کاربرد هیدروکسید آلومینیوم (ATH) به عنوان تاخیرانداز شعله در ورق های کامپوزیتی:
یکی از کاربرد هیدروکسید آلومینیوم (ATH) به عنوان تاخیرانداز شعله در ورق های کامپوزیتی است که در این مقاله ما میخوایم بیشتر در موردش توضیح بدیم : در سالهای اخیر، با گسترش صنایع مختلف، از جمله صنعت ساختمان، توسعه و معرفی مواد مصرفی جدید با خواص بهبود یافته، همراه مورد توجه بوده است. در این راستا، صنعت تولید ورقهای کامپوزیت، سیم و کابل، رنگ و رزین و … با هدف افزایش ایمنی، تسریع در فرآیند نصب، کاهش وزن سازه و ایزولاسیون نسبت به صدا و حرارت، ضمن توجه به زیبایی ساختمان توسعه قابل توجهی داشته است. از سوی دیگر، با افزایش توجه نسبت به ایمنی ساختمان، از جمله سطح ایمنی در برابر حریق، و پیشگیری از تکرار حوادث خسارت بار، بهبود مقاومت مصالح بکار رفته در صنعت ساختمان در برابر حریق، بیش از پیش احساس میشود. در پاسخ به این نیاز، انواع سازه های کامپوزیتی و سیم وکابل های مقاوم در برابر حریق به بازار مصرف عرضه شده است. با توجه به اینکه بخش اصلی ساختار چنین محصولاتی را یک لایه پلیمری تشکیل میدهد، افزایش مقاومت لایه مذکور نسبت به اشتعال پذیری، از اهمیت ویژهای برخوردار است. بطور مثال، در صنعت تولید ورقهای کامپوزیتی لازم است هسته چنین ورقهایی علاوه بر مقاومت در برابر اشتعال پذیری در یک زمان معین، کمترین میزان تولید دود و بخارات سمی و همچنین قطرات مذابِ روان را ،که عاملی برای توسعه حریق است، ایجاد کند. این ملزومات، در کنار توجه به فرآیند پذیری و مقرون به صرفه بودن تولید از نظر اقتصادی، دانش و تجربه کافی را میطلبد.
در سایه عدم تولید مطلوب این مواد در داخل کشور، طبق آمار رسمی گمرک جمهوری اسلامی ایران، درسالهای اخیر مقادیر قابل توجهی از کامپاندهای پلیمری، جهت تهیه و تولید انواع محصولات مقاوم به حریق به کشور وارد شده است، که با توجه به شرایط اقتصادی فعلی، علاوه بر خروج ارز از کشور، منجر به تحمل هزینه های گزاف توسط تولید کنندگان این صنعت گردیده است. در این راستا، شرکت کیمیا ابتکار پویش پارس با آگاهی از دانش کاربردی روز دنیا و تکیه بر توان و تخصص نیروهای خود، قدمهای بزرگی در راستای داخلی سازی و رفع نیاز صنایع مختلف برداشته است. اکنون این مجموعه توانسته است با تولید پودر هیدروکسید آلومینیوم با ذرات ریز، امکان تولید کامپاندهای مقاوم در برابر حریق، با استفاده از مواد اولیه 100% داخلی، را برای صنایع کامپاند و تولید کنندگان کامپوزیت فراهم آورد. این امر میتواند مبنای توسعه همکاریهای فی مابین، با تمامی واحدهای تولید کننده مستربچ و کامپاند، ورق های فایبرگلاس، سیم و کابل و … قرار گیرد. پودر هیدروکسید آلومینیوم تولید شده توسط این شرکت، علاوه بر تولید آن در داخل کشور، دارای خلوص بالا، مقاومت مطلوب در برابر حریق، فرآیند پذیری مناسب و قیمت تمام شده اقتصادی بوده و همچنین دارای قابلیت تغییرات احتمالی و تطبیق با شرایط خطوط تولید مصرف کننده میباشد. بدیهی است، تولید آمیزه های تاخیر انداز شعله، علاوه بر رفع نیاز واحدهای تولید کننده داخلی، میتواند موجب فراهم نمودن بازارهای خارجی، به منظور رفع نیاز کشورهای گردد.
عموما تاخیراندازهای شعله مصرفی در صنایع پلیمر و رنگ با هدف کند کردن سرعت توسعه آتش و ایجاد فرصت مناسب برای کنترل حریق به این مواد اضافه میشوند. هر کدام از انواع مختلف تاخیر اندازهای شعله با یک مکانیسم خاص می توانند باعث پیشگیری از توسعه حریق شوند. برخی از آنها باعث ایجاد لایه زغال سطحی می شوند، برخی دیگر با تولید گازهای غیر قابل اشتعال موجب رقیق کردن گازهای شعله ور در سطح قطعه میشوند و برخی دیگر با جذب حرارت، آن را صرف فرایندهای گرماگیر میکنند تا دمای سطح قطعه را کاهش دهند. در این میان هیدروکسید آلومینیوم، به عنوان یک تاخیر انداز شعله معدنی، می تواند در اثر حرارت در دمایی حدود 180 درجه سانتیگراد، تجزیه شده و بخار آب تولید کند. در واقع حدود 30 درصد از وزن هیدروکسید آلومینیوم را آب ساختاری تشکیل میدهد که در اثر حرارت آزاد میشود و موجب خنک شدن سطح قطعه میگردد. این امر میتواند توسعه حریق را کند کند. لازم به ذکر است که نحوه توزیع ذرات هیدروکسید آلومینیوم که کاملا به شرایط فرآیندی وابسته است، می تواند نقش مهمی در اثر بخشی این ماده بعنوان یک تاخیر انداز شعله داشته باشد. در این راستا، استفاده از عوامل اصلاح سطحی ذره نظیر سیلانها یا اسیدهای بلند زنجیر آلی، در نحوه توزیع موثر است. همچنین اندازه ذرات پودر هیدروکسید آلومینیوم هم بسیار دارای اهمیت است. اصلا ذرات کوچکتر نتیجه بهتری را حاصل می کنند و می توان در درصد مصرف کمتر به سطح مطلوب تری از خواص مقاومت در برابر حریق ، ضمن حفظ فیزیکی و مکانیکی، رسید.
کاربرد هیدروکسید آلومینیوم (ATH) بعنوان یک تاخیر انداز شعله باید دقت داشت که این ماده دارای منشا معدنی از خاک بوکسیت است و در میان عوامل مختلف تاخیر انداز شعله دارای کمترین قیمت است. لذا، در تولید آمیزه های ضد حریق، این ماده در اولویت قرار دارد. نکته مهم دیگر، توجه به تاثیر این ماده در خواص مکانیکی است. از آنجا که پودر هیدروکسید آلومینیوم دارای منشا معدنی است، افزودن این ماده قطعا بر روی خواص مکانیکی و ریولوژیکی آمیزه ها موثر است، چنانچه سایر فیلرهای معدنی نیز اثر مشابهی دارند.
شکل زیر نحوه تجزیه هیدروکسید آلومینیوم و تولید بخار آب را نشان میدهد.
هیدروکسید آلومینیوم در انواع آمیزهای پلیمری در صنایع مستربچ و کامپاند، رنگ و رزین ، کامپوزیت، مقره سازی ، سیم و کابل و … به عنوان عامل تاخیر انداز شعله کاربرد دارد. شرکت کیمیا ابتکار پویش پارس، در سالهای اخیر کوشیده است تا با درک نیاز صنایع تولید کننده داخلی پودر هیدروکسید آلومینیوم را در گریدهای مختلف تولید کند. گریدهای مختلف بسته به نوع کاربرد و نوع پلیمر مصرفی، مورد استفاده قرار می گیرند.
