Mas Mahalaga Na Ngayon ang Kaligtasan sa Sunog – Ano ang Ginagawa Natin Tungkol Dito?

Mga Flame Retardant para Bawasan ang Panganib ng Sunog

Sa kasalukuyang mga wildfire na nagwawasak ng buong mga kapitbahayan sa Los Angeles, o kamakailan lamang sa Hawaii, malinaw kung bakit dapat itaguyod ang anumang teknolohiya na makakatulong sa pagpigil o pagpapabagal ng sunog.

Maraming anggulo ang maaaring pagtuunan upang harapin ang isyung ito. Mula sa mas mahusay na paggamit ng datos hanggang sa iba’t ibang materyales sa konstruksyon, o iba’t ibang pamamahala ng tubig at mga kagubatan.

Gayunpaman, patuloy pa rin tayong gagamit ng maraming nasusunog na materyales sa ating pang-araw-araw na buhay, dahil napakaraming kapaki-pakinabang na produkto ang nasusunog.

Isa pang posibilidad ay ang paggamit ng fire retardants, mga kemikal na nagbabawas ng panganib na magliyab at ng bilis kung saan ang sunog ay nawawalan ng kontrol. Maaari itong magdala ng malaking pagbabago, dahil ang mas mabagal na sunog ay mas malamang na mapatay nang maaga o magbigay ng mas maraming oras para sa mga bumbero na makarating at dalhin ang tamang kagamitan.

Isang suliranin ay maraming flame retardant na kemikal ay medyo nakakalason, kaya hindi praktikal para sa maraming aplikasyon. Isang halimbawa ay ang anumang bagay na madalas humahawak sa balat ng tao, tulad ng tela ng koton. Maaaring magbago ito dahil sa natuklasan ng walong mananaliksik sa Texas A&M University, na nakabuo ng isang bagong one-step flame retardant para sa mga telang koton.

Sila ay kamakailan lamang naglathala ng kanilang mga resulta sa ACS Applied Polymer Materials, sa pamagat na “Evaporation Induced Flame Retardant Polyelectrolyte Complex for Cotton¹”.

Bakit Koton?

Ang koton ang pinaka-ginagamit na tela sa buong mundo, dahil sa kahusayan nito sa paggawa ng malambot, komportable, at makahinga na mga tela. Ginagamit ito sa pananamit at upholstery at isa sa mga pangunahing nag-aambag sa nasusunog na materyales sa mga tahanan (mga sopa, aparador, tuwalya, tapyan, atbp.), kabilang ang mga malapit sa panganib ng sunog (mga kusina, kandila, sigarilyo, atbp.).

Karamihan nito ay binubuo ng α-cellulose, isang napakasunog na materyal. Dahil dito, anumang bagay na gawa sa koton ay mabilis at ganap na nasusunog.

Isa pang dahilan upang tutukan ang koton ay agad nitong bubuksan ang isang napakalaking merkado para sa anumang inobasyon na tututok sa materyal na ito. At maaari rin itong palawakin sa ibang mga materyales sa hinaharap.

Paano Gumagana ang Flame Retardants

Karamihan sa mga flame retardant para sa koton na historically ginagamit ay mga halogenated compound na ngayon ay tinatanggal dahil sa kanilang toxicity sa tao. Ang mga alternatibong molekula ay sinuri ng industriya ng kemikal sa loob ng maraming taon, kabilang ang mga phosphorus-, nitrogen-, silicon-, at boron-based na kimika.

Ang isyu hanggang ngayon sa paghahanap ng magandang kapalit ay ang gastos. Ang mga alternatibong compound na ito ay nangangailangan ng paggamot sa ilang hakbang, na nagdudulot ng mas mataas na gastusin.

Ang paraan ng pag-andar ng flame retardants ay sa pamamagitan ng paglikha ng isang char layer sa ibabaw ng materyal kapag nasunog, na humaharang sa paglawak ng apoy. Kadalasan, ito ay ginagawa sa pamamagitan ng pagsasama ng isang acid source at isang carbon source.

Minsan, isang “blowing agent” ang idinadagdag, na nagde-decompose mula sa init tungo sa mga hindi nasusunog na gas na nagpapalabnaw sa mga nasusunog na gas at nagpapahina sa mga apoy.

One-Step Flame Retardant

Sinuri ng mga mananaliksik ang isang klase ng kemikal na tinatawag na polyelectrolytes: polyethylenimine (PEI) bilang blowing agent at sodium hexametaphosphate (PSP) bilang acid source. Sa kaso ng koton, ang nasusunog na materyal mismo ang pinagmumulan ng carbon.

Pinagmulan: ACS Applied Polymer Materials

Ang halo na ito ay hindi nakakalason at magiging perpekto para sa mass production sa lahat ng telang koton. Ngunit hanggang ngayon, tanging 2-step na proseso lamang ang kilala para ilapat at itali ang polyelectrolytes sa koton.

Natuklasan ng mga mananaliksik na maaari nilang gamitin ang ammonia (NH3) bilang volatile base upang itali ang PEI at PSP sa koton kapag ang ammonia ay nag-evaporate. Natuklasan nila na maaari nilang ilapat ang buong halo sa koton at i-evaporate ang ammonia sa isang hakbang lamang.

Paghahanap ng Tamang Pamamaraan

Iba’t ibang ratio ng PEI-to-PSP ang sinuri upang mahanap ang optimal na komposisyon para bawasan ang flammability ng koton.

Ang mga nabuong hibla ng koton ay sinuri sa ilalim ng electron microscope (Scanning Electron Microscope – SEM), na nagbigay-daan upang masukat ang fire retardant absorption ng mga hibla ng koton.

Pinagmulan: ACS Applied Polymer Materials

Isa pang sukat na tiningnan ay ang tibay ng paggamot laban sa paghuhugas. Dahil ang mga telang koton ay malamang na malabhan nang madalas, anumang flame retardant na hindi kayang tiisin ang pagkalantad sa tubig at paghuhugas ay magkakaroon ng kaunting gamit sa totoong buhay.

“Maaaring i-optimize ang teknolohiyang ito upang mabilis, madali, at ligtas na ma-flame retard ang maraming nasusunog na materyales, na nag-aalok ng malawak na proteksyon sa pang-araw-araw na buhay, nakakatipid ng pera at buhay ng pangkalahatang populasyon.”

Maya D. Montemayor – Graduate student sa Department of Chemistry sa Texas A&M.

Para sa ilang mga ratio na ginamit, bahagyang nasasama ang materyal sa unang paghuhugas, ngunit ang natitirang bahagi ng maayos na nakatali na flame retardant ay nananatiling nakakabit sa mga hibla ng koton.

Pinagmulan: ACS Applied Polymer Materials