Yangın Güvenliği Her Zamankinden Daha Kritik – Bu Konuda Ne Yapıyoruz?

Ateş Risklerini Azaltmak İçin Alev Geciktiriciler

With wildfires currently burning down entire neighborhoods in Los Angeles, or quite recently in Hawaii, it is clear why any technology helping with preventing or slowing fire should be pursued.

Los Angeles’ta veya yakın zamanda Hawaii’de tüm mahalleleri yakan orman yangınlarıyla, yangını önlemeye veya yavaşlatmaya yardımcı olacak herhangi bir teknolojinin neden peşinden gidilmesi gerektiği açıktır.

There are many angles from which we could tackle this issue. From better use of data to different construction materials, or different management of water and forested areas.

Bu sorunu ele alabileceğimiz birçok açı vardır. Verilerin daha iyi kullanılması, farklı inşaat malzemeleri veya su ve ormanlık alanların farklı yönetimi gibi.

However, we are still going to keep using a lot of flammable materials in our daily life, simply because too many useful products happen to be flammable.

Ancak, çok faydalı ürünlerin yanıcı olması nedeniyle günlük hayatımızda hâlâ birçok yanıcı malzeme kullanmaya devam edeceğiz.

Another possibility is using fire retardants, chemicals that reduce the risks of catching fire and the speed at which a fire goes out of control. This can make a radical difference, as a slower fire will be more likely to be extinguished early or give more time for the fire department to arrive and bring the right equipment.

Başka bir olasılık ise yangın geciktiricileri kullanmaktır; bu kimyasallar yangına yakalanma riskini ve bir yangının kontrolden çıkma hızını azaltır. Daha yavaş bir yangın, erken söndürülme ihtimalini artırır ya da itfaiyenin gelmesi ve doğru ekipmanı getirmesi için daha fazla zaman tanır.

An issue is that many flame retardant chemicals are somewhat toxic, making them unpractical for many applications. One example is anything touching the human skin frequently, like cotton fabric. This could change thanks to the discovery of eight researchers at Texas A&M University, who have developed a new one-step flame retardant for cotton textiles.

Bir sorun, birçok alev geciktirici kimyasalın bir miktar toksik olmasıdır; bu da onları birçok uygulama için pratik olmaktan çıkarır. Sık sık insan derisine temas eden, örneğin pamuk kumaş gibi şeyler buna örnek verilebilir. Bu, Texas A&M Üniversitesi’nden sekiz araştırmacının geliştirdiği yeni tek adımlı pamuk tekstilleri için alev geciktirici sayesinde değişebilir.

They recently published their results in ACS Applied Polymer Materials, under the title “Evaporation Induced Flame Retardant Polyelectrolyte Complex for Cotton¹”.

Sonuçlarını ACS Applied Polymer Materials dergisinde, “Evaporation Induced Flame Retardant Polyelectrolyte Complex for Cotton¹” başlığıyla yayımladılar.

Neden Pamuk?

Cotton is the most used textile globally, thanks to its excellent properties for making soft, comfortable, and breathable fabrics. It is used in clothing and upholstery and is a major contributor to flammable materials in homes (sofas, closets, towels, tablecloths, etc.), including those in close proximity to fire hazards (cooking areas, candles, cigarettes, etc.).

Pamuk, yumuşak, konforlu ve nefes alabilir kumaşlar üretmedeki mükemmel özellikleri sayesinde dünya çapında en çok kullanılan tekstildir. Giyim ve döşemelerde kullanılır ve evlerde (kanepeler, dolaplar, havlular, masa örtüleri vb.) yanıcı malzemelerin büyük bir kısmını oluşturur; ayrıca yangın tehlikesine yakın (mutfak alanları, mumlar, sigara vb.) yerlerde de bulunur.

It is mostly composed of α-cellulose, an extremely flammable material. This makes anything made of cotton burn very quickly and completely.

Çoğunlukla son derece yanıcı bir madde olan α‑selülozdan oluşur. Bu, pamuktan yapılan her şeyin çok hızlı ve tamamen yanmasına neden olur.

Another reason to focus on cotton is that it would immediately open a massive market for any innovation targeting this material. And it still could likely be expanded to other materials later on.

Pamuka odaklanmanın bir diğer nedeni, bu malzemeyi hedefleyen herhangi bir yeniliğin hemen büyük bir pazarı açmasıdır. Ve ileride diğer malzemelere de genişletilebileceği muhtemeldir.

Alev Geciktiriciler Nasıl Çalışır

Most cotton flame retardants historically used were halogenated compounds that are now phased out because of their toxicity to humans. Alternative molecules have been explored by the chemical industry for many years, including phosphorus-, nitrogen-, silicon-, and boron-based chemistries.

Tarihsel olarak pamuk alev geciktiricileri çoğunlukla insan sağlığına toksik olduğu için aşamalı olarak kaldırılan halojenli bileşiklerdi. Kimya endüstrisi yıllardır fosfor, azot, silikon ve bor temelli kimyasallar gibi alternatif moleküller üzerinde çalışıyor.

The issue so far to find a good replacement has been one of cost. These alternative compounds need treatment in several steps, which cost more money as a result.

Şu ana kadar iyi bir ikame bulmadaki sorun maliyetle ilgili oldu. Bu alternatif bileşikler birkaç adımda işlenmek zorunda, bu da daha fazla maliyet anlamına geliyor.

The way flame retardants work is by creating a char layer on top of the material when it burns, which blocks the expansion of the fire further. Most commonly, it is done by combining an acid source and a carbon source.

Alev geciktiriciler, yanarken malzemenin üstünde bir kömür tabakası oluşturarak yangının yayılmasını engeller. En yaygın olarak, bir asit kaynağı ve bir karbon kaynağı birleştirilerek yapılır.

Sometimes, a “blowing agent” is added, which decomposes from heat into nonflammable gases that dilute the flammable gases and weaken the flames.

Bazen, ısıdan ayrışarak yanıcı gazları seyreltip alevleri zayıflatan yanmaz gazlar üreten bir “şişirme ajanı” eklenir.

Tek-Adımlı Alev Geciktirici

The researchers looked into a class of chemicals called polyelectrolytes: polyethylenimine (PEI) as the blowing agent and sodium hexametaphosphate (PSP) as the acid source. In the case of cotton, the flammable material itself is the source of carbon.

Kaynak: ACS Applied Polymer Materials

This mixture is nontoxic and would be ideal for mass production on all cotton fabrics. But so far, only 2-step processes to apply and bound polyelectrolytes to cotton were known.

Bu karışım toksik değildir ve tüm pamuk kumaşlarda kitlesel üretim için ideal olur. Ancak şu ana kadar, pamuka polielektrolit bağlamak için yalnızca 2‑adımlı süreçler bilinmekteydi.

The researchers discovered they could use ammonia (NH3) as a volatile base to bind PEI and PSP to the cotton when the ammonia evaporates. They found that they could apply the whole mixture to cotton and evaporate the ammonia in only one step.

Araştırmacılar, amonyak (NH3) gibi uçucu bir bazı, amonyak buharlaştığında PEI ve PSP’yi pamuka bağlamak için kullanabileceklerini keşfettiler. Karışımı pamuka uygulayıp amonyak buharını tek bir adımda buharlaştırarak tüm süreci tek adımda gerçekleştirebileceklerini buldular.

Doğru Yöntemi Bulmak

Various ratios of PEI-to-PSP were explored to find the optimal composition to reduce cotton’s flammability.

PEI‑PSP oranlarının çeşitli kombinasyonları, pamuk yanıcılığını azaltmak için optimal bileşimi bulmak amacıyla incelendi.

The resulting cotton fibers were examined under an electron microscope (Scanning Electron Microscope – SEM), allowing us to measure the fire retardant absorption by the cotton fibers.

Elde edilen pamuk lifleri, bir tarama elektron mikroskobu (SEM) altında incelendi; bu sayede pamuk liflerinin alev geciktirici emilimi ölçüldü.

Kaynak: ACS Applied Polymer Materials

Another factor measured was the durability of the treatment against rinsing. As cotton fabrics are likely to be cleaned frequently, any flame retardant that does not handle water exposure and rinsing will have little usefulness in real-life conditions.

“Bu teknoloji, birçok yanıcı malzemeyi hızlı, kolay ve güvenli bir şekilde alev geciktirmek için optimize edilebilir; günlük yaşamda geniş koruma sağlayarak para ve genel nüfusun hayatını kurtarır.”

Maya D. Montemayor – Texas A&M Üniversitesi Kimya Bölümü lisansüstü öğrencisi.

For some of the ratios used, the material gets partially washed off the first rinse, but then the rest of the properly bonded flame retardant stays attached to the cotton fibers.

Kaynak: ACS Applied Polymer Materials

Önemli Ölçüde Azaltılmış Yanıcılık

The treated cotton releases a lot less heat than the untreated (neat) cotton when measured in energy per gram of cotton (W/g). The temperature of the combustion was also lowered.

Kaynak: ACS Applied Polymer Materials

When performing a so-called “vertical flame” test, the researchers also observed that the acid in the mix was responsible for the bounding to the cotton, protecting the flame retardant from washing off when the fabric was rinsed.

Kaynak: ACS Applied Polymer Materials

İleriye Dönük

These initial results are a big deal for the cotton industry and the flame retardant-producing companies, as they could open the way to a cheaper and easier generalized treatment for all cotton products.

Bu ilk sonuçlar, pamuk endüstrisi ve alev geciktirici üreticileri için büyük bir öneme sahiptir; çünkü tüm pamuk ürünleri için daha ucuz ve daha kolay bir genelleştirilmiş işlem yolunu açabilir.

The researchers are now evaluating with industrial partners how this process could be expanded beyond cotton to any carbon-rich material, like wood, fabric, foam, and other textiles.

Araştırmacılar, bu sürecin pamuk dışındaki karbon açısından zengin malzemeler, örneğin ahşap, kumaş, köpük ve diğer tekstiller gibi materyallere nasıl genişletilebileceğini endüstriyel ortaklarla değerlendiriyorlar.

“Bu öncü araştırma, Texas A&M’ye bu teknolojinin liderlerinden biri olarak tanınma ve dış şirketlerle daha fazla geliştirme fırsatı sunar.

TEES, bu ve benzeri teknolojileri çeşitli uygulamalar için şirketlere lisanslamaktadır.”

Dr. Jaime Grunlan,- Leland T. Jordan ’29 Kıdemli Profesör, J. Mike Walker ’66 Mekanik Mühendisliği Bölümü, Texas A&M.

Yangın Riskleriyle İlgili Başka Ne Yapılabilir?

Yangını daha iyi kontrol etmeye yönelik yeni teknolojiler birçok açıdan geliştirilebilir. Örneğin, daha önce ele aldığımız birkaç yaklaşım şunlardır:

• AI Tahminleri: Uydu görüntüleri ve doğru hava tahminleri, orman yangını oluşum riskini, şiddetini ve kontrol altına alınmasını daha iyi tahmin etmek için kullanılabilir.
• Orman Yönetim Sistemleri: Daha izlenebilir orman yönetim araçları, ormanların sağlığını, verimliliğini ve bakımını daha iyi tahmin etmeye yardımcı olur. Bu da ölü odun ve diğer yangın tehlikelerinin miktarını azaltabilir.
• Kütle Ahşap İnşaatı: Ahşap inşaatının yangın risklerini azaltabileceği garip görünebilir. Ancak kütle ahşap, çelik kadar güçlü kirişler oluştururken aynı zamanda aşırı yoğunluğu sayesinde yangına dayanıklı hâle getirir. Kütle ahşap doğal olarak alev geciktiricilerin kullandığı kömür tabakasını oluşturur. PEI‑PSP alev geciktiricilerinin bunu daha da iyileştirebileceğini hayal edebiliriz.
• Isı-Aktive Hidrojeller: Orman yangınlarının yayılmasını durdurmak için, daha yaygın kullanılan köpük yerine yeni hidrojeller kullanılabilir; bu hidrojeller suyu iki kat daha uzun tutar. Bu, evlerin orman yangınlarından korunmasında büyük bir fark yaratabilir.
• İnsansız Hava Araçları: Yangın söndürme insansız hava araçları, itfaiyecilerin gitmesinin çok tehlikeli olacağı bölgelere gidebilen ek bir araç olabilir. Bu tür bir drone üreten şirket hakkında daha fazla bilgi edinebilirsiniz; Textron, “2025’in En İyi Drone Şirketleri Hava Devrimini Liderlik Ediyor” başlıklı makalede yer alıyor.

Alev Geciktiricilere Yatırım

Flame retardants are an often ignored, but very important product from the chemical industry that save countless lives daily.

Alev geciktiriciler, genellikle göz ardı edilen ancak kimya endüstrisinin günlük sayısız hayatı kurtaran çok önemli bir ürünüdür.

It is one but many of the specialty chemicals part of modern life, making up a $8.63B market in 2022 and expected to grow 7.1% CAGR until 2030.

Kaynak: Grand View Research

You can invest in chemical industry-related companies through many brokers, and you can find here, on securities.io, our recommendations for the best brokers in the USA, Canada, Australia, the UK, as well as many other countries.

If you are not interested in picking specific companies, you can also look into ETFs like the iShares STOXX Europe 600 Chemicals UCITS ETF (EXV7) or the Fidelity Select Chemicals Portfolio (FSCHX) which will provide a more diversified exposure to capitalize on the chemical industry.

Alev Geciktirici Şirketi

ICL is a global chemical company based in Israel, with a strong position in fire retardants, notably a #1 position in solutions for electronics, including EVs and AI, and construction, using either bromine or phosphorous.

ICL, İsrail merkezli küresel bir kimya şirketidir ve özellikle elektronik (EV’ler ve AI dahil) ve inşaat çözümlerinde brom veya fosfor kullanan alev geciktiricilerde #1 konumda güçlü bir konuma sahiptir.

It is also active in fertilizers, especially phosphate and potash, as well as phosphate for industrial products like battery materials.

Ayrıca, özellikle fosfat ve potas gibi gübrelerde, ayrıca batarya malzemeleri gibi endüstriyel ürünlerde fosfatta aktiftir.

Kaynak: ICL

The company is overall a leader in the industries it occupies, with a 33% market share in industrial products and 20% in phosphate solutions. Overall, its sales are diversified over the globe.

Şirket, faaliyet gösterdiği sektörlerde genel olarak lider konumda olup, endüstriyel ürünlerde %33 ve fosfat çözümlerinde %20 pazar payına sahiptir. Satışları küresel olarak çeşitlendirilmiştir.

The largest part of the company’s EBITDA is from sales of potash and phosphate solutions.

Şirketin EBITDA’sının en büyük kısmı potas ve fosfat çözümleri satışlarından gelmektedir.

Kaynak: ICL

Fire retardant is only a part of the company’s activity, and it is also investing actively in new technology. It is notably financing startups and doing its own R&D in next-generation fertilizers, including:

• Bitkiye yakın konumda fotokatalitik azot sabitlemesi.
• Çiftlikte elektrokimyasal amonyak veya nitrat üretimi.
• Gübrelerin biyoyararlanımını artıran biyostimülanlar.
• Bitki özleri, mikroorganizmalar (PSB – Fosfat Çözünür Bakteriler) ve kimyasallar aracılığıyla fosfat kullanılabilirliğinin iyileştirilmesi.

As a low-cost bromine and potash producer, the company is well-positioned to handle even low fertilizer prices, while betting on new innovative solutions to create growth in the future.

Düşük maliyetli brom ve potas üreticisi olarak, şirket düşük gübre fiyatlarıyla bile başa çıkabilecek konumdadır ve gelecekte büyüme yaratmak için yeni yenilikçi çözümlere yatırım yapmaktadır.

It could also benefit from a growing demand for fire retardants, even before one-step treatments like the one discussed in this article come onto the market.

Ayrıca, bu makalede tartışılan tek‑adımlı tedaviler piyasaya çıkmadan önce bile, artan alev geciktirici talebinden fayda sağlayabilir.

Çalışma Referansı:

^{1. Montemayor, M. D., Rodriguez-Melendez, D., Smith, D. L., Vest, N. A., Palen, B., Chang, E., Moran, A. V., & Grunlan, J. C. (2024). Evaporation induced flame retardant polyelectrolyte complex for cotton. ACS Applied Polymer Materials. https://doi.org/10.1021/acsapm.4c02937}