När papper (eller kartong) brinner, genomgår pappersytan omedelbart framför lågan pyrolys för att generera gaser; på grund av gasdiffusion sprider flamman sig utanför pyrolyszonen, medan samtidig värmeledning i materialet värmer intilliggande pappersytor till deras pyrolystemperatur. Flamskydd hänvisar till ett materials förmåga att brinna mycket långsamt när det utsätts för en antändningskälla, och att sluta brinna och självsläcka snabbt när antändningskällan har tagits bort.
För att ge papper (eller kartong flamhämmande egenskaper)-tillvägagångssätt: isolera pappersytan från lågan för att förhindra förbränning och flamspridning över ytan; minska eller tömma syretillförseln i förbränningsmiljön för att kväva lågan; och sänka temperaturen inom förbränningszonen-eller använda eld-tåliga fibrer-för att förhindra pyrolysen av pappersytan.
Dessa mål uppnås vanligtvis genom tillsats av kemiska medel som kallas flamskyddsmedel. Flamskyddsmedel uppnår sitt syfte genom olika mekanismer, inklusive endotermiska effekter, isoleringseffekter, utspädningseffekter och hämmande effekter. Under förbränningsförhållanden genererar fosfor-baserade flamskyddsmedel flyktiga fosforföreningar och fosforsyra; dessa ämnen verkar i gasform för att späda ut koncentrationerna av syre och brännbara gaser, medan fosforsyran omvandlas till metafosforsyra och poly-metafosforsyra och bildar en icke-flyktig polymer skyddsfilm över den brinnande fasta fasen. Halogen-baserade flamskyddsmedel genomgår termisk nedbrytning under förbränning för att producera vätehalogenider; dessa föreningar avlägsnar fria radikaler som genereras av polymernedbrytning, och fördröjer eller avbryter därigenom förbränningskedjereaktionen. Dessutom, som icke-brännbara gaser, kan vätehalogenider bilda en hög-barriär på ytan av papper och pappersprodukter, vilket effektivt isolerar dem från luften. Boraters flamhämmande verkan{11} härrör främst från deras förmåga att bilda en glasartad, oorganisk svällande beläggning; denna beläggning främjar kolbildning, hindrar utsläpp av flyktiga brännbara ämnen och genomgår uttorkning vid höga temperaturer-och ger därigenom endotermisk kylning, skumning och brännbar-utspädningseffekt. Vid termisk nedbrytning under förbränning frigör kväve-baserade föreningar gaser som N₂, CO och NH₃, och avbryter därmed tillförseln av syre. Oorganiska flamskyddsmedel-som aluminiumhydroxid (aluminiumtrihydrat)-avger vattenånga vid termisk nedbrytning; denna ånga späder ut brännbara gaser samtidigt som den ger en kylande effekt och underlättar även bildandet av ett karboniserat lager som täcker pappersproduktens yta. Vid uppvärmning genomgår magnesiumhydroxid termisk nedbrytning, frigör kristallvatten och absorberar värme; den stabila magnesiumoxiden som produceras av denna sönderdelning bildar ett skyddande lager över ytan av brännbara material och ger därigenom värmeisolering, medan den alstrade vattenångan minskar koncentrationen av brännbara ämnen i förbränningszonen i gasfas{20}.
