در پوشش‌ های ضد حریق، مواد اولیه معمولاً از دو نوع ماده استفاده می‌شود: مواد آلی و مواد معدنی مانند ورمیکولیت. پوشش‌های آلی معمولاً شامل رنگ‌های آلی و اپوکسی‌ها می‌باشند که با افزودن مواد پرکننده معدنی یا آلی، خواص ضد حریق آن‌ها بهبود می‌یابد. اما، مواد اصلی در پوشش‌های ضد حریق معمولاً مواد معدنی مانند ورمیکولیت می‌باشد که خواص حرارتی خوبی دارند و به عنوان یک مواد معدنی غیر قابل اشتعال مورد استفاده قرار می‌گیرد. این مواد معمولاً به عنوان مواد پرکننده و افزودنی در ترکیبات پوشش‌های ضد حریق استفاده می‌شوند تا خواص حرارتی و پایداری آن‌ها بهبود یابد.

عناصر اصلی پوشش ضد حریق

• سیمان
• تسلیح‌کننده‌ها یا الیاف تسلیح‌کننده

در تولید پوشش‌های ضد حریق، از مواد مختلفی برای افزودن خواص ضد حریق و همچنین چسبندگی مناسب استفاده می‌شود. یکی از موادی که معمولاً به عنوان چسبندگی استفاده می‌شود، سیمان است. سیمان به عنوان یک چسبنده قدرتمند و محکم استفاده می‌شود و می‌تواند کمک کند تا مواد مختلف در ترکیب پوشش ثابت شوند. همچنین، گچ نیز یک ماده دیگر است که ممکن است به عنوان یک چسبندگی در تولید پوشش‌های ضد حریق استفاده شود. این مواد به عنوان افزودنی‌ها و محصولات کمکی در فرایند تولید پوشش‌های ضد حریق استفاده می‌شوند تا خواص حرارتی، چسبندگی و دوام پوشش‌ها بهبود یابد.

تسلیح‌کننده‌ها یا الیاف تسلیح‌کننده معمولاً به عنوان یک عنصر اساسی در تولید عایق‌های نسوز و پوشش‌های ضد حریق استفاده می‌شوند. این الیاف تسلیح‌کننده می‌توانند مانند یک شبکه فلزی عمل کنند که مواد معدنی را تقویت کنند و از تخریب ناشی از شوک‌های حرارتی جلوگیری کنند. این الیاف معمولاً از مواد مختلفی مانند شیشه، کربن یا آرامید تهیه می‌شوند و به دلیل مقاومت بالای آن‌ها در برابر حرارت، فشار و شوک‌های مکانیکی، برای افزودن استحکام و دوام به پوشش‌های ضد حریق بسیار مهم هستند. استفاده از الیاف تسلیح‌کننده می‌تواند به بهبود خواص حرارتی و مکانیکی پوشش‌های ضد حریق کمک کند و آن‌ها را برای مقاومت در برابر شرایط حرارتی سخت و استرس‌های مختلف تقویت کند.

هنگام انتخاب و استفاده از مواد برای تولید پوشش‌های ضد حریق و عایق‌های نسوز، نیاز است تا به عوامل مختلفی توجه شود تا محصول نهایی خواص مطلوب و ایمنی لازم را داشته باشد. بخارهای سمی که در زمان آتش‌سوزی از مواد پوششی منتشر می‌شوند، می‌توانند خطرات جدی برای سلامتی انسان‌ها به وجود آورند، بنابراین استفاده از موادی که نخارا و کم‌دودباشند یک اصل مهم است. همچنین، توانایی مقاومت در برابر فشار زیاد آب در هنگام اطفای حریق نیز بسیار مهم است تا پوشش ضد حریق بتواند کارایی خود را به درستی انجام دهد و نسبت به آب و فشار آن مقاومت داشته باشد. انتخاب مواد مناسب با توجه به همه این عوامل می‌تواند به تولید پوشش‌های ضد حریق با کیفیت و ایمن موثر کمک کند.

مواد تشکیل دهنده پوشش ضد حریق

عایق‌های نسوز و پوشش‌های ضد حریق نوع خاصی از پوشش‌ها هستند که طراحی شده‌اند تا سازه‌ها و مواد مختلف را در برابر حرارت و آتش سوزی محافظت کنند. این پوشش‌ها معمولاً از مواد خاصی تهیه می‌شوند که خواص حرارتی، ضد حریق و عایقی بالایی دارند. آن‌ها می‌توانند از دو محصول مختلف تشکیل شوند: عایق‌های سخت نسوز که در سازه‌ها و محیط‌های داخلی استفاده می‌شوند، و عایق‌های نسوز انعطاف پذیر که بعضاً بر روی سطوح افقی و عمودی استفاده می‌شوند. حفظ ساختار سازه و جلوگیری از گسترش آتش به سایر مناطق، از جمله وظایف اصلی این پوشش‌ها است. این پوشش‌ها برای صنایع مختلف از جمله ساختمانی، خودروسازی، صنایع هوایی و دریایی و صنایع نظامی استفاده می‌شوند تا ایمنی و محافظت لازم را فراهم کنند.

پوشش‌های ضد حریق و عایق‌های نسوز در برخی از موارد به عنوان فایرپروف یا fireproof نیز شناخته می‌شوند. عبارت فایرپروف اصطلاحی است که بعنوان واژه‌ای مختص به مواد و پوشش‌هایی که از جلوگیری از گسترش آتش و حفظ ایمنی در مواجهه با حرارت و آتش سوزی اهمیت می‌دهد، استفاده می‌شود. این نوع پوشش‌ها به عنوان ابزار حیاتی برای بهبود ایمنی و محافظت در برابر حریق در محیط‌های مختلف، از جمله سازه‌ها، وسایل نقلیه، تجهیزات صنعتی و موارد دیگر مورد استفاده قرار می‌گیرند. برچسب فایرپروف به پوشش‌هایی اطلاق می‌شود که به طور موثر از گسترش و گسترش آتش و آتش سوزی در جهت حفظ ایمنی مانع شوند. استفاده از این نوع پوشش‌ها در محل‌هایی که در معرض خطر حریق هستند، بسیار حیاتی است و به عنوان یک ابزار پیشگیری از آتش سوزی بسیار ارزشمند به شمرده می‌شود.

عایق‌های نسوز از نظر مواد تشکیل‌دهنده به دو گروه اصلی تقسیم می‌شوند:

۱) پوشش های ضد حریق بر پایه مواد آلی

رزین های آلی:رزین‌ها نوعی موادی هستند که به صورت بدون رنگ یا دارای رنگ و گونه‌های مختلف در بازار موجود هستند. این نوع پوشش‌ها عموماً برای استفاده در مواد نسوز، عایق‌های حرارتی و ضد حریق استفاده می‌شوند. رزین‌ها از جمله موادی هستند که در برابر آتش سوزی متورم می‌شوند. آنها معمولاً دارای خواص عایقی و نسوز بسیار خوب هستند و در برابر حرارت‌های بالا، حدود ۲۰۰ درجه سانتی‌گراد و بالاتر نیز می‌توانند به عمل بیانجامند.

استفاده از رزین‌ها به‌عنوان پوشش‌های نسوز برای حفاظت و ایمنی در مواجهه با حرارت و آتش سوزی اهمیت دارد. این نوع پوشش‌ها می‌توانند در ایجاد لایه‌های حرارتی و عایقی بر روی سطوح مختلف استفاده شوند و از گسترش حرارت و آتش جلوگیری نمایند. رزین‌ها به عنوان یکی از مواد اصلی در تولید پوشش‌های نسوز و ضد حریق استفاده می‌شوند و از خواص مفیدی برای محافظت ایمنی در برابر حرارت و حریق برخوردارند.

در فرآیند آتش سوزی، رزین‌ها معمولاً به تدریج متورم می‌شوند و یک لایه کربنی به شکل متورم و متخلخل را درون سلول‌های خود ایجاد می‌کنند. این لایه‌های کربنی به شکل متورم ایجاد شده توانسته‌اند عایقی قوی علیه حرارت و آتش فراهم کنند. این لایه‌ها به مرور زمان ضخیم‌تر می‌شوند و حداکثر ۵ تا ۲۰۰ برابر از لایه اولیه رزین ضخیم‌تر می‌شوند. این افزایش ضخامت لایه کربنی به این معنی است که این پوشش‌ها قادر به جلوگیری از گسترش شعله و رسیدن حرارت به سطح آهن و فولاد می‌شوند که می‌تواند در جلوگیری از گسترش آتش و حفظ بخش‌های مهم سازه‌ها و تجهیزات موثر باشد. این فرآیند انحنای پوشش در برابر آتش سوزی و حرارت بالا را افزایش می‌دهد و عملکرد محافظتی و ایمنی آن را بهبود می‌بخشد.

تولید رنگ‌های نسوز

برای تولید رنگ‌های نسوز، رزین‌ها نیاز به استفاده از رزین‌های خاصی دارند که با تولید گازهای غیر آتش‌گیر مانند HCI (هیدروکلرید) و HBr (هیدروبرومید) در زمان آتش‌سوزی، ایمنی حاصل از این پوشش‌ها را افزایش دهند. برخی از موادی که به عنوان رنگ‌دهنده‌های نسوز مورد استفاده قرار می‌گیرند شامل کلروکائوچو (chlorocaucho) و تترابروموفتالیک انیدرید (tetrabromophthalic anhydride) است. این مواد با تولید گازهای غیر آتش‌گیر در زمان آتش‌سوزی، به تأخیر اندازی فرآیند سوختن و گسترش حریق کمک کرده و ایجاد مواد سمی و خطرناک که از آتش سوزی منتشر می‌شوند را کاهش می‌دهند،بنابراین باعث افزایش ایمنی در مواجهه با آتش سوزی می‌شوند.

رنگ دانه ها:

رنگ دانه‌های معدنی همچنین مورد استفاده در تولید پوشش‌های ضد حریق قرار می‌گیرند. این رنگ دانه‌ها به عنوان مواد پرکننده در ساخت پوشش‌های ضد حریق استفاده می‌شوند و برای جلوگیری از گسترش و انتشار حریق کاربرد دارند. برخی از رنگ دانه‌های معدنی معمولی که در این نوع پوشش‌ها استفاده می‌شوند عبارتند از کربنات کلسیم و رنگ دانه‌های سیلیکاتی. این مواد معمولاً به عنوان مواد پاک‌کننده و پوشاننده درون پوشش‌های ضد حریق عمل می‌کنند و به جلوگیری از گسترش حریق و انتشار آن کمک می‌کنند. این رنگ دانه‌ها همچنین می‌توانند در مقابل حرارت و آتش مقاومت نشان دهند و مواد معدنی خاصیت‌های عایقی برای سطوح پوشش داده شده ایجاد می‌کنند.

مواد افزودنی اسید دهنده:

در ساخت پوشش‌های ضد حریق، به منظور بهبود خواص آتش‌گیری و ایمنی، ممکن است از مواد افزودنی اسید دهنده استفاده شود. این نوع مواد افزودنی عموماً به صورت نمک‌های اسیدی معدنی مانند اسید سولفوریک اضافه می‌شوند. اسید سولفوریک یکی از اسیدهای مخاطره‌آور و قوی است که به عنوان ماده افزودنی در پوشش‌های ضد حریق استفاده می‌شود. این اسید می‌تواند بر افزایش خواص آتش‌گیری پوشش‌ها تأثیر گذار باشد و ایجاد واکنش‌های شیمیایی با دیگر مواد تشکیل‌دهنده پوشش ضد حریق را فراهم کند. هدف از استفاده از این نوع مواد افزودنی ایجاد یک پوشش دوامی، مقاوم در برابر حرارت و آتش، و با خواص ضد حریق بهتر است.

مواد افزودنی تقویت کننده:

برای افزایش مقاومت پوشش‌های ضد حریق در برابر تخریب مکانیکی، استفاده از مواد افزودنی تقویت کننده معمول است. این مواد تقویت کننده می‌توانند شامل ذرات سرامیکی، الیاف معدنی، الیاف شیشه‌ای و دیگر مواد افزودنی مشابه باشند. با اضافه کردن این نوع مواد تقویت کننده به ترکیبات پوشش‌های ضد حریق، مقاومت مکانیکی و سختی آنها افزایش پیدا می‌کند و پوشش‌ها می‌توانند در مقابل ضربه، فشار و خوردگی مقاومت بهتری داشته باشند. همچنین، این مواد تقویت کننده می‌توانند به پایداری ساختاری و دوام پوشش کمک کرده و عمر مفید آن را افزایش دهند. از این رو، استفاده از این نوع مواد تقویت کننده در ترکیبات پوشش‌های ضد حریق، بهبود و افزایش عملکرد و بهره‌وری این نوع پوشش‌ها را فراهم می‌کند.

۲) مواد تشکیل دهنده پوشش ضد حریق پایه معدنی

ورمیکولیت یک مواد معدنی با خواص عایق حرارتی بسیار بالا است که به عنوان یکی از مواد اصلی در تولید عایق های نسوز استفاده می‌شود. این ماده دارای خاصیت‌های عایق حرارتی، عایق صوتی، سبک و مقاومت شیمیایی بالا است. ورمیکولیت از خاکسترهای معدنی سفید رنگی است که شامل سیلیکات، آلومینیوم و مواد دیگر است. این ماده به دلیل ساختار لایه‌ای و هواهای محبوس در داخل لایه‌های خود، خواص عایق حرارتی بسیار بالایی دارد. همچنین، ورمیکولیت مقاومت خوبی در برابر حرارت و آتش داشته و به عنوان یکی از مواد اصلی در تولید عایق های نسوز برای انواع کاربردهای صنعتی و ساختمانی استفاده می‌شود.

ورمیکولیت به دلیل دانسیته کم خود و ویژگی‌های ساختاری خاص، از یک ماده خوب با خواص عایق حرارتی و عایق صوتی برخوردار است. وزن سبک ورمیکولیت به عنوان یک ماده پرسفت یا ترکیب، مانع از انتقال حرارت و صدا است و دارای خاصیت عایق حرارتی بسیار خوبی می‌باشد. همچنین، ورمیکولیت، به علت خاصیت ساختاری خود، مقاوم در برابر عوامل محیطی مانند نم، رطوبت و شوک‌های حرارتی است. در نتیجه، این ماده معدنی می‌تواند در شرایط مختلف مانند برودت‌خانه‌ها، فضاهای حرارتی، ساختمان‌ها، و صنایع مختلف به عنوان یک راهکار عالی برای عایق‌بندی و حفاظت در برابر حرارت و صوت مورد استفاده قرار گیرد.

ورمیکولیت به عنوان یک ماده غیر اشتعال و عایق حرارتی بسیار خوب معروف است. یکی از ویژگی‌های بسیار مهم این ماده، عدم انتشار گاز یا دود در صورت آتش‌سوزی است. این موضوع باعث می‌شود که ورمیکولیت بتواند سطح فولاد یا دیگر سطوح فلزی را از تماس مستقیم با حرارت و آتش حفظ کند. علاوه بر این، ورمیکولیت به دلیل ساختار خاص پولکی خود که امکان پخش و گسترش حرارت را کاهش می‌دهد، به عنوان یک عایق حرارتی موثر عمل می‌کند. این ساختار منحصر به فرد به ورمیکولیت اجازه می‌دهد که تا ۳۰ برابر از ضخامت اولیه‌اش منتفی شود و قادر به تحمل دمای بالا بدون تغییر شکل دچار شود. این ویژگی‌ها باعث می‌شود ورمیکولیت به عنوان یکی از بهترین گزینه‌ها برای استفاده در عایق‌های حرارتی و ضد حریق به شمار آید.

گچ و سیمان:

در ترکیبات پوشش های ضد حریق، علاوه بر مواد اصلی مانند ورمیکولیت و مواد تقویت کننده، استفاده از چسباننده ها مثل گچ و سیمان به عنوان مواد پیوندی بسیار مهم است. این نوع مواد چسبنده، از یک طرف به همکاری و اتصال مواد اصلی پوشش های ضد حریق کمک می‌کنند و از طرف دیگر به تثبیت و چسباندن این مواد به سطح اجسام مختلف مانند فلزات، بتن، چوب و سایر سطوح کاربردی است. این مواد چسبنده به عنوان عامل اصلی برای ایجاد یک لایه پایه ای و پیوسته بین مواد مختلف استفاده می‌شوند که بسته به نوع پوشش، ممکن است شامل گچ، سیمان، چسب‌های آتش‌زن، رزین‌های خاص و یا مواد پلیمری دیگر باشند. این مواد چسبنده به عنوان پایه ای برای اعمال و تثبیت مواد اصلی پوشش ضد حریق عمل می‌کنند و از افتتاحیه و جدایی آنها جلوگیری می‌کنند. از این رو، وجود چسبنده های مناسب از اهمیت یاد شده برای کیفیت و عملکرد مناسب پوشش های ضد حریق بسیار حائز اهمیت است.

پوشش های ضد حریق ورمیکولیتی که بر پایه سیمان یا گچ ساخته می‌شوند، به دلیل ویژگی‌های عایق حرارتی، مقاومت مکانیکی و خواص چسبندگی بالا که از شرکت کننده های معمولی مانند گچ و سیمان ناشی می‌شود، می‌توانند در برابر حریق و آسیب های مکانیکی مقاومت بسیار خوبی ارائه دهند. گچ و سیمان از موادی هستند که به خوبی برای ایجاد اتصال محکم بین مواد مختلف و ایجاد یک لایه پیوندی استفاده می‌شود. آنها همچنین دارای خواص مکانیکی مناسبی مانند مقاومت در برابر فشار و ضربه و استحکام کششی مطلوب هستند. بنابراین، وجود این نوع چسبنده‌ها و پایه‌ها، به پوشش های ضد حریق ورمیکولیتی که بر پایه آنها ساخته می‌شوند، امکان می‌دهد که این پوشش ها از مقاومت بالایی در برابر حریق، آتش، گرما و آسیب‌های مکانیکی برخوردار باشند و بتوانند به عنوان یک راهکار بهینه برای حفاظت در مقابل حریق و آسیب های مختلف مورد استفاده قرار گیرند.

سایر مواد تشکیل دهنده پوشش ضد حریق

در حال حاضر استفاده از آزبست به دلیل خطرات جدی برای سلامتی انسان‌ها و محیط زیست از جمله خطرات ابتلا به بیماری‌های تنفسی، سرطان و بیماری‌های دیگر، توسط بسیاری از کشورها و سازمان‌های بین‌المللی ممنوع شده است. بنابراین، در تولید پوشش‌های ضد حریق به دنبال جایگزینی ایمن و مناسب برای آزبست هستند. موادی مانند ورمیکولیت که از طبیعت بدون آزبست بودن، عایق حرارتی و مقاومت مکانیکی بالا دارند به عنوان گزینه‌های مناسب برای استفاده در پوشش‌های ضد حریق مورد استفاده قرار می‌گیرند.

استانداردهای بین‌المللی مربوط به پوشش‌های ضد حریق نیز معمولاً شرایط خاصی برای استفاده از مواد بدون آزبست و ایمن در تولید این پوشش‌ها را تعیین می‌کنند. با رعایت این استانداردها و استفاده از مواد معدنی مانند ورمیکولیت، می‌توان علاوه بر حفظ سلامتی انسان‌ها و محیط زیست، پوشش‌های ضد حریق با کیفیت و عملکرد بالا تولید کرد که با استانداردهای بین‌المللی همخوانی داشته و می‌تواند به عنوان یک راهکار پایدار و ایمن در حفظ امنیت ساختمان‌ها و اماکن مختلف مورد استفاده قرار گیرد.

در ترکیبات پوشش‌های ضد حریق بر پایه ورمیکولیت، که برای استفاده امن و مطابق با استانداردهای بین‌المللی تولید می‌شوند، معمولا از موادی استفاده می‌شود که عاری از مواد حساسیت زایی مانند آزبست هستند. برخی از موادی که به صورت معمول در ترکیبات پوشش‌های ضد حریق بر پایه ورمیکولیت استفاده می‌شوند شامل موارد زیر می‌شود:

1. پرکننده‌های معدنی: موادی مانند سیلیس میکرونی و دیگر پرکننده‌های معدنی که به عنوان مواد معدنی غیر حساسیت زایی استفاده می‌شوند.
2. رزین‌های لاتکس امولسیونی: استفاده از رزین‌های لاتکس امولسیونی امکان ایجاد اتصال و پیوند مناسب بین مواد مختلف را فراهم می‌کند بدون اینکه مواد حساسیت زایی مانند آزبست در آن وجود داشته باشد.
3. الیاف تسلیح کننده: برای تولید ملات‌های ضد حریق ممکن است از الیاف تسلیح کننده مثل الیاف شیشه‌ای یا الیاف سلولزی استفاده شود که به عنوان جایگزین ایمن برای الیاف حساسیت زای مانند آزبست عمل می‌کنند.
4. مواد افزودنی بهبود‌دهنده: برای افزایش مقاومت و کیفیت پوشش‌های ضد حریق بر پایه ورمیکولیت، مواد افزودنی بهبود‌دهنده مانند افزودنی‌ها بر پایه سیلیکات، سیلان‌ها و چسب‌های پلیمری بدون ایجاد حساسیت زایی استفاده می‌شوند.
5. مواد افزودنی کاهنده: برای کاهش نرخ خوردگی فولاد و آهن در زیر پوشش‌های ضد حریق، مواد افزودنی کاهنده مانند مواد خوراکی، مواد خوراکی سوبستیتوت، مواد خوراکی رزین و افزودنی‌های شیمیایی بدون حساسیت زایی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

به طور کلی، تولیدکنندگان پوشش‌های ضد حریق بر پایه ورمیکولیت به دقت از انتخاب و استفاده از موادی که عاری از مواد حساسیت زایی مانند آزبست هستند، پیروی می‌کنند تا اطمینان حاصل کنند که پوشش‌های تولید شده ایمن و مطابق با استانداردهای بین‌المللی هستند.

سخن آخر

پوشش‌های ضد حریق معمولاً از مواد آلی و معدنی مانند ورمیکولیت ساخته می‌شوند. ورمیکولیت به دلیل خواص عایق حرارتی و غیرقابل اشتعال بودن، به عنوان ماده اصلی در این پوشش‌ها استفاده می‌شود. مواد دیگر مانند سیمان، گچ، و رزین‌های آلی به‌عنوان چسباننده‌ها و تقویت‌کننده‌ها در ترکیبات این پوشش‌ها به کار می‌روند تا پایداری و مقاومت آن‌ها در برابر حرارت و شوک‌های مکانیکی بهبود یابد.

همچنین، در تولید این پوشش‌ها از الیاف تسلیح‌کننده برای افزایش استحکام و دوام استفاده می‌شود. این پوشش‌ها به‌ویژه در صنایع ساختمانی، خودروسازی، و صنایع نظامی برای حفاظت از سازه‌ها در برابر آتش و حرارت به کار می‌روند. رعایت استانداردهای بین‌المللی و استفاده از مواد ایمن، مانند ورمیکولیت، که فاقد آزبست هستند، به افزایش ایمنی و کارایی این پوشش‌ها کمک می‌کند.