مهار شعله: درک بازدارندگی شعله در منسوجات

بازدارندگی شعله در منسوجات یک فناوری ایمنی حیاتی است که برای کاهش اشتعال‌پذیری پارچه‌ها، کند کردن احتراق و گسترش شعله و در نتیجه نجات جان و مال طراحی شده است. عملیات بازدارندگی شعله (FR) از طریق مکانیسم‌های شیمیایی و فیزیکی مختلف، چرخه احتراق را در مراحل مختلف قطع می‌کند: گرمایش، تجزیه، احتراق یا انتشار شعله.

مکانیسم‌های کلیدی:
۱. خنک‌سازی: برخی از FRها گرما را جذب می‌کنند و دمای پارچه را تا زیر نقطه اشتعال پایین می‌آورند.
۲. تشکیل زغال: سیستم‌های مبتنی بر فسفر یا نیتروژن، به جای مواد فرار قابل اشتعال، تشکیل یک لایه زغال محافظ و عایق را تقویت می‌کنند.
۳. رقیق شدن: شعله‌های آتش تجزیه می‌شوند و گازهای غیرقابل اشتعال (مانند بخار آب، CO₂، نیتروژن) آزاد می‌کنند و اکسیژن و گازهای سوختی نزدیک شعله را رقیق می‌کنند.
۴. به دام انداختن رادیکال‌ها: ترکیبات هالوژنه (هرچند به طور فزاینده‌ای محدود شده‌اند) رادیکال‌هایی آزاد می‌کنند که در واکنش‌های زنجیره‌ای گرمازا در منطقه شعله اختلال ایجاد می‌کنند.

انواع درمان‌ها:
بادوام: به صورت شیمیایی به الیاف متصل شده (معمولاً برای پنبه و مخلوط‌های پلی‌استر)، و در برابر شستشوهای متعدد مقاوم است. نمونه‌هایی از آن شامل پیرواتکس® برای سلولز یا تیمارهای مبتنی بر THPC است.
بی‌دوام/نیمه‌دوام: از طریق پوشش‌ها یا پوشش‌های پشتی (اغلب برای الیاف مصنوعی، روکش مبلمان، پرده‌ها) اعمال می‌شود. این پوشش‌ها ممکن است با تمیز کردن شسته یا از بین بروند.
الیاف مقاوم در برابر شعله ذاتی: الیافی مانند آرامیدها (نومکس®، کولار®)، مداکریلیک یا برخی ریون‌ها/ویسکوز مقاوم در برابر شعله، مقاومت در برابر شعله را در ساختار مولکولی خود دارند.

کاربردها حیاتی هستند:
لباس‌های محافظ برای آتش‌نشانان، نظامیان، کارگران صنعتی.
مبلمان روکش‌دار، تشک‌ها و پرده‌ها در خانه‌ها و ساختمان‌های عمومی.
فضای داخلی حمل و نقل (هواپیما، قطار، خودرو).
فرش و چادر.

چالش‌ها و ملاحظات:
ایجاد تعادل بین عملکرد بالای FR با راحتی، دوام، هزینه و به ویژه تأثیر زیست‌محیطی/بهداشتی بسیار مهم است. مقررات (مانند California TB 117، NFPA 701، EU REACH) دائماً در حال تکامل هستند و نوآوری را به سمت راه‌حل‌های پایدارتر، غیرسمی‌تر و مؤثرتر بدون هالوژن سوق می‌دهند. تحقیقات بر روی FRهای زیستی و فناوری نانو برای دستیابی به منسوجات ایمن‌تر و با عملکرد بالا برای آینده‌ای مقاوم در برابر آتش متمرکز است.