بازدارنده های آتش و تقسیم بندی انها

 مواد بازدارنده آتش تا کنون همگی از انواع شیمیایی بوده و بعضا استفاده از بعضی از انواع آنها در یک کشور یا منطقه ای ممنوع شده است. به طور نمونه استفاده از بازدارنده های آتش برومی در آمریکای شمالی و کانادا به دلیل پیامدهای زیست محیطی آن و خطرات احتمالی آن برای موجودات جنگلی و آبزیان و البته خود بدنه های آبی از سال 2014 به کلی ممنوع اعلام گردیده است.

 بازدارنده های آتش بر مبنای فسفر، آمونیوم و بروم بیشترین حجم تولید و مصرف را دارا هستند.پرمصرفترین نوع بازدارنده های آتش البته نوع پایه فسفر آن می باشد که بیشترین حجم تولید، مصرف و البته آلایندگی را در جهان دارد. آلایندگی پایه فسفرها به انفجار جلبکی (Algae Bloom) تعبیر می شود.

به دلیل خاصیت حاصلخیزکنندگی بالای فسفر، اگر غلظت نسبتا بالای آن به بدنه های آبی راه پیدا کند مطمئنا با ایجاد لایه های جلبکی اکوسیستم ناحیه را بر هم زده و با رشد بی رویه انواع خزه ها و جلبکها باعث مرگ و میر آبزیان در بدنه های آبی و نهایتا نابودی آن بدنه آبی می شود. این اتفاق به دلیل حلالیت بالای فسفر در آب اتفاق می افتد و اجتناب ناپذیر می باشد.

واردات بازدارنده های آتش

کشور ایران به دلیل دارا بودن آب و هوای گرم و خشک (مخصوصا نواحی مرکزی) همواره در خطر مواجهه با حریقهای سهمگین بوده است ولی به دلایلی تا کنون بیشتر به واردات انواع بازدارنده های آتش اکتفا نموده است و چندان در فرمولاسیون و بهینه سازی مواد جدید نقشی نداشته است.

صنعتی شدن این طرح به شدت باعث رشد نقش ایران در این حوزه گشته و بر اعتبار جهانی ایران چه در مجامع علمی و چه صنعتی خواهد افزود.کشور آمریکا نیز (مخصوصا در نواحی غربی و مرکزی) آب و هوایی گرم و خشک داشته و همواره با حریقهای سهمگین (Wildfire) دست و پنجه نرم کرده است.

ایده بازدارنده ی آتش شرکت ساتراپ از کجا شروع شد؟

جرقه اولیه طرح حاضر نیز از مقاله ای که در سال 2021 در دانشگاه استنفورد (Stanford University) منتشر گردید زده شد و در سال 1400 ایده تولید ماده ای با خواص مقاومت به آتش، بازدارندگی گسترش آتش و البته اطفا آن در شرکت سبز پالایش ساتراپ لیان شکل گرفت. در آن سال پرونده دانش بنیانی شرکت بر مبنای تصفیه فاضلاب و تولید محصول فرعی استرووایت در جریان بود که کارگروه شیمیایی دارا بودن تنها یک کاربرد (کودی) از ماده شیمیایی استرووایت را کافی نمی دانستند و تحقیقات تیم نهایتا به فرمولاسیون ماده بازدارنده آتش کنونی (بعنوان کاربرد بعدی) و دانش بنیانی محصول مذکور منجر شد.

بازدارنده ی آتش شرکت ساتراپ چگونه است؟

از مهمترین فناوری های استفاده شده در طرح حاضر کنترل همین خاصیت حلالیت پذیری بالای فسفر و تبدیل آن به نوعی فسفر آهسته رهش می باشد که در پایان نامه آقای دکتر سلسبیلی به تفصیل مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته است.

رفع این چالش با تبدیل فسفر (پایه بازدارنده) به فسفات (قابل جذب توسط گیاهان) با حلالیت کنترل شده در فرمول استرووایت میسر گردید. مضافا فرمول استرووایت (MgNH4PO4.6H2O) همزمان دارای یونهای آمونیوم و منیزیم می باشد که هر کدام جداگانه اثرات بازدارندگی و تاخیر در گسترش شعله از خود نشان داده اند.

فناوری بازدارنده ی آتش بر مبنای استروایت

در واقع پایه بازدارنده آتش مورد بحت در این طرح استرووایت می باشد که کودی آهسته رهش (N, P , Mg) بوده و البته آلایندگی بازدارنده های آتش پایه فسفر را نداشته و به دلیل وجود یونهای آمونیوم و منیزیم تاثیر بیشتری در مواجهه با حریق و ایجاد تاخیر در گسترش شعله و آتش دارد.

از دیگر فناوری های مورد استفاده در این طرح، استفاده از ماده نانو سلولز کلوئیدی و همچنین استفاده (با قابلیت جایگزینی) از انواع صمغهای ارگانیک و طبیعی می باشد که باعث شبکه سازی بهتر فرمول ماده بازدارنده گشته و همزمان اتصال و چسبندگی بهتری با سطح ماده پوشانده شده (Coated surface) دارد.

به طور خلاصه می توان تکنیکها و فناوری های بکار گرفته شده در تولید ماده بازدارنده آتش بر پایه استرووایت را به ظرح زیر بیان کرد:

 فرمولاسیون مواد شیمیایی پیشرفته

 تکنیکهای پلیمریزاسیون و ساخت پلیمرهای طبیعی

 تکنیکهای ژل سازی (Gelation) – (Single and multi-diffusion)

 نانوتکنولوژی – تشکیل شبکه های پلیمری نانویی

فرآیند ساخت بازدارنده های آتش شرکت ساتراپ

به طور کلی فرآیند ساخت بازدارنده های آتش آماسه بر پایه ژل سازی (Gelation) استوار می باشد.

در تولید این نوع از پوشش های ضد حریق آماسه علاوه بر استفاده نوآورانه از استرووایت بعنوان منبع تامین فسفر و جزئ اصلی سازنده، از مواد دیگری نظیر نانو سلولز کلوئیدی، انواع صمغهای طبیعی، زانتان، گوآر، ورمیکولیت، گچ ساختمانی (ایجاد چسبندگی) و سیمان پرتلند (استحکام بخشی) و HEC و HPMC استفاده می گردد و کل فرآیند در دما و رطوبت کنترل شده جلو می رود که محصول نهایی حالت ژل و چسبندگی داشته و بر روی سطوح قرار گرفته و به خوبی روی آن سطح را پوشش دهد و مقاومت فیزیکی مناسبی نیز در برخورد با ضربه و یا حرارت داشته باشد.

نحوه سنتز محصول اهمیت خاصی دارد و تقدم و یا تأخر افزودن اجزاء می تواند خواص محصول و به ویژه کیفیت ظاهری آن را تحت تأثیر قرار دهد. تکرار پذیری روش سنتز بررسی شده است و طی تحقیقات انجام شده این روش تکرار پذیری نسبتا پیچیده ای دارد ولی با این حال خطای مشاهده در حد خطای آزمایشگاهی می باشد.

رویکردی جدید در فرمولاسیون بازدارنده های آتش

از میان اجزاء اصلی، دو جزء پلیمرهای طبیعی هستند و جزء فعال را هم می توان از تصفیه پساب به دست آورد. بنابراین در طراحی فرایند سنتز کاملاً به اصول شیمی سبز پایبند بوده ایم و محصولی دوستدار طبیعت تولید کرده ایم.مهمترین پیچیدگی و چالش پیش رو، فرمولاسیون ماده بازدارنده آتش برای مصارف مختلف (جنگلها یا ساختمانها) می باشد. در فرمولاسیون مورد استفاده در ساختمانها علاوه بر خاصیت بازدارندگی، خصوصیات فیزیکی، ماندگاری، شکل ظاهری، مقاومت و چسبندگی و ماندگاری بسیار پارامترهای مهمی هستند. حال آنکه در فرمول مورد مصرف برای درختان در جنگلها، علاوه بر خاصیت بازدارندگی، خواصی نظیر عدم انتشار اجزاء سازنده و خاصیت کودی بسیار تعیین کننده هستند. همینطور است فرمولاسیون جدید جهت مصارف جدیدتر.