สาเหตุสำคัญ 3 ประการที่ทำให้ประสิทธิภาพของสารกันไฟแตกต่างกันอย่างมาก

Thread Content

โพสต์นี้ถูกแก้ไขครั้งสุดท้ายโดย ljtjbx เมื่อวันที่ 4 สิงหาคม 2016 เวลา 08:11 ผู้ที่ทำงานในอุตสาหกรรมป้องกันการลุกไหม้ต่างก็รู้ดีว่า วิธีการป้องกันการลุกไหม้ก็คือ การเติมสารป้องกันการลุกไหม้เข้าไปในแผ่นพลาสติกอย่างสม่ำเสมอในระหว่างกระบวนการผลิต เพื่อป้องกันและชะลอการลุกไหม้อย่างรุนแรงของแผ่นโพลีสไตรีน ปัญหาที่พบได้ทั่วไปในโรงงานผลิตส่วนใหญ่ก็คือ สารกันไฟมีประสิทธิภาพในการกันไฟที่ไม่ชัดเจน และคุณสมบัติในการกันไฟก็ไม่สม่ำเสมอ บนแผ่นไม้ชิ้นเดียวกัน บางจุดอาจมีประสิทธิภาพในการกันไฟที่ดี แต่บางจุดกลับมีประสิทธิภาพต่ำมาก หรือแทบไม่มีประสิทธิภาพเลย ； สารกันไฟชนิดเดียวกันนี้ ให้ประสิทธิภาพในการกันไฟที่ดีมากเมื่อใช้กับแผ่นไม้ที่ผลิตโดยเครื่องจักรเครื่องหนึ่ง แต่กลับให้ประสิทธิภาพที่แย่มากเมื่อใช้กับเครื่องจักรอีกเครื่องหนึ่ง ； เครื่องจักรเครื่องเดียวกัน แต่ถ้ามาจากผู้ผลิตคนละราย คุณสมบัติในการป้องกันไฟก็จะแตกต่างกันอย่างมาก จากข้อมูลที่ได้รับจากบรรณาธิการเว็บไซต์ Global Flame Retardant Products พบว่าสาเหตุที่ทำให้ประสิทธิภาพของสารกันไฟแตกต่างกันอย่างมากนั้นมีดังนี้: 1. ปัจจัยด้านมนุษย์ โดยปกติแล้วปริมาณสารกันไฟที่เติมลงในแผ่นพลาสติกนั้นมีน้อยมาก โดยอยู่ที่ร้อยละต่ำกว่า 10 เพื่อให้สารกันไฟกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอในวัสดุ การคนวัสดุจึงเป็นสิ่งสำคัญมาก หากต้องการให้วัสดุ 100 กรัมมีสารกันไฟประมาณ 5 กรัม ก็จำเป็นต้องมีการคนวัสดุอย่างระมัดระวัง หรือใช้เครื่องคนวัสดุโดยเฉพาะ โดยทั่วไปแล้ว โรงงานต่างๆ มักจะโรยสารกันไฟลงบนพื้นผิวของวัสดุก่อนนำไปใส่เครื่องผลิต แม้ว่าเครื่องผลิตจะมีระบบคนวัสดุมาให้ แต่ก็สามารถทำให้สารกันไฟกระจายตัวเฉพาะในบริเวณเล็กๆ เท่านั้น ส่งผลให้แผ่นหินฉนวนกันความร้อนที่ใช้ติดบนผนังมีประสิทธิภาพในการกันไฟที่ไม่สม่ำเสมอ 2. ปัจจัยด้านอุปกรณ์ โรงงานผู้ผลิตอุปกรณ์ต่างๆ มีวิธีการออกแบบช่องว่างระหว่างสกรูกับกระบอกสูบ อัตราความเร็วในการขับเคลื่อน และวิธีการออกแบบชิ้นส่วนที่ใช้ในการทำให้วัสดุเกิดการหลอมละลายและแยกตัวกันที่แตกต่างกันไป ดังนั้น เวลาที่วัสดุอยู่ภายในกระบอกสูบเพื่อให้เกิดการหลอมละลายและแยกตัวกันก็จะแตกต่างกันไปเช่นกัน สารกันไฟที่ใช้กันทั่วไปคือไฮโดรบรอมไซโคลดูเดซาน ซึ่งมีอุณหภูมิการสลายตัวที่ต่ำกว่าแผ่นไม้อัดชนิดหิน ดังนั้นจึงมีความขัดแย้งกับอุณหภูมิการผลิตแผ่นอัดธรรมดา เพราะอุณหภูมิการให้ความร้อนของแผ่นอัดธรรมดานั้นสูงพอที่จะทำให้สารกันไฟสลายตัวไปได้ ดังนั้นเราจึงมักใช้อุณหภูมิของของเหลวที่หลอมละลายเป็นมาตรฐานสำหรับการผลิตแผ่น XPS แทนอุณหภูมิการให้ความร้อน จากการผลิตจริงพบว่า ผู้ผลิตสามารถปรับอุณหภูมิของของเหลวที่หลอมละลายให้อยู่ในช่วง 175–190 องศาเซลเซียส เพื่อให้ได้คุณภาพของแผ่นที่ดีที่สุดและมีประสิทธิภาพในการกันไฟที่ดีที่สุด อุณหภูมิการผลิตนี้แตกต่างจากอุณหภูมิที่ผู้ผลิตอุปกรณ์ส่วนใหญ่กำหนดไว้ เนื่องจากกระบวนการผลิตของอุปกรณ์นั้นอ้างอิงจากอุณหภูมิการหลอมละลายของเม็ดโพลีสไตรีนที่เพิ่งผลิตขึ้นมาใหม่ แต่ในการผลิตจริงนั้น แผ่น XPS ประมาณ 90% ถูกผลิตขึ้นจากเม็ดโพลีสไตรีนที่นำกลับมาใช้ใหม่ ซึ่งอุณหภูมิการหลอมละลายของเม็ดโพลีสไตรีนที่นำกลับมาใช้ใหม่นั้นจะต่ำกว่าเม็ดโพลีสไตรีนใหม่ประมาณ 20–30 องศาเซลเซียส สกรูจะก่อให้เกิดความร้อนจากการบดขยี้วัสดุ โดยความร้อนดังกล่าวจะถูกส่งผ่านไปยังวัสดุที่ถูกบดขยี้ ดังนั้นความร้อนที่เกิดขึ้นจากการบดขยี้วัสดุในเครื่องจักรก็จะเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ หากไม่มีการปรับอุณหภูมิการให้ความร้อนและน้ำที่ใช้ในการระบายความร้อนในระหว่างกระบวนการผลิตเป็นเวลานาน ก็อาจทำให้สารที่ใช้ในการป้องกันการลุกไหม้เสื่อมสภาพได้ ปัจจัยด้านสารกันไฟ สารกันไฟที่ผลิตในประเทศส่วนใหญ่มีอยู่ 2 รูปแบบ คือ ในรูปของผงและรูปของอนุภาค เนื่องจากความหนาแน่นของสารกันไฟในรูปผงแตกต่างจากอนุภาค PS ดังนั้นในระหว่างการคน จึงสามารถดึงดูดสารกันไฟเข้ามาได้เพียงเล็กน้อยเท่านั้น ส่วนใหญ่จะตกลงไปที่ก้นอุปกรณ์คน ทำให้สารกันไฟไม่สามารถกระจายตัวได้อย่างสม่ำเสมอ ผงที่เกาะอยู่บนพื้นผิวของอนุภาคจะเป็นส่วนแรกที่สัมผัสกับสกรู ซึ่งจะต้องเผชิญกับอุณหภูมิสูง ทำให้เกิดการสลายตัวอย่างรุนแรง ในระหว่างกระบวนการสลายตัวนี้ โบรมีนที่หลุดออกมาจะทำปฏิกิริยากับสกรู จนก่อให้เกิดสารไอรอนบรอไมด์ขึ้น ซึ่งมีความกัดกร่อนสูงมากต่ออุปกรณ์ ดังนั้นจึงไม่แนะนำให้ใช้วิธีนี้ อนุภาคดังกล่าวเป็นผลิตภัณฑ์ที่ผู้ผลิตสารกันไฟใช้เรซินมาห่อหุ้มผงผสมต่างๆ โดยมีความหนาแน่นและปริมาตรใกล้เคียงกับอนุภาค PS จึงสามารถแยกตัวออกมาอย่างสม่ำเสมอได้ง่ายในระหว่างการคนส่วนผสม นอกจากนี้ ในระหว่างกระบวนการอัดขึ้นรูป พื้นที่สัมผัสระหว่างอนุภาคกับส่วนประกอบต่างๆ ก็มีน้อย ทำให้เกิดการสลายตัวน้อยด้วย ด้วยเหตุนี้จึงมีการนำอนุภาคดังกล่าวมาใช้อย่างแพร่หลาย แต่เงื่อนไขในการแปรรูปวัสดุชนิดเม็ดนั้นค่อนข้างเข้มงวด จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ที่ทันสมัยสำหรับการปรับสมบัติของพลาสติก เพื่อนำสารต้านไฟที่มีปริมาณสูงมาห่อหุ้มไว้ในเรซินที่ใช้เป็นตัวพาในอุณหภูมิต่ำ ส่วนใหญ่แล้ว เม็ดสารต้านไฟในประเทศไทยนั้นถูกผลิตขึ้นโดยใช้เครื่องจักรแบบสกรูเดี่ยวหรือสกรูคู่เท่านั้น ดังนั้นปริมาณของสารต้านไฟจึงไม่สามารถสูงกว่า 65% ได้ อีกทั้งความเร็วในการเคลื่อนที่ของสกรูก็สูง ทำให้จำเป็นต้องใช้อุณหภูมิในการแปรรูปที่สูง ซึ่งก่อให้เกิดการสลายตัวของสารต้านไฟบางส่วน นี่จึงเป็นสาเหตุที่ทำให้สารต้านไฟที่ผลิตโดยบางโรงงานมีประสิทธิภาพต่ำ