Poliüretanda Yanmazlığı Arttırıcı Sistemler

  • Sistem
  • Ziyaret: 4778
  • flokser
  • Son Güncelleme: 27-08-2013
  •  
    Share on Tumblr       
Evlerdeki her tür mobilya, perde, duvar kâğıdı gibi eşyaların tümü yanıcıdır. Yangınlar için gereken oksijen ise havada bulunur. Sönmemiş bir sigara, elektrik kontağı, güneş
ışınları, soba ve ocak gibi ısı kaynakları, bazı kimyasal tepkimeler ve sürtünmeye bağlı olarak ortaya çıkan ısılar ile yanıcı maddelerin herhangi bir şekilde tutuşma sıcaklığına gelmesi yangının başlamasına neden olur. Yanıcı maddelerin ve oksijenin hayatın vazgeçilmez birer parçası olduğu düşünülürse ve yanıcı maddeleri tutuşturabilecek
enerjiyi sağlayabilecek teknolojik aletlerin çevremizi sardığı göz önüne alınırsa, aslında yaşanılan mekânlarda yangın çıkma olasılığı sanıldığı gibi düşük bir olasılık değildir.

Yangından korunma denildiğinde bugün birçok kişinin aklına, yangın söndürme sistemleri ve duman detektörleri gibi uyarı sistemleri geliyor. Aktif önlemlerin dışında yangının
ve zararlı etkilerinin, bina içinde ve komşu binalara yayılmasını yavaşlatacak, kişilerin yangın mahallinden güvenli bir şekilde tahliye edilmesine olanak sağlayacak
yapısal önlemler alınmalıdır. Böylelikle, yangın büyümeden itfaiyecilere müdahale etme imkânı tanınır ve mal kayıpları azaltılır. Yangınların zararlı etkilerinin sınırlandırılmasına yönelik, can ve mal güvenliğini sağlayıcı yapısal önlemlere "yangın yalıtımı” denir. Son yıllarda tüm dünyada enerji kaynaklarının azalması, küresel ısınma gibi global problemler sebebi ile yenilenebilir enerji ile birlikte yapı sektöründe izolasyon malzemeleri kullanımı önem arz etmeye başlamıştır. İzolasyon malzemelerinin seçim kriterleri tercih önceliği başlangıçta ucuz ve orta kaliteli ürünlere kayarken, şimdilerde malzemelerde tercih edilebilirlik önceliği yangın dayanımı, yangına tepkisi ve ısıl iletkenlik değeri ile doğru orantılıdır. Ürün özelliği uzun yıllar yalıtım garantisi ile birlikte can güvenliğinin de sağlanması olarak değişti.

Son derece yanıcı bir madde olan poliüretanın yangın sınıfı B3’tür. Küçük bir alev kaynağı yardımıyla bile hızla alev alır ve ateş kaynağı ile teması kesildikten sonra bile yanmaya devam eder. Zaman içinde ihtiyaçlar doğrultusunda yanmazlık katkıları kullanımı ile birlikte B2 yanmazlık sınıfına yükseltilmiştir. Fakat yangın etkilerini minimum düzeye indirmek için B2 yanmazlık sınıfının üzerinde ürünlere ihtiyaç vardır.

Poliser poliüretan Ar-Ge ekibi bu ihtiyaçları karşılamak amacıyla ürünlerinin yanmazlık sınıflarını arttırmak amacıyla projeler geliştirmektedir. Bu kapsamda B3 yanmazlık
sınıfındaki ürünleri B2 yanmazlık sınıfına getirilmesi çalışmasını yeni bir ürün sınıfı olarak B1 yanmazlık sınıfında sprey, discontinue panel ve PIR sandwich panel sistemleri
çalışması izlemiştir. Bu kapsamda yapılan B1 sprey ürünlerinin sertifikasyon işlemlerinin bitirilmesinin ardından Putech Eurasia 2011 fuarında müşterilerine sunmuştur.
Poliüretan sistemler OH sonlu polioller ile NCO sonlu izosiyanatların reaksiyonları sonucu oluşur (Şekil–1). Poliüretan sistemlerde genel olarak index değeri 1 olarak verilir. Mol sayısına bağlı olarak her bir OH ile NCO’nun reaksiyonu sağlanarak poliüretan sistem oluşturulur. Bu sistemlerde yanmazlık olarak kullanılan sistemler ile B3 yanmazlık sınıfından B2 yanmazlık sınıfına ürün çıkartılır.



Şekil-1: Polyol ile izosiyanatın reaksiyonu

Daha üst bir yanmazlık sınıfı istenildiği zaman ürünün yapısal karakterinde oynamak gerekir. Bu yapısal değişiklik ürün içerisinde kullanılan polyollerdeki yapısal değişiklikler
veya reaksiyon mekanizmasını değiştirerek gerçekleşir. Üründe kontrollü olarak indeks değerinin arttırılması yanmazlık derecesini arttıracaktır. Fakat burada kontrol
edilmesi gereken bir diğer durum fazla izosiyanattan ötürü üründe fiziksel test değerlerinde ve yalıtım özelliğinde bir kaybın olmamasıdır. Genellikle yüksek verilen indeks
değerlerinde izosiyanatların NCO uçarı arasındaki reaksiyonun gerçekleşmemesi en büyük sorundur. Şekil 2 de reaksiyonun ne aşamada devam ettiği gösterilmiştir.



Şekil–2: Yüksek indekste gerçekleşen poliüretan reaksiyonu


Elde edilen poliüretan sistemlerin yanma testleri iki şekilde gerçekleştirilir. Öncelikle laboratuvarlarda kolay bir sistemde gerçekleştirilen küçük alev testi (SFI) ile köpük numunesinin yanma karakteri saptanır. Eğer ürün panel sistemlerinde kullanılmışsa panellerden bir köşe detayı oluşturarak oluşturulan köşenin altından alev uygulaması yapılır.
TS EN ISO 11925-2: Küçük Alev Testi (SFI) : Testi yapılacak numunenin yüzeyinden veya köşesinden 1 cm alev yüksekliğine sahip alev kaynağı tutularak yapılan test yöntemidir. Uygulama 15 saniye süresince devam eder, tutuşma olana kadar veya yangın 15 cm yi geçene kadar süreye bakılır. Test sonucu poliüretan köpüğün D, E veya F sınıflandırmaları belirlenir. B, C ve D sınıflarına ait malzemeleri belirlemek için sadece bu test yeterli değildir, ilave olarak SBI testi yapmak gerekmektedir.




TS EN 13823 Yanma test zamanları (SBI) :
Poliüretan malzemelerin B, C ve D sınıflarındaki yangına tepkileri bu testlerle belirlenmektedir. SFI testine ilave olarak yapılmaktadır. SBI testinde poliüretan sistemlerle
oluşturulmuş odanın köşesinden 30 KW büyüklüğünde ateş kaynağının malzemeye yöneltilmesiyle test yapılmaktadır. Gerçekte dış duvar uygulamalarında iç köşe detayı
az kullanılmasına rağmen aynı iç köşe detayı varmış gibi simüle edilerek test sonuçları elde edilebilir. Oksijen tüketimi, carbon dioxide çıkışı ve sıcaklık değerleri SBI testinde belirlenmektedir. Elde edilen bu değerler hesaplanarak yangına tabi tutulan numunenin ilk 10 dakikadaki Total Heat Release (THR) ve Fire Growth Rate (FIGRA) verileri elde edilmektedir.TSE’nin testlerde uyguladığı yanmazlıkla ilgili sınıflandırma 13501-1 ile DIN-4102 arasındaki farklar Tablo-1’de verilmiştir.



Poliser poliüretanın B1 yanmazlık sınıfındaki yeni ürünlerini mevcut B2 ürünleri ile karşılaştırılmasını basit bir çakmak ile SFI testine benzer bir yöntem ile yaptığınızda ürün
üzerinde alevin yürümediğini, alev kaynağını poliüretan yüzeyden uzaklaştırıldığında alevin kesildiğini göreceksiniz. TSE tarafından yanmazlık sınıfı belgelendirilen bu yeni
ürün, kullanılan yöntem bakımından bir ilktir. Ürün sadece yanmazlık değerleri ile değil aynı zamanda mekaniksel test değerleri bakımından da tüm testlerden geçmiştir. Ürün
üzerinde yapılan testlerin sonuçları tablo–2 de verilmiştir.



Kaynakça:
1. Rolf Koschade, Sandwich Panel Construction,
2. TSE İzmir Laboratuvarı – Teknik Rapor 2011
3. Dr.Kaneyoshi Ashida, Handbook of Polymeric Foams and Foam Technology
4. Hou CT. Adv Appl Microbio 1995;41:1-23. [9] RusselD., & Smiley, R. A. (1991). Practical chemistry of polyurethanes and diisocyanates
5.www.izoder.org.tr
6. www.assanpanel.com.tr
7. TSE EN 13501-1 Yangın Sınıflandırması

Başar Yıldız
Yüksek Kimya Mühendisi
Genel Müdür
Poliser Poliüretan

Eren Güz
Kimyager
Ar-Ge Müdürü
Poliser Poliüretan