Cuesta, José-Marie; Pegoretti, Alessandro (2019-01-01). "Synergistic effects of metal hydroxides and fumed nanosilica as fire retardants for polyethylene". Flame Retardancy and Thermal Stability of Materials. 2 (1): 30–48. doi:10.1515/flret-2019-0004. hdl:11572/280010. ISSN 2391-5404.
  10. ↑ "Tecmos" (PDF). เก็บ (PDF)จากแหล่งเดิมเมื่อ 2023-10-30. สืบค้นเมื่อ 2023-10-24. {{cite web}}: ข้อความ "Un enfoque sustentable a los actuales desafíos globales" ถูกละเว้น (help)
  11. ↑ อ้างอิงผิดพลาด: ป้ายระบุ <ref> ไม่ถูกต้อง ไม่มีการกำหนดข้อความสำหรับอ้างอิงชื่อ Fire1
  12. ↑ 12.0 12.1 "Cotton-based flame-retardant textiles: A review :: BioResources". bioresources.cnr.ncsu.edu. เก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 2022-01-20. สืบค้นเมื่อ 2021-10-15.
  13. ↑ Li, Ping; Wang, Bin; Xu, Ying-Jun; Jiang, Zhiming; Dong, Chaohong; Liu, Yun; Zhu, Ping (2019-10-29). "Ecofriendly Flame-Retardant Cotton Fabrics: Preparation, Flame Retardancy, Thermal Degradation Properties, and Mechanism". ACS Sustainable Chemistry & Engineering. 7 (23): 19246–19256. doi:10.1021/acssuschemeng.9b05523. ISSN 2168-0485. S2CID 208749600. เก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 2024-08-08. สืบค้นเมื่อ 2021-12-17.
  14. ↑ "How Flame Resistant Clothing Saved an Army Apache Pilot". Massif. เก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 2023-12-21. สืบค้นเมื่อ 21 December 2023.
  15. ↑ Trovato, Valentina; Sfameni, Silvia; Ben Debabis, Rim; Rando, Giulia; Rosace, Giuseppe; Malucelli, Giulio; Plutino, Maria Rosaria (2023). "How to Address Flame-Retardant Technology on Cotton Fabrics by Using Functional Inorganic Sol–Gel Precursors and Nanofillers: Flammability Insights, Research Advances, and Sustainability Challenges". Inorganics (ภาษาอังกฤษ). 11 (7): 306. doi:10.3390/inorganics11070306. hdl:10446/261135.
  16. ↑ Yu, Zhicai; Suryawanshi, Abhijeet; He, Hualing; Liu, Jinru; Li, Yongquan; Lin, Xuebo; Sun, Zenghui (2020-06-01). "Preparation and characterisation of fire-resistant PNIPAAm/SA/AgNP thermosensitive network hydrogels and laminated cotton fabric used in firefighter protective clothing". Cellulose (ภาษาอังกฤษ). 27 (9): 5391–5406. doi:10.1007/s10570-020-03146-1. ISSN 1572-882X. S2CID 214808883. เก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 2024-08-08. สืบค้นเมื่อ 2021-12-17.
  17. ↑ Sun, G.; Yoo, H.S.; Zhang, X.S.; Pan, N. (2000-07-01). "Radiant Protective and Transport Properties of Fabrics Used by Wildland Firefighters". Textile Research Journal (ภาษาอังกฤษ). 70 (7): 567–573. doi:10.1177/004051750007000702. ISSN 0040-5175. S2CID 136928775. เก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 2024-08-08. สืบค้นเมื่อ 2021-12-17.
  18. ↑ Naiker, Vidhukrishnan E.; Mestry, Siddhesh; Nirgude, Tejal; Gadgeel, Arjit; Mhaske, S. T. (2023-01-01). "Recent developments in phosphorous-containing bio-based flame-retardant (FR) materials for coatings: an attentive review". Journal of Coatings Technology and Research (ภาษาอังกฤษ). 20 (1): 113–139. doi:10.1007/s11998-022-00685-z. ISSN 1935-3804. S2CID 253349703. เก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 2023-07-24. สืบค้นเมื่อ 2023-02-15.
  19. ↑ 19.0 19.1 อ้างอิงผิดพลาด: ป้ายระบุ <ref> ไม่ถูกต้อง ไม่มีการกำหนดข้อความสำหรับอ้างอิงชื่อ HFR1
  20. ↑ Technical Bulletin 117: Requirements, test procedure and apparatus for testing the flame retardance of resilient filling (PDF) (Report). California Department of Consumer Affairs, Bureau of Home Furnishings. 2000. pp. 1–8. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิม (PDF)เมื่อ 2014-06-11.
  21. ↑ "Notice of Proposed New Flammability Standards for Upholstered Furniture/Articles Exempt from Flammability Standards". Department of Consumer Affairs, Bureau of Electronic and Appliance Repair, Home Furnishings and Thermal Insulation. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 2013-05-24.
  22. ↑ "Calif. law change sparks debate over use of flame retardants in furniture". PBS Newshour. January 1, 2014. เก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 2017-08-24. สืบค้นเมื่อ November 1, 2014.
  23. ↑ Guillame, E.; Chivas, C.; Sainrat, E. (2000). Regulatory issues and flame retardant usage in upholstered furniture in Europe (PDF) (Report). Fire Behaviour Division. pp. 38–48. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิม (PDF)เมื่อ 2011-05-25. สืบค้นเมื่อ 2013-04-12.
  24. ↑ "Archived copy" (PDF). เก็บ (PDF)จากแหล่งเดิมเมื่อ 2023-10-30. สืบค้นเมื่อ 2023-10-24.{{cite web}}: CS1 maint: archived copy as title (ลิงก์)
  25. ↑ A statistical report to investigate the effectiveness of the Furniture and Furnishings (Fire) (Safety) Regulations 1988 (PDF) (Report). Greenstreet Berman Ltd. December 2009. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิม (PDF)เมื่อ 2013-10-08. สืบค้นเมื่อ 2014-10-26. The study was carried out for the UK Department of Business and Innovation skills (BIS).
  26. ↑ Damant, G.H.; และคณะ (1994). "Preliminary Evaluation of the Fire Performance of Upholstered Furniture Exposed to Flaming Ignition Sources". Fire Technology. 30: 286–304. {{cite journal}}: ใช้ et al. อย่างชัดเจน ใน |author= (help)
  27. ↑ Troitzsch, J.H. (2013). "Flame retardants and fire safety of consumer electronic products". Fire Safety Journal. 55: 65–72.
  28. ↑ Fire Loss in the United States (Report). National Fire Protection Association (NFPA). 2020.
  29. ↑ McDonald, T.A. (2002). "Health risks of brominated flame retardants". Environmental Health Perspectives. 110: 517–528. doi:10.1289/ehp.02110517.
  30. ↑ Stec, A.A., Hull, T.R. (2011). "Toxic emissions from flame-retarded materials". Chemosphere. 85: 479–487. doi:10.1016/j.chemosphere.2011.06.076.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (ลิงก์)
  31. ↑ de Wit, C.A. (2002). "Environmental distribution of flame retardants and their transformation products". Chemosphere. 46: 583–624. doi:10.1016/S0045-6535(01)00239-6.
เข้าถึงจาก "https://th.wikipedia.org/w/index.php?title=ผู้ใช้:Mia_Kato/ทดลองเขียน&oldid=11973697"