天然阻燃新典範：木材防火安全守護者
Fire-blocking chemicals promise safer buildings
作者: Chris Baraniuk | 時間: Fri, 07 Nov 2025 00:13:36 GMT | 來源: BBC
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我正注視著一個大桶，裡面裝著清澈透明的液體——一種專門用於木材產品的阻燃劑。
「你可以喝它。我喝過，」貝爾法斯特木材處理公司Halt的總經理兼技術經理史蒂芬·麥肯恩（Stephen McCann）說道。「不過我並不建議你這麼做，」他補充道。據說這液體非常鹹。
但這種含有名為Burnblock物質的液體在測試中已被證明能防止木材起火。
該公司在線上分享的一段影片中，兩座小型模型房屋被噴燈炙烤。其中一座使用其他產品處理過的模型被火焰吞噬，甚至倒塌。而經過Burnblock處理的模型僅在一個角落嚴重炭化，其餘部分完好無損。
Burnblock究竟是什麼？沒人願意透露。無論是麥肯恩還是Burnblock本身的丹麥公司執行長赫羅爾·貝-斯米特（Hroar Bay-Smidt），都不願證實其成分。不過Burnblock網站上丹麥科技學院提供的文件指出，阻燃成分是「人體內的天然組成物質」，混合物還包含檸檬酸和「某些漿果中的天然成分」。
阻燃劑是添加到產品中以減緩燃燒速度的化學物質，其各種形式已存在數世紀。
但20世紀開發的許多阻燃劑具有高毒性。「過去在替代品上的投資不多，如今大家突然急於尋找新方案，」美國戴頓大學研究學院的化學家暨阻燃劑專家亞歷克斯·摩根（Alex Morgan）表示。
貝-斯米特解釋，當你試圖點燃經Burnblock處理的木材時，材料會形成一層保護性炭化層。「它還會釋放一些水，」他補充道。「這有助於吸收熱量並減緩火勢蔓延。」此外，它還能阻止氧氣供應火焰。他表示，Burnblock也能添加到其他建築材料中，包括乾燥海草。
在貝爾法斯特運營近四年的Halt，已向英國和愛爾蘭數百處地點供應經Burnblock處理的木材產品。從餐廳到酒店，甚至HS2工程。後者使用Halt提供的處理過圍欄板，用於封閉隧道內的施工區域。
「若要從隧道中撤離可能相當困難，因此他們需要盡可能多的時間疏散（萬一發生火災），」麥肯恩表示。我問他是否有任何使用Halt處理木材建造的建築或設施曾遭遇火災——他回答「沒有」。
在Halt的一棟建築內，他們有一台名為高壓處理釜的大型機器，主要由兩根水平大管組成。上面那根是裝著我先前見過處理液的儲槽。麥肯恩表示，當下面那根管子裝滿木材後，會先對木材進行真空處理，以打開木材的孔隙。
接著會施加適當壓力（依木材品種而定）並注入處理液。
「壓力的作用是將阻燃劑強制注入木材核心，」麥肯恩說道。
處理完畢後，木材會進入大型乾燥窯，在為期10天至6週的過程中進行乾燥。這個過程需細心控制——乾燥過快或過慢都會導致木材變形。
「木材是種神奇的材料，」蘭開斯特大學榮譽教授兼阻燃劑專家理查德·赫爾（Richard Hull）表示。他提到木材能將處理液吸收至孔隙內。「你最終可以改變其燃燒行為的化學特性，」他說。
然而，赫爾對新阻燃劑通常持懷疑態度。他指出，有些概念來去匆匆。「2000年代初曾大量研究黏土奈米複合材料，」他說。「如今20至25年過去了，幾乎99%的研究都無疾而終。」
他解釋，木材燃燒速率相對固定，但讓塑料具阻燃性則是另一回事，因為塑料傾向於加速燃燒。
摩根博士補充，他稱聚乙烯（建築常用塑膠）為「固態汽油」，因其化學結構相似且易迅速燃燒。
在澳大利亞，First Graphene表示已找到方法，透過添加石墨烯——由碳原子組成的蜂巢狀微小薄片——來減緩塑料中的火勢蔓延。執行長兼總經理邁克爾·貝爾（Michael Bell）表示，該公司解決方案PureGRAPH已應用於礦業的防護靴和輸送帶等產品。
First Graphene表示，其原理是形成保護性氣體屏障，防止點燃前揮發性化合物釋放；若發生點燃，還會形成炭化層。但石墨烯是種著名難以捉摸的材料，公司表示可能存在其他機制，目前尚未完全了解。
石墨烯在火災後會否影響人體健康？一位發言人表示：「沒有數據顯示石墨烯構成任何健康危害。產業界持續測試並評估這些面向。」
在英國，Vector Homes正準備將PureGRAPH授權給可生產用於建築材料（如檐板）的塑膠顆粒製造商。
實驗顯示石墨烯確實降低了塑料的燃燒能力。「它在那些測試中獲得最高評級，」聯合創始人兼首席技術官連恩·布里特內爾（Liam Britnell）表示。
然而，建築物不僅面臨內部火災風險。「野火日益增加，」摩根博士說道。這正是史丹佛大學的艾瑞克·阿佩爾（Eric Appel）及其同事研究凝膠狀阻燃劑的原因，可在野火抵達前數小時噴灑於房屋上以減少損害。
阿佩爾教授希望不久後能在小型結構或模擬房屋上測試這種物質。
實驗室研究顯示，當接觸火焰時，他研究的一種凝膠會膨脹形成多孔氣凝膠結構，對防火具有高度保護作用。
「當我看到它能這樣做時，心想『天啊——這簡直太適合這個用途了』，」阿佩爾教授回憶道。