Desember 2011 | Karakteristik Bakar Expanded Polystyrene (EPS)

Abstrak
Kebakaran merupakan sebuah bencana bagi yang mengalaminya. Dalam artikel ini akan dibahas peranan material insulasi pada keamanan kebakaran dari bangunan, dengan fokus pada Expanded Polystyrene (EPS). Artikel ini bertujuan untuk mengukur dengan jelas kinerja api dari EPS. Aspek-aspek dari kinerja api EPS yang ditinjau adalah hasil pembebasan panas, asap, dan racun.

EPS diperoleh secara utama dari styrene monomer dan dikembangkan untuk membentuk sebuah struktur selular dari sel yang tertutup. Ketika mempertimbangkan perilaku api dari material bangunan apapun, penting untuk menyadari bahwa penilaian harus berdasarkan dari kinerjanya pada kondisi akhir penggunaan. Kinerja ini tidak hanya bergantung pada bahan-bahan kimia yang menyusun material, tetapi untuk cakupan yang lebih luas yaitu keadaan fisiknya. Jadi, faktor-faktor penting yang harus diperhatikan untuk menentukan bahaya potensial api dari EPS adalah:

  • densitas dan bentuk dari produk
  • konfigurasinya berhubungan dengan sumber pengapian
  • penggunaan bahan bonding untuk substrat atau lapisan
  • lokasi dari produk (yang akan mempengaruhi proses perpindahan panas)
  • ketersediaan oksigen (ventilasi)

Hampir semua material bangunan organik polystyrene foam mudah terbakar. Namun, dalam praktek perilaku kebakaran bergantung pada kondisi di mana EPS digunakan dan material lain yang melekat pada EPS. Hal ini akan berbeda yang bergantung apakah material selular terbuat dari EPS dengan atau tanpa bahan aditif tahan api. Bahan lain yang mengikat EPS juga akan mempengaruhi perilaku kebakarannya. Jadi, sangat direkomendasikan EPS seharusnya dilindungi oleh material pelapis atau dienkapsulasi penuh, seperti pada produk b-panel®. Ketika terbakar, EPS akan menghasilkan karbonmonoksida dan styrene. Selama proses pembakaran, styrene akan terurai menjadi karbondioksida, air, dan sejumlah jelaga (European Manufactures of EPS).

Ada dua tipe EPS, yaitu tipe standar dan tipe tahan api (fire-retardant/FR). Tipe FR ini lebih sulit untuk terbakar, dan banyak mengurangi laju penyebaran nyala api. Jika EPS diekspos pada suhu di atas 100oC, EPS akan melembut, mengkerut, dan akhirnya meleleh. Pada suhu yang lebih tinggi, gas-gas yang mudah terbakar terbentuk dari lelehan EPS yang terurai. Apakah gas ini dapat terbakar bergantung dari suhu, jangka waktu eksposur panas, dan aliran udara. EPS yang mencair tidak akan terbakar hanya dengan percikan api las atau rokok yang menyala. Namun, api kecil dengan siap membakar EPS, kecuali EPS mengandung bahan aditif tahan api (EPS-FR). Berikut adalah karakteristik dari dua tipe EPS.

Tabel 1 – Karakteristik 2 Tipe EPS
Characteristic Of

EPS-FR mengandung sejumlah kecil agent tahan api (maksimal penggunaan 0,5%), yaitu hexabromocyclododecan (HBCD). Zat ini berfungsi ketika EPS diekspos ke sumber api. EPS akan menyusut dengan cepat menjauhi sumber panas, sehingga mengurangi kemungkinan terjadinya kebakaran. Penguraian dari zat aditif ini menyebabkan pemadaman api, sehingga ketika sumber api dijauhkan, EPS tidak akan terus terbakar. HBCD merupakan senyawa cyclo-aliphatic organobromine dan lebih baik dibandingkan dengan zat adiktif tahan api aromatik (seperti PBBs dan PBBOs) yang penggunaanya sudah dilarang. HBCD tidak membentuk dioksin yang beracun dan furanes selama proses pembakaran pada suhu 400-800oC (German Ministry for the Environment, 1990). HBCD juga tidak larut dalam air, sehingga tidak menimbulkan resiko kontaminasi jika masuk ke dalam air.

Heat release. Salah satu faktor terpenting adalah laju pembebasan panas (rate of heat release/RHR). Untuk fluks panas yang tinggi (di atas 20 kW/m2), RHR keseluruhan dan RHR puncak lebih rendah untuk EPS-FR dibandingkan dengan EPS tipe standar. Volume kalori per volume dari EPS antara 540 MJ/m3 hingga 1250 MJ/m3 lebih rendah dibandingkan insulasi lainnya (selulosa, fiber, dan timber) antara 7150 MJ/m3 hingga 10400 MJ/m3 (ISO 5660). Tabel di bawah ini menunjukkan beberapa perbedaan dalam kontribusi beban api dari beragam material insulasi jika dibandingkan pada nilai insulasi yang sebanding di mana dapat dilihat bahwa EPS mempunyai beban api yang paling rendah dibandingkan dengan XPS (Extruded Polystyrene) dan MW (Mineral Wool). (F. H. Prager, Celluler Polymer nr.20-3/2001 “Research in the causes of fire”).

Tabel 2 – Kontribusi beban api pada sejumlah material insulasi
Catatan: EPS (Expanded Polystyrene), XPS (Extruded Polystyrene), dan MW (Mineral Wool)Material

Asap. Asap merupakan faktor penting lainnya jika terjadi kebakaran. Asap yang pekat akan menyulitkan orang-orang untuk menemukan pintu keluar darurat. Asap dapat saja beracun dan sedikit mengandung oksigen. Ketika EPS terbakar, akan ditimbulkan asap hitam yang pekat sesuai dengan massa yang terbakar. Jumlah total dari asap sedikit karena densitas EPS yang rendah. Namun, dalam penggunaannya sebagai material bangunan, EPS tidak digunakan terekspos, tetapi dilindungi oleh material lain (sandwiched), sehingga EPS akan terlindungi dari api. Jika terjadi kebakaran, EPS akan menyusut dan tidak terbakar, sehingga jumlah asap yang dihasilkan terbatas. Dapat disimpulkan, ketika EPS digunakan dan diaplikasikan dengan benar, EPS tidak akan menimbulkan ancaman bahaya asap yang besar, ini menurut European Manufactures of EPS.

Racun/toksisitas. Racun merupakan slah satu efek dari asap. Walaupun EPS yang terbakar menimbulkan asap hitam, racun yang dihasilkan dari asap jauh lebih kecil dibandingkan dari material lain yang sering digunakan. Berikut adalah tabel hasil penelitian pada skala kecil yang dilakukan oleh TNO Center for Fire Safety pada tahun 1980.


The Toxicity of smoke fumes from EPS in various 'natural' materials

Tabel 3 – Jumlah Racun Pada Asap Yang Dihasilkan dari Beberapa Material

 

Dari tabel di atas dapat dilihat bahwa kinerja dari EPS sangat baik karena EPS memiliki densitas yang rendah dan ringan (98% terdiri dari udara). Sebagai tambahan, tidak ada efek negatif dari zat aditif tahan api pada EPS-SE (EPS-FR). Gas pentane (merupakan hidrokarbon murni) yang digunakan sebagai blowing agent untuk mengembangkan polystyrene ke EPS tidak mempunyai peran yang penting ketika terjadi kebakaran karena gas pentane tidak stabil dan terurai di atmosfer menjadi karbon monoksida dan air dalam beberapa jam.

Seperti yang telah diungkapkan sebelumnya, EPS sebaiknya dilindungi ketika digunakan pada bangunan yang memiliki resiko terjadinya kebakaran. Ketika EPS yang digunakan sebagai insulasi telah diaplikasikan dengan benar akan terbakar, jika material di sekitar EPS terbakar atau hancur.

Kinerja EPS ketika terjadi kebakaran adalah sangat baik, karena EPS memiliki jumlah pembebasan panas, asap, dan racun dari EPS yang rendah dibandingkan dengan material insulasi lain. Namun, hal ini relevan jika EPS sebagai material insulasi terekspos (tidak terlindungi). Dengan EPS dilindungi dengan material atau dienkapsulasi dalam beton, seperti halnya pada b-panel®, maka kekhawatiran terhadap pembebasan panas, asap, dan racun akan lebih berkurang lagi.

Sumber: b-panel® Engineering Team

Print Friendly