四川涼山木里縣發(fā)生的“爆發(fā)火”,奪走了30位救火英雄的生命。
我們?cè)诒窗У康耐瑫r(shí),不禁思考,是否有一種防火毯/帳篷,可以讓消防員在火場(chǎng)中得到暫時(shí)的防護(hù),從而減少傷亡呢?現(xiàn)代材料學(xué)的發(fā)展是否已經(jīng)可以支撐這樣的夢(mèng)想?
《中國(guó)科學(xué)報(bào)》就此問題專訪了中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)火災(zāi)科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員胡源。
防火毯/帳篷可暫時(shí)避火
胡源表示,存在阻攔火災(zāi)蔓延的防火毯。但是,防火毯只適合某些場(chǎng)景使用,并沒有得到很好的應(yīng)用?!靶枰獜?qiáng)調(diào)的是,防火毯的避火效果是暫時(shí)的。”
無論防火毯/帳篷采用的是耐火材料還是噴涂阻燃涂層的紡織品,都具有耐高溫特性,能將被保護(hù)物體隔離熱源及火花區(qū),阻止燃燒,達(dá)到防火隔熱、延遲火災(zāi)蔓延的效果。
“打個(gè)比方,如果發(fā)生的火勢(shì)類似汽油燃燒一樣猛烈,阻燃材料的作用就是減弱火勢(shì),延緩蔓延,讓它變成像蠟燭燃燒一樣較緩的狀態(tài)?!焙凑f,“火焰蔓延慢了,就贏得了逃生時(shí)間。這可能是幾分鐘和二十幾分鐘的區(qū)別。”
胡源指出,在火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng),對(duì)于普通百姓而言,一般很難使用消防員專用的防火服,但可以根據(jù)具體火情,通過防火毯/帳篷或其他保護(hù)措施進(jìn)行阻隔和臨時(shí)庇護(hù),并減少有毒有害氣體的吸入,為逃生創(chuàng)造有利條件。
效果視火場(chǎng)情況而定
從理論技術(shù)層面出發(fā),防火毯/帳篷可以起到臨時(shí)的阻隔和避火作用。但需要強(qiáng)調(diào)的是,防火毯/帳篷不可能達(dá)到完全的防護(hù)狀態(tài)。
改編自美國(guó)亞利桑那州森林火災(zāi)的電影《勇往直前》中,被山火圍困的19名消防員,最后躲進(jìn)了防火帳篷。但由于火勢(shì)太大,救援跟不上,本已成功辟出防火帶的他們,卻被突變的大風(fēng)席卷著核心溫度超過2000度的烈焰所包圍。最終,大火過后,救援人員趕到時(shí),消防員們已全部殉職。
火場(chǎng)狀態(tài)與環(huán)境息息相關(guān)?!叭绻幱诖竺娣e火場(chǎng)中,或者火焰功率較大、火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)溫度較高、可燃物較多時(shí),防火毯/帳篷的防護(hù)作用就很小了?!焙锤嬖V記者。
胡源舉例,在森林火災(zāi)中,由于森林火災(zāi)受環(huán)境、地貌等影響,而且地表上存在腐殖物質(zhì),容易熱解產(chǎn)生可燃性氣體,火情復(fù)雜,危險(xiǎn)因素較多,防火毯/帳篷的作用微乎其微。
追求綠色友好
阻燃材料 從個(gè)體防護(hù)到軍需裝備再到武器裝備,從航天到地面再到艦船,隨著人們防火意識(shí)的提高,我國(guó)的合成材料用品被廣泛應(yīng)用于建筑、航天、紡織和運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)中,阻燃材料在這些行業(yè)中越來越發(fā)揮重要的作用。
一般來說,阻燃材料種類眾多,可以分為含鹵阻燃材料和無鹵阻燃材料。
含鹵阻燃材料主要是添加含鹵素阻燃劑,它具有阻燃效率高、用量少,但含鹵阻燃材料燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生具有腐蝕性、毒性的氣體,火災(zāi)發(fā)生時(shí)會(huì)造成人員更大的傷亡,以及會(huì)導(dǎo)致物件腐蝕等二次危害。
因此,研發(fā)新型無鹵阻燃材料已逐漸成為國(guó)際發(fā)展趨勢(shì)。據(jù)介紹,目前鎂、鋁等無機(jī)化合物阻燃劑廣泛應(yīng)用于電線電纜阻燃材料及各類建筑材料;含磷、硅阻燃劑應(yīng)用于電子電器等材料中。
伴隨科技的快速發(fā)展,需要體現(xiàn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)輕型化、多功能復(fù)合化、性能穩(wěn)定化。胡源表示:“為了滿足新材料的安全使用,也對(duì)阻燃材料提出了更高的要求,新型的阻燃劑及納米復(fù)合技術(shù)有可能應(yīng)用于各類阻燃材料?!?br/> 如,阻燃聚合物/層狀無機(jī)物納米復(fù)合材料可以有效減少熱釋放速率,可以延緩火蔓延,為逃生贏得寶貴時(shí)間;納米金屬氧化物在阻燃聚合物材料燃燒時(shí)可以有效減少煙氣毒性,減少人員傷亡;生物基阻燃材料具有綠色、環(huán)境友好、可再生和生物可降解等特性。
談及今后
阻燃材料的研究方向,胡源表示,主要追求以下幾方面的內(nèi)容:
一是更高的阻燃效率。阻燃的效率越高,防護(hù)的效果就越好。如,通過改變阻燃劑的結(jié)構(gòu)、組成及協(xié)效阻燃達(dá)到更高的阻燃效率。
二是阻燃材料的火安全性。阻燃材料在火場(chǎng)發(fā)揮作用時(shí),不僅需要大幅度降低材料燃燒時(shí)熱釋放,而且同步降低有毒有害氣體的產(chǎn)生。如,可以利用納米復(fù)合技術(shù)減少燃燒過程中有毒煙氣的生成。
三是長(zhǎng)效阻燃作用時(shí)間。隨著使用時(shí)間的增加,環(huán)境和老化等會(huì)造成阻燃材料的阻燃效率下降,達(dá)不到防火阻燃效果。如,可以通過阻燃劑的包裹技術(shù)和反應(yīng)型阻燃劑達(dá)到上述目的。
四是較低的成本。降低阻燃材料的成本,提高性價(jià)比。
五是阻燃材料對(duì)人和環(huán)境不造成危害。阻燃產(chǎn)品在全生命周期使用過程中不對(duì)人和環(huán)境造成危害,并可以回收再生、生物降解。
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