Giải mã sự khác biệt giữa khái niệm chống cháy và chịu lửa

Nội dung bài viết

expand_more

Bạn có bao giờ tự hỏi tại sao một số loại nhựa nóng chảy thành vũng nhựa lỏng trong đám cháy, trong khi những loại khác lại cháy xém và giữ được hình dạng?
Câu trả lời nằm ở nét tương phản giữa đặc tính chống cháy và chịu lửa. Nắm bắt sự khác biệt giữa chống cháy và chịu lửa là điều tối quan trọng vì hai thuật ngữ này thường bị nhầm lẫn. Đừng để sai lầm trong an toàn phòng cháy chữa cháy trở thành mối đe dọa cho sự an toàn bản thân hoặc doanh nghiệp của bạn.
Hướng dẫn này sẽ giải mã các đặc tính tiên tiến của chất chống cháy và khả năng chịu lửa, cho phép bạn đưa ra quyết định sáng suốt và lựa chọn phương pháp phòng cháy tốt nhất cho nhu cầu của mình!

1. Đặc tính của chất chống cháy

Các chất phụ gia chống cháy hoạt động trên cấp độ hóa học để ngăn chặn quá trình bắt lửa hoặc làm chậm sự lan truyền ngọn lửa bên trong vật liệu nhựa. Việc đưa các hóa chất chống cháy vào các danh mục sản phẩm bắt đầu từ những năm 1970
Hiệu quả xử lý chống cháy phụ thuộc vào các yếu tố như loại nhựa, chất chống cháy cụ thể được sử dụng và các điều kiện ứng dụng (nhiệt độ, thời gian tiếp xúc).

Các hợp chất chống cháy được thêm vào bảng mạch để giúp ngăn bốc cháy trong trường hợp quá nhiệt.

1.1. Phân hủy vật liệu

Một số chất chống cháy phân hủy khi tiếp xúc với nhiệt, giải phóng khí (nitơ) hoặc các chất rắn dư. Những khí này làm loãng nồng độ oxy trong khu vực xung quanh, cản trở quá trình cháy. Các chất rắn dư có thể tạo thành một lớp than trên bề mặt nhựa, hoạt động như một rào cản vật lý chống lại ngọn lửa và tăng thời gian bắt lửa của vật liệu.

1.2. Hấp thụ nhiệt 

Một số chất chống cháy hoạt động bằng cách hấp thụ nhiệt từ ngọn lửa. Khả năng này làm giảm nhiệt độ xung quanh, đồng thời làm chậm tốc độ phân hủy nhiệt (phân rã) bên trong vật liệu nhựa, do đó trì hoãn quá trình bắt lửa và giảm lượng nhiệt mà vật liệu giải phóng khi cháy.

1.3. Can thiệp hóa học 

Các chất chống cháy cụ thể có thể can thiệp vào các phản ứng hóa học duy trì ngọn lửa. Chúng có thể hoạt động như chất kết thúc chuỗi, làm gián đoạn các phản ứng gốc tự do cần thiết cho quá trình cháy liên tục.
Thành phần hóa học cụ thể của chất chống cháy phụ thuộc vào hiệu quả mong muốn và loại nhựa được xử lý. Các loại hóa chất chống cháy phổ biến bao gồm:
  • Hợp chất Halogen: bao gồm chất chống cháy brom (BFR) và chất chống cháy clo (CFR). Đây là những chất chống cháy phổ biến trước đây nhưng hiện nay các mối lo ngại về môi trường do độc tính tiềm ẩn đang xuất hiện. Quy định về việc sử dụng chúng ngày càng nghiêm ngặt hơn.
  • Hợp chất Organo Phốt pho: Chúng có khả năng chống cháy tốt với độc tính thấp hơn so với các lựa chọn halogen. Ví dụ bao gồm triphenyl phosphate (TPP) và phốt pho đỏ.
  • Hợp chất Melamine: Chúng được sử dụng rộng rãi kết hợp với các chất chống cháy khác do có tác dụng hiệp đồng. Chúng thúc đẩy quá trình tạo than và hoạt động như chất ức chế khói.
Để biết thêm chi tiết và giải thích khoa học đằng sau chất chống cháy, bạn có thể tham khảo: Chất chống cháy là gì? Những điều bạn cần biết về chất chống cháy 
 

2. Đặc tính chịu lửa

Không giống như chất chống cháy chỉ ảnh hưởng đến quá trình cháy, vật liệu chịu lửa vốn sở hữu các đặc tính cho phép chúng chịu được tác động của lửa trong thời gian dài. Nhưng khả năng chịu lửa không phải là vĩnh cửu. Khả năng này có thể suy yếu khi vật liệu bị nung nóng ở nhiệt độ cao hoặc tiếp xúc với nhiệt độ cao trong thời gian dài. 

Nhựa chịu lửa được sử dụng trong cầu thang thoát hiểm để chịu nhiệt độ cao mà vẫn giữ được cấu trúc vững chắc trong đám cháy.

2.1. Thay đổi vật lý

Khi tiếp xúc với nhiệt độ cao, vật liệu chịu lửa sẽ trải qua những thay đổi vật lý trong cấu trúc của chúng. Những thay đổi này có thể bao gồm:

  • Nóng chảy và đông cứng lại: Tạo ra một lớp bảo vệ tạm thời, che chắn vật liệu khỏi lửa. Một số vật liệu chịu lửa, như gốm sứ đặc biệt, có thể nóng chảy ở nhiệt độ cao nhưng sau đó đông cứng lại khi nguội.
  • Mở rộng và bịt kín: Một số vật liệu, như lớp phủ trương nở, sẽ giãn nở đáng kể khi được nung nóng. Sự giãn nở này tạo ra một lớp than dày, cách nhiệt giúp bịt kín bề mặt vật liệu và hạn chế dòng chảy oxy, cản trở quá trình cháy.

2.2. Cách điện nhiệt

Vật liệu chịu lửa vốn là chất dẫn nhiệt kém. Độ dẫn nhiệt thấp này làm chậm quá trình truyền nhiệt từ bề mặt vào bên trong vật liệu, bảo vệ các thành phần bên trong không đạt đến nhiệt độ bắt lửa.
Các vật liệu chịu lửa thông thường với đặc tính cách nhiệt tốt bao gồm gốm sứ, bê tông và một số loại nhựa có chất độn.

2.3. Phản ứng hóa học 

Một số vật liệu chịu lửa có thể phát sinh các phản ứng hóa học cụ thể khi tiếp xúc với nhiệt độ cao. Những phản ứng này hấp thụ nhiệt từ ngọn lửa, giúp làm mát vật liệu và làm chậm sự lan truyền lửa.
Các đặc tính và cơ chế chịu lửa cụ thể phụ thuộc vào thành phần của vật liệu. Dưới đây là một số vật liệu chịu lửa phổ biến và đặc điểm chính của chúng:
  • Gốm sứ: Những vật liệu vô cơ, phi kim loại này có khả năng chịu lửa tuyệt vời do điểm nóng chảy cao và độ dẫn nhiệt thấp.
  • Bê tông: Vật liệu composite này là sự kết hợp của xi măng, cốt liệu và nước, có khả năng chịu lửa tốt do độ bền vốn có, khả năng cháy thấp và khả năng giải phóng hơi nước khi được nung nóng (hoạt động như chất làm mát thu nhiệt).
  • Nhựa chịu lửa: Công thức của một số loại nhựa kết hợp các chất phụ gia hoặc chất độn chịu lửa giúp cải thiện hiệu suất của chúng trong quá trình cháy. Các chất phụ gia này có thể thúc đẩy quá trình tạo than, cải thiện khả năng cách nhiệt hoặc giải phóng khí chống cháy.
Để tìm hiểu thêm về một số loại nhựa chịu lửa thông dụng, bạn có thể tham khảo: 5 loại nhựa chống cháy phổ biến - cách tăng khả năng chống cháy

3. Ứng dụng thực tế của chất chống cháy và chịu lửa

3.1. Ứng dụng của chất chống cháy 

Nhựa chống cháy giúp kéo dài thời gian trong đám cháy bằng cách trì hoãn quá trình bắt lửa hoặc làm chậm ngọn lửa.

  • Thiết bị điện tử: Các chất phụ gia chống cháy thường được tích hợp vào vỏ thiết bị điện tử (máy tính, TV) để trì hoãn quá trình bắt lửa trong trường hợp các linh kiện quá nhiệt.
  • Dệt may: Xử lý chống cháy được áp dụng cho các loại vải dùng bọc ghế, rèm cửa và thảm để làm chậm sự lan truyền ngọn lửa và ngăn ngừa flashover (hiện tượng bắt lửa nhanh các vật liệu xung quanh).
  • Vật liệu xây dựng: Các chất phụ gia chống cháy có thể được sử dụng trong một số vật liệu xây dựng bằng nhựa như tường khô, vật liệu cách nhiệt dạng bọt, vật liệu cách điện cáp hoặc tấm tường để trì hoãn quá trình bắt lửa và có khả năng giảm tỏa nhiệt trong đám cháy.

3.2. Ứng dụng của tính chịu lửa:

Ống dẫn nước chữa cháy bằng vật liệu chịu lửa kháng nhiệt, đảm bảo nước được phân phối.

  • Cầu thang thoát hiểm và các thành phần xây dựng: Cầu thang thoát hiểm, khung cửa hoặc ống dẫn điện. Những vật liệu này có thể chịu được tác động trực tiếp của ngọn lửa trong một khoảng thời gian nhất định, cho phép thoát hiểm an toàn hoặc duy trì hoạt động của các hệ thống quan trọng.
  • Vỏ thiết bị gia dụng: Một số thiết bị gia dụng tỏa nhiệt cao như lò nướng hoặc máy nướng bánh mì có thể sử dụng vật liệu nhựa chịu lửa trong các thành phần cụ thể để ngăn ngừa chúng tan chảy hoặc cong vênh trong quá trình hoạt động bình thường.
  • Hệ thống đường ống: Ống dẫn bằng nhựa chịu lửa có thể được sử dụng trong các ứng dụng đòi hỏi duy trì tính toàn vẹn về cấu trúc trong đám cháy, chẳng hạn như hệ thống phun nước chữa cháy hoặc hệ thống chứa vật liệu nguy hiểm.
  • Két sắt: Két sắt chịu lửa sử dụng các vật liệu như bê tông mật độ cao hoặc gốm sứ để bảo vệ các vật có giá trị khỏi sức nóng khắc nghiệt trong đám cháy.
  • Thép kết cấu trong xây dựng: Mặc dù thép vốn có khả năng chịu lửa, trong đám cháy nhiệt độ cao, tính toàn vẹn về cấu trúc của nó có thể bị ảnh hưởng. Lớp phủ hoặc vỏ bọc chịu lửa có thể được áp dụng để cải thiện khả năng chịu lửa của các cấu kiện thép kết cấu.

4. Chọn lựa thế nào giữa chất chống cháy và tính chịu lửa

Việc lựa chọn giữa nhựa chống cháy và nhựa chịu lửa phụ thuộc vào các yêu cầu cụ thể của ứng dụng. Dưới đây là phân tích chi tiết để hướng dẫn bạn đưa ra quyết định:

4.1. Khi nào nên chọn nhựa chống cháy

Nhựa chống cháy là lựa chọn phù hợp trong các trường hợp sau:

 

  • Khi cần trì hoãn quá trình bắt lửa hoặc làm chậm sự lan truyền ngọn lửa: Điều này áp dụng cho nhiều ứng dụng nơi đám cháy có thể được phát hiện và dập tắt trước khi gây ra thiệt hại nghiêm trọng. Ví dụ: vỏ thiết bị điện tử, vật liệu xây dựng ở khu vực ít nguy cơ và một số ứng dụng dệt may.
  • Ưu tiên hiệu quả về chi phí: Phụ gia chống cháy thường có giá thành thấp hơn so với vật liệu chịu lửa.

     

4.2. Khi nào chọn nhựa chịu lửa

Nhựa chịu lửa lý tưởng cho các ứng dụng quan trọng, nơi:
  • Tính toàn vẹn về cấu trúc trong đám cháy là tối quan trọng: Các ứng dụng này bao gồm thành phần cầu thang thoát hiểm, cửa chống cháy và các yếu tố xây dựng cần duy trì chức năng để tạo điều kiện sơ tán an toàn.
  •  Ưu tiên tối ưu hóa khả năng bảo vệ khỏi hỏa hoạn: Nhựa chịu lửa cung cấp khả năng bảo vệ vượt trội cho các tài sản hoặc vật liệu quan trọng cần được che chắn khỏi nhiệt độ khắc nghiệt trong thời gian dài. Ví dụ như két đựng đồ có giá trị và hệ thống đường ống dẫn vật liệu nguy hiểm.
Hiểu rõ đặc tính cháy của loại nhựa bạn chọn và các yêu cầu cụ thể của ứng dụng là yếu tố then chốt để lựa chọn giải pháp an toàn phòng cháy chữa cháy xác đáng nhất. Tham khảo ý kiến của chuyên gia vật liệu có trình độ sẽ đảm bảo bạn đưa ra quyết định sáng suốt, đảm bảo an toàn và phù hợp mọi yêu cầu bạn cần.

 

5. Lời kết

Nhựa chống cháy đóng vai trò trì hoãn bắt lửa, bảo vệ thiết bị điện tử và vật liệu xây dựng trong hỏa hoạn. Tuy nhiên, để gia tăng hiệu quả, nhựa chịu nhiệt, dẻo dai và bền bỉ dưới nhiệt độ cực cao, sẽ là một lựa chọn ưu thế hơn. 
Phân biệt hai loại nhựa này là điều then chốt để lựa chọn vật liệu an toàn phòng cháy phù hợp. Để đảm bảo sử dụng lâu dài, cần kiểm tra thường xuyên và lựa chọn loại nhựa đáp ứng tiêu chuẩn an toàn cho môi trường và sức khỏe.

6. Về EuroPlas

EuroPlas, với vị thế là nhà sản xuất hàng đầu trong lĩnh vực nhựa kỹ thuật, chúng tôi cam kết cung cấp các giải pháp sáng tạo và an toàn cho nhiều ngành công nghiệp khác nhau. Hiểu được vai trò quan trọng của an toàn phòng cháy, EuroPlas cung cấp một loạt các hợp chất nhựa chống cháy và chịu lửa toàn diện.
Các sản phẩm tiêu biểu bao gồm:

Đội ngũ chuyên gia của chúng tôi sẵn sàng hỗ trợ bạn lựa chọn hợp chất nhựa chống cháy hoặc chịu lửa phù hợp nhất cho ứng dụng của bạn.

Liên hệ với EuroPlas ngay hôm nay để thảo luận về nhu cầu an toàn phòng cháy của bạn! Hoặc bạn có thể truy cập vào blog của chúng tôi để tìm hiểu thêm về các loại nhựa khác ngoài các vấn đề an toàn cháy nổ.

 

 

 

 

 

 
 
 
Tin tức khác
Tổng quan về nhựa TPU: Những điều bạn cần biết
Khám phá tất tần tật về nhựa TPU và những lợi ích độc đáo của nhựa TPU trong đời sống.
Tấm Polystyrene trong ngành công nghiệp thủ công mỹ nghệ
Khám phá tính linh hoạt của tấm polystyrene trong chế tạo, xây dựng và cách nhiệt. Nhẹ, bền và có thể tùy chỉnh cho các ứng dụng vô tận!
Vai trò của vật liệu PS trong ngành công nghiệp hiện đại
Đang gặp khó khăn về hiệu quả vật liệu và chi phí? Vật liệu PS cung cấp giải pháp linh hoạt cho các ngành công nghiệp hiện đại. Khám phá cách nó nâng cao hiệu suất và tính bền vững ngay hôm nay! 
 
Top những nhà sản xuất nhựa ABS mà bạn cần biết
Khám phá các nhà sản xuất nhựa ABS hàng đầu thế giới và hiểu được tầm quan trọng của việc lựa chọn nhà cung cấp phù hợp
PBAT vs PLA: Làm sao để biết loại nhựa phù hợp?
Tìm hiểu những điểm khác biệt chính giữa PBAT vs PLA để chọn loại nhựa thân thiện với môi trường hoàn hảo cho nhu cầu và hiệu quả về chi phí của bạn!
arrow_upward