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工業技術研究院

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工業技術與資訊月刊

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REDDEX以科技對抗火神祝融

高永謀

居家工業防火新寵

時下裝潢多半不耐高溫,但REDDEX環保防火材料不僅可防火,1公分厚的隔熱效果,與30公分厚的水泥相當,未來若能廣泛應用於建築,人們無須再依賴冷氣、暖氣,便可擁有冬暖夏涼的舒適環境,生命安全也更有保障。


過去,面對火災這樣突如其來的意外,人類除了事前警惕、事發搶救之外,餘下的,只能聽天由命,能夠正面阻遏火災的科技,就是建築防火材料。

建築物使用的傳統防火材料大致有三種。工研院材料與化工研究所組長陳哲陽解釋,第一種是使用鹵素的有機材料,由於較不容易著火,因此裝潢等建材經常使用,仍會燃燒且會產生酸氣,反而威脅民眾安全、阻礙救火;第二種是使用無機材料,例如石膏或是矽酸鈣板,雖然不會燃燒,但是質地堅硬不易改變形狀;第三種是蛭石材料,蛭石遇熱就會膨脹,膨脹後的蛭石具有較佳的防火效果,價格雖便宜,缺點是落塵量較大,應用時必須噴霧在鋼骨結構上,為了要達到效果,必須混水泥噴塗5至10公分,因此在潔淨度和精密度要求上略顯不足,要運用在高科技產業建築上頗為困難。

由於以上幾項防火材料均未臻完善,開發輕薄、環保、無毒、柔軟、持久的防火材質,向來是全球各大化學企業共同努力的目標,但一直功敗垂成。「所以,不少研究者相信,輕薄、環保、無毒、柔軟、持久的防火材料條件,根本相互矛盾,研發這種防火材質,是不可能的任務!」陳哲陽說。

切入複合材料尋求突破

然而,材料研究就是得不間斷地反覆嘗試,可能數十年一無所獲,也可能一試即中,無法精準預料,REDDEX的問世,其實就是累積了數千次經驗的巧合。陳哲陽謙稱,工研院重啟防火材料研究之初,同時正在進行PU發泡材料研究,於是順道測試它的防火性能,沒想到效果出乎意料的好,奠定研發REDDEX環保防火材料之基礎。

REDDEX環保防火材料,是利用PU發泡材料與無機材料間的反應鍵結控制技術,開發出創新的有機、無機複合材料;當接觸高溫火焰時,高分子材料便迅速碳化,形成不易脫落而且防火的焦炭層,無機材料則形成孔洞結構,降低熱的傳導速度。

REDDEX環保防火材料同時具備有機材料輕薄、無機材料環保之優點,卻無有機高分子材料易燃燒、無機材料笨重之缺點,堪稱全球防火材料市場的「革命性產品」。

根據測試,REDDEX環保防火材料可抵禦1,000℃火焰達一小時,具低密度、可撓性與不熔滴等特性,不因一般氣候變化變質,既可防止火勢蔓延,又因為不含鹵、硫、磷等元素,也不會釋放出毒煙,只會產生對人體無害的水蒸氣,可大幅延長受困火場的人們的逃生時間。

陳哲陽解釋,防火材料最忌諱結構蓬鬆,否則只要與高溫火焰長期接觸,很容易產生龜裂、破洞,火焰便會直接向內滲透,不斷擴大火勢與燃燒範圍;REDDEX環保防火材料無此缺點,若能廣泛應用於防火門、防火牆與防火塗料,將可大幅降低火災發生機率。

驚艷各產驗的防火成果

若將REDDEX環保防火材料製成塗料,塗抹在任何基材上,其附著度都相當高,即使基材長期遭受高溫烈焰燒烤,仍可與主結構緊密貼合,不至於快速崩塌、陷落,減少生命、財產損失。「由於工研院並無大型防火測試設備,測試必須前往內政部建築研究所防火實驗中心,或是成功大學的防火安全中心,每次都得『燒掉』許多時間與金錢。」工研院材化所研究室主任鍾松政慶幸,幸而經過數十次測試讓技術更成熟。

一般防火塗料為了強化防火效果,必須不斷反覆塗抹,常因此延宕工程進度,也常因氣候變化而剝落,但REDDEX環保防火材料無需如此,極具市場競爭力。鍾松政回憶,每次進行測試,看著熊熊火焰燃起時,他心中總想著,未來台灣的石化廠與每一棟建築物,若能廣泛運用這個建材,當可遏止層出不窮的火災,堪稱無上功德。

REDDEX環保防火材料以相當優異的防火成效,在2010年獲得美國全球百大科技研發獎,更於2012年3月,再獲美國《航空周刊》(Aviation Week)的創新挑戰獎(A&D SIC Awards)其他類的首獎;並通過法國空中巴士(Air Bus)與美國波音等兩家航空巨擘的諸多測試標準,更引起美國矽谷創投公司注目,可望成為航太工業防火材料的新寵,其潛力應用包括飛機與太空梭外殼、客艙與貨艙的隔板、座椅耐燃布料,另外還獲得2010年的全球百大科技研發獎(R&D 100 Awards),與台灣、美國、中國大陸、歐洲等約50項專利。

深耕背光、液晶顯示模組與系統產業的奇菱科技,研發暨專案管理處處長陳布倫不諱言,一開始並不相信REDDEX環保防火材料擁有如此卓越的防火性能,經測試後果然不虛。陳布倫指出,奇菱科技自2008年起開始思考轉型,經過縝密評估後,決定跨足建築業,生產REDDEX環保防火材料。於是自2010年獲得工研院專利授權後,即針對奇菱科技業務加以改造,現已成為公司超越同業的新武器。

另一家技術移轉REDDEX的永記造漆研發部經理邱志銘表示,對REDDEX環保防火材料深具信心,已與工研院簽下十年長約,將把這項防火塗料,推廣至作業環境高溫、又最怕祝融降臨的石化廠、海上鑽油平台,未來更希望拓展以大陸為首的海外市場。

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