繊維の難燃性は、繊維の可燃性を低減し、発火と炎の伝播を遅らせ、人命と財産を守るために設計された重要な安全技術です。難燃剤(FR)処理は、様々な化学的および物理的メカニズムを通じて、加熱、分解、発火、炎の伝播といった様々な段階で燃焼サイクルを遮断します。
主なメカニズム:
1. 冷却: 一部の難燃剤は熱を吸収し、生地の温度を発火点以下に下げます。
2. 炭化物の形成: リンまたは窒素ベースのシステムは、可燃性の揮発物の代わりに、保護的で絶縁性の炭化層の形成を促進します。
3. 希釈:FRは分解して不燃性ガス(水蒸気、CO₂、窒素など)を放出し、炎の近くの酸素と燃料ガスを希釈します。
4. ラジカルのトラッピング: ハロゲン化化合物は (制限は増えていますが) ラジカルを放出し、炎域での発熱連鎖反応を妨げます。
治療の種類:
耐久性:繊維に化学的に結合しているため(綿やポリエステル混紡に多くみられる)、複数回の洗濯にも耐えます。例としては、セルロース系素材のPyrovatex®やTHPCベースの加工などが挙げられます。
非耐久性/半耐久性:コーティングまたはバックコーティング(合成繊維、布張り、カーテンなどに多く用いられます)によって塗布されます。洗浄により浸出したり、効果が薄れたりする場合があります。
固有の難燃性繊維: アラミド (Nomex®、Kevlar®)、モダクリル、または特定の難燃性レーヨン/ビスコースなどの繊維は、分子構造に難燃性が組み込まれています。
アプリケーションは重要です:
消防士、軍隊、産業労働者用の防護服。
家庭や公共の建物にある布張りの家具、マットレス、カーテン。
交通機関の内装(航空機、電車、自動車)。
カーペットとテント。
課題と考慮事項:
高い難燃性能と快適性、耐久性、コスト、そして特に環境/健康への影響を両立させることは極めて重要です。カリフォルニア州TB117、NFPA701、EU REACHなどの規制は絶えず進化しており、より持続可能で無毒性かつ効果的なハロゲンフリーソリューションに向けたイノベーションを推進しています。研究は、バイオベースの難燃剤とナノテクノロジーに焦点を当て、耐火性に優れた未来に向けた、より安全で高性能な繊維の実現を目指しています。
投稿日時: 2025年7月3日