บทความ FLAME RETARDANT

Flame Retardant Masterbatch คืออะไร?

Flame Retardant Masterbatch คือ สารเติมแต่ง (additive) ที่ประกอบด้วยสารหน่วงการติดไฟ (Flame Retardant - FR) ชนิดต่างๆ ที่มีความเข้มข้นสูง ผสมเข้ากับเม็ดพลาสติกตั้งต้น (polymer resin) เช่น PE, PP, ABS, PA, PET หรือ PC แล้วนำมาขึ้นรูปเป็นเม็ด (granules) เพื่อให้ง่ายต่อการผสมเข้ากับโพลีเมอร์หลักในกระบวนการผลิตพลาสติก

เป้าหมายหลักของการใช้ Flame Retardant Masterbatch คือการ ลดความสามารถในการติดไฟและการลุกลามของเปลวไฟ ของวัสดุพลาสติก ช่วยให้ผลิตภัณฑ์ที่ผลิตออกมามีความปลอดภัยมากยิ่งขึ้นเมื่อต้องเผชิญกับแหล่งความร้อนหรือเปลวไฟ

ประโยชน์ของการใช้ Flame Retardant Masterbatch

• เพิ่มความปลอดภัย: ลดความเสี่ยงจากการลุกลามของไฟในผลิตภัณฑ์พลาสติก ช่วยปกป้องชีวิตและทรัพย์สิน

• ลดการเกิดควันและก๊าซพิษ (สำหรับ Non-Halogenated FR): ช่วยลดความเสียหายต่อสุขภาพและสิ่งแวดล้อมเมื่อเกิดเพลิงไหม้

• ใช้งานง่าย: มาในรูปแบบ Masterbatch ทำให้ง่ายต่อการผสมและควบคุมปริมาณในการผลิต ไม่ต้องจัดการกับผงเคมีโดยตรง

การใช้งาน Flame Retardant Masterbatch ในอุตสาหกรรมต่างๆ

Flame Retardant Masterbatch ถูกนำไปใช้อย่างกว้างขวางในผลิตภัณฑ์ที่ต้องการคุณสมบัติด้านความปลอดภัยจากอัคคีภัยสูง:

• อิเล็กทรอนิกส์และเครื่องใช้ไฟฟ้า: เคส, ตัวเครื่อง, ชิ้นส่วนภายในของโทรทัศน์, คอมพิวเตอร์, ตู้เย็น, เครื่องซักผ้า, สวิตช์, สายเคเบิล

• ยานยนต์: ชิ้นส่วนภายในรถยนต์ เช่น แดชบอร์ด, แผงประตู, เบาะนั่ง, ชิ้นส่วนใต้ฝากระโปรงรถ

• ก่อสร้างและอาคาร: ท่อร้อยสายไฟ, ฉนวนกันความร้อน, แผ่นผนัง, วัสดุมุงหลังคา, พรม

• สิ่งทอและเฟอร์นิเจอร์: ผ้าบุเฟอร์นิเจอร์, พรม, ผ้าม่าน, เบาะรองนั่ง

• บรรจุภัณฑ์: บรรจุภัณฑ์บางประเภทที่ต้องการความปลอดภัยสูง

• สายเคเบิลและลวด: ปลอกหุ้มสายไฟและสายเคเบิล

กลไกการทำงาน: Flame Retardant ยับยั้งไฟได้อย่างไร?

สารหน่วงการติดไฟทำงานด้วยกลไกที่หลากหลายเพื่อขัดขวางกระบวนการเผาไหม้ ซึ่งโดยทั่วไปประกอบด้วย 3 ระยะหลัก ได้แก่ การให้ความร้อน (heating), การสลายตัว (decomposition), การติดไฟ (ignition) และการลุกลามของไฟ (flame spread) กลไกของ Flame Retardant แบ่งออกได้ดังนี้:

• กลไกทางกายภาพ (Physical Mechanism):

            การสร้างเกราะป้องกัน (Char Formation): สารหน่วงการติดไฟบางชนิดจะทำปฏิกิริยากับพลาสติกเมื่อได้รับความร้อนสูง ก่อตัวเป็นชั้นคาร์บอน (char layer) ที่มีความหนาแน่นและทนความร้อนสูงบนผิวหน้าของวัสดุ ชั้นเกราะนี้จะทำหน้าที่เป็นฉนวน ป้องกันไม่ให้ความร้อนเข้าถึงเนื้อพลาสติกด้านใน และขัดขวางการระบายก๊าซเชื้อเพลิงที่เกิดจากการสลายตัวของพลาสติก

            การทำให้เจือจาง (Dilution): สารหน่วงการติดไฟบางชนิดจะปล่อยก๊าซที่ไม่ติดไฟ (เช่น ไอน้ำ, ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์) เมื่อได้รับความร้อน ก๊าซเหล่านี้จะเข้าไปเจือจางความเข้มข้นของก๊าซเชื้อเพลิงและออกซิเจนรอบๆ เปลวไฟ ทำให้เปลวไฟดับลงหรือลุกลามช้าลง

            การระบายความร้อน (Cooling): สารบางชนิดดูดซับความร้อนจากกระบวนการเผาไหม้ ทำให้พลาสติกเย็นตัวลงและไม่สามารถเข้าสู่สภาวะติดไฟได้

• กลไกทางเคมี (Chemical Mechanism):

            การดักจับอนุมูลอิสระ (Radical Scavenging): ในกระบวนการเผาไหม้ จะเกิดอนุมูลอิสระ (free radicals) ที่ช่วยให้ปฏิกิริยาเผาไหม้ดำเนินต่อไป สารหน่วงการติดไฟบางชนิดจะทำปฏิกิริยากับอนุมูลอิสระเหล่านี้ ทำให้ปฏิกิริยาลูกโซ่ของการเผาไหม้หยุดชะงัก

            การเปลี่ยนแปลงการสลายตัวของโพลีเมอร์: สารหน่วงการติดไฟบางชนิดจะเปลี่ยนเส้นทางการสลายตัวของพลาสติก ทำให้เกิดก๊าซเชื้อเพลิงที่ติดไฟยากขึ้น หรือเกิดก๊าซเชื้อเพลิงในปริมาณที่น้อยลง