Процесс сжигания пластика и факторы, влияющие на сжигание пластика

Процесс сжигания пластика и факторы, влияющие на сжигание пластика

Пластмассы обладают отличными свойствами, и их применение все чаще расширяется. Они особенно используются в больших количествах в таких отраслях, как строительство, транспорт, мебель, электроника и электрические приборы, а также ежедневные потребности. Пластмассы облегчили и украсили жизнь и окружающую среду, достигнув замечательных экономических и социальных выгод, и постепенно заменили традиционные материалы.

Тем не менее, подавляющее большинство обычно используемых пластиков являются горючими или легковоспламеняющимися в воздухе. Когда они сжигают, они производят большое количество дыма и токсичных газов, которые могут заставить людей умереть от отравления и удушья, а также повлиять на пожарные и спасательные операции.

Таким образом, технология модификации пламени пластика привлекло большое внимание стран мира. Перед тем, как выполнить пламени-отдаленную модификацию, нам необходимо понять процесс сжигания пластмасс и факторы, которые влияют на сжигание пластмасс.

I. Процесс сжигания пластмассы

Процесс сжигания пластмасс является очень интенсивной и сложной реакцией теплового окисления, характеризующейся плотным дымом или интенсивным пламенем. Общий процесс сжигания пластика можно разделить на пять основных этапов.

Первый этап: нагревание и повышение температуры. Причина, по которой пластики подвергаются сжиганию, в первую очередь связана с повышением температуры под влиянием внешнего источника тепла. Термопластичные пластмассы будут демонстрировать плавление на этом этапе.

Стадия второй: термическое разложение. Когда температура пластика повышается до температуры разложения из -за нагрева, возникнет тепловое разложение, создавая горючие газы и другие продукты теплового разложения, которые в основном включают в себя:

1. Горбистые газы, такие как метан, этан, пропан, формальдегид, ацетон, угарный газ и т. Д.

2. Невозможные газы, такие как углекислый газ, азот и т. Д.

3. Жидкие продукты, а именно расплавленные деградированные полимеры и прелимеры.

4. Твердые продукты, такие как углеродистые материалы и т. Д.

5. Дым, который относится к твердым частицам (например, углероду), подвешенным в воздухе.

Стадия третья: зажигание. Когда концентрация горючих газов, полученных в результате термического разложения пластмасс, достигает точки зажигания, и они вступают в контакт с кислородом и нагреваются до температуры зажигания, сжигание пластиков может быть вызвано и распространяется от локальной области до всего материала.

Четвертый этап: устойчивое сгорание. Когда чистая тепло сгорания пластика, то есть разница между теплом сжигания пластика и теплом, необходимым для нагрева соседних материалов в состояние сгорания, равна или превышает 0, пластик будет продолжать гореть самостоятельно.

Пятый этап: прекращение сгорания. Когда сжигание пластиков прогрессирует до такой степени, что чистая тепло сгорания становится отрицательным, зажиганный пластик перестанет гореть после удаления источника зажигания.

II Реакция сжигания пластмассы

Сгорание продуктов термического разложения пластмасс проходит через механизм цепной реакции свободных радикалов, что аналогично термическому окислительному деградации пластмасс и включает следующие четыре этапа:

1. Цепочка инициация

2. Распространение цепи

3. Цепочка разветвления

4. Цепное прекращение

Iii. Факторы, влияющие на сжигание пластмасс

Существует множество факторов, которые влияют на сжигание пластмасс, в том числе внутренние характеристики сжигания полимеров и условия внешнего сжигания окружающей среды.

Когда условия окружающей среды сжигания одинаковы, основными детерминантами являются характеристики сжигания полимеров, которые включают химический состав и структуру, удельную теплоемкость, теплопроводность, температуру разложения, тепло сжигания, точку вспышки и точку воспламенения, температуру пламени, ограничение кислорода и сжигание и т. Д.

• Химический состав и структура

Сгорание полимеров, по сути, является сжиганием легковоспламеняющихся газов, вырабатываемых тепловым разложением полимеров при нагревании. Следовательно, полимеры с различными химическими композициями и структурами имеют разные характеристики сжигания из -за различного содержания легковоспламеняющихся газов в их продуктах термического разложения.

Очевидно, что полимеры с более высоким содержанием легковоспламеняющихся газов в их продуктах термического разложения с большей вероятностью будут гореть.

• Удельная теплоемкость

Конкретная теплоемкость относится к количеству тепла, необходимому для повышения (или снижения) температуры 1 грамма вещества на 1 ° C. В тех же условиях полимерные материалы с более высокой удельной теплоемкой способностью требуют большего тепла во время нагревательной фазы процесса сгорания, что затрудняет их воспламенение. Эта концепция дополнительно объясняется в контексте сжигания полимеров, где материалы с более высокой удельной теплоемкостью поглощают больше тепла при повышении их температуры, что может сделать процесс зажигания более сложным из -за большего количества необходимой энергии.

• Теплопроводность

Теплопроводность, также известная как теплопроводность или тепловой коэффициент, представляет собой физическую величину, которая представляет способность материала проводить тепло. В тех же условиях полимерные материалы с более высокой теплопроводностью будут нагреваться медленнее во время фазы нагрева процесса сгорания, и, следовательно, их труднее воспламенить. Это связано с тем, что материалы с более высокой теплопроводностью могут более эффективно рассеивать тепло, требуя большей энергии для достижения точки зажигания.

• Температура разложения

Поскольку сжигание полимеров, по сути, является сгоранием легковоспламеняющихся газов, продуцируемых термическим разложением полимера, когда он нагревается, полимеры с более низкими температурами термического разложения, как правило, легче сжигать.

• Тепло сгорания

Тепло сгорания является важным фактором в поддержании сжигания и задержки зажигания. Сгорание большинства полимеров является экзотермической реакцией.

• Точка вспышки и точка автонегена

Точка вспышки - это самая низкая температура, при которой открытое пламя может зажечь, в то время как точка аутогенции является самой низкой температурой, при которой спонтанное сгорание может происходить без открытого пламени.

• Температура пламени

Как и в случае жары сгорания, температура пламени является важным фактором при поддержании сжигания и задержки зажигания. У большинства полимеров температура пламени намного выше, чем совпадения и сигареты, примерно до 2000 ° C.

• Ограничение кислородного индекса

Минимальная объемная доля кислорода в газовой смеси, которая будет поддерживать сжигание полимера, называется ограничивающим индексом кислорода (LOI) полимера или индекса кислорода (OI) для короткого.

Индекс кислорода является важным индикатором того, будет ли сгореть полимерный материал. Поскольку объемная доля кислорода в воздухе составляет 20,9%, полимеры с индексом кислорода менее 21% обычно могут быть зажиганы в воздухе.

• Скорость сжигания

Скорость сжигания влияет на развитие и распространение пожара. Различные полимерные материалы не сжигают с той же скоростью и, следовательно, имеют быструю или медленную скорость распространения во время сгорания.

В фактическом пожаре на скорость сжигания материала влияет нарушение и диффузию внешних газов, проводимость тепла, конвекции и излучения.

IV Заключение

Благодаря глубокому пониманию процесса сжигания пластмасс и факторов, влияющих на сжигание пластмасс, компания -отсталолет Yinsu Flames разработала серию экологически чистых загрязняющих средств для различных пластмасс, так как наука и технология продолжают продвигаться, и осознание людей о защите окружающей среды продолжает расти. Эти огнестойковые способности не только улучшают пожарную стойкость пластмасс и помогают пожарной безопасности, но также являются экологически чистыми и могут соответствовать требованиям пожарной безопасности и устойчивого развития различных отраслей. Yinsu будет продолжать обращать внимание на последние результаты исследований и тенденции применения материалов пластмасс, а также способствует стимулированию зеленого и устойчивого развития индустрии пластиков.