Ist Polyestergewebe brennbar? Eine detaillierte Analyse von „brennbar“ zu „flammhemmend“.

Polyester zählt zu den weltweit am häufigsten verwendeten Kunstfasern und ist bekannt für seine Strapazierfähigkeit, Vielseitigkeit und seinen günstigen Preis. Es ist der Hauptbestandteil einer Vielzahl von Produkten, von Kleidung (wie Hemden und Sportbekleidung) und Heimtextilien (wie Vorhängen und Bettwäsche) bis hin zu industriellen Anwendungen wie Seilen und Planen. Doch in puncto Brandschutz gibt es große Unterschiede zwischen Polyester.

Aufgrund seiner weiten Verbreitung ist es entscheidend, sein Brandverhalten zu verstehen. Zunächst muss eine grundlegende Frage geklärt werden: Sprechen wir von „normalem Polyester (nicht-flammhemmendem Polyester)“ oder von „flammhemmendem Polyester (flammhemmendem Polyester (FR-PET)“? Diese beiden Materialien unterscheiden sichtelin ihren Brandschutzeigenschaften; ersteres ist brennbar, letzteres flammhemmend.

Normales Polyester (PET) selbst ist entzündlich Es handelt sich um ein schmelzentzündliches Material. Flammhemmendes Polyester hingegen erreicht seine selbstverlöschende Eigenschaft durch technische Modifizierung. Dieser Artikel erläutert anhand wissenschaftlicher Kennzahlen die wesentlichen Unterschiede zwischen diesen beiden Polyesterarten.

Wichtigste Erkenntnisse:

• Regulär Polyester (PET) ist brennbar: Es hat einen Sauerstoffindex (LOI) von nur 20-21%, was ausreicht, um in normaler Luft (21% Sauerstoff) zu verbrennen und zu schmelzen und zu tropfen.
• Flammschutzmittel (FR-PET) ist selbstverlöschend: Durch eine technische Modifikation steigt der LOI-Wert auf über 28 %, was bedeutet, dass die Verbrennung in normaler Luft nicht aufrechterhalten werden kann und das Feuer von selbst erlischt.
• LOI ist die wichtigste Kennzahl: Der LOI-Wert (Low-Occupational Inflammatory) gibt die Entflammbarkeit an. Stoffe, die mehr als 26 % Sauerstoff benötigen, gelten im Allgemeinen als flammhemmend.

Normales Polyester (nicht flammhemmendes Polyester) ist ein brennbares Material

Chemische Struktur und Zündpunkt

Nicht-flammhemmendes Polyester (PET) ist eine thermoplastische Kunstfaser, die durch Polykondensation von Terephthalsäure (TPA) und Ethylenglykol (EG) entsteht. Es besitzt keine natürliche Flammschutzwirkung und wird als brennbare Faser eingestuft. Sein Zündpunkt liegttel485–560 °C, sein Selbstentzündungspunkt bei etwa 630 °C.

Brenneigenschaften: Schmelzen und Tropfen

Das Brennverhalten von nicht flammhemmendem Polyester ist die sogenannte Schmelzverbrennung. Bei Kontakt mit Feuer erweicht es zunächst, schmilzt, schrumpft und tropft ab. Diese heißen, geschmolzenen Tropfen können, wenn sie auf andere brennbare Materialien gelangen, eine Sekundärentzündung verursachen oder schwere Verbrennungen hervorrufen. Nach Entfernung der Flammenquelle brennt es in der Regel noch kurze Zeit nach, bevor es erlischt; es ist nicht selbstverlöschend.

Die wissenschaftliche Grundlage: Sauerstoffindex (LOI)

Der Sauerstoffindex (LOI) ist eine der gebräuchlichsten und intuitivsten wissenschaftlichen Kennzahlen zur Beurteilung des Brandverhaltens eines Materials. Man kann ihn sich als eine Art „Brandschutzwert“ vorstellen – je höher der Wert, desto sicherer das Material.

Zunächst sollten wir die Rolle der Absichtserklärung verstehen: Was Telsie uns?

Der Rolle Die Bedeutung von LOI ist sehr einfach: Sie teluns wie „abhängig“ ein Material zum Verbrennen von Sauerstoff ist.

Wir alle wissen, dass Feuer Sauerstoff benötigt. Die Luft, die wir atmen, enthält etwa 21% Sauerstoff. Diese 21 % gelten als „bestanden“.

Was bedeutet diese „Punktzahl“?

Die LOI-Zahl (oder der „Score“) steht für: „Der Mindestanteil an Sauerstoff, den ein Material benötigt, um sich zu entzünden und weiterzubrennen.“

Vergleicht man diesen Wert mit 21 % (dem Sauerstoffgehalt der Luft), wird seine Bedeutung glasklar:

• LOI > 26 % (Hoher Wert = Flammschutzmittel): Dieser Wert bedeutet, dass zum Verbrennen mehr als 26 % Sauerstoff benötigt werden.
  Einfach ausgedrückt: Die Luft enthält nur 21 % Sauerstoff, was für eine Verbrennung nicht ausreicht. Daher ist es in normaler Luft entweder sehr schwer zu entzünden oder erlischt von selbst, wenn die Flammenquelle entfernt wird. Dies nennt man „flammhemmend“.
• LOI ≤ 21% (Niedriger Wert = Entzündlich): Dieser Wert bedeutet, dass für die Aufrechterhaltung der Verbrennung nur 21 % oder sogar weniger Sauerstoff benötigt werden.
  Einfach ausgedrückt: Der Sauerstoffgehalt der Luft ist mehr als ausreichend für die Verbrennung. Einmal entzündet, kann das Material den Sauerstoff der Luft zum Weiterbrennen nutzen. Daher nennt man es „brennbar“.

LOI-Einstufung von Polyester: Lediglich „entzündlich“

Auf Grundlage dieses Standards Nicht-flammhemmendes Polyester (PET) hat einen LOI von etwa 20 bis 21 %..

Diese Zahl kennzeichnet es eindeutig als ein brennbare FaserDa die zur Aufrechterhaltung der Verbrennung benötigte Sauerstoffmenge gleich dem Sauerstoffgehalt der Luft (oder sogar geringer) ist, kann es kontinuierlich an der Luft brennen.

Brenneigenschaften von nicht-flammhemmendem Polyester

Wenn nicht-flammhemmendes Polyester brennt, weist es die folgenden typischen Eigenschaften auf, die sichtelvon denen natürlicher Fasern wie Baumwolle unterscheiden. Informationen zur Brennbarkeit von Baumwollgewebe finden Sie hier: Ist Baumwolle feuerfest? Die Wahrheit über die Flammhemmung von Baumwolle.

Eigentum	Verhalten
Brennender Zustand	Schmilzt und tropft, begleitet von schwarzem Rauch
Flammenfarbe	Gelb mit blauem Rand
Geruch	Aromatischer Geruch (ähnlich wie verbranntes Plastik)
Rückstand	Schwarze, harte, perlenartige Klumpen (verkohlte Tropfen)
Selbstverlöschende Eigenschaften	Nicht selbstverlöschend (brennt nach dem Entfernen der Flamme noch kurz weiter)

Vergleich: LOI und Entflammbarkeit von Polyester im Vergleich zu anderen Fasern

Der Vergleich von nicht-flammhemmendem Polyester mit flammhemmendem Polyester und anderen gängigen Fasern zeigt deutlich seine Brennbarkeitsklassifizierung:

Material	LOI %	Entflammbarkeitsklasse	Brennverhalten
Baumwolle	17–18	Brennbar	Brennt schnell, schmilzt/tropft nicht, gräulich-weißer Rauch
Nicht flammhemmendes Polyester (PET)	20–21	Brennbar	Schmilzt und tropft, schwarzer Rauch
Acryl (unmodifiziert)	18-20	Sehr entzündlich	Helle Flamme, brennt schnell
FR Viskose	26–30	Flammhemmend	Erlischt von selbst, wenn die Flamme entfernt wird
Aramid	≥ 28–30	Flammhemmend	Schmilzt und tropft nicht, erlischt von selbst.
FR-Polyester (FR-PET)	≥ 28–35+	Flammhemmend / Selbstverlöschend	Keine geschmolzenen Tropfen, erlischt beim Entfernen der Flamme.

Flammschutzmodifizierungstechnologie für Polyester

Um entflammbares, nicht flammhemmendes Polyester (LOI 20–21 %) in flammhemmendes Polyester (LOI > 28 %) umzuwandeln, sind spezielle technische Behandlungen erforderlich. Es gibt zwei Hauptmethoden:

1. Flammschutzbehandlung (Oberflächenbehandlung)

Hierbei handelt es sich um eine Technik, bei der Flammschutzmittel (z. B. auf Phosphor- oder Halogenbasis) durch Tauchen, Beschichten oder Harzbindung auf die Oberfläche des fertigen Gewebes aufgebracht werden.

• Vorteile: Geringere Kosten, ausgereifter Prozess.
• Nachteile: Nicht waschbeständig. Die Flammschutzmittel gehen durch wiederholtes Waschen verloren, wodurch die flammhemmende Wirkung nachlässt oder ganz aufgehoben wird.

2. Modifikation mit inhärenter Flammschutzwirkung (Inhärente Flammschutzwirkung)

Auch bekannt als Lösungsfärbung oder Copolymerisationsmodifizierung. Dabei werden flammhemmende Monomere (wie phosphor- oder stickstoffbasierte Verbindungen, z. B. DOPO, CP) während der Polymerisation (Vorspinnphase) in die Molekülkette des Polyesters eingeführt.

• Vorteile: Die flammhemmende Eigenschaft wird dauerhaft in die Faser integriert. Dadurch ist sie extrem waschbeständig und die Wirkung bleibt erhalten. Sie ist in der Regel selbstverlöschend und tropffrei.
• Nachteile: Höhere Kosten als bei einer oberflächlichen Behandlung.
• Typische Marken: Begoodtex® IFM Polyester.

Abschluss

Auf Grundlage der obigen Analyse lässt sich eine klare Schlussfolgerung hinsichtlich des Brandverhaltens von Polyester ziehen:

1. Nicht flammhemmendes Polyester (PET): Ist ein brennbares MaterialSein Glühverlust beträgt nur 20–21 %, gerade genug, um an der Luft zu verbrennen. Es verbrennt, schmilzt und tropft unter Bildung von schwarzem Rauch, was eine Brandgefahr darstellt.
2. Flammhemmendes Polyester (FR-PET): Ist ein flammhemmendes MaterialDurch eine inhärente Modifizierung oder Oberflächenbehandlung wird der LOI-Wert auf 28 % oder höher erhöht, wodurch das Material selbstverlöschend ist und nicht tropft und somit strenge Brandschutzstandards wie B1 oder NFPA 701 erfüllt.

FAQ (Häufig gestellte Fragen)