난연제

Fire retardant
이 기사는 건물 화재와 산불을 진압하는 데 사용되는 물질에 관한 것이다.섬유에 사용되는 화학적 지연제는 난연제를 참조하십시오.
2021년 7월 캘리포니아 텀블위드 화재를 진압하기 위해 방화벽에 인접한 덤불에 공기중으로 분산된 내화제

난연제는 화재의 확산을 늦추거나 멈추거나 강도를 낮추기 위해 사용되는 물질이다.이것은 일반적으로 연료의 가연성을 낮추거나 [1][2]연소를 지연시키는 화학 반응에 의해 달성됩니다.또한 내화제는 물리적 작용이나 흡열 화학 반응을 통해 연료를 냉각시킬 수 있습니다.난연제는 물과 혼합되는 분말, 소화 거품 및 내화성 젤로 사용할 수 있습니다.내화제는 [3]물체에 도포하기 위한 코팅 또는 스프레이로도 사용할 수 있다.

내화제는 일반적으로 화재 진압에 사용되며, 공기 또는 지상에서 사용할 수 있습니다.

동작 원리

일반적으로 내화제는 물리적으로 화재를 차단하거나 화재를 멈추는 화학반응을 일으켜 재료의 가연성을 감소시킨다.

물리적인 동작

물리적 작용에 의해 연소 프로세스가 지연될 수 있는 몇 가지 방법이 있습니다.

  • 냉각:어떤 화학반응은 실제로 물질을 식힌다.
  • 기초 재료의 발화를 방지하는 보호층을 형성합니다.
  • 희석:일부 지연제는 연소 중에 수분 및/또는 이산화탄소를 방출합니다.이것은 불이 꺼질 정도로 불 속의 라디칼을 희석시킬 수 있다.

일반적으로 사용되는 난연성 첨가물로는 헌타이트와 하이드로마그네사이트, 수산화알루미늄 및 수산화마그네슘의 혼합물이 있습니다.가열되면 수산화알루미늄이 탈수되어 산화알루미늄(알루미나23, AlO)을 형성하고 이 과정에서 수증기를 방출합니다.이 반응은 많은 열을 흡수하여 통합된 재료를 냉각시킵니다.또한 알루미나의 잔류물은 재료 표면에 보호층을 형성한다.헌타이트와 하이드로마그네사이트의 혼합물은 비슷한 방식으로 작용한다.물과 [4][5]이산화탄소의 방출을 내열 분해하여 혼합된 물질에 난연성[6][7][8] 특성을 부여합니다.

화학 작용

  • 기체상에서의 반응: 화염에서의 화학반응(즉, 기체상)은 난연제에 의해 방해될 수 있습니다.일반적으로 이러한 지연제는 Halon 및 PhostrEx와 같은 유기 할로겐화물(할로알칸)이다.이런 종류의 지연제에 사용되는 화학물질은 종종 독성이 있다.
    상세 정보:난연제 gas 기상 래디칼 담금질
  • 고체상에서의 반응: 일부 지연제는 폴리머를 분해하여 용해시키고 화염에서 흘러내립니다.이를 통해 일부 재료가 특정 가연성 테스트를[which?] 통과할 수 있지만, 가연성 플라스틱 방울의 생산에 의해 화재 안전성이 진정으로 향상되는지는 알려지지 않았습니다.
  • 문자 형성:탄소 기반 연료의 경우, 고체 난연제는 연료 표면에 탄소질 숯 층을 형성합니다.이 숯층은 불에 타는 것이 훨씬 더 어렵고 [9][10]더 이상 타는 것을 방지합니다.
  • 내용:이러한 유형의 지연제 재료는 보호 차층 뒤에 붓기를 일으키는 화학 물질을 포함하고 있어 훨씬 더 나은 단열성을 제공합니다.플라스틱 첨가물이나 목조 건물이나 철골 구조물을 보호하기 위한 페인트로 사용할 수 있습니다.

사용하다

휴대용 소화기

소화기

A등급 폼은 2.5갤런(APW) 및 CAFS(CAFS) 소화기의 내화제로 사용되며, 화재방화를 통해 초기 브러시 화재 및 잔디 화재를 억제합니다.다른 화학지연제는 클래스 A 재료와 클래스 B 연료를 불연성 및 소화할 수 있으며 클래스 A, 클래스 B 및 일부 클래스 D [citation needed]화재를 발생시킬 수 있다.항공기에서 투하된 내화성 슬러리는 화재를 방지하기 위해 일반적으로 화재 전에 도포되며 화재 진압제는 화재 진압에 사용됩니다.

표면 코팅

물체는 내화제로 코팅될 수 있습니다.예를 들어, 크리스마스트리에 지연제가 뿌려져 있는데, 나무가 말라버리면 매우 인화성이 높고 화재에 위험합니다.

강철 구조물은 화재 시 구조 요소가 약해지는 것을 방지하기 위해 기둥과 보 주위에 난연성 코팅이 되어 있다.

미국 기숙사들도 이 [citation needed]제품들을 사용하는 것을 고려하고 있다.온라인 [when?]뉴스레터인 Campus Firewatch에 따르면, 2000년 이후 전국적으로 기숙사나 교외 학생 주택에서 발생한 화재로 109명이 사망했다.Campus Firewatch의 발행인인 Ed Comeau는 2000년 1월 뉴저지에 있는 세튼 홀 대학에서 발생한 화재는 캠퍼스 화재의 위험성에 대한 관심을 끌었다고 말했다.세톤홀 기숙사의 공동 구역은 두 학생이 게시판에서 현수막을 점화한 후 불이 났다.불은 순식간에 가구로 번져 학생 3명이 숨지고 58명이 [11]다쳤다.

산불 진압

MAFFS를 장착한 공군 주방위군 C-130 허큘리스, 캘리포니아 남부 산불에 내화제 투하
이 애리조나 언덕에는 빨간 색 계열의 내화제가 선명하게 눈에 띄어 Alarmbre 화재를 진압하기 위해

초기 난연제는 물과 증점제의 혼합물이었고, 나중에는 붕산염과 [citation needed]인산암모늄이 포함되었다[12].

일반적으로, 화재 지연제는 항공기에서 떨어지거나 산불의 확산을 막기 위해 지상 요원들이 산불의 가장자리 주변에서 바른다.이것은 지상 근무자들이 불을 끄기 위해 일할 시간을 허락한다.그러나 필요할 경우 화재를 식히고 화염 [13]길이를 줄이기 위해 화재에 직접 지연제를 떨어뜨릴 수도 있습니다.

공중 소방

다음 항목도 참조하십시오.공중 소방

항공 소방은 항공기를 이용하여 산불을 진압하는 방법이다.사용되는 항공기의 종류에는 고정익 항공기와 헬리콥터가 포함된다.스모크 점퍼와 래플러는 또한 다양한 고정익 항공기에서 낙하산으로 운반되거나 헬리콥터에서 낙하산으로 운반되는 공중 소방관으로 분류된다.화재 진압에 사용되는 화학물질에는 물, 수분 증강제 [14]또는 특수 조제된 난연제가 포함될 수 있습니다.

직물

주요 기사:난연성 및 난연성 패브릭

자재

산불 방지제

산불에 적용되는 내화제는 보통 물과 그 지역을 적시도록 설계된 화학물질의 혼합물이다. 또한 초목을 통한 화재의 진행을 화학적으로 지연시킨다.통상은, 도포 영역을 공중에서 볼 수 있도록 색칠되어[15] 있습니다.NFPA 표준 1150을 충족하는 난연성 겔 기반 난연성도 서비스에 사용되고 있습니다.이것들은 다른 색으로 염색되어 전통적인 적색 지연제와 구별됩니다.젤과 그 염료는 [16]자연 분해되도록 고안되었다.Phos-Check는 현재 야생지 화재용으로 [17]승인된 장기지체제 브랜드입니다.미국 연방 토지에서의 산불 방지용으로 승인된 내화제는 미국 산림청 적격 제품 목록에 포함되어야 합니다.이 목록에 추가되려면 이 제품은 국가기술개발프로그램(National Technology and Development Program)의 부서인 Wildland Fire Chemical Systems에 의해 테스트되어야 하며, 이 과정은 최대 [18]2년까지 걸릴 수 있습니다.Phos-Check는 또한 Wildfire Home Defense라고 불리는 소비자 기반의 내화성 스프레이를 가지고 있는데, 이 스프레이는 도포 후 즉시 효과가 있고 중수로 씻겨나갈 때까지 효과가 유지된다.주택이나 건물 주변의 연료층에 적용되어 각 [19]구조물에 이르는 연료에 방화 장치를 설치하도록 설계되어 있습니다.엠버 블록은 화재 시 불씨와 화염으로부터 보호하기 위해 집 외관과 주변 구조물에 바를 수 있는 또 다른 소비자 기반 난연성 젤이다.그것은 높은 더위와 바람의 [20]조건을 견디기 위해 집 한켠에 달라붙는 독특한 능력을 가지고 있다.

환경에 관한 우려

사용되는 산불 방지제는 일반적으로 [21]무독성으로 간주되지만, 유기체가 [22]다량의 위험에 노출되면 덜 독성이 있는 화합물도 어느 정도 위험을 수반한다.화재 진압에 사용되는 내화제는 화재 [24]중 할로겐화 내화제가 연소될 때 다이옥신과 프랑을 방출함으로써 물고기와 야생동물뿐만 아니라 소방관들에게도[23] 독이 될 수 있으며, 인명이나 재산에 직접적인 [25]위협이 없는 한 일반적으로 수역 300피트 이내에서의 투하도 금지된다.미국 산림청은 연구를 수행하고 미국 [26][27]야생지대에 대한 난연제의 영향을 감시하는 정부 기관이다.

2014년 6월에 발표된 연구는 해양 박테리아가 화학적으로 동일한 폴리브로민화 디페닐 에테르(PBDE)의 비합성 소스를 제조할 수 있는 능력을 가지고 있다는 것을 발견했다.이 화학물질들은 난연제로 사용되지만 환경에 [28]유해한 것으로 알려져 있다.

잠재적인 리스크와 건강상의 우려

리스크

대부분의 화학 내화제는 Halon, PhostrEx와 같은 유기 할로겐화물(할로알칸)로 독성이 입증되었습니다.1980년대에 가장 일반적으로 사용된 내화 물질은 펜타브로모디페닐 에테르였다.그것은 잠재적인 건강과 환경 문제 때문에 정부에 의해 금지되었다.그 후 염화 트리스, 클로로알킬인산염, 할로겐화 아릴에스테르, 테트라브롬프탈레이트 디올디에스테르로 대체되었으며, 나중에 EPA 연구에 의해 아이들의 [29]체내에 흡수될 수 있는 돌연변이 물질을 포함한다는 것이 입증되었다.

연구 결과에 따르면 인구의 일부만이 [30]난연제로 사용되는 화학 물질에 알레르기가 있을 수 있다.또한 연구결과에 따르면 지각제 화학물질을 하천에 직접 떨어뜨리면 물속에 충분한 암모니아 농도를 발생시킬 수 있으며, 이는 물고기와 다른 수생 [31]생물에게 치명적이다.만약 그 양이 충분히 많다면, 그것은 인간에게 치명적인 결과를 초래할 수 있다.

건강에 대한 우려

이러한 화학물질에 장기간 노출되면 소방관들에게 암이나 피부병이 생길 수 있고, 환경에 대한 잠재적 오염도 또 다른 안전상의 [32]문제가 될 것이다.이러한 화학물질의 대부분은 현재 세계적인 오염물질로 인식되고 있으며 내분비 및 갑상선 교란, 면역독성, 생식독성, 암, 태아 및 아동 발달과 신경 [33]기능에 대한 악영향을 포함한 동물과 인간의 건강에 미치는 악영향과 관련이 있다.

난연제를 확산시키는 가장 흔한 방법 중 하나는 공중 화재 진압을 통해서인데, 이것은 이러한 독성 화학물질이 토양과 물 시스템을 오염시키고 인체에 침투할 가능성이 있다는 것을 의미한다.이것은 호흡기 질환이나 다른 위험한 [34]건강상의 우려와 같은 장기적인 건강상의 문제로 이어질 가능성이 있다.

또 다른 주목할 만한 건강상의 우려는 화재 진압제 거품이 표준화된 연수와 경수에 독성이 있어 물 생물들이 감염될 가능성이 높다는 것이다.만약 인간이 섭취하게 된다면, 이러한 독성이 [35]인체에 전달될 가능성이 크다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ "BLM Wyoming Wildland Fire Glossary". Blm.gov. 2008-06-18. Archived from the original on 2014-05-08. Retrieved 2012-08-04.
  2. ^ Coford Glossary "내화성" 2009년 2월 8일 Wayback Machine에서 아카이브
  3. ^ "Zinsser Glossary". Zinsser.com. Retrieved 2012-08-04.
  4. ^ Hollingbery, LA; Hull TR (2010). "The Thermal Decomposition of Huntite and Hydromagnesite - A Review". Thermochimica Acta. 509 (1–2): 1–11. doi:10.1016/j.tca.2010.06.012.
  5. ^ Hollingbery, LA; Hull TR (2012). "The Thermal Decomposition of Natural Mixtures of Huntite and Hydromagnesite". Thermochimica Acta. 528: 45–52. doi:10.1016/j.tca.2011.11.002.
  6. ^ Hollingbery, LA; Hull TR (2010). "The Fire Retardant Behaviour of Huntite and Hydromagnesite - A Review". Polymer Degradation and Stability. 95 (12): 2213–2225. doi:10.1016/j.polymdegradstab.2010.08.019.
  7. ^ Hollingbery, LA; Hull TR (2012). "The Fire Retardant Effects of Huntite in Natural Mixtures with Hydromagnesite". Polymer Degradation and Stability. 97 (4): 504–512. doi:10.1016/j.polymdegradstab.2012.01.024.
  8. ^ Hull, TR; Witkowski A; Hollingbery LA (2011). "Fire Retardant Action of Mineral Fillers". Polymer Degradation and Stability. 96 (8): 1462–1469. doi:10.1016/j.polymdegradstab.2011.05.006.
  9. ^ "PHOS-CHeK D75 Fire Retardants" (PDF). Archived from the original (PDF) on 2011-07-15. Retrieved 2008-11-20.
  10. ^ "How do flame retardants work?". European Chemical Industry Council (CEFIC) and European Flame Retardants Association (EFRA). Retrieved 12 Feb 2010.
  11. ^ Amy Farnsworth (2007-08-06). "New coatings cut risk of a dorm fire". The Boston Globe.
  12. ^ US 2858895, Connell, George A. (발명자), "화재 제어를 위한 방법 및 구성"은 1958년 11월 4일에 출판되었습니다.
  13. ^ "Interagency Standards for Fire and Aviation Operations 2007, Chapter 17" (PDF). National Interagency Fire Center. Archived from the original (PDF) on 2007-09-28. Retrieved 2007-08-31.
  14. ^ "USDA Forest Service Wildland Fire Chemicals". Retrieved 2008-11-13.
  15. ^ US 6676858, Vandersall, Howard L. & Kegeler, Gary H., "착색액, 사용방법 및 이를 함유하는 산불방지액"은 2004년 1월 13일 발행되었습니다.
  16. ^ "New fire retardant gel developed that can remain effective for months". Retrieved 2020-10-05.
  17. ^ "Wildland Fire Chemical Product Information". Retrieved 2008-11-13.
  18. ^ "Long-Term Fire Retardants - National Technology and Development Program - USDA Forest Service". www.fs.fed.us. Retrieved 2022-01-06.
  19. ^ "Phos-Chek Wildfire Home Defense FAQs". Retrieved 2019-09-13.
  20. ^ "Ember bloc fire gel fact sheet / Technical specs". Retrieved 2020-10-05.
  21. ^ "Phos-Chek MSDS" (PDF). Retrieved 2008-11-14.[영구 데드링크]
  22. ^ Bell, Tina; Tolhurst, Kevin; Wouters, Michael (16 May 2005). "Bell, T., Tolhurst, K., and Wouters, M. Effects of the fire retardant Phos-Chek on vegetation in eastern Australian heathlands. International Journal of Wildland Fire. 14(2) 199–211". International Journal of Wildland Fire. 14 (2): 199–211. doi:10.1071/WF04024.
  23. ^ "Greensciencepolicy.org". Greensciencepolicy.org. Archived from the original on 2012-02-20. Retrieved 2012-08-04.
  24. ^ "Effect of Fire Retardant on Water Quality" (PDF). Retrieved 2008-11-17.
  25. ^ William Yardley (November 15, 2008). "In Fighting Wildfires, Concerns About Chemicals". The New York Times. Retrieved 2008-11-26.
  26. ^ "USDA Forest Service Wildland Fire Chemical Systems". Retrieved 2008-11-13.
  27. ^ "Wildland Fire Chemical Products Toxicity and Environmental Concerns" (PDF). Retrieved 2008-11-13.
  28. ^ "Marine bacteria are natural source of chemical fire retardants". phys.org. June 29, 2014. Retrieved July 21, 2017.
  29. ^ Lorber, Matthew (January 2008). "Exposure of Americans to polybrominated diphenyl ethers". Journal of Exposure Science & Environmental Epidemiology. 18 (1): 2–19. doi:10.1038/sj.jes.7500572. ISSN 1559-064X.
  30. ^ Bakker, Martine I.; de Winter-Sorkina, Renata; de Mul, Anika; Boon, Polly E.; van Donkersgoed, Gerda; van Klaveren, Jacob D.; Baumann, Bert A.; Hijman, Willie C.; van Leeuwen, Stefan P. J.; de Boer, Jacob; Zeilmaker, Marco J. (February 2008). "Dietary intake and risk evaluation of polybrominated diphenyl ethers in The Netherlands". Molecular Nutrition & Food Research. 52 (2): 204–216. doi:10.1002/mnfr.200700112. ISSN 1613-4133. PMID 18058856.
  31. ^ Dietrich, Joseph P.; Myers, Mark S.; Strickland, Stacy A.; Van Gaest, Ahna; Arkoosh, Mary R. (January 2013). "Toxicity of forest fire retardant chemicals to stream-type chinook salmon undergoing parr-smolt transformation". Environmental Toxicology and Chemistry. 32 (1): 236–247. doi:10.1002/etc.2052. ISSN 1552-8618. PMID 23161484.
  32. ^ Shaw, Susan D.; Blum, Arlene; Weber, Roland; Kannan, Kurunthachalam; Rich, David; Lucas, Donald; Koshland, Catherine P.; Dobraca, Dina; Hanson, Sarah; Birnbaum, Linda S. (October 2010). "Halogenated flame retardants: do the fire safety benefits justify the risks?". Reviews on Environmental Health. 25 (4): 261–305. doi:10.1515/reveh.2010.25.4.261. ISSN 0048-7554. PMID 21268442.
  33. ^ Shaw, Susan D.; Blum, Arlene; Weber, Roland; Kannan, Kurunthachalam; Rich, David; Lucas, Donald; Koshland, Catherine P.; Dobraca, Dina; Hanson, Sarah; Birnbaum, Linda S. (October 2010). "Halogenated flame retardants: do the fire safety benefits justify the risks?". Reviews on Environmental Health. 25 (4): 261–305. doi:10.1515/reveh.2010.25.4.261. ISSN 0048-7554. PMID 21268442.
  34. ^ Sugeng, Eva J.; de Cock, Marijke; Schoonmade, Linda J.; van de Bor, Margot (October 2017). "Toddler exposure to flame retardant chemicals: Magnitude, health concern and potential risk- or protective factors of exposure: Observational studies summarized in a systematic review". Chemosphere. 184: 820–831. doi:10.1016/j.chemosphere.2017.06.041. ISSN 1879-1298. PMID 28645086.
  35. ^ Gaikowski, M. P.; Hamilton, S. J.; Buhl, K. J.; McDonald, S. F.; Summers, C. H. (August 1996). "Acute toxicity of firefighting chemical formulations to four life stages of fathead minnow". Ecotoxicology and Environmental Safety. 34 (3): 252–263. doi:10.1006/eesa.1996.0070. ISSN 0147-6513. PMID 8812194.

외부 링크