Zinc Borate ၏ မီးခိုးနှိမ်နင်းမှု ယန္တရားက ဘာလဲ

မီးဘေးကင်းရေးသိပ္ပံတွင် "မီးခိုးနှိမ်နင်းခြင်း" နှင့် "မီးမလောင်ခြင်း" သည် အညီအမျှအရေးကြီးသော်လည်း အဓိကရည်ရွယ်ချက်များအဖြစ် မတူညီသော ယန္တရားများရှိသည်။သွပ် borate(ဥပမာအဖြစ် အများဆုံးအသုံးအများဆုံး 2ZnO·3B₂O₃·3.5H₂O) ကို ထိရောက်သော မီးခိုးထုတ်ခြင်းဆိုင်ရာ ပေါင်းစပ်ညှိနှိုင်းပေးသူအဖြစ် ကျယ်ပြန့်စွာ အသိအမှတ်ပြုပါသည်။ ၎င်း၏ထူးခြားသောစွမ်းဆောင်မှုသည် လုပ်ဆောင်ချက်တစ်ခုတည်းကြောင့်မဟုတ်ဘဲ၊ ပေါင်းစပ်ဓာတ်အဆင့်နှင့် ဓာတ်ငွေ့အဆင့်တွင် တစ်ပြိုင်နက်ဖြစ်ပေါ်သည့် ဘက်စုံအဆင့်၊ ဓာတုဗေဒနှင့် ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာပေါင်းစပ်ပေါင်းစပ်မှု၏ရလဒ်ဖြစ်ပြီး လောင်ကျွမ်းမှုဖြစ်စဉ်တစ်ခုလုံးကို လည်ပတ်စေသည်။ ဤဆောင်းပါးသည် "သုံးဖက်မြင်မီးခိုးနှိမ်နင်းရေးကွန်ရက်" ကိုတည်ဆောက်ခြင်းဖြင့် အရင်းအမြစ်မှ မီးခိုးထုတ်လွှတ်မှုကို ထိန်းချုပ်နည်းကို စနစ်တကျ ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာပါမည်။

I. အဓိကနားလည်မှု- မီးခိုးငွေ့ကို နှိမ်နင်းခြင်းနှင့် မီးမလောင်ခြင်းကြား ယန္တရား ကွဲပြားခြင်း။

ပထမဦးစွာ၊ မီးခိုးသည် အဓိကအားဖြင့် ကာဗွန်အမှုန်အမွှားများ (ကျပ်ခိုး) နှင့် ဖွဲ့စည်းထားသည့် ပိုလီမာများ မပြည့်စုံသော လောင်ကျွမ်းမှုမှ ထုတ်ပေးသော နို့ရည်ကြည် အမှုန်အမွှားများ နှင့် ဖွဲ့စည်းထားသည်ကို ရှင်းလင်းသင့်သည်။ ထို့ကြောင့် မီးခိုးထုတ်ခြင်း၏ အဓိကအချက်မှာ-

1. ပြီးပြည့်စုံသော ဓာတ်တိုးမှုကို မြှင့်တင်ပေးပြီး ကာဗွန်အမှုန်များ ထုတ်လုပ်မှုကို လျှော့ချပေးသည်။

2. ကာဗွန်အမှုန်အမွှားများ လွတ်မြောက်ခြင်းမှ ကာကွယ်ရန် ဖမ်းယူပြင်ဆင်ပါ။

3. အော်ဂဲနစ် မငြိမ်မသက်ဖြစ်စေသော အရာများကို လျှော့ချရန် လောင်ကျွမ်းမှု တုံ့ပြန်မှုလမ်းကြောင်းကို ပြောင်းလဲပါ။

သွပ် borate သည် ဤအချက်သုံးချက်တွင် ၎င်း၏စနစ်တကျ မီးခိုးငွေ့နှိမ်နင်းရေး ပရောဂျက်ကို ဖော်ဆောင်နေသည်။

II စင်မြင့်မီးခိုးနှိမ်နင်းရေးယန္တရားကို နက်နဲစွာ ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်း။

သွပ် borate ၏ မီးခိုးနှိမ်နင်းခြင်းအကျိုးသက်ရောက်မှုကို အပူချိန် မောင်းနှင်သည့် စဉ်ဆက်မပြတ် အဆင့်သုံးဆင့်ဖြင့် ရှင်းရှင်းလင်းလင်း ပိုင်းခြားနိုင်သည်၊ ၎င်းသည် သာမိုဂရာဝီမက်ထရစ် အနီအောက်ရောင်ခြည် spectroscopy (TGA-FTIR) နှင့် cone calorimeter တို့ကို အသုံးပြု၍ မီးခိုးသိပ်သည်းဆ စမ်းသပ်ခြင်းမှတဆင့် တိကျစွာ အတည်ပြုနိုင်သည်။

အဆင့် 1- အပူချိန်နိမ့်သော ရေဓာတ်ခန်းခြောက်ခြင်းနှင့် "အအေးခံခြင်း" အကျိုးသက်ရောက်မှု (~290°C -350°C)

ဤအပူချိန်အတိုင်းအတာတွင် zinc borate သည် ၎င်း၏ကြည်လင်သောရေကို ထုတ်လွှတ်သည်-

· ယန္တရားနှင့် လုပ်ဆောင်ချက်-

· အအေးခံခြင်း- ရေငွေ့ပျံခြင်းသည် ပိုလီမာမက်ထရစ်ကို ထိရောက်စွာ အေးမြစေကာ ၎င်း၏ အပူပြိုကွဲမှုကို နှေးကွေးစေကာ လောင်ကျွမ်းနိုင်သော ဓာတ်ငွေ့များနှင့် မီးခိုးရှေ့ပြေးပရိုဆက်ဆာများ၏ ထုတ်လုပ်မှုနှုန်းကို လျှော့ချပေးသည်။

· ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ ပျော့ပျောင်းခြင်း- ထွက်လာသော ရေငွေ့သည် မီးလောင်ကျွမ်းမှုဇုန်ရှိ မတည်ငြိမ်သော pyrolysis ထုတ်ကုန်များနှင့် အောက်ဆီဂျင်ပါဝင်မှုကို ပျော့ပျောင်းစေကာ လောင်ကျွမ်းခြင်းကို တားဆီးပေးရုံသာမက အချို့သော condensable volatile components များ၏ gas-phase oxidation ကိုလည်း မြှင့်တင်ပေးကာ ၎င်းတို့ကို အိုးမဲထက် CO ₂ နှင့် H₂O အဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲလိုစိတ်ပိုရှိစေသည်။

အဆင့် 2- သွန်းသောဖန်သားလွှာဖွဲ့စည်းခြင်းနှင့် "ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာလွှမ်းခြုံမှု/ဓာတ်တိုးဆန့်ကျင်ပစ္စည်း" အကျိုးသက်ရောက်မှု (~350°C-500°C)

ဤသည်မှာ ဇင့်ဘိုရတ်ဖြင့် မီးခိုးများကို နှိမ်နင်းရာတွင် အရေးကြီးဆုံး အဆင့်ဖြစ်သည်။ ရေဓာတ်ခန်းခြောက်ပြီးနောက်၊ ဇင့် metaborate (2ZnO·3B₂O₃) အရည်ပျော်သွားကာ ပိုလီမာ၏မျက်နှာပြင်နှင့် ကာဗွန်အလွှာကို ဖုံးအုပ်ကာ ပျစ်သော၊ မစိမ့်ဝင်နိုင်သော ဘိုရွန်သွပ်အောက်ဆီဂျင်ဖန်သားအရည်ပျော်သွားပါသည်။

· ယန္တရားနှင့် လုပ်ဆောင်ချက်-

1. ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာအတားအဆီးနှင့် ဖမ်းယူမှု- ဤသွန်းသောဖန်အလွှာသည် ကာဗွန်အမှုန်အမွှားများ (ကျပ်ခိုး) နှင့် ကတ္တရာစေးကဲ့သို့သော ကာဗွန်အမှုန်အမွှားများကို ထိရောက်စွာဖမ်းယူကာ ထုပ်ပိုးကာ ပိုလီမာကိုယ်ထည်မှ လွတ်မြောက်ကာ နို့ဆီအဆင့်တွင်ပိတ်ကာ မီးခိုးငွေ့များထွက်လာခြင်းမှ ကာကွယ်ပေးသည်။

2. Catalytic oxidation- Molten borates သည် အလွန်ကောင်းမွန်သော ဓာတ်တိုးဓာတ်ကူပစ္စည်းဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် နို့ဆီဓာတ်ငွေ့အဆင့်မျက်နှာပြင်တွင် ဖမ်းယူထားသော ကာဗွန်အမှုန်အမွှားများနှင့် အော်ဂဲနစ်အပိုင်းအစများ၏ နက်နဲသောဓာတ်တိုးမှုကို ဓါတ်တိုးဆန့်ကျင်စေပြီး ၎င်းတို့ကို CO ₂ အဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲပေးကာ အရင်းအမြစ်မှ ဖြစ်နိုင်ချေရှိသော မီးခိုးများကို တိုက်ရိုက် "ဖယ်ရှားပစ်ခြင်း" ပေးနိုင်သည်။

3. မီးသွေးဖွဲ့စည်းခြင်းကို မြှင့်တင်ခြင်း- ဤဖန်အလွှာသည် တိုးချဲ့ထားသော char အလွှာ၏ ဖွဲ့စည်းပုံကို တည်ငြိမ်စေပြီး မြှင့်တင်ပေးနိုင်သည်။ ပိုမိုပြီးပြည့်စုံသော char အလွှာသည် မီးခိုးထုတ်လွှတ်မှုကို သွယ်ဝိုက်သောနည်းဖြင့် pyrolysis လောင်ကျွမ်းစေသော ဓာတ်ငွေ့ထုတ်လွှတ်မှုကို လျော့နည်းစေသည်ဟု ဆိုလိုသည်။

အဆင့် 3- အစိုင်အခဲအဆင့် အကြွင်းအကျန်များ၏ "တည်ငြိမ်သော အတားအဆီး" သက်ရောက်မှု (> 500 ℃)

မြင့်မားသောအပူချိန်တွင်၊ စနစ်သည် နောက်ဆုံးတွင် တည်ငြိမ်သော၊ စိမ့်ဝင်သော်လည်း ခိုင်ခံ့သော အကြွင်းအကျန်အလွှာကို ဖွဲ့စည်းသည်။သွပ် borate/carbon/metal oxide ပေါင်းစပ်ကြွေထည်များ။

· စက်ယန္တရားနှင့် လုပ်ဆောင်ချက်- ဤကျန်နေသောအလွှာသည် အလွန်မြင့်မားသော အပူဓာတ်တည်ငြိမ်မှုရှိပြီး အပူခံကာရံမှုအတားအဆီးအဖြစ် ဆောင်ရွက်နိုင်ပြီး အတွင်းပစ္စည်းများ ထပ်မံပြိုကွဲခြင်းနှင့် နောက်ပိုင်းတွင် မီးခိုးများကို တားဆီးနိုင်ပြီး မီးခိုးနှိမ်နင်းမှု၏ ရေရှည်ထိရောက်မှုကို အာမခံပါသည်။

III ပေါင်းစပ်အကျိုးသက်ရောက်မှု- ဟေလိုဂျင်များနှင့် သတ္တုဟိုက်ဒရောဆိုဒ်များနှင့် အပြန်အလှန်အကျိုးသက်ရောက်မှု

သွပ် borate ၏ မီးခိုးကို နှိမ်နင်းနိုင်စွမ်းသည် အခြားသော မီးမလောင်စေသော အတားအဆီးများနှင့် ပေါင်းစပ်သောအခါတွင် ၎င်း၏ ပင်မတန်ဖိုးကို ပေါင်းစပ်သည့် အေးဂျင့်အဖြစ် ထင်ဟပ်စေသည်။

· ဟေလိုဂျင်များနှင့် ပေါင်းစပ်အကျိုးသက်ရောက်မှု (ဥပမာ PVC တွင် Cl ကဲ့သို့)။

· ဟေလိုဂျင်နယ်ထားသောစနစ်များတွင် ဇင့်ဘိုရတ်သည် ဇင့်ကလိုရိုက် (ZnCl ₂) နှင့် ဘိုရွန်အောက်စီကလိုရိုက်ကိုထုတ်လုပ်ရန် ထုတ်လွှတ်သော ဟိုက်ဒရိုဂျင် halides (HCl) နှင့် ဓာတ်ပြုနိုင်သည်။

· ZnCl ₂ သည် ပိုလီမာများ (ဥပမာ PVC ကဲ့သို့) ၏ crosslinking နှင့် aromatization တုံ့ပြန်မှုများကို အားကောင်းစေသော အားကောင်းသည့် Lewis acid ဓာတ်ကူပစ္စည်းဖြစ်ပြီး၊ သိပ်သည်းသော char အလွှာ (ဆိုလိုသည်မှာ "catalytic char") ကို အစောပိုင်းအဆင့်တွင် အိုးမဲများဖြစ်ပေါ်ခြင်းကို ဟန့်တားပေးပါသည်။ ၎င်းသည် ဂန္ထဝင် "ဘိုရွန်သွပ်ဟလိုဂျင်" ternary synergistic မီးခိုးနှိမ်နင်းရေးယန္တရားဖြစ်သည်။

· သတ္တုဟိုက်ဒရောဆိုဒ် (ATH/MDH) နှင့် ပေါင်းစပ်အကျိုးသက်ရောက်မှု။

· zinc borate ၏ ပြိုကွဲပျက်စီးသည့် အပူချိန်နှင့် ATH/MDH အကြား ကောင်းမွန်သော ဆက်စပ်မှုရှိပါသည်။ ATH/MDH သည် အပူကို ပြိုကွဲစေပြီး စုပ်ယူကာ ရေဓာတ်ခမ်းခြောက်စေကာ မီးခိုးများကို နိမ့်သောအပူချိန် (~200-300 ℃) တွင် တားဆီးပေးကာ zinc borate သည် ပိုမိုမြင့်မားသော အပူချိန် (~300-500 ℃) တွင် ဆက်လက်လုပ်ဆောင်နေချိန်တွင် "အပူချိန်ထပ်ဆင့်ပို့မှု" အဖြစ် ဖွဲ့စည်းကာ မီးခိုးနှိမ်နင်းမှု အာနိသင်တစ်ခုလုံး၏ ထိရောက်သော အပူချိန်အတိုင်းအတာကို ချဲ့ထွင်သည်။

IV ဆေးလိပ်ငွေ့ နှိမ်နင်းမှု ထိရောက်မှုကို ထိခိုက်စေသော အဓိကအချက်များ

1. အမှုန်အမွှားအရွယ်အစားနှင့် ပျံ့လွင့်မှု- အလွန်ကောင်းမွန်ပြီး ညီညီစွာ ပြန့်ကျဲနေသော ဇင့်ဘိုရိတ်သည် ပိုမိုကြီးမားသော တုံ့ပြန်မှု သီးခြားမျက်နှာပြင်ဧရိယာကို ပေးစွမ်းနိုင်ပြီး သွန်းသောဖန်အလွှာကို ပိုမိုလျင်မြန်စွာနှင့် ပိုမိုထူထပ်ကာ ဖုံးအုပ်နိုင်ကာ မီးခိုးထုတ်လွှတ်မှု ထိရောက်မှု ပိုမိုမြင့်မားသည်။

2. ရေဓါတ်အခြေအနေ- trihydrate၊ monohydrate နှင့် anhydrous zinc borate တို့၏ ဆွေးမြေ့သောအပူချိန်နှင့် အရည်ပျော်သည့်အပြုအမူတို့သည် ကွဲပြားကြပြီး ပေါင်းစပ်ပေါင်းစပ်မှုကို ပိုကောင်းအောင်ပြုလုပ်ရန် ပေါ်လီမာမက်ထရစ်၏ ပြိုကွဲပျက်စီးသည့်အပူချိန်ပေါ်မူတည်၍ ကိုက်ညီသောရွေးချယ်မှုကို ပြုလုပ်သင့်သည်။

3. ထပ်တိုးပမာဏ- အကောင်းဆုံးသော ထပ်လောင်းပမာဏ window တစ်ခုရှိပါသည်။ စဉ်ဆက်မပြတ်နှင့် ထိရောက်သော လွှမ်းခြုံလွှာကို ဖွဲ့စည်းရန် အလွန်နည်းပါသည်။ အလွန်အကျွံတန်ဖိုးများသည် ပစ္စည်းများ၏စက်ပိုင်းဆိုင်ရာဂုဏ်သတ္တိများကို ထိခိုက်စေနိုင်ပြီး မီးခိုးထုတ်ခြင်း၏ထိရောက်မှုကို သိသိသာသာတိုးတက်ကောင်းမွန်လာမည်မဟုတ်ပေ။

V. စွမ်းဆောင်ရည် အတည်ပြုခြင်း- ယန္တရားမှ ဒေတာအထိ

Cone calorimeter စမ်းသပ်ခြင်းသည် မီးခိုးငွေ့နှိမ်နင်းခြင်းစွမ်းဆောင်ရည်ကို တိုင်းတာရန်အတွက် ရွှေစံနှုန်းဖြစ်သည်။ အရည်အသွေးမြင့် ဇင့်ဘရိတ်ပိုလီမာပစ္စည်းများကို ထည့်သွင်းခြင်းသည် များသောအားဖြင့် အောက်ပါဒေတာပြောင်းလဲမှုများကို ဖြစ်စေသည်-

· သီးခြားမျိုးသုဉ်းခြင်းနယ်မြေ (SEA) နှင့် မီးခိုးထွက်နှုန်း (SPR) သည် သိသိသာသာ (30% -60%) အထိ လျော့ကျသွားသည်။

· စုစုပေါင်း မီးခိုးထုတ်လွှတ်မှု (TSR) သိသိသာသာ လျော့ကျသွားသည်။

·ကျန်ရှိသောကာဗွန်၏အသေးစားဖွဲ့စည်းပုံ (SEM စူးစမ်းလေ့လာခြင်း) သည် ပိုသိပ်သည်းခြင်း၊ စဉ်ဆက်မပြတ်နှင့် ဖန်သားမျက်နှာပြင်ဖွဲ့စည်းပုံကို ပြသသည်။

နိဂုံး- "စနစ်တကျ" မီးခိုးထိန်းချုပ်မှု အစီအစဉ်

အချုပ်အားဖြင့်ဆိုရသော် မီးခိုးကို နှိမ်နင်းသည့် ယန္တရားဖြစ်သည်။သွပ် borateဓာတုတုံ့ပြန်မှုတစ်ခုတည်း၏ ရိုးရှင်းသောရလဒ်မဟုတ်သော်လည်း ဂရုတစိုက်ဒီဇိုင်းထုတ်ထားသည့် "အဆင့်စုံကာကွယ်ရေးစနစ်"

· အစောပိုင်းအဆင့် (endothermic dilution): ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာနှင့် ဓာတုဗေဒနည်းလမ်းများဖြင့် မီးခိုးရှေ့ပြေးနမိတ်များ ထုတ်လုပ်မှုကို နှောင့်နှေးစေသည်။

· အလယ်အလတ်အဆင့် (အရည်ပျော်ဓာတ်ပြုခြင်း)- ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ ထောင်ချောက်နှင့် ဓာတုဓာတ်ပြုခြင်းမှတစ်ဆင့် ကြားခံရှိ မီးခိုးမှုန်များကို ဖမ်းယူ၍ ပြောင်းလဲပါ။

· နောက်ပိုင်းအဆင့် (တည်ငြိမ်သောအတားအဆီး)- တည်ငြိမ်သောကျန်ရှိသောကာဗွန်ကိုဖွဲ့စည်းခြင်းဖြင့်၊ ၎င်းသည် စဉ်ဆက်မပြတ်မီးခိုးငွေ့ထွက်ခြင်းကို ကာကွယ်ပေးသည်။

၎င်းသည် "ပေါင်းစပ်အေးဂျင့်" ၏အခန်းကဏ္ဍကို အပြည့်အ၀ထည့်သွင်းပေးသည် - ၎င်းသည် ဟာလိုဂျင်ကင်းစင်သောစနစ်များတွင် အစွမ်းထက်သောမီးခိုးနှိမ်နင်းမှုလုပ်ဆောင်ချက်ကို လွတ်လပ်စွာလုပ်ဆောင်နိုင်ပြီး၊ halogenated သို့မဟုတ် inorganic ဖြည့်သွင်းသည့်စနစ်များရှိ အခြားသောအစိတ်အပိုင်းများနှင့် ဓာတုတုံ့ပြန်မှုများမှတစ်ဆင့် စနစ်၏အလုံးစုံမီးခိုးမထွက်ခြင်းနှင့် မီးငြှိမ်းသတ်ခြင်းထိရောက်မှုကိုလည်း မြှင့်တင်နိုင်သည်။

ထို့ကြောင့်၊ ပိုမိုမြင့်မားသောမီးဘေးကင်းရေးအဆင့်ကိုလိုက်စားသောပစ္စည်းဒီဇိုင်နာများအတွက် (လောင်ကျွမ်းနိုင်သောမဟုတ်ရုံသာမကမီးခိုးနည်းခြင်းနှင့်အဆိပ်သင့်မှုနည်းသော)၊ ဇင့်ဘိုရက်သည် ရွေးချယ်စရာမဟုတ်သော်လည်း လောင်ကျွမ်းမှုဓာတုဗေဒဆိုင်ရာကမ္ဘာလုံးဆိုင်ရာရှုထောင့်အပေါ်အခြေခံ၍ လိုအပ်သောရွေးချယ်မှုတစ်ခုဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် passive flame retardant မှတက်ကြွသော၊ သန့်ရှင်းပြီး မီးခံနိုင်ရည်ရှိသောအထိ အဆင့်မြင့်ဒီဇိုင်း concept ကိုကိုယ်စားပြုသည်။

သင်၏ ပိုလီမာပစ္စည်းများသည် တင်းကျပ်သော မီးခိုးအဆိပ်သင့်မှု စံနှုန်းများ (ဥပမာ EN 45545၊ NFPA 130) ကို လိုက်နာရန် လိုအပ်ပါသလား။ သွပ် borate ၏ အကောင်းဆုံး မော်ဒယ်ရွေးချယ်မှု၊ ပေါင်းစပ်အစီအစဥ်များ ဒီဇိုင်း၊ ကာလိုရီမီတာ အစုံအလင်၏ မီးခိုးနှိမ်နင်းမှု စွမ်းဆောင်ရည်ကို အတည်ပြုခြင်းအထိ၊ သင့်ထုတ်ကုန်သည် ဘေးကင်းရေးနှင့် ပတ်ဝန်းကျင် ကာကွယ်ရေး အတိုင်းအတာတွင် ခေါင်းဆောင်မှုနှစ်ခုရရှိစေရန် ကူညီပေးနိုင်ပါသည်။