Natrio antimonato taikymas kaip stibio trioksido pakaitalas pluošto antipirenuose: techniniai principai ir pranašumų bei trūkumų analizė
-
Įvadas
Didėjant visuotiniams draugiškumo aplinkai ir saugumui dėl liepsnos atstovaujamų medžiagų saugumo reikalavimai, pluošto ir tekstilės pramonė skubiai turi ištirti tradicinių liepsnos sulėtėjimo alternatyvas. Rinkoje seniai dominavo stibio trioksidas (SB₂O₃), kaip pagrindinis halogeninio antipirentų sistemų sinerggistas. Vis dėlto jo galimas toksiškumas, dulkių pavojaus apdorojimas ir aplinkos apsaugos ginčai paskatino pramonę ieškoti geresnių sprendimų. Kai Kinijos eksporto kontrolė dėl stibio junginių, „Stitimony Trioksidas“ trūksta tiekimo tarptautinėje rinkoje, o natrio antimonatas (Nasbo₃) sulaukė dėmesio dėl savo unikalių cheminių savybių ir pakeitimo funkcijų. „Urbanmines Tech“ techninė komanda. Ltd., kartu su realia natrio antimonato naudojimo patirtimi ir pakaitiniais atvejais, sudarė šį straipsnį iš techninės perspektyvos, aptariamas su išmanančiais pramonės atstovais natrio antimonato, pakeičiančio SB₂O₃, galimybes ir išanalizavo jo principų pranašumus ir trūkumus.
-
I. Lenkios sulėtėjimo mechanizmų palyginimas: natrio antimonato ir stibio trioksido sinergetinis poveikis
1.
SB2O2 turi veikti sinergiškai su halogeninės antipirenais (tokiais kaip bromo junginiai). Degimo proceso metu abu reaguoja, kad susidarytų lakieji stibio halogenidai (SBX2), kurie slopina degimą šiais keliais:
Dujų fazės antipirenis: SBX₃ fiksuoja laisvuosius radikalus (· H, · OH) ir pertraukia grandininę reakciją;
Kondensuotos fazės antipirenis: skatina anglies sluoksnio susidarymą, kad būtų galima atskirti deguonį ir šilumą.
2. Lenkios natrio antimonato savybės
Natrio antimonato (Na⁺ ir SBO₃⁻) cheminė struktūra suteikia dvigubą funkciją:
Aukštos temperatūros stabilumas: SB₂O₃ ir Na₂o generuoti 300–500 ° C temperatūroje suyra, o išsiskiriantis SB₂O₃ ir toliau bendradarbiauja su halogenais dėl liepsnos sulėtėjimo;
Šarminio reguliavimo efektas: Na₂o gali neutralizuoti rūgščias dujas (tokias kaip HCl), kurį sukelia degimas, ir sumažinti dūmų koroziją.
Pagrindiniai techniniai punktai: natrio stibio aktyviosios stibio rūšys išskiria skilimą, pasiekdamas liepsnos atspindi efektą, lygiavertį SB2O₃, tuo pačiu sumažinant dulkių poveikio riziką perdirbant.
-
Ii. Natrio antimonato pakeitimo pranašumų analizė
1. Patobulinta aplinka ir sauga
Mažo dulkių pavojus: natrio antimonatas yra granuliuotos arba mikrosferos struktūroje, todėl perdirbant nėra lengva gaminti įkvėptas dulkes;
Mažiau ginčai dėl toksiškumo: Palyginti su SB2O2 (ES pasiekiamu ES galimu susirūpinimu, natrio antimonatas turi mažiau ekologinio toksiškumo duomenų ir dar nėra griežtai reguliuojamas.
2. Apdorojimo našumo optimizavimas
Padidėjęs dispersija: natrio jonai padidina poliškumą, todėl lengviau tolygiai išsisklaidyti polimero matricoje;
Šiluminio stabilumo suderinimas: skilimo temperatūra atitinka įprastų pluoštų (tokių kaip poliesteris ir nailonas) apdorojimo temperatūra (200–300 ° C), kad būtų išvengta priešlaikinio gedimo.
3. Daugiafunkcinė sinergija
Dūmų slopinimo funkcija: Na₂o neutralizuoja rūgščias dujas ir sumažina toksiškumą dūmų atžvilgiu (LOI vertę galima padidinti 2–3%);
Kovos su važinėjimu: Sudedant neorganinius užpildus (tokius kaip nano molio), anglies sluoksnio struktūra tampa tankesnė.
Iii. Galimi iššūkiai naudojant natrio antimonatą
1. Pusiausvyra tarp išlaidų ir naudojimo
Didelės žaliavos išlaidos: Natrio antimonato sintezės procesas yra sudėtingas, o kaina yra apie 1,2–1,5 karto didesnis nei SB₂O₃;
Mažas efektyvus stibio kiekis: Tame pačiame liepsnos suklydimo lygyje pridėjimo kiekis turi būti padidintas 20–30% (nes natrio elementas praskiedžia stibio koncentraciją). Tačiau „Urbanmines Tech“. Ltd., turėdama unikalius mokslinių tyrimų ir plėtros pranašumus, gali optimizuoti natrio antimonato gamybos sąnaudas, kad ji būtų mažesnė už stibio trioksidą ir greitai užimtų nemažą dalį pasaulinės rinkos dalies per pusę metų.
2. Techninio suderinamumo problemos
PH jautrumas: šarminis Na₂o gali paveikti kai kurių dervų (pvz., PET) lydalo stabilumą;
Atspalvių kontrolė: Natrio liekanos aukštoje temperatūroje gali šiek tiek pageltinti pluoštą, todėl reikia pridėti dažiklių.
3. Reikia patikrinti ilgalaikį patikimumą
Atsparumo oro sąlygoms skirtumas: natrio jonų migracija karštoje ir drėgnoje aplinkoje gali turėti įtakos liepsnos sulėtėjimo ilgaamžiškumui;
Perdirbimo iššūkiai: Natrio turinčių liepsnos pluoštų cheminio perdirbimo procesas turi būti pertvarkytas.
-
Iv. Taikymo scenarijaus rekomendacijos
Natrio antimonataslabiau tinka šioms sritims:
1.
2. Vandens dangos sistema: pasinaudojant jos disperguojamumu, norint pakeisti SB₂O₃ pakabą;
3. Sudėtinė antipirentalioji formulė: Sudėtinga fosforo-azoto antipirenų, kad sumažintų priklausomybę nuo halogeno.
-
V. Būsimos tyrimų kryptys
1. Nano-modifikacija: pagerinkite liepsnos sulėtėjimo efektyvumą kontroliuojant dalelių dydį (<100 nm);
2. Biologinis nešiklio kompozitas: derinamas su celiulioze arba chitozanu, kad būtų sukurtos žalios spalvos liepsnos sulaikymo pluoštai;
3. Gyvenimo ciklo vertinimas (LCA): kiekybiškai įvertinkite visos pramonės grandinės naudą aplinkai.
-
Išvada
Kaip potencialus stibio trioksido pakaitalas, natrio antimonatas rodo unikalią vertę, susijusią su draugiškumu aplinkai ir funkcinę integraciją, tačiau vis tiek reikia pagerinti jo sąnaudas ir techninį pritaikomumą. Tikimasi, kad esant griežtesnėms taisyklėms ir optimizavimui proceso metu, natrio antimonatas taps svarbia naujos kartos pluošto antipirenų sulėtėjimų galimybe, skatinančiu pramonę vystytis aukšto efektyvumo ir mažo toksiškumo link.
-
Raktažodžiai: natrio antimonatas, stibio trioksidas, antipirenas, apdorojimas pluoštu, dūmų slopinimo savybė