Boya ve Verniklerde Yangın Geciktirici Sistemler

Boya ve Verniklerde Yangın Geciktirici Sistemler

Bahadır Uğur Altun / Yüksek Kimyager - Ar-Ge Merkezi - Kayalar Kimya San. ve Tic. A.Ş.

Ahşap kaplama amacıyla kullanılan malzemelerin başında boya ve vernikler gelmektedir. Her geçen gün gelişen teknoloji beraberinde yeni ihtiyaçlar doğurmaktadır. Boya ya da vernik formüllerinde kullanılan kimyasalların pek çoğu yanıcı malzemelerdir ve ahşap malzemelerle birleştirildiğinde tehlike çok daha yüksektir. Ahşap malzemelerin, kullanılan boya ya da vernikle yangına karşı dirençli hale getirilmesi mümkündür. Bununla ilgili dünya genelinde pek çok çalışma ve ticari ürün bulunmaktadır.


Yangına karşı koruyucu bu ürünler aynı zamanda çok riskli toksik ve zehirli olabilmektedir. İnsanlar yangından korunurken, zehirli gaz çıkışı ise ölümlerine sebep olmaktadır. Geliştirilen ahşap koruyucuların zehirli gaz çıkışına sebep olmaları engellenmeli, özellikle halojen içermeyen ürünlerin kullanılması yaygınlaştırılmalıdır. Diğer yandan yangın geciktirici ahşap kaplamalar için uluslararası geçerlilikte test standartları bulunmaktadır. Ticari amaçla çıkarılan ürünlerin genellikle testlere uygunlukları göz ardı edilmektedir.


Yangın kimi zaman doğal bir afettir ancak genellikle insan kaynaklı olarak oluşur. Yangın her yıl pek çok insanın ölümüne ya da yaralanmasına, maddi kayıplara ve tarihi eser kayıplarına sebep olmaktadır. Özellikle yangın çıktıktan sonra kaçış süresinin oluşturulması ya da arttırılması pek çok kaybın önlenmesinde hayati öneme sahiptir.


Ev, işyeri veya sinema, tiyatro gibi yerlerde boya ya da vernik uygulanmış sandalye, masa, kapı, mobilya türü eşyalar yaygın kullanılır. Polimerik malzeme içeren kaplamaların yanması sırasında ısı ile birlikte yanma ürünü zehirli ve zararlı gazlar ortaya çıkar. Ayrıca, ısı etkisiyle polimer zincirlerinin küçük parçalara veya moleküllere parçalanmasıyla ortam daha yanıcı hale gelir [1].


Yanma için ısı, oksijen ve yakıtın bir araya gelmesi gerekir. Alevlenmeyi geciktirici olarak kullanılan kimyasallar, yanmayı önleyen veya geciktiren maddelerdir. Yanma olayının aşamalarından yanıcı maddenin ısınması, bozunması, tutuşması ve alevin büyümesi adımlarından birisinde etki ederler ve yanma için gerekli olan ısı, oksijen ve yakıt faktörlerinden birisini veya birkaçını ortadan kaldırarak ya da sınırlayarak yanmayı durdurur veya yavaşlatırlar.


Genelde alev geciktiricilerden iki görev istenir. Öncelikle alev geciktirme etkisine sahip olmak ve daha sonra içine katıldığı ana malzemenin işlenme özelliklerine zarar vermemek/ uygun olmak. Alev geciktirici ilavesi, ateşe karşı oluşturulan direncin bir ölçüsüdür. Sonuçta, tüm organik ve inorganik malzemeler yanar. Ancak alev geciktiricilerin önemi, katastrofik yanmayı geciktirmek veya yangın hasarını en aza indirmektir. Alevlenmeyi geciktiricilerin, polimerin yanmasını belli süre engellemesi veya yavaşlatması ile yanma yerinden uzaklaşma zamanı artar, yanma ısısı önemli derecede azaltılır, %50 daha az malzemenin yanması sağlanır, zehirli gaz çıkışında ciddi miktarda azalma gerçekleşir.


Günümüzde çok farklı çeşitte kimyasal katkı kullanılarak yangın geciktiricilik özelliği kazandırılabilir. Bunlar başlıca halojen içeren, halojen içermeyen ve inorganik katkılar olarak sınıflandırılabilir. Halojen içerikli katkılar yandıkları zaman sağlığa son derece zararlı gazlar bırakırlar ve bunlar da insan sağlığı olumsuz yönde etkiler. Bu kimyasalların bazıları Avrupa kimyasal tüzüğü REACH tarafından yasaklanmıştır. Yeni teknoloji katkılar, özellikle halojen içermeyen fosfat bazlı kimyasallardır. Bunların içinde kabaran tip yangın geciktiriciler, performans ve uyum açısından ön plana çıkmaktadırlar. Yangın geciktirici katkılar polimer yüzeyinde karbon yapılı kömürleşen tabaka oluşturur. Bu tabaka alev ile polimerin arasında bariyer görevi görüp polimerik malzemenin ısınmasının önüne geçer ve alevi söndürür.



Genellikle amonyum tuzları, organo fosfatlar ve poli fosfatlar kullanır. Bu kimyasallar asit kaynağı olarak isimlendirilir. Kömürleşme ajanı olarak da genellikle polioller kullanılır. Özellikle penta eritritol, sorbitol ve nişasta kullanılır. Kabartıcı ajan olarak melamin, üre türevleri kullanılmaktadır [4]. Kullanılan kabartıcı ajanlar azot, karbondioksit gibi gazların yüzeye çıkışıyla yüzeyde kabarma oluşturarak ısı kaynağı ile yanıcı madde bağlantısını keserek etkin bir yangın geciktirme mekanizması oluşturur.


Yangınla mücadele kapsamında 2007 yılında ‘Binaların Yangından Korunması Hakkında Yönetmelik’ ile bazı sınırlamalar getirilmiştir. Ahşap malzemeler ile ilgili mevzuatların ve kısıtlamaların genişletilmesi ve toplum bilincinin oluşturulması yangına karşı kayıplarda daha etkin mücadelenin önünü açacak, can ve mal kayıpları azaltılabilecektir. Diğer yandan ahşap koruyucu boya ve vernik ürünlerinin belli standartlara sahip olması ve geçerlilikleri test edilmelidir. Bunlara yönelik yapılan pek çok test standarttı hali hazırda mevcuttur. Avrupa standartlarından EN11925-2 ve EN13823 yapı malzemelerinin yangına dayanım standartları, özellikle yüzeydeki alev yayılma hızlarının tespitinde önemli olan BS476-7 ve İtalyan UNI 9796 testleri ve sertifikaları ahşap mobilya dünyasında önemli geçerliliğe sahip standartlardandır. Geliştirilen yangın geciktirici boya ve verniklerin, uluslararası geçerli bu standartlara uygun ve sertifikalı olması, bu ürünlerin belirli kriterlere uygun olduğunu ve yangınla mücadele konusunda etkin mücadele yeterliliğini ve insan sağlığına uygunluğunu gösterir.