Le spandex est-il inflammable ? Analyse des caractéristiques de combustion de l’élasthanne

Le spandex (également appelé élasthanne ou Lycra) est réputé pour son élasticité et son confort exceptionnels, ce qui explique son utilisation répandue dans les vêtements de sport, les textiles médicaux et l'ameublement. Mais cette fibre haute performance est-elle sûre en cas d'incendie ? Brûle-t-elle ou s'éteint-elle d'elle-même ? Cet article analyse en détail les propriétés chimiques du spandex, son indice d'inflammabilité (LOI), les trois principales techniques d'ignifugation et les normes d'essai afin de vous permettre de bien comprendre l'intérêt et les avantages en matière de sécurité du spandex ignifugé.

Points clés à retenir :

• Le spandex (élasthanne) est un hautement inflammable fibre synthétique avec un faible indice limite d'oxygène (LOI) de 18 à 20 %.
• En raison de sa structure chimique en polyuréthane, il brûle rapidement, fond et produit des gouttes de liquide fondu dangereuses.
• Le Spandex ignifuge (FR) est créé à l'aide de trois méthodes principales : la copolymérisation (intrinsèquement FR), le mélange d'additifs ou la finition de surface.
• « Intrinsèquement FR » (copolymérisation) offre la résistance au feu la plus durable et la plus stable, durant plus de 50 cycles de lavage.
• L'élasthanne FR est essentiel pour la sécurité des vêtements de protection (EN ISO 11612) et de l'ameublement (NFPA 701).

Le spandex (élasthanne) brûle-t-il réellement ?

Oui, le Spandex est une fibre synthétique hautement inflammable et très élastique.

Chimiquement, le Spandex (élasthanne) est une fibre de polyuréthane. De par sa structure moléculaire, riche en liaisons carbone-hydrogène, il se décompose facilement sous l'effet de la chaleur et libère des gaz inflammables. Au contact d'une flamme, le Spandex se recourbe, fond et brûle rapidement, dégageant une fumée noire et des coulures de matière fondue. Ces coulures peuvent enflammer d'autres matériaux et provoquer de graves brûlures cutanées secondaires. De plus, la combustion du polyuréthane produit des gaz toxiques, tels que des isocyanates, et dégage une odeur âcre et piquante.

Pourquoi le spandex brûle-t-il facilement ? Analyse de sa structure chimique

La raison fondamentale de l'inflammabilité du Spandex réside dans sa structure chimique en polyuréthane, riche en hydrocarbures et présentant une faible température de décomposition thermique.

Le spandex est principalement composé de polyéther à segment souple ou de polyuréthane de type polyester. Cette structure présente deux faiblesses critiques en matière de résistance au feu :

1. Teneur élevée en hydrocarbures : Les chaînes moléculaires contiennent un grand nombre de groupes –CH₂–, –O– et –NH–, qui sont tous des composants combustibles.
2. Température de décomposition thermique basse : Le spandex possède un point d'inflammation relativement bas, commençant à se décomposer thermiquement autour de 230 °C à 260 °C. Il se fissure rapidement et produit des gaz inflammables comme le monoxyde de carbone et des hydrocarbures, ce qui entraîne une vitesse de combustion très rapide.

Caractéristiques de combustion du spandex

Le comportement spécifique du Spandex lors de la combustion diffère significativement de celui des autres fibres :

Propriété	Comportement de combustion du spandex (polyuréthane)
Difficulté d'allumage	Facile à allumer
Vitesse de combustion	Rapide
Couleur de flamme	Flamme jaune vif
Résidus de combustion	Perles noires fondues
Odeur	Piquant, âcre (fumées toxiques)

Indice d'inflammabilité du spandex : quel est son indice limite d'oxygène (LOI) ?

L'indice limite d'oxygène (LOI) du Spandex esttelenviron 18 à 20 %, ce qui le classe comme un matériau hautement inflammable.

L'indice limite d'oxygène (LOI) est le principal paramètre permettant de mesurer l'inflammabilité d'un matériau. Il représente la concentration minimale d'oxygène nécessaire au maintien de la combustion. La concentration d'oxygène dans l'air étant d'environ 21 %, tout matériau dont le LOI est inférieur à 21 % continuera de brûler dans l'air après avoir été enflammé.

L'indice limite d'oxygène (LOI) du Spandex est bien inférieur à ce seuil de sécurité de 21 %, ce qui signifie qu'il peut entretenir sa combustion dans l'air et qu'il ne s'éteint pas de lui-même.

Comparaison de l'indice limite d'oxygène (LOI) : Spandex vs. autres fibres

Comparé aux fibres textiles courantes, le Spandex présente une inflammabilité élevée. Vous pouvez cliquer sur les différentes fibres listées dans le tableau ci-dessous pour consulter des informations détaillées concernant leurs propriétés de combustion ou d'ignifugation :

Type de fibre	LOI (Indice limite d'oxygène)	Classe d'inflammabilité
Spandex (polyuréthane)	18–20%	Inflammable
Coton	18%	Inflammable
Polyester	20–22%	Combustible
Nylon	20–22%	Combustible
Acrylique	18.5%	Hautement inflammable
Polyester FR	≥28%	Ignifugé
Modacrylique	28–32%	Ignifugé
Aramide	28–30%	Ignifugé / Auto-extinguible
Fibre de verre	>100%	Incombustible

Comment le spandex est-il rendu ignifuge ? Les trois principales voies techniques

Le Spandex étant intrinsèquement inflammable, il doit subir des modifications chimiques ou des techniques de finition pour acquérir des propriétés ignifuges. Ces technologies reposent principalement sur trois mécanismes : la dilution en phase gazeuse, l’isolation par couche de carbone et le piégeage des radicaux libres. Le Spandex ignifugé disponible dans le commerce est principalement produit selon les trois procédés suivants :

Voie 1 : Modification par copolymérisation (intrinsèquement FR)

Il s'agit de la méthode la plus avancée et la plus stable. Lors de la polymérisation du Spandex, des monomères ignifuges (comme les dérivés de DOPO ou les polyols de phosphate) contenant du phosphore, de l'azote ou du silicium sont introduits, intégrant ainsi les éléments ignifuges de façon permanente à la chaîne moléculaire. Cette technologie est au cœur du Spandex ignifuge Begoodtex et garantit une sécurité permanente et résistante au lavage. Apprenez-en davantage sur notre Tissu Spandex intrinsèquement ignifugé.

• Avantages : La propriété FR est permanente, stable, non migratoire et durable au lavage (plus de 50 cycles).
• Inconvénients : Coût élevé, procédé de synthèse complexe et réduction potentielle de l'élasticité.
• Effet: L'indice limite d'oxygène (LOI) peut être augmenté à 28-30 %, permettant d'obtenir une classification « retardateur de flamme ».

Voie 2 : Ignifugation additive (mélange physique)

Cela implique l'ajout physique de poudres ou de liquides ignifuges (tels que du phosphore, de l'azote ou des agents ignifuges composites) dans la solution de filage Spandex ou le système polymère.

• Avantages : Processus relativement simple et coût moindre.
• Inconvénients : Les agents FR peuvent facilement migrer (se libérer) et ont une faible durabilité au lavage (leurs performances peuvent se dégrader après 10 lavages).
• Effet: La perte au feu (LOI) est augmentée à 24–27 %.

Voie 3 : Finition ignifuge de surface (Post-finition)

Ce procédé consiste à appliquer un revêtement ignifuge ou une imprégnation sur la surface de la fibre Spandex finie ou du tissu contenant du Spandex (comme un mélange poly-spandex). Les systèmes courants comprennent des finitions phosphore-azote (PN) (par exemple, Pyrovatex, Proban) ou des revêtements silicones.

• Avantages : Convient aux tissus mélangés, avec un impact minimal sur l'élasticité et le toucher.
• Inconvénients : La plus faible résistance au lavage, les performances se dégradant généralement après 20 à 30 lavages.

Comment teste-t-on les performances du Spandex FR ? Méthodes et normes courantes

Les tests d'inflammabilité portent principalement sur la vitesse de combustion, le temps d'auto-extinction, le comportement à la fusion/à l'écoulement et le taux de perte de masse. pour déterminer si le tissu répond à des normes de sécurité spécifiques. Différentes applications correspondent à différentes normes d'essai :

• NFPA 701 (États-Unis) : Principalement utilisé pour les rideaux, les voilages et autres textiles suspendus. Exige que l'échantillon s'éteigne de lui-même dans les 2 secondes suivant le retrait de la flamme, avec une perte de masse inférieure à 40 % et sans coulures enflammées.
• EN ISO 11612 (UE) : La norme relative aux vêtements de protection. Les tests comprennent notamment l'indice de transfert thermique (HTI) après 10 secondes de contact avec une flamme de 650 °C.
• FMVSS 302 (Automobile) : Norme américaine relative aux matériaux intérieurs automobiles. Exige une vitesse de combustion horizontale ne dépassant pas 100 mm/min.
• BS 5852 (Royaume-Uni) : Utilisé pour évaluer la résistance au feu des meubles rembourrés (comme les canapés).

Scénarios d'application typiques du spandex

La principale valeur du Spandex réside dans sa grande élasticité (il s'étire de 5 à 8 fois sa longueur initiale) et son excellente capacité de récupération. Il est rarement utilisé seul. On le mélange plutôt comme composant fonctionnel (généralement de 2 % à 25 %) avec des fibres comme le coton, le polyester et le nylon, et on le retrouve largement dans l'habillement, le textile de maison et les applications industrielles.

Applications vestimentaires (2 % à 25 % d'élasthanne)

• Vêtements de sport/vêtements actifs : Offre une grande élasticité, une résistance à la transpiration et une respirabilité pour les pantalons de yoga, les vêtements de cyclisme, les vêtements de compression et les maillots de bain (5 % à 20 % d'élasthanne).
• Pantalon en denim/stretch : Offre confort, élasticité et récupération des rides (2 % à 5 % d'élasthanne).
• Lingerie/Vêtements sculptants : Nécessite une coupe douce et ajustée pour modeler le corps (10 % à 25 % d'élasthanne).
• Chaussettes/Collants : Maintient la forme et empêche l'affaissement (2 % à 10 % d'élasthanne).

Textiles de maison et applications industrielles (2 % à 10 % d'élasthanne)

• Ameublement : Utilisé dans les housses de canapés extensibles, les coutil de matelas et les tissus d'assise pour améliorer l'ajustement et éviter les plis. Lorsqu'ils sont utilisés dans des espaces publics (comme lestel, les théâtres), ils doivent être traités ignifuges pour répondre aux normes NFPA 701 ou BS 5852.
• Protection industrielle : Mélangé avec du coton FR ou de l'aramide (par exemple, 97 % de coton FR + 3 % d'élasthanne FR) pour ajouter du confort et de la mobilité aux vêtements de protection (conforme à la norme EN ISO 11612).
• Textiles médicaux : Utilisé pour les bandages et orthèses de compression élastique afin d'assurer un contrôle stable de la pression.
• Intérieurs de transport : Utilisés dans les tissus des sièges d'avions, de métros et d'automobiles, qui doivent être traités FR pour répondre à des normes telles que FMVSS 302.

Conclusion : Le spandex est inflammable, mais peut être utilisé en toute sécurité grâce à la technologie ignifuge.

Le spandex est certes une fibre inflammable (LOI 18 %–20 %), mais grâce à des technologies ignifuges durables (notamment la copolymérisation ou la finition haute performance), il peut garantir la sécurité incendie tout en conservant son élasticité.

À une époque où la sécurité des textiles est primordiale, les entreprises peuvent choisir différentes solutions ignifuges en fonction de l'application. Pour les vêtements de protection industrielle, un mélange de spandex ignifugé et de coton/aramide ignifugé est la solution idéale. Pour l'ameublement, un revêtement ignifuge durable conforme à la norme NFPA 701 est requis. Le spandex ignifugé s'impose comme le choix idéal pour allier confort et sécurité.

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