防火毯能保命吗?阻燃材料何以“护你周全”

时间:2019-11-03 01:23来源:辅助中心
防火毯能保命吗?阻燃材料何以“护你周全” 四川凉山木里县发生的“爆发火”,夺走了30位救火英雄的生命。 我们在悲痛哀悼的同时,不禁思考,是否有一种防火毯/帐篷,可以让消防
防火毯能保命吗?阻燃材料何以“护你周全”

四川凉山木里县发生的“爆发火”,夺走了30位救火英雄的生命。

我们在悲痛哀悼的同时,不禁思考,是否有一种防火毯/帐篷,可以让消防员在火场中得到暂时的防护,从而减少伤亡呢?现代材料学的发展是否已经可以支撑这样的梦想?

《中国科学报》就此问题专访了中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室研究员胡源。

防火毯/帐篷可暂时避火

胡源表示,存在阻拦火灾蔓延的防火毯。但是,防火毯只适合某些场景使用,并没有得到很好的应用。“需要强调的是,防火毯的避火效果是暂时的。”

无论防火毯/帐篷采用的是耐火材料还是喷涂阻燃涂层的纺织品,都具有耐高温特性,能将被保护物体隔离热源及火花区,阻止燃烧,达到防火隔热、延迟火灾蔓延的效果。

“打个比方,如果发生的火势类似汽油燃烧一样猛烈,阻燃材料的作用就是减弱火势,延缓蔓延,让它变成像蜡烛燃烧一样较缓的状态。”胡源说,“火焰蔓延慢了,就赢得了逃生时间。这可能是几分钟和二十几分钟的区别。”

胡源指出,在火灾现场,对于普通百姓而言,一般很难使用消防员专用的防火服,但可以根据具体火情,通过防火毯/帐篷或其他保护措施进行阻隔和临时庇护,并减少有毒有害气体的吸入,为逃生创造有利条件。

效果视火场情况而定

从理论技术层面出发,防火毯/帐篷可以起到临时的阻隔和避火作用。但需要强调的是,防火毯/帐篷不可能达到完全的防护状态。

改编自美国亚利桑那州森林火灾的电影《勇往直前》中,被山火围困的19名消防员,最后躲进了防火帐篷。但由于火势太大,救援跟不上,本已成功辟出防火带的他们,却被突变的大风席卷着核心温度超过2000度的烈焰所包围。最终,大火过后,救援人员赶到时,消防员们已全部殉职。

火场状态与环境息息相关。“如果处于大面积火场中,或者火焰功率较大、火灾现场温度较高、可燃物较多时,防火毯/帐篷的防护作用就很小了。”胡源告诉记者。

胡源举例,在森林火灾中,由于森林火灾受环境、地貌等影响,而且地表上存在腐殖物质,容易热解产生可燃性气体,火情复杂,危险因素较多,防火毯/帐篷的作用微乎其微。

追求绿色友好阻燃材料

从个体防护到军需装备再到武器装备,从航天到地面再到舰船,随着人们防火意识的提高,我国的合成材料用品被广泛应用于建筑、航天、纺织和运输等行业中,阻燃材料在这些行业中越来越发挥重要的作用。

一般来说,阻燃材料种类众多,可以分为含卤阻燃材料和无卤阻燃材料。

含卤阻燃材料主要是添加含卤素阻燃剂,它具有阻燃效率高、用量少,但含卤阻燃材料燃烧时会产生具有腐蚀性、毒性的气体,火灾发生时会造成人员更大的伤亡,以及会导致物件腐蚀等二次危害。

因此,研发新型无卤阻燃材料已逐渐成为国际发展趋势。据介绍,目前镁、铝等无机化合物阻燃剂广泛应用于电线电缆阻燃材料及各类建筑材料;含磷、硅阻燃剂应用于电子电器等材料中。

伴随科技的快速发展,需要体现产品结构轻型化、多功能复合化、性能稳定化。胡源表示:“为了满足新材料的安全使用,也对阻燃材料提出了更高的要求,新型的阻燃剂及纳米复合技术有可能应用于各类阻燃材料。”

如,阻燃聚合物/层状无机物纳米复合材料可以有效减少热释放速率,可以延缓火蔓延,为逃生赢得宝贵时间;纳米金属氧化物在阻燃聚合物材料燃烧时可以有效减少烟气毒性,减少人员伤亡;生物基阻燃材料具有绿色、环境友好、可再生和生物可降解等特性。

谈及今后阻燃材料的研究方向,胡源表示,主要追求以下几方面的内容:

一是更高的阻燃效率。阻燃的效率越高,防护的效果就越好。如,通过改变阻燃剂的结构、组成及协效阻燃达到更高的阻燃效率。

二是阻燃材料的火安全性。阻燃材料在火场发挥作用时,不仅需要大幅度降低材料燃烧时热释放,而且同步降低有毒有害气体的产生。如,可以利用纳米复合技术减少燃烧过程中有毒烟气的生成。

三是长效阻燃作用时间。随着使用时间的增加,环境和老化等会造成阻燃材料的阻燃效率下降,达不到防火阻燃效果。如,可以通过阻燃剂的包裹技术和反应型阻燃剂达到上述目的。

四是较低的成本。降低阻燃材料的成本,提高性价比。

五是阻燃材料对人和环境不造成危害。阻燃产品在全生命周期使用过程中不对人和环境造成危害,并可以回收再生、生物降解。

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