舞台灯光发出的火花使芝加哥的易洛魁人剧院(Iroquois Theatre)燃烧起来。剧院的共同所有人,印第安纳大学布卢明顿分校化学副教授比尔·卡罗尔说:“舞台,窗帘和其余部分着火了。” “出口不足,这太可怕了。” 这场灾难造成600多人死亡,这是美国历史上最致命的单栋建筑大火。
如今,这可能不会发生,因为许多现代材料的可燃性都比以前低。是什么是什么材料起到了防火的作用呢?
“防火”一词实际上是用词不当,因为几乎所有含碳的东西,如果足够热,都会燃烧并着火。“防火”和“阻燃”是更准确的术语。如果正确使用这些防火措施,可能会中断燃烧过程。例如,典型的塑料是可燃的,因为它具有大量可用于燃烧的碳和氢。汽油还具有碳和氢,而且易挥发,因此汽油容易蒸发,易燃。
相反,耐火材料是不容易燃烧的材料。其中一个例子是用于厨房台面的人造石材,例如杜邦(DuPont)品牌可丽耐(Corian)。可丽耐台面的塑料充满了由水合氧化铝制成的细碎岩石,水合氧化铝不会燃烧。卡洛尔说,这些岩石降低了台面的燃料价值(可用于燃烧的碳量),使其具有更高的耐火性。
“氧化铝将水带入水中,因此,当将两种化合物(塑料和水合氧化铝)混合在一起时,本质上就是岩石,这些岩石在微观上是湿的。” “而且您将它们放在塑料基质中,因此真的很难吸收任何热量。”
尽管岩石吸引并保留了水分子,但它的湿润程度不足以形成水坑。水可以使台面保持凉爽,并有助于阻止热量获取任何燃料。如果有热源(例如,将点燃的香烟放在可丽耐台面上),则需要先将氧化铝周围的水煮沸,然后再加热足以燃烧的燃料或塑料分子。而且,像可丽耐(Corian)这样的台面没有太多的塑料-足以将岩石固定在一起,卡洛尔说。
燃料和热量是火四面体的两个侧面,四面体是一个三角形的金字塔,其中的每一面代表着火所必需的元素。卡罗尔解释说,另外两个方面是氧气和可持续的化学反应。他说,除了花岗岩和石棉以外,大多数材料实际上都是真正的防火材料,而稀有材料中却很少,只有消除火四面体的一个或多个侧面,这些材料才能或多或少地燃烧。
四面体火包括热量,燃料,氧气和可持续的连锁反应。
与耐火性不同(这种特性使火很难从头开始或持续燃烧)被称为阻燃剂的化学物质可以帮助减缓或扑灭已经燃烧的火。化学阻燃剂包含氯,溴,氮,磷,硼或金属。
阻燃剂起作用的一种方法是通过形成称为炭泡沫的物质。例如,当一片烤面包燃烧时,外部会形成焦炭,从而使内部未损坏的面包绝缘。一旦用引发炭泡沫的阻燃剂处理过的物体着火,阻燃剂内的化学反应就会起泡,从最初燃烧起就从炭中生成坚硬,易燃的泡沫。卡洛尔说,这种炭泡沫然后使燃料与氧气和某种程度上的热量隔绝。“
自1970年代以来,阻燃剂的使用如雨后春笋般出现,但由于其潜在的毒性,在过去的几十年中引发了争议。卡罗尔说,自2004年以来在美国被禁止使用的溴化阻燃剂在灭火时效果很好,但并没有永久性地绑定到这种材料上,例如床垫。这意味着化学物质可能会离开床垫,并最终进入可能被吸入或摄入的灰尘或空气中。这令人担忧,因为这些化学物质与一系列健康问题有关;例如,据美国国家环境健康科学研究所称,它们可能破坏甲状腺功能,破坏免疫系统并增加患癌症的风险。
制造阻燃剂的新策略是将化学物质结合到床垫上,或使其成为另一种聚合物(一个长得重复分子链),这是另一个绝对不会迁移的绝对大分子。” 相比之下,溴化阻燃剂是较小的分子,可以轻易离开材料和物体。
能否依靠耐火材料和阻燃剂来确保消防安全?卡罗尔说,它们确实运作良好,但将其视为第二道防线。尽管这似乎是非常简单的建议,但应将火种(例如蜡烛)放在卧室外面,并小心地将火炉和厨房的其他火源放到火炉旁。他说:“不要在一开始就不想生活的地方生火。”
来源:百家号 文:河北防火涂料航叔