فوم خود خاموش شونده پلی‌یورتان، بررسی رفتار آتش فوم پلی‌یورتان و چوب

طبق یک آزمایش، فوم پلی‌یورتان “خاموش شونده” است، درحالی‌که دیگران آن را به‌عنوان “سطح گسترش سریع شعله” طبقه‌بندی می‌کنند. محققان دریافته‌اند که سرعت سوختن آن به شار حرارتی اعمال شده حساس است و پیشنهاد می‌کنند که مقاومت در برابر آتش فوم پلی‌یورتان در آزمایش‌هایی با استفاده از سطوح شار حرارتی واقعی‌تر ارزیابی شود.
مجموعه‌ای از آزمایش‌ها توسط Wilde توصیف شده است که در آن فوم پلی‌یورتان، به‌عنوان پوششی به ضخامت ۵۰ میلی‌متر به طول ۲۰ متر از یک تونل تعبیه‌شده به ارتفاع ۱/۲ متر، در معرض انواع منابع اشتعال قرار می‌گیرد. رفتار آتش‌سوزی‌های حاصل موردمطالعه قرار گرفته است. این آتش‌سوزی‌ها دارای چندین ویژگی مشترک با سایر آتش‌های آزمایشی بودند که در آن‌ها از چوب به‌عنوان آستر استفاده می‌گردید و در آن‌ها از منبع اشتعال شدید استفاده شده است. به‌عنوان‌مثال، دمای گاز بیش از ۱۰۰۰ درجه سانتیگراد بود و ترکیب محصول تقریباً ۱ درصد اکسیژن، ۲۰ درصددی اکسید کربن و ۵ درصد مونوکسید کربن به دست آمد.
آتش‌سوزی‌ها دارای ویژگی‌های مختلفی هستند که نمونه‌ای از آتش‌سوزی‌های بزرگ در تونل‌های پوشیده از مواد قابل‌اشتعال بودند. اما آن‌ها همچنین چندین تفاوت جالب را نشان دادند که ممکن است به تفاوت در ماهیت دو ماده قابل‌اشتعال نسبت داده شود. پوشش فوم پلی‌یورتان با آتش در یک سینی کوچک روغن به ابعاد ۵/۰ متر در ۲/۰ متر مشتعل شد. در عرض ۱۲۰ ثانیه، شعله‌های آتش از این جرقه‌زنی پخش شد و کل محیط تونل را درگیر کرد و غلظت اکسیژن در بخارات به صفر رسید. یک سینی روغن با مساحت ۱۰ مترمربع برای ایجاد یک اثر مشابه در پوشش چوبی موردنیاز بود و مقیاس زمانی تا حد زیادی افزایش یافت. سرعت پخش شعله تا ۷/۰ متر بر ثانیه در سطح فوم پلی‌یورتان در مقایسه با ۰۰۵/۰ متر بر ثانیه در سطح یک پوشش چوبی اندازه‌گیری شد. نوسانات مشخص و سریع در شدت آتش برای سوزاندن فوم پلی‌یورتان مشاهده شد، اما برای چوب مشاهده نگردید. بیشتر پوشش فوم پلی‌یورتان تا عمق کامل ۵۰ میلی‌متری ذغالی شده بودند، اما در برخی مناطق کوچک که شدت آتش کمتر بود، فقط لایه‌های سطحی زغال شده و فوم پلی‌یورتان دست‌نخورده زیر آن باقی ماند. در آتش‌سوزی، اگرچه سطح چوب ممکن است بدون آسیب عمیق‌تر در اثر آتش‌سوزی شود، به‌عنوان یک قانون کلی به نظر می‌رسد که گسترش شعله در سراسر سطح با زغال کردن کامل پوشش چوبی همراه باشد.

برای ارزیابی رفتار احتمالی یک ماده قابل‌اشتعال در آتش، اطلاعاتی در مورد سهولت اشتعال مواد، سرعت پخش شعله در سطح آن، سرعت سوختن در واحد سطح و سوخت کل موردنیاز است.
رفتار یک فوم پلی‌یورتان با چگالی کم و چوب به‌عنوان سوخت در آتش‌سوزی‌های بزرگ مقایسه شده است. برخی از تفاوت‌ها در رفتار، به‌عنوان‌مثال، سهولت اشتعال و سرعت پخش شعله، ممکن است به تفاوت‌های مشخص در خواص فیزیکی دو ماده نسبت داده شود. سایر تفاوت‌ها، به‌عنوان‌مثال، نوسانات موضعی مشخص در شدت آتش‌سوزی شامل فوم پلی‌یورتان و نفوذ ناقص لایه‌های فوم پلی‌یورتان توسط پیرولیز در برخی شرایط، با مشاهدات تجربی که میزان انتشار سوخت از فوم پلی‌یورتان حساس‌تر است، مطابقت دارد. این مشاهدات اخیر را می‌توان در قالب یک مدل تئوری ساده‌شده از فرآیند پیرولیز توضیح داد و فرض بر این است که واکنش‌های پیرولیز در چوب دارای انرژی فعال‌سازی ظاهری KJ/mol-1 63 هستند و واکنش‌های پیرولیز در فوم پلی‌یورتان دارای انرژی فعال‌سازی ظاهری KJ/mol-1 270 است.

برای مشاهده و بررسی  دیگر سیستم های مقاوم در برابر اشتعال، روی کلمه مورد نظر کلیک کنید.

بدون دیدگاه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *