Comprendre les textiles ignifuges : mécanisme et application

Abstrait: Cet article présente principalement le mécanisme de combustion, les caractéristiques de fissuration thermique, les types et les mécanismes d'action des retardateurs de flamme dans les textiles ignifuges, ainsi que les méthodes de production et de contrôle des fibres et tissus ignifuges. Il aborde divers aspects, des principes de l'ignifugation aux procédés de fabrication, en passant par les normes de contrôle, et se projette sur les perspectives d'avenir des textiles ignifuges, notamment la recherche et le développement de retardateurs de flamme à faible toxicité et à faible dégagement de fumée, ainsi que de tissus ignifuges multifonctionnels. L'article recense également les normes et réglementations en vigueur dans différents pays et régions, ainsi que les produits et technologies ignifuges développés par la société BEGOODTEX.

1. Contexte du développement des tissus ignifuges

Tout au long de l'histoire, le feu a joué un rôle déterminant dans le progrès humain et le développement technologique ; cependant, il représente également une menace majeure du fait des incendies eux-mêmes. L'Association européenne des retardateurs de flamme (FERA) rapporte que plus de 5 000 personnes perdent la vie chaque année dans des incendies en Europe, avec des répercussions socio-économiques considérables. L'Allemagne subit des pertes s'élevant jusqu'à 6,5 milliards de marks en raison des incendies, tandis que l'impact économique de ces derniers, au sein de l'Union européenne, représente 1 % du PIB régional. En Chine, on recense en moyenne chaque année entre 30 000 et 40 000 incendies, entraînant entre 2 000 et 3 000 décès et des pertes économiques comprises entre 200 et 300 millions de yuans, un chiffre en constante augmentation.

La technologie ignifuge a vu le jour dans les années 1930, initialement avec des traitements non permanents, avant de passer à l'utilisation de matériaux ignifuges plus durables, comme ceux utilisés dans les tentes militaires pendant la Seconde Guerre mondiale. Dans les années 1960, des pays comme l'Europe, les États-Unis et le Japon ont chacun élaboré des normes de protection contre les flammes pour les textiles, imposant l'utilisation de matériaux ignifuges dans certains lieux et pour certains produits.

2. Importance des tissus ignifuges

L'ignifugation désigne la propriété d'un matériau à ralentir ou à empêcher la combustion ; cette propriété peut être intrinsèque ou acquise par un traitement ultérieur. Le mécanisme d'action des textiles ignifuges consiste à prévenir les réactions en chaîne lors de la combustion, notamment par l'absorption de chaleur, la modification du mode de dégradation thermique et la réduction de la production de gaz combustibles, afin d'obtenir des propriétés ignifuges.
Des études ont démontré que les tissus ignifuges améliorent considérablement la sécurité. Par exemple, comparés aux tissus non traités, ils permettent de multiplier par 10 à 15 le temps d'évacuation, de réduire la chaleur et les gaz toxiques dégagés lors de la combustion et d'éviter la formation d'une fumée épaisse.

3. Réglementation relative à la technologie de combustion des tissus ignifuges

Actuellement, dans le secteur textile, les tests d'ignifugation font appel à des méthodes reconnues internationalement par différents pays, telles que la norme BS au Royaume-Uni, la norme D1N en Allemagne, la norme GCSB au Canada, la norme FS aux États-Unis, la norme J1S au Japon, la norme ANF en France, la norme S1S en Suède, la norme GB en Chine et les normes internationales de l'ISO. Aux États-Unis, différents secteurs et institutions, notamment dans des métropoles ou des États comme New York et la Californie, ainsi que des ministères comme le Département du Commerce (DOCFF), le Département des Transports (DOT) et les forces armées, appliquent leurs propres normes et méthodologies de test. Ces normes sont suivies par divers organismes et associations, tels que la National Fire Protection Association (NFPA), l'Association of Textile Chemists and Dyers (AATCC) et la Society for Testing and Materials (ASTM).

États-Unis

Depuis 1953, les États-Unis ont promulgué la loi sur les tissus inflammables (FFAP) qui impose aux textiles de respecter des exigences techniques en matière d'inflammabilité. Parmi les normes associées, on peut citer :

• NFPA 701 : Norme d’essai de résistance au feu pour les textiles et les films, élaborée par la National Fire Protection Association, testant principalement les caractéristiques de combustion des matériaux lorsqu’ils sont exposés aux flammes.
• La norme NFPA 2112 se concentre sur les directives relatives aux vêtements anti-flammes dans les environnements industriels comme le secteur pétrolier et gazier où les vêtements de protection sont essentiels pour se protéger contre les brèves explosions de chaleur intense provenant des flammes.
• CFR 1615/1616: La réglementation fédérale américaine établit des normes de sécurité incendie pour les pyjamas pour enfants en détaillant les matériaux qui peuvent être utilisés et la vitesse à laquelle les flammes peuvent se propager sur ceux-ci.

Canada

Le Canada a adopté le Règlement sur les produits dangereux et les règlements connexes (comme les vêtements de nuit pour enfants, les tapis, les tentes, etc.), mis en œuvre par Santé Canada afin de garantir que tous les textiles répondent aux exigences en matière de retardateurs de flamme. Voici quelques exemples de normes connexes :

• CAN/ULC-S102 : Méthodes d’essai de résistance au feu des matériaux et composants de construction, y compris la décoration intérieure.
• CAN/CGSB 4.2 n° 27.5 : Performance de combustion de la litière.

Japon

Le Japon n'impose pas d'exigences spécifiques en matière de résistance au feu pour les vêtements, mais a établi des normes pour les tapis et les rideaux dans les bâtiments. Ces normes exigent que les textiles utilisés dans certains endroits répondent aux performances de résistance au feu prescrites et portent des étiquettes de prévention des incendies. Par exemple, la norme JIS L 1091 s'applique aux textiles de maison (rideaux, draps).

Australie

Chaque État australien possède sa propre réglementation technique. L'Australie-Occidentale a promulgué la loi de 1987 sur le commerce équitable et les normes de 1988 relatives aux vêtements de soirée pour enfants ; la Tasmanie applique la loi de 1973 sur les vêtements inflammables et le règlement de 2002 sur les vêtements inflammables ; la Nouvelle-Galles du Sud a adopté le règlement de 2002 sur le commerce équitable (exigences générales). Ces réglementations stipulent que les méthodes de résistance au feu et d'essai des vêtements de soirée pour enfants (tels que les pyjamas, les peignoirs, etc.) numérotés de 00 à 14 doivent être conformes à la norme AS/NZS 1249.

ROYAUME-UNI

Le Royaume-Uni dispose d'une réglementation relative à la sécurité des vêtements de soirée ignifuges. En 1985, le Règlement sur la sécurité des vêtements de soirée (Evening Wear (Safety Regulations)) a remplacé le Règlement sur la sécurité des vêtements de nuit pour femmes (Women's Sleepwear (Safety Regulations)). En 1987, des amendements ont étendu ce règlement à tous les types de vêtements de soirée. Conformément à ce règlement, les vêtements de soirée pour enfants de 3 mois à 13 ans doivent être conformes à la norme BS5722 et comporter une étiquette permanente indiquant leur conformité à la norme de combustion. Les vêtements de soirée traités avec des produits chimiques ignifuges doivent être accompagnés d'étiquettes mentionnant les instructions de lavage et les détergents spécifiques à utiliser, conformément aux directives de la norme BS5651, avant tout test ou évaluation de leurs propriétés. Liste partielle des normes :

• La norme BS5815 est principalement utilisée pour évaluer la résistance au feu des meubles afin de garantir que les matériaux offrent une sécurité en cas d'incendie.
• La norme BS5852 CRIB 5 est une norme d'essai qui évalue la résistance au feu des meubles et des matériaux de remplissage selon un niveau d'exigences en matière de sécurité incendie.
• La norme BS5867 TYPE C est une norme de résistance au feu spécifiquement conçue pour les rideaux et les tissus d'ameublement ; une classification de type C signifie que le matériau présente une résistance au feu lorsqu'il est exposé aux flammes.
• BS7175 Source 7 : Évaluation de la résistance au feu de la literie, la Source 7 est une exigence de protection contre l'incendie de niveau élevé couramment utilisée pour la literie dans les lieux publics.

4. Décomposition thermique des textiles

La combustion des tissus est influencée par leur type, leur structure et leur composition. On peut les classer en différentes catégories : ininflammables, résistants au feu, ignifuges, inflammables et combustibles. Le processus de combustion requiert trois éléments : une source de chaleur, de l’oxygène et des matières inflammables. Les tissus s’enflamment sous l’effet de la chaleur. Lorsque la température de la source de chaleur atteint un certain niveau, les fibres commencent à se décomposer et libèrent des gaz inflammables qui, au contact de l’oxygène, s’enflamment. La combustion des tissus comprend plusieurs étapes : le matériau se réchauffe d’abord avant de fondre et de se fissurer pour se décomposer, puis finalement s’enflammer par oxydation.

Types de fibres	Nom de la fibre	Près de la flamme	Dans les flammes	Laissez la flamme	Forme résiduelle
Fibre de cellulose	Fibre de pulpe de bambou	Ne fond pas et ne rétrécit pas	Brûler rapidement	Continuez à brûler	Une petite quantité de gris foncé doux
	Fibre de bambou	Ne fond pas et ne rétrécit pas	Brûler rapidement	Continuez à brûler	Une petite quantité de gris clair
	Adhésif	Ne fond pas et ne rétrécit pas	Brûler rapidement	Continuez à brûler	Une petite quantité de gris blanchâtre doux
	Coton et kapok	Ne fond pas et ne rétrécit pas	Brûler rapidement	Continuez à brûler	Une petite quantité de gris-noir doux
	Lin	Ne fond pas et ne rétrécit pas	Brûler rapidement	Continuez à brûler	Une petite quantité de bande de soie gris-blanc gris
Fibres protéiques	Fibres de protéines de soja	Contracter	Il y a de la fumée noire qui se dégage de la combustion.	Continuez à brûler	Noir et gris croustillant, avec quelques morceaux durs
	Fibres protéiques du lait	Fondre et boucler	Boucler, fondre, brûler	Brûlant, parfois autodestructeur	Noir, pratiquement croustillant,
	Fibre de cordon de coquillage	Ne fond pas et ne rétrécit pas	Brûler rapidement, ne pas faire fondre et conserver le paquet circulaire d'origine.	Continuez à brûler	Noir et gris, fragile
	Laine, soie	Contraction ou enroulement	Brûler progressivement	Difficile à brûler	Gris noir croustillant
Fibre synthétique	Fibre de polyester	Contraction, fusion	Faire fondre d'abord, puis brûler	Il y a beaucoup de fumée noire et du liquide en fusion qui dégouline	Balle dure, vitreuse et brun foncé
				Les gouttes de fonte sont brun foncé.
	Fibre de polyamide	Contraction, fusion	Faire fondre d'abord, puis brûler	Il y a des coulures de fonte, et ces coulures sont brunes.	Balle dure, vitreuse et brun foncé
	Fibres acryliques	Contraction, micro-fusion, brûlure	Combustion par fusion	On aperçoit de petites étincelles incandescentes.	Morceaux durs, noirs et croustillants
	Fibre d'alcool polyvinylique	Contraction, fusion	Brûlant	Continuez à brûler	Morceaux durs, noirs et croustillants
	Fibre de polypropylène	contraction lente	Combustion par fusion	Il y a des gouttes de fusion, et ces gouttes de fusion sont d'un blanc laiteux.	Boule dure jaune-brun

Fibres cellulosiques

La fibre de cellulose est un matériau qui se transforme sous l'effet de la chaleur, libérant des résidus solides, des liquides et des gaz combustibles. La manière dont la fibre se décompose sous l'effet de la chaleur détermine si elle continue à brûler ou non. La combustion de la cellulose se déroule selon deux modalités : avec flammes et sans flammes (combustion lente).

Le processus de défaillance peut être divisé en trois étapes :

1. La dégradation initiale se produit à des températures inférieures à 370 °C

2. La principale défaillance se produit entre 370 ℃ et 430 ℃

3. La phase finale de dégradation se produit au-dessus de 430 °C

Lors de la phase de craquage (à des températures supérieures à 430 °C), les performances de combustion sont déterminées par les produits de craquage. Les résultats de la recherche indiquent que la réduction de la production d'éléments inflammables permet de diminuer efficacement les risques de combustion. Par exemple, lors de la pyrolyse des fibres de coton,tel28 substances inflammables sont générées ; en revanche, avec des fibres de coton traitées avec un retardateur de flamme, les types et les quantités de produits de pyrolyse sont considérablement réduits.

Fibres de polyester

La combustion des fibres de polyester est similaire à celle d'autres polymères synthétiques. Exposées à la chaleur, ces fibres se décomposent et libèrent des gaz inflammables qui accélèrent la propagation du feu. Pour limiter la propagation de l'incendie, il est essentiel de minimiser la libération de ces gaz, de ralentir les réactions chimiques lors de la décomposition, d'absorber la chaleur dégagée par le feu ou de réduire sa durée en privant l'air d'oxygène.

Explorez plus de détails sur Comment la technologie ignifuge est appliquée aux tissus en polyester.en cliquant ici pour plus d'informations.

5. Comprendre les mécanismes des retardateurs de flamme

Mécanismes ignifuges dans les textiles

1. Théorie de la fusion (théorie de la couverture de surface)

Certaines substances, comme le borax et l'acide borique, fondent et forment un film vitreux à la surface des fibres lorsqu'elles sont chauffées, isolant ainsi l'air et empêchant la combustion. Les phosphures peuvent favoriser la carbonisation, tandis que les bromures se décomposent en produisant des gaz incombustibles, isolant davantage l'air ou diluant les gaz combustibles, ce qui produit des effets ignifuges.

2. effet d'absorption de chaleur

Les retardateurs de flamme réduisent la température des surfaces polymères et des zones de combustion par absorption de chaleur, déshydratation, changement de phase ou décomposition, ralentissant ainsi le processus de décomposition thermique.

3. Théorie de la déshydratation

Les retardateurs de flamme à base de phosphore génèrent du pyrophosphate au contact des flammes, ce qui a un fort effet déshydratant et contribue à la carbonisation des fibres. Le film carbonisé ainsi formé isole efficacement l'air et réduit le dégagement de gaz inflammables.

4. retardateur de flamme en phase condensée

L'effet ignifuge de la phase condensée est obtenu en retardant ou en interrompant le processus de décomposition thermique des matériaux, et les méthodes courantes comprennent :

• Les retardateurs de flamme retardent ou empêchent la décomposition thermique des gaz inflammables et des radicaux libres en phase solide.
• L'utilisation de charges inorganiques rend difficile l'atteinte de la température de décomposition thermique par le matériau, par stockage et conduction de la chaleur.
• Les retardateurs de flamme se décomposent et absorbent la chaleur lorsqu'ils sont chauffés, ralentissant ainsi la montée en température.
• La surface des matériaux ignifuges forme une couche de carbone poreuse qui assure l'isolation et constitue une barrière à l'oxygène, empêchant les gaz inflammables de passer en phase gazeuse et interrompant la combustion.

5. retardateur de flamme en phase gazeuse

Le retardateur de flamme en phase gazeuse supprime les réactions de combustion en phase gazeuse en capturant et en éliminant les radicaux libres tels que H· et HO·, contrôlant ainsi efficacement le processus de combustion.

6. particules de poussière ou effets de mur

Les radicaux libres peuvent perdre leur activité au contact de particules de poussière ou des parois du récipient, réduisant ainsi la vitesse des réactions en phase gazeuse et inhibant de ce fait la combustion.

7. Effet gouttelette

Lorsqu'elles sont chauffées, les fibres thermoplastiques fondent, ce qui réduit leur surface de contact avec l'air et peut entraîner le détachement de gouttelettes de la flamme, diminuant ainsi la vitesse de combustion. Pour optimiser la résistance au feu, différents mécanismes interagissent généralement de manière synergique afin d'améliorer les performances globales en matière de retardement de flamme.

Principes de divers retardateurs de flamme

Il existe différents types de retardateurs de flamme, principalement classés en retardateurs de flamme halogénés, retardateurs de flamme phosphatés, retardateurs de flamme inorganiques et retardateurs de flamme expansifs. Le mécanisme d'action de chaque type de retardateur de flamme est différent.

1. Mécanisme d'ignifugation des retardateurs de flamme halogénés

Sous l'effet de la chaleur, les retardateurs de flamme halogènes se décomposent et produisent des gaz incombustibles, le plus souvent des halogénures d'hydrogène. Ces halogénures d'hydrogène migrent à la surface du matériau, formant une couche protectrice qui isole l'oxygène de la réaction de combustion. Ils se combinent ensuite avec des radicaux libres pour former des radicaux chlore ou brome peu réactifs, ce qui ralentit encore la combustion.

2. Mécanisme ignifuge des phosphates inorganiques

Les retardateurs de flamme phosphorés agissent par déshydratation et carbonisation. À haute température, les phosphates forment des corps vitreux polyphosphatés qui enrobent le matériau et empêchent l'oxygène d'atteindre sa surface et d'alimenter la combustion. L'effet retardateur de flamme peut également être renforcé par l'association de paires d'ions avec des phosphates et des chlorures métalliques.

3. Mécanisme d'ignifugation des retardateurs de flamme à base d'esters de phosphate

Les retardateurs de flamme à base d'esters de phosphate atténuent l'inflammabilité des matériaux en formant des acides phosphoriques et métaphosphoriques non volatils qui catalysent la déshydratation, ainsi qu'une couche de protection isolante en carbone.

4. Effet synergique du trioxyde d'antimoine et des retardateurs de flamme halogénés

Le trioxyde d'antimoine et les retardateurs de flamme halogènes peuvent agir ensemble pour absorber la chaleur, consommer les radicaux libres qui se forment lors de la combustion de la résine, réduire la température de surface ou le taux de dégagement de gaz inflammables lors de la phase de séparation du feu d'un côté, optimiser l'effet synergique dans une autre direction.

5. Mécanisme d'ignifugation des retardateurs de flamme phosphorés et azotés

Le retardateur de flamme phosphore/azote génère également une couche de mousse carbonisée par expansion. Cette couche présente des propriétés d'isolation thermique, de séparation de l'oxygène et de la fumée, et d'empêchement des projections de matière fondue. La couche de carbone de la mousse, matériau poreux issu des mousses rigides de polyuréthane, isole et empêche la propagation de l'incendie, ralentissant ainsi la combustion.

6. Procédés de production de tissus ignifuges

Il existe essentiellement deux approches pour rendre les fibres et les textiles ignifuges : la modification des fibres elles-mêmes pour une résistance permanente au feu et l’application de finitions ignifuges en surface. Pour les fibres comme le coton, la laine et le lin, on utilise des méthodes de post-traitement, par adsorption ou liaison chimique, afin de fixer l’ignifugeant sur le tissu ou le fil et ainsi lui conférer des propriétés ignifuges. Les fibres synthétiques comme le polyester et l’acrylique peuvent intégrer des ignifugeants lors du filage, puis être modifiées par copolymérisation ou mélange pour améliorer leurs propriétés ignifuges. On peut également obtenir une résistance au feu accrue grâce à des traitements de post-traitement. Comparée aux méthodes d’application après fabrication, cette dernière est plus simple, moins coûteuse et plus rapide, ce qui en fait une option plus viable pour le lancement de nouvelles gammes de produits. Les techniques de post-traitement peuvent influencer la résistance et l’aspect des tissus, ainsi que leurs propriétés ignifuges, par rapport à la soie non traitée.

Procédés de production des fibres ignifuges

Les fibres ignifuges acquièrent leurs propriétés ignifuges par l'ajout direct d'agents ignifuges lors de leur fabrication. Les méthodes employées comprennent principalement la copolymérisation, le mélange, la copolymérisation par greffage, l'absorption d'agents ignifuges, l'halogénation de surface et les traitements de finition.

1. CopolymérisationL'ajout de composés contenant des retardateurs de flamme (phosphore, halogène, soufre, etc.) comme co-monomère des chaînes polymères permet d'améliorer la résistance au feu des fibres. Cette méthode offre l'avantage d'une résistance au feu durable, mais la température élevée de polymérisation peut engendrer des réactions secondaires et nuire aux performances du polymère.
2. méthode de mélangeCette méthode consiste à ajouter un retardateur de flamme au moment de la fusion (mélange de fibres à l'état fondu). Cela implique que les retardateurs de flamme présentent une stabilité thermique, une compatibilité avec les polymères et une absence d'altération des performances des fibres. Il est nécessaire d'utiliser des retardateurs de flamme haute température compatibles avec les polymères et qui n'affectent pas les performances des fibres.
3. Copolymérisation par greffageDes composés phosphorés et halogénés sont greffés sur les chaînes moléculaires des fibres par des méthodes chimiques ou par irradiation à haute énergie afin d'améliorer leurs propriétés ignifuges [9–12]. Copolymérisation par greffage : des composés phosphorés et halogénés sont greffés sur les chaînes moléculaires des fibres par des méthodes chimiques ou par irradiation à haute énergie pour une meilleure résistance au feu.
4. méthode d'absorption ignifuge: l'adsorption de retardateurs de flamme sur les fibres, ce qui est simple mais moins efficace.
5. Halogénation de la surface des fibresGrâce à un traitement de chloration induit par rayonnement, la surface de la fibre acquiert des propriétés ignifuges.
6. Méthode de post-finitionAppliquez uniformément le retardateur de flamme sur la surface des fibres ou des tissus. Cette méthode est simple et facile à mettre en œuvre, mais son effet retardateur de flamme est temporaire et peut altérer la texture et la couleur du tissu.

Procédés de production de tissus ignifuges

Les tissus ignifuges sont généralement fabriqués par post-traitement de leur surface, grâce à l'application de différentes méthodes de finition visant à rendre les fibres ignifuges. Parmi les méthodes courantes, on peut citer le foulardage et la cuisson, la teinture par épuisement, l'enduction, la pulvérisation, etc.

1. méthode de cuisson par trempage et enroulementLa méthode la plus courante de finition ignifuge consiste à imprégner le produit ignifuge, puis à sécher et à cuire. Le même bain que pour les autres méthodes de finition (finition douce) peut être utilisé
2. Méthode de teinture exhaustiveLe tissu est trempé dans une solution ignifuge puis séché. Ce procédé convient aux fibres synthétiques hydrophobes et est généralement teint dans le même bain. Son efficacité ignifuge est toutefois limitée.
3. Méthode de revêtementMélanger des retardateurs de flamme avec des agents de réticulation ou des adhésifs et les appliquer sur les tissus. Les méthodes d'application courantes comprennent l'application par raclage, par coulée et par rouleau.
4. Sméthode de prière:Cet équipement est destiné aux textiles épais et ne convient pas aux équipements de finition classiques ni à l'application manuelle ou mécanique d'un traitement ignifuge par pulvérisation. Type de pulvérisation : il est adapté aux textiles épais ne pouvant être traités avec les équipements de finition traditionnels. Le traitement ignifuge est réalisé par pulvérisation manuelle ou mécanique.

Méthodes de finition ignifuge pour différents tissus de fibres

1. Fibre de polyesterLe polyester est un matériau inflammable traité pour devenir ignifuge par copolymérisation, mélange, filage composite et finitions. La copolymérisation offre une ignifugation supérieure, mais coûteuse. Le mélange, quant à lui, est simple et économique, mais son efficacité est moindre comparée à celle de la copolymérisation, car il ne bénéficie pas de la synergie entre l'ignifugeant et le polymère.
2. Fibre chlorée de nitrileIl s'agit d'une fibre ignifuge liée, obtenue par copolymérisation et mélange de monomères. On prépare des fibres ignifuges performantes par copolymérisation de monomères chlorés (par exemple, le chlorure de vinylidène et l'acrylonitrile). Dans le cas de la copolymérisation de monomères chlorés tels que le chlorure de vinylidène et l'acrylonitrile, on incorpore des propriétés ignifuges améliorées aux fibres.
3. Tissu en cotonIl s'agit principalement d'un tissu inflammable ; un traitement ignifuge est donc nécessaire. Il existe deux types de traitements ignifuges : les traitements non ignifuges (comme les traitements au phosphate, au chlorure d'ammonium, etc.) et les traitements ignifuges (comme le chlorure de tétrahydroxyméthylphosphate). Il est recommandé d'appliquer un traitement ignifuge.
4. Tissu de laineLa laine possède naturellement une résistance au feu relativement élevée, mais lorsqu'une performance supérieure est requise, un traitement ignifuge est nécessaire. Les techniques conventionnelles utilisent des complexes et/ou des complexes libres de titane, de zirconium ou d'acides hydroxy pour améliorer la résistance au feu sans altérer le toucher de la laine. Les traitements typiques pour la laine sont des boues de titane et de zirconium ou des acides hydroxy qui forment des complexes avec la fibre et renforcent la résistance au feu sans modifier le toucher de la laine.
5. tissus de chanvreLa cellulose (un polymère glucidique constituant la majeure partie des fibres de chanvre) est hautement inflammable et s'enflamme rapidement. Or, la fibre de chanvre possède une température de fissuration très basse. Il est donc essentiel de la traiter avec des retardateurs de flamme phosphorés afin d'obtenir un effet ignifuge en augmentant la température de carbonisation et en réduisant la production de gaz combustibles. Tissus de chanvre : La fibre de chanvre, filable pour la fabrication de textiles, est naturellement inflammable et se casse facilement en raison de sa faible température de fissuration. Des retardateurs de flamme phosphorés sont couramment utilisés pour favoriser la carbonisation et la libération de cendres, réduisant ainsi la flamme et les gaz combustibles et permettant d'obtenir un effet ignifuge.
6. Tissu en nylonLe traitement ignifuge du nylon est plus complexe que celui du coton. Les retardateurs de flamme soufrés, tels que la thiourée et le thiocyanate d'ammonium, sont privilégiés pour leur grande efficacité sur le nylon.
7. tissu mélangé polyester/cotonLe traitement ignifuge des tissus mélangés polyester-coton est plus complexe, car les caractéristiques des deux fibres diffèrent. Chacune nécessite un traitement ignifuge spécifique, et l'utilisation de retardateurs de flamme complémentaires renforce le tout. Un traitement ignifuge est généralement requis pour chaque composant, bien qu'il soit possible d'utiliser des retardateurs de flamme synergiques.

7. Méthodes d'essai des tissus ignifuges

Méthode de l'indice limite d'oxygène (LOI)

Cette technique permet de déterminer la concentration minimale d'oxygène nécessaire à l'inflammation des tissus dans un mélange d'oxygène et d'azote. Une valeur LOI élevée indique des propriétés ignifuges. Bien que cette approche soit précieuse pour la recherche, elle n'est pas couramment utilisée dans la production industrielle.

Méthode de combustion verticale

Évaluer l'efficacité des propriétés ignifuges en examinant la combustion des tissus, le temps nécessaire à leur inflammation et l'étendue des dommages causés sous des réglages de flamme particuliers. Cette approche est couramment utilisée pour tester une gamme de tissus ignifuges et est particulièrement répandue dans les normes chinoises où elle joue un rôle important.

Méthode de brûlage inclinée à 45°

Évaluez la résistance du tissu aux flammes en mesurant sa durée de combustion et la taille de la zone endommagée lorsqu'il est placé à un angle de 45 degrés.

Méthode de combustion de surface

Testons la résistance au feu des tissus en mesurant comment et pendant combien de temps la flamme se propage sur une surface plane.

8. Tendances de développement des tissus ignifuges

État actuel des textiles ignifuges à l'échelle mondiale

Ces dernières années ont été marquées par des progrès notables dans le domaine des technologies ignifuges pour textiles à l'échelle mondiale. Divers organismes de recherche et entreprises travaillent sur des matériaux et des méthodes visant à améliorer la résistance au feu, tels que les mélanges-maîtres ignifuges en polypropylène et les solutions composites offrant à la fois des propriétés ignifuges et antistatiques. Le projet de recherche se concentre principalement sur le développement de fibres ignifuges haute performance et l'étude de leurs applications, notamment en ce qui concerne les fibres à haute résistance au feu et leur utilisation dans les tissus mélangés. Ces fibres présentent un indice d'oxygène compris entre 45 et 50.

Plusieurs pays ont également créé une gamme de retardateurs de flamme aux propriétés ignifuges exceptionnelles. Par exemple, BEGOODTEX a développé Aquafyreguad™, une gamme de retardateurs de flamme conçus pour différents types de fibres naturelles et synthétiques.

Développement Tdes rennes de Fboiteux Rretardant Texilés

1. Renforcer le développement des fibres ignifuges

Les fibres ignifuges sont actuellement produites et utilisées dans des domaines limités. Il est donc nécessaire de développer des fibres ignifuges plus performantes et multifonctionnelles, notamment pour des applications spécifiques comme le secteur militaire et la lutte contre les incendies. Le rendement et le champ d'application des fibres ignifuges étant encore faibles, d'importants efforts de recherche et développement devront être menés. Les fibres ignifuges haute performance et hautement fonctionnelles, pour lesquelles des technologies spécifiques sont encore peu nombreuses, présentent un fort potentiel, notamment dans les domaines militaire et de la lutte contre les incendies.

2. Recherche multifonctionnelle

Actuellement, la plupart des textiles ignifuges ne remplissent que leur fonction ignifuge. La société chinoise BEGOODTEX a annoncé tissus multifonctionnels ignifuges, comme : Ignifuge et antibactérien (FRANtiBact ™), Ignifuge et imperméable (FRANTiAqua ™), Ignifuge GRS (GRSFRTex ™), Ignifuge et résistant aux UV (FRANTIUV ™), Ignifuge et occultant (AntiLightFR ™), Ignifuge et antistatique (FRStaticGuard ™), Ignifuge et de qualité médicale (FRMediGuard ™).

3. Recherche et développement de retardateurs de flamme à faible toxicité et à faible dégagement de fumée

La tendance future est au développement de retardateurs de flamme à faible toxicité, à faible émission de fumée et non polluants. Récemment, BEGOODTEX a lancé des fibres naturelles écologiques, telles que le coton 100 % ignifugé et la viscose 100 % ignifugée, respectueuses de l'environnement, biodégradables, sans formaldéhyde, sans produits chimiques, non irritantes et non allergènes.