I ricercatori della Texas A&M University stanno sviluppando un nuovo tipo di vernice ritardante di fiamma, utilizzando materiali rinnovabili e atossici facilmente reperibili in natura, che potrà offrire una protezione dal fuoco ancora più efficace a tanti materiali ampiamente utilizzati.
Il Dr. Jaime Grunlan, docente della cattedra Linda & Ralph Schmidt '68 del Dipartimento di Ingegneria Meccanica J. Mike Walker '66 presso la Texas A&M, ha condotto la ricerca appena pubblicata sulla copertina di un recente numero della rivista Advanced Materials Interfaces.
Sviluppo e implementazione di successo della vernice possono offrire una migliore protezione dal fuoco ad alcuni materiali, inclusi arredi imbottiti, tessili e isolanti.
"Queste vernici offrono l'opportunità di ridurre l'infiammabilità della schiuma poliuretanica utilizzata in molti componenti di arredo nella maggior parte delle case", ha spiegato Grunlan.
Il progetto è il risultato di una costante collaborazione tra Grunlan e un gruppo di ricercatori del KTH Royal Institute of Technology di Stoccolma, Svezia, condotta da Lars Wagberg. Il gruppo, specializzato nell'utilizzo della nanocellulosa, ha fornito a Grunlan gli ingredienti necessari per completare la sua vernice ad acqua.
In natura, sia la cellulosa – componente del legno e di molte creature marine – che l'argilla – componente del suolo e delle formazioni rocciose – agiscono da rinforzo meccanico nelle strutture in cui si trovano.
"L'unicità di questo studio risiede nell'utilizzo di due nano materiali presenti in natura, nanopiastrine di argilla e nanofibrille di cellulosa", ha affermato Grunlan. "In base alla nostra conoscenza, questi ingredienti non sono mai stati usati per produrre una schermatura al calore o una vernice ritardante di fiamma come film sottile multistrato depositato dall'acqua".
Tra i benefici derivanti dall'utilizzo di questo metodo, la capacità della vernice di creare un'eccezionale barriera all'ossigeno per i film plastici – comunemente usati per il packaging alimentare – e una migliore protezione dal fuoco ad un costo minore rispetto ad altri ingredienti più tossici, tradizionalmente usati nei trattamenti ignifughi.
Per testare le vernici Grunlan e i suoi colleghi hanno applicato la schiuma poliuretanica flessibile – spesso utilizzata nei cuscini – e l'hanno esposta al fuoco utilizzando una torcia a butano, per determinare il livello di protezione offerto dai composti. Mentre la schiuma poliuretanica non verniciata si scioglie immediatamente quando esposta ad una fiamma, la schiuma trattata con la vernice dei ricercatori ha prevenuto qualsiasi danno al di là dello strato superficiale, lasciando la schiuma sottostante intatta.
"La struttura a nano mattonelle della vernice riduce la temperatura subita dalla schiuma sottostante, che ritarda la combustione", ha aggiunto Grunlan. "Questa vernice serve anche a promuovere la formazione di brace isolante e riduce il rilascio dei fumi che alimentano l'incendio".
A ricerca completata, Grunlan ha spiegato che il prossimo passo nel progetto sui ritardanti di fiamma sarà il passaggio dei metodi all'industria, per l'implementazione e gli ulteriori sviluppi.