فناوری ضد آتش کردن منسوجات

فناوری ضد آتش کردن منسوجات (Flame Retardant Textiles)

فناوری ضد آتش کردن منسوجات مجموعه‌ای از روش‌ها و مواد است که باعث می‌شود پارچه در برابر شعله دیرتر واکنش نشان دهد، دیر بسوزد، شعله را گسترش ندهد یا حتی پس از حذف منبع آتش، خاموش شود. این فناوری به صورت مستقیم با ایمنی فردی، صنعتی و ساختمانی مرتبط است و در بسیاری از حوزه‌ها (لباس‌های کار، پرده‌های هتل، مبلمان، تجهیزات بیمارستانی، پوشاک نظامی و ورزشی) استفاده می‌شود.


🔥 هدف فناوری ضد آتش چیست؟

هدف اصلی این فناوری کاهش خطر سوختن، کاهش سرعت گسترش شعله و جلوگیری از انتقال آتش روی پارچه است.
پارچه‌های ضد آتش:

  • دیرتر مشتعل می‌شوند

  • شعله را آهسته‌تر پخش می‌کنند

  • پس از برداشتن منبع شعله، خاموش می‌شوند

  • دود و گازهای سمی کمتری تولید می‌کنند (در صورت استفاده از فناوری‌های نوین)

📌 روش‌های ضد آتش کردن منسوجات

1️⃣ فناوری ضد آتش ذاتی (Inherent Flame Resistance)

در این روش، الیاف به طور ذاتی ضد آتش هستند؛ یعنی ساختار مولکولی آنها نمی‌سوزد یا دیر می‌سوزد.

نمونه‌ها:

  • آرامیدها مثل Nomex و Kevlar

  • پلی‌اکریلیک‌های تغییر یافته (Modacrylic)

  • الیاف کربنی

🔹 ویژگی‌ها:

  • طول عمر بسیار بالا

  • شست‌وشوی مکرر → بدون از دست دادن خاصیت

  • مقاومت حرارتی عالی

  • مناسب برای آتش‌نشانی، ارتش، صنایع نفت و گاز

2️⃣ روش تکمیل شیمیایی (Flame Retardant Finishing)

در این روش پارچه پس از تولید، با مواد شیمیایی ضد آتش پوشش داده می‌شود.

شیوه‌های اجرا:

  • پد-خشک-کیور (Pad-Dry-Cure): پارچه آغشته → خشک → تثبیت حرارتی

  • پاشش (Spray): استفاده سریع در صنایع ساختمانی و مبلمان

  • 浸‌گذاری (Dip coating): نفوذ عمیق مواد به الیاف

مواد رایج:

  • ترکیبات فسفر (Phosphorus-based FR)

  • مواد ازت‌دار

  • هالوزن‌ها (کم‌کاربرد به دلیل مسائل محیطی)

  • ترکیبات سیلیکونی و نانو (نسل جدید)

🔹 مزایا:

  • هزینه کمتر نسبت به الیاف ذاتی

  • امکان اعمال بر روی پنبه، پلی‌استر و مخلوط‌ها

🔹 چالش‌ها:

  • احتمال کاهش عملکرد بعد از شستشو

  • احتمال کاهش نرمی پارچه

  • تاثیر زیست‌محیطی برخی مواد


3️⃣ فناوری نانو و پوشش‌های پلی‌مرهای پیشرفته

نسل جدید ضد آتش بر پایه نانوذرات، پلیمرهای مقاوم حرارت و مواد دیرگداز نوین توسعه یافته است.

مثال‌ها:

  • پوشش‌های نانوسیلیکون → تشکیل لایه سرامیکی مقاوم

  • نانوگرافن و پلیمرهای گرافنی → دیرسوزی و هدایت حرارتی کنترل‌شده

  • پوشش‌های متورم‌شونده (Intumescent) → با گرما پف کرده و سد محافظ ایجاد می‌کنند

🔹 مزایا:

  • وزن کم، انعطاف عالی

  • غیرسمی و کم‌دود

  • سازگار با پوست و محیط زیست


💡 مکانیسم‌های ضد آتش چگونه عمل می‌کنند؟

🔸 1. ایجاد لایه محافظ کربنی

در دماهای بالا، پوشش به کربن سخت تبدیل می‌شود و مانند سپر، الیاف را از شعله دور نگه می‌دارد.

🔸 2. آزاد کردن گازهای غیرقابل اشتعال

برخی مواد N2، CO2 یا بخار آب آزاد می‌کنند که اکسیژن را کاهش داده و شعله را خفه می‌کند.

🔸 3. تغییر ساختار پلیمر

الیاف در اثر گرما به جای سوختن، ذغال می‌شوند و از گسترش آتش جلوگیری می‌کنند.

🔸 4. کاهش تولید دود

در پوشش‌های پیشرفته، فرآیند تجزیه کنترل‌شده است و دود شیمیایی کمتر تولید می‌شود.


🧪 استانداردهای آزمایش پارچه ضد آتش

در صنعت نساجی، عملکرد ضد آتش با تست‌های استاندارد بررسی می‌شود:

  • ISO 15025 — تست شعله عمودی

  • ISO 11612 — لباس‌های حفاظت در برابر حرارت و شعله

  • NFPA 2112 — لباس‌های صنایع نفت و گاز

  • NFPA 701 — منسوجات پرده‌ای و معماری

  • ASTM D6413 — اندازه‌گیری پس‌سوزی و پس‌درخشش

در این تست‌ها مواردی مانند:

  • میزان پس‌سوزی

  • طول سوختگی

  • مقدار ذغال‌شدگی

  • انتشار قطره‌های ذوب‌شده بررسی می‌شود.

📦 کاربردهای منسوجات ضد آتش

🔹 صنایع نفت، گاز و پتروشیمی

لباس‌های محافظ کارکنان پالایشگاه‌ها و پتروشیمی باید FR واقعی باشند.

🔹 آتش‌نشانی

لباس‌های چندلایه آرامیدی، محافظ شعله و حرارت شدید هستند.

🔹 بیمارستان‌ها و مراکز درمانی

پرده‌ها، ملحفه‌ها و یونیفرم‌ها برای جلوگیری از گسترش آتش.

🔹 هتل‌ها، سالن‌ها و سینماها

پرده‌ها، روکش مبل و موکت‌ها باید دارای استاندارد ضد آتش باشند.

🔹 مبلمان خانگی و اداری

پارچه‌های ضد آتش در مبلمان از خسارات جانی جلوگیری می‌کنند.


👨‍🔬 نکات مهم هنگام انتخاب پارچه ضد آتش

  • صرف “نسوز بودن” کافی نیست؛ استاندارد تست اهمیت دارد.

  • پوشاک FR باید قابل تنفس، سبک و راحت باشد.

  • خاصیت ضد آتش بعد از شستشو نباید به‌طور قابل توجهی کاهش یابد.

  • در پروژه‌های معماری، عدم انتشار دود سمی ضروری است.

  • استفاده از تأمین‌کننده معتبر (مانند شرکت‌های تخصصی در نساجی) کیفیت محصول را تضمین می‌کند.


✨ نتیجه‌گیری

فناوری ضد آتش کردن منسوجات گامی حیاتی در ارتقای ایمنی صنایع مختلف است.
این فناوری از دو مسیر انجام می‌شود: 1️⃣ الیاف ذاتی مقاوم به شعله
2️⃣ تکمیل شیمیایی (سنتی، نانو، یا پوشش‌های مدرن)

با رعایت استانداردهای جهانی و استفاده از تکنولوژی‌های نوین، می‌توان محصولی با عمر طولانی، حداقل دود، حداقل گسترش آتش و ایمنی بالا تولید کرد.