การใช้สารทนไฟเป็นสิ่งสำคัญในการก่อสร้างสมัยใหม่มีบทบาทสำคัญในการชะลอ หรือระงับการแพร่กระจายของไฟและช่วยให้มีเวลาในการหนีออกจากสถานที่สำคัญสำหรับผู้พักอาศัยและนักดับเพลิงสามารถเข้าและออกได้อย่างง่าย วัสดุเหล่านี้ได้รับการพัฒนาอย่างเป็นพิเศษเพื่อความปลอดภัย โดยที่สิ่งสำคัญที่สุดคือการเป็นสารที่ไม่ติดไฟ และสามารถต้านการจุดติดไฟหรือการเผาไหม้ได้
บริบททางประวัติศาสตร์
โรมโบราณ : การใช้สารส้มซึ่งเป็นสารกันไฟในการปูผนังและการใส่เส้นใย แร่ใยหินในวัสดุก่อสร้างเป็นเทคนิคที่มีประโยชน์ในการปรับปรุงความปลอดภัยและความทนทานของสิ่งก่อสร้าง
ศตวรรษที่ 17 : การพัฒนาไม้ก่อสร้างที่มีความ “ทนไฟ“ โดยใช้สารละลายเกลือเป็นเทคนิคที่มีความสำคัญในการปรับปรุงความปลอดภัยและความทนทานของวัสดุก่อสร้าง
มาตรฐานความปลอดภัยจากอัคคีภัยสมัยใหม่
การวิวัฒนาการของสารทนไฟมีความเกี่ยวพันกับการจัดทำมาตรฐานความปลอดภัยจากอัคคีภัยอย่างมาก การป้องกันและควบคุมอัคคีภัยมีบทบาทสำคัญในการรักษาความปลอดภัยของสิ่งแวดล้อมและมนุษยชาติ การกำกับดูแลด้านกฎระเบียบเกี่ยวกับการป้องกันอัคคีภัยมีหลักการและมาตรฐานที่เกี่ยวข้องกับการใช้สารทนไฟ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสถานที่ที่เกิดเหตุเพลิงไหม้ ประวัติศาสตร์ด้านการป้องกันอัคคีภัยมีความสำคัญในการเข้าใจวิวัฒนาการของสารทนไฟและมาตรฐานความปลอดภัยที่เกี่ยวข้องกับการใช้สารทนไฟในสถานที่อันเสี่ยงต่อเหตุเพลิงไหม้
ศตวรรษที่ 19 : การพัฒนาแผ่นยิปซั่มได้เปลี่ยนโฉมวิธีการก่อสร้างโดยนำเสนอทางเลือกที่ปลอดภัยกว่าและราคาไม่แพงแทนวิธีการแบบเดิม
ต้นศตวรรษที่ 20 : การเกิดขึ้นของระบบสปริงเกอร์อัตโนมัติและประตูหนีไฟ แสดงถึงแนวทางที่เป็นระบบเพื่อความปลอดภัยจากอัคคีภัย เป็นระบบที่มีการตรวจจับเหตุการณ์เพลิงไหม้อัตโนมัติ
การใช้สารเคมีในสารทนไฟ
สารเคมีเป็นวิธีที่ได้รับการพัฒนามาเพื่อเพิ่มความทนไฟของวัสดุที่ใช้กันทั่วไป โดยการใช้สารเคมีที่มีคุณสมบัติในการกันไฟ ที่ทำให้วัสดุมีความทนไฟมากยิ่งขึ้นอย่างมาก
ทศวรรษที่ 1930 : สาร Tris ( 2,3-dibromopropyl ) ฟอสเฟต เป็นหนึ่งในสารเคมีที่มีผลสำคัญสำหรับการผลิตสารทนไฟ สารนี้ได้รับความนิยมในอุตสาหกรรมและสิ่งแวดล้อมเนื่องจากความสามารถในการยับยั้งการแพร่กระจายของเพลิงไหม้ ซึ่งเป็นประโยชน์ในการป้องกันอัคคีภัย
ทศวรรษ 1970 : สารหน่วงการติดไฟประเภทโบรมีนได้รับความนิยมมากขึ้นในการใช้กับพลาสติกและสิ่งทอ สารหน่วงการติดไฟเป็นสารที่เพิ่มความปลอดภัยในการใช้งานสิ่งก่อสร้างและวัสดุต่างๆ โดยลดความเสี่ยงในการเกิดเพลิงไหม้ ซึ่งเป็นประโยชน์ใหญ่ในการป้องกันอัคคีภัย
การทนไฟโดยธรรมชาติ
การพัฒนาวัสดุที่มีความทนไฟโดยธรรมชาติโดยไม่จำเป็นต้องใช้สารเคมีเพิ่มเป็นความก้าวหน้าที่สำคัญอย่างมากในการป้องกันอัคคีภัย การพัฒนาวัสดุ เช่น นี้มีเป้าหมายที่จะลดความเสี่ยงที่เกิดจากการใช้สารเคมีหรือวัสดุที่อาจมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมและสุขภาพมนุษย์
คอนกรีตเสริมไฟเบอร์ ( Fiber-Reinforced Concrete หรือ FRC ) : เป็นหนึ่งในวิธีการพัฒนาวัสดุก่อสร้างที่มีความทนไฟอย่างมาก โดยการผสมผสานเส้นใยทนไฟเข้ากับคอนกรีต ซึ่งช่วยเพิ่มความสมบูรณ์ของโครงสร้างของคอนกรีตและช่วยลดโอกาสที่จะเกิดการสะเก็ดไฟจากภัยพิบัติ
กระจกทนไฟ : เป็นวัสดุที่มีความสำคัญในการป้องกันอัคคีภัยและเพิ่มความปลอดภัยในสถานที่ต่างๆ ซึ่งมีความสามารถในการทนต่ออุณหภูมิสูงและรังสีความร้อน โดยมักใช้งานในสถานที่ที่เสี่ยงต่อการเกิดไฟไหม้หรือความร้อนสูง เช่น โรงงานผลิต หรือห้องปฏิบัติการทางเคมี นอกจากนี้ กระจกทนไฟยังมีความสามารถในการป้องกันการกระจายรังสีที่เป็นอันตราย
บทบาทของนาโนเทคโนโลยี
นาโนคอมโพสิต (Nanocomposite) : เป็นวัสดุที่ประกอบด้วยนาโนเคลย์หรือท่อนาโนคาร์บอนที่ผสมเข้ากับโพลีเมอร์ ซึ่งมีคุณสมบัติที่ทันสมัยและมีความหลากหลายในการใช้งาน หนึ่งในคุณสมบัติที่สำคัญของนาโนคอมโพสิตคือความสามารถในการป้องกันการระบายความร้อนและก๊าซที่เกิดขึ้นระหว่างการเผาไหม้ ทำให้มีประโยชน์ในการลดความเสี่ยงจากไฟไหม้อย่างมาก
การเคลือบวัสดุด้วยสารละลายเคลือบนาโน : เป็นเทคโนโลยีที่มีความพัฒนาอย่างรวดเร็วในหลายอุตสาหกรรม เทคโนโลยีนี้ใช้สารแขวนลอยอนุภาคนาโนเพื่อเคลือบพื้นผิวของวัสดุเพื่อปรับปรุงคุณสมบัติต่างๆ ของวัสดุ
สารทนไฟที่ปลอดภัยต่อสิ่งแวดล้อม
การมองหาสารทนไฟที่ปลอดภัยต่อสิ่งแวดล้อมและสุขภาพมนุษย์กลายเป็นหนึ่งในความคิดสำคัญในการพัฒนาสารหน่วงไฟในปัจจุบัน โดยมีหลายแนวทางและสิ่งที่ควรคำนึงถึงเพื่อรักษาสิ่งแวดล้อมและสุขภาพของมนุษย์
อนุพันธ์ของกรดไฟติกที่มาจากวัสดุพืชเป็นสารที่มีคุณสมบัติพิเศษเนื่องจากมีความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพและไม่เป็นพิษต่อสิ่งแวดล้อมและมนุษย์ สารนี้มีประสิทธิภาพในการใช้งานที่หลากหลายและมีการนำมาใช้ในหลายอุตสาหกรรมต่างๆ
การใช้เรซินจากแหล่งหมุนเวียน เช่น ลิกนิน ในกระบวนการเผาไหม้ได้มีผลกระทบที่สำคัญต่อการลดการปล่อยก๊าซที่เป็นอันตรายและเปลี่ยนแปลงกระบวนการเผาไหม้ของไฟอย่างมีประสิทธิภาพ เรซินเป็นสารที่มีคุณสมบัติพิเศษที่สามารถเสริมความปลอดภัยและลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม
อนาคตของสารทนไฟในศตวรรษที่ 20
วัสดุที่มีชีวิต เช่น ไมซีเลียมเชื้อราที่เติบโตเอง เสริมความทนไฟ สามารถทำการซ่อมแซมตัวเอง และมีคุณประโยชน์ต่อสิ่งแวดล้อม
วัสดุที่สามารถปรับคุณสมบัติได้ทันทีหรือ “วัสดุที่มีความสามารถในการเปลี่ยนคุณสมบัติ“ เป็นนวัตกรรมที่มีความสำคัญในการปรับปรุงประสิทธิภาพและความปลอดภัยของวัสดุในสถานการณ์ที่เปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา เช่น สภาวะอากาศ อุณหภูมิ แรงกดดัน และสภาพแวดล้อมทางกายภาพและเคมีที่แตกต่างกันไป