สิ่งทอป้องกันความร้อนและเปลวไฟ
เพื่อความปลอดภัยในชีวิตและทรัพย์สินจากอัคคีภัยและความร้อน หลายประเทศจึงได้ออกกฎระเบียบและมาตรฐานทดสอบประสิทธิภาพในการหน่วงไฟหรือต้านทานความร้อนสูงของผลิตภัณฑ์ต่างๆ
เพื่อความปลอดภัยในชีวิตและทรัพย์สินจากอัคคีภัยและความร้อน หลายประเทศจึงได้ออกกฎระเบียบและมาตรฐานทดสอบประสิทธิภาพในการหน่วงไฟหรือต้านทานความร้อนสูงของผลิตภัณฑ์ต่างๆ เช่น ISO ASTM NFPA เป็นต้น โดยแต่ละมาตรฐานมีข้อแตกต่างกันที่ แหล่งให้ความร้อน เชื้อเพลิง เวลาที่ใช้จ่อเปลวไฟบนชิ้นทดสอบ และลักษณะการวางชิ้นทดสอบ
1. ผ้าต้านการลามไฟ
1.1 องค์ประกอบของไฟ (Fire triangle) การที่จะเกิดไฟขึ้นได้นั้น ต้องมีองค์ประกอบ 3 อย่าง คือ
- เชื้อเพลิง (fuel) ซึ่งจะอยู่ในสภาพของแข็ง ของเหลว หรือแก๊ส
- ออกซิเจน (oxygen) ซึ่งะมีอยู่ในอากาศประมาน 21% โดยปริมาณ
- ความร้อน (heat) พอเพียงที่จะติดไฟได้
เมื่อมีองค์ประกอบทั้ง 3 ครบแล้วไฟจะเกิดลุกไหม้ขึ้นและเกิดปฎิกิริยาลูกโซ่
กระบวนการทำงานของสารตกแต่งต้านการลามไฟ คือ การทำให้วัสดุเชื้อเพลิงที่ติดไฟในองค์ประกอบทั้ง 3 แปรสภาพเป็นวัสดุที่ไม่ติดไฟหรือติดไฟได้ยากขึ้น โดยการใช้สารตกแต่งต้านการลามไฟตกแต่งสำเร็จไปบนเส้นใยของเส้นด้ายหรือผ้าผืน สารเคมีตกแต่งต้านการลามไฟมีหลากหลายประเภท เช่น กลุ่มของสารประกอบโบรมีน, กลุ่มสารประกอบฟอสเฟต, กลุ่มสารอลูมิเนียม กลุ่มของสารนาโนแคลย์ เป็นต้น โดยสารเคมีตกแต่งต้านการลามไฟจะต้องเลือกใช้ให้เหมาะสมกับชนิดของเส้นใยที่เป็นเส้นด้ายหรือผืนผ้านั้น เช่น Polyester, Cotton, T/C, CVC, Silk, Wool เป็นต้น โดยสารตกแต่งต้านการลามไฟที่นิยมมากที่สุด เนื่องจากคุณภาพที่ดี ราคาไม่แพง และ สามารถผ่านมาตราฐานต่างๆ ตามที่ลูกค้ากำหนด ได้แก่ สารในกลุ่มสารประกอบฟอสเฟต
1.2 ประเภทของสารตกแต่งต้านการลามไฟตามการใช้งานมี 3 ประเภท
1. แบบไม่ทนซัก (Non-permanent)
2. กึ่งทนซัก (Semi-permanent)
3. ทนต่อการซัก (Permanent )
ตารางแสดงชนิดสารเคมีต้านการลามไฟ
Permanence |
Chemistry |
Non-permanent |
- Ammonium bromide => All fiber
- Organic phosphorus salt => All fiber
- Inorganic phosphorus salt => All fiber
|
Semi-permanent |
- Ammonium polyphosphate and Urea
=> Cellulose fiber and its blends
|
Permanent |
- Mixtrue of Cyclic Di and Tri-phosphonates
=> Polyester fiber
|
1.3 กลไกลการทำงานของสารตกแต่งต้านการลามไฟในกลุ่ม ฟอสเฟต (phosphorus)
ตัวอย่างเช่น สาร Diammonium Phosphate (NH4)2HPO4

เมื่อ Diamonium Phosphate ถูกให้ความร้อนมากกว่า 250oC หรือถูกไฟไหม้ จะสลายตัวเองให้ ก๊าซแอมโอเนีย (NH3) และ สารประกอบของกรดฟอสฟอริกโพลิเมอร์ (poly-phosphoric acid)
สาร Poly-phosphoric acid จะเข้าไปทำปฏิกิริยากับเส้นใยของผ้า ทำให้เส้นใยหรือเชื้อเพลิงแปรสภาพเป็น แผ่นชั้นของคาร์บอน กรดฟอสฟอริกและน้ำ ซึ่งตัวแผ่นชั้นของคาร์บอนนี้เองจะเป็นส่วนสำคัญในการหยุดการเกิดปฎิกิริยาลูกโซ่ ของการลุกติดไฟขึ้น
1.4 กระบวนการในการตกแต่งสำเร็จผ้าต้านการลามไฟ
1.4.1 แบบไม่ทนซัก (Non-permanent)
1.4.2 แบบกึ่งทนซัก (Semi-permanent)
1.4.3 แบบทนซัก (Permanent)
1.4.3.1 การตกแต่งต้านการลามไฟกับเส้นใยเซลูโลสแบบทนซัก (Permanent flame retardant finishing of cellulose)
1.4.3.2 การตกแต่งต้านการลามไฟกับเส้นใยโพลิเอสเตอร์แบบทนซัก (Permanent flame retardantfinishing of PET)