Comment la technologie ignifuge est appliquée aux tissus en polyester

Abstrait: En se basant sur les caractéristiques de faible perméabilité et d'inflammabilité des tissus en polyester ordinaires, cet article explorera la technologie de traitement des tissus en polyester à travers des expériences approfondies et détaillera le mécanisme ignifuge, les méthodes de test ignifuge et les normes ignifuges connexes.

Ces dernières années, on a recensé en moyenne 30 000 à 40 000 incendies par an, causant en moyenne 2 000 à 3 000 décès et engendrant des pertes annuelles moyennes de 200 à 300 millions de yuans, un chiffre qui continue d'augmenter. Les enquêtes menées aux États-Unis, au Royaume-Uni et au Japon sur les causes des incendies montrent que plus de la moitié d'entre eux sont liés à des textiles. C'est pourquoi, partout dans le monde, la prévention des incendies de textiles est considérée comme essentielle.

1. Pourquoi les tissus ignifuges sont si importants

Compte tenu de la consommation croissante de textiles civils et industriels, et de l'utilisation accrue de textiles pour la décoration intérieure, l'aménagement de cabines et la literie, le nombre d'incendies d'origine textile augmente en conséquence. Dès les années 1960, des pays comme le Japon, l'Europe et les États-Unis ont proposé des définitions des traitements ignifuges, des normes, des méthodes d'essai et des indicateurs techniques pour différents types de textiles, jetant ainsi les bases du contrôle de la qualité de l'ignifugation des textiles.

Retardateur de flamme BEGOODTEX Aquafyreguad™ traitementCe procédé consiste à imprégner de petites molécules de matériaux ignifuges au sein de grandes molécules de polyester par une méthode de foulardage lors de la fixation à haute température. Il en résulte d'excellentes propriétés ignifuges et une résistance au lavage inédite, ce qui rend ces tissus indispensables dans les secteurs de la métallurgie, de la chimie et de la protection incendie.

2. Comprendre le traitement ignifuge des fibres de polyester

La combustion des textiles nécessite trois conditions : chaleur, air et matière combustible. Au cours de ce processus, les textiles subissent plusieurs étapes, notamment le chauffage, la fusion, la pyrolyse, la décomposition, l’oxydation et l’inflammation.

Décomposition thermique des fibres de polyester

Pour que la combustion soit possible avec des fibres synthétiques comme le polyester, plusieurs critères doivent être remplis : le polymère doit se dégrader en produits de combustion gazeux ; la chaleur dégagée par la combustion doit pouvoir s’échapper de ces produits ; ces produits et l’oxygène gazeux doivent se mélanger et se propager jusqu’aux sites d’inflammation ; et la combustion doit se propager dans les zones où le mélange gazeux est présent. Afin de limiter ces conditions, les principes ignifuges visent à réduire, voire à éliminer, la production de gaz de décomposition thermique, à inhiber les réactions clés de la combustion en phase gazeuse, à absorber l’énergie dans les zones de combustion et à diluer ou séparer l’air.

Mécanismes ignifuges des fibres de polyester

L'ignifugation des matériaux est souvent obtenue par divers mécanismes, notamment le retardement en phase gazeuse, le retardement en phase condensée et l'interruption des mécanismes d'échange de chaleur :

1. Les fonctions de retardement en phase gazeuse agissent en inhibant les radicaux libres qui favorisent la croissance de la chaîne de combustion.

2. Le retard en phase condensée retarde ou empêche la décomposition thermique du polymère au sein de la phase solide.

3. L'interruption des mécanismes d'échange de chaleur implique l'élimination d'une partie de la chaleur générée par la combustion du polymère.

Les tissus en fibres de polyester peuvent subir un traitement ignifuge selon trois méthodes principales :

1. Concevoir des retardateurs de flamme avec une structure d'adsorption similaire aux colorants dispersés et les appliquer à l'aide d'un procédé de teinture-finition en un seul bain.

2. Utilisation de procédés thermiques pour fixer des retardateurs de flamme à forte affinité pour les fibres de polyester. Cette méthode, bien que limitée en termes de retardateurs de flamme utilisables, préserve le toucher et offre une bonne résistance au lavage.

3. Utilisation de retardateurs de flamme lixiviables, faciles à utiliser et efficaces, mais non résistants au lavage. Ils conviennent aux textiles en fibres naturelles et synthétiques, ainsi qu'au papier utilisé dans les matériaux de décoration intérieure, comme ceux que l'on trouve dans lestelet les automobiles.

3. Exploration des procédés de traitement ignifuge

Traitements ignifuges non durables

Les traitements non durables impliquent des procédés tels que :

• Traitement par pulvérisation : Pulvériser directement 50 à 80 % du produit sur les rideaux, le papier peint, les canapés, les tapis, etc., puis laisser sécher à l’air libre pour obtenir de bons effets ignifuges.
• Méthode de rembourrage : Elle consiste à tremper le tissu (50 à 80 %), à le sécher, puis à le fixer/l’étirer. Elle peut être combinée à d’autres traitements de finition comme l’assouplissement.

Traitements ignifuges durables

L'utilisation d'Aquafyreguad™ de BEGOODTEX®permet d'atteindre le niveau B2 de la norme nationale de résistance au feu, tout en étant lavable plus de 50 fois.

• Procédé de prétraitement. Il est conseillé d'effectuer un traitement de réduction alcaline avant l'application de la finition ignifuge, ce qui permet de remédier aux inconvénients liés à la forte absorption d'eau et à la faible capacité de rétention d'eau des fibres de polyester, d'éliminer les substances étrangères présentes à la surface des tissus et d'obtenir une finition ignifuge efficace.
• Procédé de finition ignifuge. La quantité d'ignifugeant doit être adaptée à l'épaisseur du tissu. Aquafyreguad™ fr91-180 g/L,0, ajuster le pH entre 6 et 6,5 avec une solution de NaOH à 5-10 %. Des agents de réticulation, des agents anti-migration et des adoucissants peuvent être ajoutés au cas par cas, après vérification de leur compatibilité.

4. Normes communes pour les tissus ignifuges

USA

Dès 1953, les États-Unis ont promulgué des lois telles que la loi sur les tissus inflammables (FFA), amendée en 1954, puis en 1967. Cette loi a été adoptée par le Congrès américain et mise en œuvre par la Commission américaine de la sécurité des produits de consommation (CPSC). Ce texte législatif contient principalement les spécifications techniques relatives à la combustion

• Norme d'inflammabilité pour les textiles utilisés dans l'habillement et la décoration intérieure (16C.F.R1610)
• Norme d'inflammabilité pour les films plastiques en polyéthylène : (F.R1611)
• Normes d'inflammabilité pour les pyjamas d'enfants : 0-6X (16C.F.R1615) et 7-14
• Normes d'inflammabilité pour les produits de tapis : (F.R1630) ;
• Norme de performance en matière d'inflammabilité pour les produits de tapis (16C.F.R1631)
• Norme de performance de combustion pour les matelas (16C.F.R1632)

Canada

Au Canada, la législation relative à l'ignifugation des textiles et des vêtements est encadrée par le Règlement sur les marchandises dangereuses. L'assemblée législative de chaque province adopte ce règlement et, pour rester en vigueur, doit se conformer à un nombre croissant de réglementations, notamment celles concernant les pyjamas pour enfants, les tapis, les tentes, les jouets et les matelas. Ce processus complexe et bureaucratique, inhérent à cette approche, est en grande partie responsable de la complexité des procédures.

Japon

Classification	Énoncer les normes	Méthode expérimentale	Unité de formulation	Date de mise en œuvre ou de révision (année)
Rideaux, tentes, bâches de chantier	Article 4 (3) du décret d'application de la loi sur les incendies	Méthode d'inclinaison à 45°, lavage, nettoyage à sec	Département de la Défense	1968
	Avis n° 11 du service d'incendie			1973
Équipement de couchage, pyjamas	Caserne de pompiers n° 65	Méthode d'inclinaison à 45° : résistance au lavage, toxicité orale, allergie cutanée	Pompiers	1974
Textiles de maison (rideaux, draps)	Représentation de qualité des produits ménagers	JIS L 1091A, B		1972
Tapis mural	Avis n° 1271 et n° 3415 de la loi sur les normes de construction	Fumée, chaleur, toxicité des gaz de combustion	Département de la construction	1971
Tissu décoratif d'intérieur	Article 1 de l'annexe aux règles d'application de la loi sur l'aviation	Méthode horizontale, méthode verticale	Ministère des Transports, Bureau de l'Aviation	1969
tissus décoratifs intérieurs pour ferries et autres navires	Navire n° 367, n° 481	JIS L 1091A, B	Ministère des Transports, Bureau de l'Aviation	1971
Tissu décoratif dans la voiture	JIS D 1201.	FMVSS302.	Réunion de l'industrie	1973
Tissus décoratifs et ustensiles de couchage dans les trains et les bus	Instruction administrative n° 81 du Bureau de supervision des chemins de fer	JIS Z 2150, méthode d'inclinaison à 45°	Ministère des Transports, Bureau des Chemins de fer	1969
Jouets	normes relatives au brûlage des jouets	Méthode horizontale	Association des jouets	1973
Textiles militaires	Spécifications du ministère de la Défense	Méthode JIS L 1091B	Département de la Défense

Australie

Cadre réglementaire : Chaque État australien définit ses propres exigences en matière de technologie ignifuge, réglementant les performances ignifuges et les méthodes d’essai des vêtements de nuit pour enfants de tailles 00 à 14. Les vêtements de nuit pour enfants : les vêtements de nuit, les chemises de nuit de camp, les yukatas et les sacs de couchage pour bébés doivent être testés conformément aux méthodes de la norme AS/NZS 1249 et doivent être conformes aux exigences de sécurité relatives aux vêtements de nuit pour enfants énoncées dans cette norme.

ROYAUME-UNI

Les vêtements de soirée pour enfants (de 3 mois à 13 ans) doivent réussir le test de combustion conformément à la norme britannique BS5722. Les vêtements de soirée pour adultes doivent porter une étiquette permanente indiquant leur conformité à cette norme. Les vêtements de soirée ayant subi un traitement ignifuge doivent indiquer sur l'étiquette les instructions de nettoyage et le type de lessive à utiliser. Avant le test de combustion, un lavage conforme à la norme BS5651 doit être effectué.

Chine

• La norme GB17591 « Tissus tissés ignifuges » spécifie la classification des produits, les exigences techniques, les méthodes d'essai, les règles d'inspection, l'emballage et l'étiquetage des tissus tissés ignifuges. Elle définit deux niveaux de performance ignifuge pour ces tissus. Plus précisément, le niveau B1 convient généralement aux vêtements et aux tissus d'ameublement nécessitant des caractéristiques particulières, tandis que le niveau B2 est adapté à la plupart des tissus d'ameublement.
• La norme GB8965 « Vêtements de protection ignifuges » regroupe les exigences techniques relatives aux vêtements de protection ignifuges de différentes marques, les méthodes d'essai, les procédures d'inspection, ainsi que les normes concernant le logo, l'emballage, le transport et le stockage. Elle s'applique exclusivement aux vêtements résistants à la flamme portés par le personnel travaillant à proximité de flammes nues, d'étincelles, de métaux en fusion ou dans des zones où se trouvent des matériaux inflammables et des sources d'inflammation. Les performances ignifuges du tissu doivent être conformes à la norme GB/T5545 et atteindre le niveau B1 de la norme GB17591.
• La norme GB50222 « Code de conception pour la protection incendie des éléments de décoration intérieure des bâtiments » spécifie les règles de résistance au feu et les méthodes d'essai des textiles d'ameublement tels que les rideaux, les voilages, les couvre-lits et les housses de meubles. Les recherches ont montré que, lors de l'essai vertical GB/T5545 des textiles d'ameublement, les textiles d'ameublement des bâtiments civils souterrains doivent atteindre le niveau B1, de même que ceux des immeubles de grande hauteur. Les couvre-lits des immeubles de grande hauteur, qu'ils soient résidentiels outel , doivent également atteindre le niveau B1. Enfin, les rideaux et voilages des immeubles de grande hauteur doivent atteindre le niveau B1 ou B2, selon les exigences de séparation entre le bâtiment, le mobilier et les tissus d'ameublement.

5. Méthodes d'essai pour l'évaluation des tissus ignifuges

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

La concentration minimale d'oxygène nécessaire au maintien d'une combustion comparable à celle d'une bougie dans un tissu est déterminée par la méthode de l'indice limite d'oxygène (LLO), qui consiste à brûler le tissu dans un mélange de gaz O₂ et N₂. Plus l'indice LLO est élevé, meilleure est la résistance au feu du produit. À l'inverse, si l'indice LLO est faible, l'effet ignifuge risque d'être médiocre, voire nul.

Essai d'inflammabilité verticale

Lors du test vertical, un échantillon de tissu placé verticalement est exposé à une flamme nue. On mesure ensuite la durée de la post-combustion, la longueur de la zone carbonisée, etc. Ce test permet d'évaluer le temps d'inflammation du tissu et la distance parcourue par les flammes à sa surface, fournissant ainsi des informations précieuses pour ses diverses applications. La combustion verticale est l'une des méthodes d'essai de performance ignifuge les plus complètes, tant au niveau national qu'international, et fait office de norme et de guide dans de nombreux secteurs, comme en témoignent les normes chinoises GB8965-98 « Vêtements de protection ignifuges » et GB17591-1996 « Tissus tissés ignifuges ».

Test d'inflammabilité à un angle de 45°

Les échantillons sont placés à un angle de 45° et enflammés pendant 1 s, dans les conditions décrites précédemment. L'intensité de la combustion du tissu est évaluée en mesurant le temps nécessaire à la propagation des flammes sur une distance donnée. Ce paramètre décrit la résistance au feu du tissu et est mesuré à partir de données telles que la durée de combustion lente, la surface et la longueur des dommages.

Essai d'inflammabilité horizontale

La distance de propagation de la flamme sur l'échantillon et le temps nécessaire pour atteindre cette distance correspondent à la distance de propagation de la flamme et au temps nécessaire pour atteindre cette distance dans des conditions horizontales pendant 15 secondes lors de l'inflammation de l'échantillon de tissu. Ensuite, la trajectoire de propagation de la flamme ainsi que la fonction ignifuge du tissu sont mesurées en fonction du temps et de la vitesse de propagation de la flamme.

6. Produits BEGOODTEX garantissant une performance ignifuge

retardateur de flamme BEGOODTEX polyesterproduits sont fabriquées pour être conformes aux normes internationales, tout en offrant une protection durable tout au long des cycles de lavage.

En employant fboiteux rretardant tests Des tests tels que l'indice limite d'oxygène (LOI) et l'essai d'inflammabilité verticale prouvent l'efficacité de nos produits en matière de réduction des risques d'incendie pour une large gamme d'applications. BEGOODTEX poursuit ses innovations dans le domaine des technologies de sécurité textile de marque, offrant tissu ignifuge multifonctionnel en complément des normes nationales chinoises GB8965-1998 et des normes NFPA aux États-Unis.