¿Cómo los Retardantes de Llama Transforman el Packaging? Como afecta este material en el Impacto Ambiental, te contamos todo en este artículo.
Los retardantes de llama son diversos productos químicos que se aplican a los materiales para evitar que se quemen o retardar la propagación del fuego. El término se aplica a la función, no a una composición específica, de estos productos químicos.
Se añaden productos químicos retardantes de llama a muchos tipos de productos como espumas y revestimientos para asientos (incluidos los de vehículos de transporte), colchones y alfombras. También se usan en dispositivos electrónicos y eléctricos y materiales de construcción y edificación.
El fuego es el resultado de tres factores, el calor, el combustible y el oxígeno. El calor produce gases inflamables a partir de la pirólisis del polímero. Luego, una proporción adecuada entre estos gases y el oxígeno conduce a la ignición del polímero. La combustión conduce a la producción de calor que se distribuye y se retroalimenta. La retroalimentación de calor piroliza el polímero y mantiene la combustión.
Para limitar el establecimiento de este círculo de combustión, se deben eliminar uno o varios ingredientes. Existen varias técnicas para romper este círculo de combustión. Los retardantes de llama deben inhibir o incluso suprimir el proceso de combustión.
Dependiendo del polímero y la prueba de seguridad contra incendios, los retardadores intervienen en una o varias etapas del proceso de combustión, como:
- calefacción
- descomposición
- encendido
- propagación de la llama
- proceso de ahumado
5 Tipos de retardadores
Existen varias clases químicas de retardantes de llama utilizados con polímeros, como:
- Halogenados (compuestos bromados o compuestos clorados.)
- A base de fósforo (organofosforados y fósforo rojo)
- Hidróxido metálico (trihidróxidos de aluminio y dihidróxidos de magnesio)
- Retardantes de llama a base de melamina
- Retardantes de llama a base de silicona
Además de estas clases químicas, existen otros retardantes que pueden incorporarse a un polímero. Pueden actuar como aditivos y reactivos. Ambas categorías pueden influir en propiedades similares de diferentes polímeros. Estas incluyen viscosidad, flexibilidad, densidad, etc.
Retardantes de llama en plásticos
Los retardantes de llama (FR) son compuestos químicos que se añaden a los plásticos para ralentizar la propagación del fuego. Los retardantes de llama se utilizan en componentes de equipos eléctricos y electrónicos, cables, construcción, electrodomésticos, etc.
Para evitar la combustión, un polímero debe ser térmicamente estable. Debe tener una menor probabilidad de descomponerse en gases combustibles bajo estrés térmico. Sin embargo, los polímeros térmicamente estables tienen limitaciones de rendimiento. Son demasiado caros o difíciles de procesar.
Se pueden añadir varios retardantes de llama para impartir retardancia de llama a un plástico. En la actualidad, hay una amplia gama de FR comerciales disponibles en el mercado. Seleccionar la mejor tecnología para su aplicación puede ser complicado.
Función de los retardantes de llama en los plásticos
Los polímeros pueden a menudo alimentar incendios debido a su naturaleza orgánica. Se descomponen en productos combustibles cuando se calientan. Pero, en muchos campos, el uso de polímeros está limitado por su inflamabilidad, independientemente de sus beneficios. Por ejemplo, en la electricidad, la electrónica, el transporte, la construcción, etc.
La difusión de polímeros sintéticos ha aumentado enormemente la probabilidad de que se produzca un incendio y la consecuencia del fuego, ya sea sobre los seres humanos o sobre las estructuras. Para cumplir con los requisitos legales, es necesario agregar retardantes de llama al polímero. Para aumentar el tiempo de escape de las personas, la función de estos aditivos es:
- ralentizar la combustión y degradación de polímeros (extinción de incendios)
- reducir la emisión de humo
- evitar goteo
¿Cómo afecta el retardante de llama a las propiedades mecánicas del material?
Los productos fabricados con papel y cartón se utilizan de forma cada vez más innovadora en diversas industrias. Por ejemplo, el cartón corrugado, que está hecho de varias capas de papel, es lo suficientemente resistente para satisfacer las necesidades de la industria pesada, pero lo suficientemente ligero y rentable para superar a muchos materiales de envío de la competencia.
El papel y el cartón sin tratar son materiales fácilmente inflamables. La inflamabilidad limita el uso de un producto como material de construcción, por ejemplo. El tratamiento ignífugo mejora la clasificación de resistencia al fuego de un producto final, lo que puede abrir aplicaciones completamente nuevas e incluso mercados enteros.
Los retardantes de llama se pueden utilizar para lograr mejoras considerables en la resistencia al fuego y la seguridad de los productos de papel y embalaje.
Pueden aplicarse en forma sólida o líquida, según el proceso de producción. Se aplica durante o después del proceso de producción, una vez que el producto está listo. El retardante de llama se puede aplicar como tinta de impresión normal y no afecta a las demás propiedades del cartón. La tinta de impresión también se puede aplicar sobre el retardante de llama.¿Cuál es el impacto ambiental del retardante de llama utilizado?
Los retardantes de llama son muy eficaces para mejorar el comportamiento de los plásticos frente al fuego. Sin embargo, su toxicidad puede generar algunas preocupaciones medioambientales.
Los retardantes de llama halogenados liberan gases nocivos, haluros y humo al exponerse al calor. El calor los descompone en sustancias tóxicas como dioxinas y derivados del furano. Estos compuestos pueden ser peligrosos para la salud humana.
Algunos retardantes de fuego se desprenden de la matriz polimérica a medida que envejecen. La lixiviación expone el agua, el aire y el medio ambiente a estos gases tóxicos. El reciclaje o la incineración de productos con retardantes de llama tóxicos puede contaminar las plantas de reciclaje. Los contaminantes podrían alterar las propiedades de los productos reciclados, lo que da lugar a la producción de productos de baja calidad.
Algunas regulaciones gubernamentales impiden la producción y el uso de retardantes de llama halogenados. Las regulaciones imponen el uso de retardantes de llama ecológicos, de base biológica y sostenibles.
Los retardantes de llama de base biológica presentan mejores oportunidades de reciclaje y también pueden biodegradarse. Por lo tanto, el uso de retardantes de llama sostenibles será un puente entre el crecimiento económico, la salud y la seguridad ambiental.¿El uso de retardantes de llama afecta la reciclabilidad del material?
Los plásticos que contienen BFR han demostrado ser totalmente compatibles con todos los métodos de gestión de residuos, especialmente en lo que respecta al reciclaje y la recuperación.
Los principales fabricantes de fotocopiadoras ya están especificando determinadas combinaciones de plásticos y BFR, en parte debido a su excelente estabilidad en el proceso de reciclaje.
El reciclaje ya se lleva a cabo: el 30% de algunas fotocopiadoras nuevas contienen plástico reciclado con retardantes de llama bromados. Un estudio reciente concluyó que el plástico ABS que contiene un BFR era superior a otros plásticos en términos de reciclabilidad, ya que se podía reciclar cinco veces, cumpliendo así con los requisitos más estrictos de protección contra incendios y medio ambiente.
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