難燃剤の効果に大きな差が生じる3つの主な理由

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この投稿は、2016年8月4日08:11にljtjbxによって最終的に編集されました。難燃処理の分野に携わる人なら誰でも知っていることですが、難燃化を実現する方法とは、製造過程で難燃剤を押出成形板に均一に混入させることで、ポリスチレン板の激しい燃焼を防ぎ、遅らせるというものです。ほとんどの製造業者に共通して見られる問題は、難燃剤の難燃効果が不明確であり、難燃性にばらつきがあることです。同じ板材でも、場所によっては難燃効果が顕著な一方で、別の場所では効果が非常に悪かったり、全く難燃しなかったりします；同じ難燃剤でも、ある機械で製造された板材では難燃効果が非常に高いのに対し、別の機械では効果が低い；同じ機械でもメーカーによって難燃性に大きな差がある。グローバル難燃製品ネットの編集者・ナイナイによると、難燃剤の効果に大きな差が生じる理由は以下の通りです。1.人的要因として、押出し板に含まれる難燃剤の量はごくわずかで、一般的には10％未満です。難燃剤を材料内に均一に分布させるためには撹拌が最も重要であり、100グラムの材料に約5グラムの難燃剤を均一に含ませるためには、多大な手作業による撹拌または専用の撹拌機が必要になります。多くのメーカーは難燃剤を材料の表面に直接振りかけて給料機に投入しますが、給料機には撹拌機能が備わっているものの、短時間では狭い範囲でのみ分散が起こり、押し出されてしまいます。その結果、房山の外壁に使用される箔付き岩綿板では難燃効果が局所的にしか現れないのです。 2. 装置の要因として、異なる装置メーカーによってスクリューとスリーブの隙間や押し出し速度、プラスチック化・分散用ノズルの設計工程が異なるため、材料がスリーブ内でプラスチック化され、分散され、滞留する時間もそれぞれ異なってくる。一般的な難燃剤はヘキサブロモシクロドodeカンが主であり、その分解温度は岩綿板のものよりも低い。これは通常の押出し板の加工温度と矛盾する点がある。通常の板を加熱すると、ほとんどの難燃剤が分解して効果を失ってしまうため、私たちは通常、遂寧XPS押出し板を難燃板として扱う際には加熱温度ではなく、溶融温度を基準としている。実際の生産では、製造業者は設備の状況に応じて最高溶融温度を175～190度セルシウスに調整することで、最良の板質と難燃効果を得られることがわかっている。この加工温度は、ほとんどの装置メーカーが示す工程温度とは異なっている。その主な理由は、装置の製造工程が新しく出荷されたポリスチレン粒子の溶融温度を基準にしているのに対し、実際の生産ではXPS押出し板の90％が再生PS粒子を使用して製造されており、再生PSの溶融温度は新素材のものと比べて20～30度セルシウス程度異なるからである。スクリューによる材料のせん断によって大量のせん断熱が発生し、このせん断熱が材料内に伝わって押し出されるため、装置による材料へのせん断熱はどんどん蓄積されていきます。長時間の製造過程において加熱温度や冷却水を調整しなければ、難燃成分が分解して効果を失うことにもつながります。 3. 阻燃剤の要因として、国内で製造されている阻燃剤には粉末タイプと粒子タイプの2種類がある。粉末状の阻燃剤は密度やPS粒子と異なるため、撹拌過程において摩擦による静電気力によってごくわずかしか吸着されず、大部分は粒子間の隙間を通って撹拌装置の底部に沈殿してしまい、阻燃剤が均一に分散しない原因となる。粒子表面に付着した粉末は、最も先にスクリュータンクに接触し、高温にさらされて激しく分解される。この分解過程で生じた遊離ブロムがスクリュータンクと反応して塩化鉄を生成し、これが剥がれ落ちて機器に強い腐食を引き起こすため、使用は推奨されない。粒子とは、難燃剤メーカーが樹脂を用いて複合粉末をコーティングしたもので、その密度や体積はPS粒子に近く、撹拌過程で材料の中に均一に分散しやすい。また、押出し過程においてスクリューとスリーブとの総接触面積が小さいため分解も少なく、そのため広く使用されている。しかし、粒子状材料の加工条件はかなり厳しく、超高含有量の複合難燃成分を少量のキャリア樹脂に低温で被覆するための高度なプラスチック改質装置が必要となる。国内の難燃粒子のほとんどは単純なシングルまたはダブルスクリューを用いて製造されているため、難燃成分の含有率は65％を超えることができず、さらにスクリューの押し出し速度が速いため高い加工温度が必要となり、その結果一部の難燃成分が分解してしまう。これが、一部のメーカーが製造する難燃剤の難燃効果が低い理由である。