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難燃剤とは、火災の延焼を遅らせたり止めたり、あるいはその強度を弱めるために使用される物質です。これは一般的に、燃料の可燃性を低下させたり、燃焼を遅らせたりする化学反応によって実現されます。[ 1 ] [ 2 ]難燃剤は、物理的な作用や吸熱化学反応によって燃料を冷却することもあります。難燃剤は、粉末、水と混合するタイプ、消火用泡、難燃ゲルなどの形で入手できます。
難燃剤は消火活動において一般的に使用され、空中散布または地上散布されることがある。
一般的に、難燃剤は、物理的に火を遮断するか、火を止める化学反応を開始させることによって、材料の可燃性を低下させる。
燃焼プロセスを物理的な作用によって遅らせる方法はいくつかあります。
一般的に使用される難燃剤添加剤には、ハンタイト( Mg 3 Ca(CO 3 ) 4 ) とハイドロマグネサイト( Mg 5 (CO 3 ) 4 (OH) 2 · 4H 2 O ) の混合物、水酸化アルミニウム( Al(OH) 3 )、および水酸化マグネシウム( Mg(OH) 2 ) が含まれます。加熱すると、水酸化アルミニウムは脱水して酸化アルミニウム(アルミナ、 Al 2 O 3 )を形成し、その過程で水蒸気を放出します。この反応は大量の熱を吸収し、それが組み込まれた材料を冷却します。さらに、アルミナ残渣は材料の表面に保護層を形成します。ハンタイトとハイドロマグネサイトの混合物も同様の方法で機能します。これらは吸熱分解して水と二酸化炭素の両方を放出し[ 3 ] [ 4 ]、 それらが組み込まれた材料に 難燃性を与えます[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] 。
A級消火剤は、2.5ガロン（約9.5リットル）のAPW消火器やCAFS消火器の消火剤として使用され、防火帯を作ることで初期の低木火災や草火災の延焼を防ぎます。その他の化学消火剤は、A級物質やB級燃料を不燃性にし、A級、B級、および一部のD級火災を消火することができます。航空機から散布される消火剤スラリーは通常、山火事の発生を防ぐために火災の 手前に散布され、消火剤は火災を消火するために使用されます。
物体には難燃剤が塗布されている場合があります。例えば、クリスマスツリーには難燃剤が噴霧されています。ツリーは乾燥すると非常に燃えやすくなり、火災の危険性が高まるためです。
鉄骨構造物には、火災時に構造部材が弱体化するのを防ぐため、柱や梁の周囲に難燃性コーティングが施されている。
米国の学生寮では、これらの製品の使用を検討しているか、法律で義務付けられています。膨張性塗料は、さまざまな学生寮や学校の建物、特に消火スプリンクラー設備のない歴史的建造物で使用されています。[ 10 ]
初期の難燃剤は水と増粘剤の混合物であり、後にホウ酸塩[ 11 ]やリン酸アンモニウムが含まれるようになった。
一般的に、山火事の延焼を防ぐために、航空機から消火剤を投下したり、地上部隊が山火事の縁に散布したりします。これにより、地上部隊が消火活動を行うための時間が確保されます。ただし、必要に応じて、消火剤を炎に直接投下して火力を弱め、炎の長さを短くすることもできます。[ 12 ]
空中消火は、航空機を使用して山火事に対処する方法です。使用される航空機の種類には、固定翼機とヘリコプターがあります。スモークジャンパーとラペラーも空中消火隊員に分類され、さまざまな固定翼機からパラシュートで降下したり、ヘリコプターからラペリングしたりします。消火に使用される化学物質には、水、消火剤、または特別に配合された難燃剤などがあります。[ 13 ]
山火事に散布される難燃剤は通常、水と化学物質の混合物で、散布場所を湿らせるとともに、植生を通じた火の進行を化学的に遅らせるように設計されています。一般的に、散布場所が上空から見えるように着色されています[ 14 ] 。NFPA規格1150を満たすゲル状の難燃剤も使用されます。これらは、従来の赤色の難燃剤と区別するために他の色に着色されています。ゲルとその染料は、自然に生分解するように設計されています[ 15 ] 。
米国連邦地での山火事対策に使用が承認されている難燃剤はすべて、米国森林局認定製品リストに掲載されなければならない。[ 16 ]このリストに追加されるには、製品は国立技術開発プログラムの部門である山火事化学システムによって試験されなければならない。このプロセスには最大2年かかる場合がある。[ 17 ] Phos-Chekは、現在山火事での使用が承認されている長期難燃剤のブランドである。[ 18 ]
南カリフォルニア大学土木環境工学科の研究者らは、 「山火事抑制剤中の金属」と題する報告書を発表した。 [ 19 ]この報告書は、最も広く使用されていることから研究チームが調査したPhos-Chek難燃剤の史上初の化学分析結果を示した。USCの研究者らは、Phos-Chekには高濃度の重金属が含まれていることを発見した。カドミウム 14.4 mg/L 、クロム72.7 mg/L 、バナジウム119 mg/Lである。これらの数値は、カリフォルニア州の有害廃棄物基準をそれぞれ14倍、14倍、5倍上回っている。
Phos-Chek には、Wildfire Home Defense という消費者向け防火スプレーもあり、塗布後すぐに効果を発揮し、大量の水で洗い流されるまで効果が持続します。これは、家や付属建物の周囲の燃料層に塗布して、各建物に通じる燃料層に防火帯を作るように設計されています。[ 20 ] Ember Bloc は、家や近くの建物の外壁に塗布して山火事の燃えさしや炎から保護するのに役立つ、別の消費者向け防火ジェルです。高温や強風に耐えるために、家の側面にしっかりと付着する独特の能力があります。[ 21 ]
使用される森林火災抑制剤は一般的に無毒と考えられているが、[ 22 ]毒性の低い化合物であっても、生物が大量に曝露されると何らかのリスクを伴う。[ 23 ] 2008 年現在、生命や財産が直接脅かされる場合を除き、水域から 300 フィート以内での散布は一般的に推奨されていない。[ 24 ]米国森林局は、米国における森林システムに対する火災抑制剤の影響を調査および監視する統括機関である。[ 25 ] [ 26 ]
屋内用の特殊な難燃剤の中には、ハロンやホストレックスなどの有機ハロゲン化合物（ハロアルカン）があり、これらは毒性があることが証明されている。
また、研究によると、この難燃剤を直接川に落とすと、水中のアンモニア濃度が魚類やその他の水生生物にとって致命的なレベルまで上昇する可能性があることも示されています。[ 27 ]
もう一つ注目すべき健康上の懸念は、消火剤の泡が、界面活性剤のせいか、標準的な軟水や硬水では魚類に対して特に毒性が高いということである。[ 28 ]
Phos-Chekの製造元であるPerimeter Solutions社は、米国における難燃剤の独占権を保有している。 [ 29 ]
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