不燃性能について

ソウファは高濃度のホウ酸水溶液(ホウ素系難燃剤・ホウ酸難燃剤)です。水溶性なので木材への加工が従来に比べ格段に効率的になりました。セルロースへの効果が高く、木材の難燃剤として優れた効果を発揮します。杉板コーンカロリーメタ試験結果はこちら
最近では「ホウ素系難燃剤」という新難燃剤としても注目され化成品への適用も始まっています。様々な化成品との適用も研究中で幾つかの材料との相性は良好であると報告も届いています。
※2015年4月より粉体品を用意する事が可能になりました。粉体品の詳細はこちらから

不燃性能について1

不燃化燃焼実験

上記の写真で、右側がソウファにより不燃化処理を施したもの、左側は未処理のものです。未処理である左側のものは炎をあげていますが、右側のものは自己消火しています。燃焼実験ではSOUFA23%濃度水溶液を2度塗りしています。従来の木材用不燃液では不燃性能を得る為に含浸させる必要がありますが、SOUFAは水のように木材に塗る事が出来ます。※セルロースへの相性が良好な為圧倒的な不燃性能を発揮します。

セルロースナノファイバー耐火・難燃性技術等への応用も期待されておりテスト中です。テストではセルロースナノファイバーとsoufaを水溶液にして混合し塗布タイプの難燃剤を作成。PPへの塗布を行いました。45℃燃焼試験にて5分間耐える性能が確認できています。PP側を親水性処理する必要がありますが今後様々な用途への応用を期待しています。難燃機構としては炭化促進とポリホウ酸ナトリウムによる発砲での酸素遮断です。
詳細はこちらからご確認ください。

一般的に木材を不燃化する場合、薬剤を400kg~600kg/㎥程度必要としますが、SOUFAは約120〜200kg/㎥で木材を不燃化できます。さらに薬液中の水分は乾燥後蒸発しますので重量変化も最小限に抑える事が可能です。※乾燥後重量比で130%程度まで導入することで不燃木材レベルに達します。白華やべたつき等は発生しません。

従来使用されているホウ酸系化合物やリン酸系化合物に比べ浸透性が高く、少ない量で木材を難燃化出来ます。その為木材が重くなりすぎず再加工が容易です。他不燃木材であるような「釘を打つと割れてしまう」という問題もありません。

木材の色、香り、風合いを保ちます
従来の難燃剤、不燃剤はアルカリ性のものや有機溶剤を使用するものがほとんどで、木材の色、香り、風合いを変えてしまいました。ソウファ水溶液は中性の液体なので、木材の色、香り、風合いをそのまま保ちます。

不燃性能について2soufa含浸 画像は含浸処理をしたスギ木口面のSEM像です。木材の導管内をsoufa薬剤がすべて埋めている状態ではなく、ほとんどの導管は空隙のままである事が分かります。この事からsoufa(ポリホウ酸ナトリウム)が導管内部に付着するか、もしくは木材繊維内部に吸収されていると考えられます。

soufaを含浸処理しても木材が本来持つ風合いが損なわれないのは導管が空隙のままだからです。その他の木材難燃液では困難だった「風合いを残す」事が可能になりました。
不燃化処理木材
不燃化処理木材反応

ソウファは木材への難燃化や不燃化だけでなく、繊維や紙など、様々なものに対して不燃化が可能です。また、消火剤などにも応用が可能です。
SOUFA燃焼実験_紙

各種難燃剤の比較

難燃効果、環境負荷ともホウ素系難燃剤が卓越しています。Boron-based  flame retardants

種類 難燃化のしくみ 欠点 難燃効果 環境負荷
ホウ素系 炭化層を生成し酸素、熱を遮断。Boron-based  flame retardantsポリホウ酸ナトリウム 溶解度が小さいため、高濃度の溶液が必要。ソウファはこの欠点を克服しました。
臭素系 臭素系ガスを発生し酸素を遮断。ラジカルをトラップとして燃焼抑制。酸化アンモチンと相乗効果あり。 燃焼により臭素系の有毒ガス、ダイオキシン類を発生。生体蓄積性の指摘。EUでは禁止の方向。 ×
塩素系 塩素系ガスを発生し酸素を遮断。ラジカルをトラップとして燃焼抑制。 燃焼により塩素系の有毒ガス、ダイオキシン類を発生。塩化ビニールと同様に使用されない方向へ。 ×
リン系 炭化層を生成し酸素、熱を遮断。窒素系と併用が多い。 燃焼時に有毒なホスフィンガスを発生。環境ホルモン作用の指摘。 ×
シリコーン系 Si-C無機断熱層を形成。 高価。難燃効果が小さい。
水和金属系化合物 脱水反応により吸熱。無機断熱層の形成。 大量添加が必要。
窒素含有化合物 窒素系ガスにより酸素を遮断。リン系との併用が多い。 難燃効果が小さい。

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