Come la tecnologia ignifuga applicata al tessuto in poliestere

Astratto: Sulla base delle caratteristiche di scarsa permeabilità e infiammabilità dei normali tessuti in poliestere, questo articolo esplorerà la tecnologia di lavorazione dei tessuti in poliestere attraverso ampi esperimenti e approfondirà il meccanismo ignifugo, i metodi di prova dei ritardanti di fiamma e gli standard ignifughi correlati.

Negli ultimi anni, il numero medio annuo di incendi è stato di 30.000-40.000, il bilancio medio annuo delle vittime è stato di 2.000-3.000 persone e le perdite medie annue dovute agli incendi hanno raggiunto i 200-300 milioni di yuan e continuano a mostrare una tendenza al rialzo. Le indagini sulle cause degli incendi negli Stati Uniti, nel Regno Unito e in Giappone mostrano che oltre la metà degli incendi è stata causata da tessuti. Pertanto, in tutto il mondo è importante prevenire che i tessuti prendano fuoco.

1. Perché i tessuti ignifughi sono così importanti

A giudicare dal crescente consumo di tessuti civili e industriali e dal crescente utilizzo di prodotti tessili per la decorazione di interni, l'arredamento di cabine e la biancheria da letto, anche il numero di incendi causati dai tessuti sta aumentando di conseguenza. La definizione di finitura ignifuga dei tessuti, gli standard ignifughi, i metodi di prova e gli indicatori tecnici per diverse tipologie di tessuti sono stati proposti anche da paesi come Giappone, Europa e America a partire dagli anni '60, gettando le basi per il controllo di qualità della resistenza al fuoco dei tessuti.

BEGOODTEX Aquafyreguad™ ritardante di fiamma trattamentoconsiste nella capacità di penetrare piccole molecole di materiali ignifughi in grandi molecole di poliestere, grazie a un metodo di imbottitura durante i processi di fissaggio ad alte temperature. Di conseguenza, a questi tessuti vengono applicate eccellenti proprietà ignifughe e innovative resistenze al lavaggio, rendendoli estremamente importanti nell'industria metallurgica, chimica e antincendio.

2. Comprensione del trattamento ignifugo nelle fibre di poliestere

La combustione dei tessuti richiede tre condizioni: calore, aria e materiale combustibile. Durante il processo di combustione, i tessuti attraversano diverse fasi, tra cui riscaldamento, fusione, pirolisi, decomposizione, ossidazione e accensione.

Decomposizione termica delle fibre di poliestere

Per consentire la combustione di fibre sintetiche come il poliestere, è necessario soddisfare i seguenti criteri: il polimero deve degradarsi formando prodotti di combustione gassosi, il calore rilasciato dalla combustione deve essere in grado di lasciare questi prodotti di combustione gassosi, sia i prodotti di combustione gassosi che l'ossigeno gassoso devono mescolarsi e propagarsi verso i siti di accensione, e la parte in combustione deve propagarsi nelle regioni in cui sono presenti miscele di gas e ossigeno. Per mitigare queste condizioni, i principi dei ritardanti di fiamma mirano a ridurre o eliminare la facilità di produzione dei gas di decomposizione termica, inibire le reazioni chiave nella combustione in fase gassosa, assorbire energia nelle regioni di combustione e diluire o separare l'aria.

Meccanismi ritardanti di fiamma nelle fibre di poliestere

La resistenza alla fiamma nei materiali è spesso ottenuta attraverso vari meccanismi, tra cui il ritardo in fase gassosa, il ritardo in fase condensata e l'interruzione dei meccanismi di scambio termico:

1. Il ritardo della fase gassosa agisce inibendo i radicali liberi che promuovono la crescita della catena di combustione.

2. Il ritardo in fase condensata ritarda o impedisce la decomposizione termica del polimero all'interno della fase solida.

3. L'interruzione dei meccanismi di scambio termico comporta la rimozione di parte del calore generato dalla combustione dei polimeri.

I tessuti in fibra di poliestere possono essere sottoposti a finitura ignifuga attraverso tre metodi principali:

1. Progettazione di ritardanti di fiamma con una struttura di adsorbimento simile ai coloranti dispersi e loro applicazione mediante un processo di finissaggio-tintura in un unico bagno.

2. Utilizzo di metodi termoisolanti per fissare ritardanti di fiamma ad alta affinità per le fibre di poliestere. Questo metodo presenta un numero limitato di ritardanti di fiamma adatti, ma offre un impatto minimo sulla sensazione al tatto e una buona resistenza al lavaggio.

3. Utilizzo di ritardanti di fiamma rilasciabili, facili da usare ed efficaci, ma non resistenti al lavaggio. Sono adatti per tessuti in fibre naturali e chimiche, nonché per la carta utilizzata nei materiali di arredamento d'interni, come quelli utilizzati neglitele nelle automobili.

3. Esplorazione dei processi di trattamento ignifugo

Trattamenti ritardanti di fiamma non durevoli

I trattamenti non durevoli comportano processi quali:

• Trattamento a spruzzo: spruzzare direttamente il 50-80% su tende, carta da parati, divani, tappeti, ecc., seguito da asciugatura all'aria per ottenere buoni effetti ignifughi.
• Metodo di tamponamento: prevede l'ammollo (50-80%), l'asciugatura e la successiva stabilizzazione/stiratura. Può essere abbinato ad altri trattamenti di finitura come l'ammorbidimento.

Trattamenti ignifughi durevoli

Utilizzando Aquafyreguad™ di BEGOODTEX®è possibile raggiungere il livello B2 dello standard nazionale di resistenza al fuoco, pur essendo lavabile oltre 50 volte.

• Processo di pre-lavorazione. Si consiglia di effettuare un trattamento di riduzione alcalina prima della finitura ignifuga, che può risolvere gli svantaggi dell'elevato assorbimento d'acqua e del basso trasporto di liquidi delle fibre di poliestere, eliminare le sostanze estranee dalla superficie dei tessuti e produrre un buon effetto di finitura ignifuga.
• Processo di finitura ignifuga. La quantità di ritardante di fiamma varia in base allo spessore del tessuto. Aquafyreguad™ fr91-180 g/L,0, regolare il pH a 6-6,5 con il 5-10% di NaOH. Agenti reticolanti, agenti anti-migrazione e ammorbidenti possono essere aggiunti caso per caso, ma è necessario testare la compatibilità.

4. Standard comuni per tessuti ignifughi

U.S.A

Già dal 1953 gli Stati Uniti hanno emanato leggi come il Flammable Fabrics Act (FFA), che ha modificato la legge nel 1954 e nuovamente nel 1967. La legge è stata approvata dal Congresso degli Stati Uniti e attuata dalla Consumer Product Safety Commission (CPSC). Questo disegno di legge contiene principalmente le specifiche tecniche sulla combustione:

• Norma di infiammabilità per i tessuti utilizzati nell'abbigliamento e nella decorazione d'interni Norma di infiammabilità per abbigliamento e tessuti (16C.F.R1610)
• Norma di infiammabilità per film plastico in polietilene: (F.R1611)
• Standard di infiammabilità per i pigiami per bambini: 0-6X (16C.F.R1615) e 7-14
• Standard di infiammabilità per i prodotti per tappeti: (F.R1630)
• Standard di prestazione infiammabile per prodotti per tappeti (16C.F.R1631)
• Standard di prestazione di combustione per materassi (16C.F.R1632)

Canada

In Canada, la legislazione sulla resistenza al fuoco di tessuti e abbigliamento è contenuta nei Regolamenti e Norme sulle Merci Pericolose. In Canada, l'assemblea legislativa provinciale promulga i cosiddetti "Regolamenti sulle Merci Pericolose" e, mantenendo la competenza necessaria per rispettare rigorosamente un numero sempre crescente di regolamenti, tra cui i "Regolamenti sulle Merci Pericolose (Pigiami per bambini)", i "Regolamenti sulle Merci Pericolose (Tappeti)", i "Regolamenti sulle Merci Pericolose (Tende)", i "Regolamenti sulle Merci Pericolose (Giocattoli)", i "Regolamenti sulle Merci Pericolose (Materassi)", ecc., ed è l'ultimo organo di governo a decretare questa via naturalmente indiretta verso complicazioni e burocrazia.

Giappone

Classificazione	Stabilire standard	Metodo sperimentale	Unità di formulazione	Data di attuazione o revisione (anno)
Tende, tende, coperture ingegneristiche	Articolo 4 (3) dell'ordinanza di esecuzione della legge antincendio	Metodo di inclinazione a 45°, lavaggio, lavaggio a secco	Dipartimento della Difesa	1968
	Avviso n. 11 dei Vigili del Fuoco			1973
Attrezzatura per dormire, pigiami	Corpo dei Vigili del Fuoco n. 65	Resistenza al lavaggio con metodo di inclinazione a 45°, tossicità orale, allergia cutanea	Vigili del fuoco	1974
Tessili per la casa (tende, lenzuola)	Rappresentanza di qualità di prodotti per la casa	JIS L 1091A, B		1972
Tessuto da parete	Avviso n. 1271 e n. 3415 della legge sugli standard edilizi	Fumo, calore, tossicità dei gas di combustione	Dipartimento delle Costruzioni	1971
Tessuto decorativo per interni	Articolo 1 dell'allegato alle norme di attuazione della legge sull'aviazione	Metodo orizzontale, metodo verticale	Dipartimento dei trasporti, Ufficio dell'aviazione	1969
Tessuti decorativi per interni di traghetti e altre navi	Nave n. 367, n. 481	JIS L 1091A, B	Dipartimento dei trasporti, Ufficio dell'aviazione	1971
Tessuto decorativo in auto	JIS D 1201.	FMVSS302.	Incontro di settore	1973
Tessuti decorativi e accessori per dormire nei treni e negli autobus	Istruzione amministrativa n. 81 dell'Ufficio di vigilanza ferroviaria	JIS Z 2150, metodo di inclinazione a 45°	Dipartimento dei trasporti, Ufficio ferroviario	1969
Giocattoli	Norme sulla combustione dei giocattoli	Metodo orizzontale	Associazione dei giocattoli	1973
Tessuti militari	Specifiche del Dipartimento della Difesa	Metodo JIS L 1091B	Dipartimento della Difesa

Australia

Quadro normativo: ogni Stato australiano ha stabilito i propri requisiti tecnologici ignifughi che regolano le prestazioni ignifughe e i metodi di prova per l'abbigliamento da notte per bambini nelle taglie 00-14. Abbigliamento da sera per bambini: l'abbigliamento da notte per bambini e le camicie da notte da campeggio, gli yukata e i sacchi nanna per neonati devono essere testati in conformità con i metodi indicati nella norma AS/NZS 1249 e devono essere conformi ai requisiti di sicurezza per l'abbigliamento da sera per bambini previsti da questa norma.

Regno Unito

L'abbigliamento da sera per bambini (dai 3 mesi ai 13 anni) deve superare il test di combustione secondo lo standard britannico BS5722, mentre l'abbigliamento da sera per adulti deve recare un'etichetta permanente che indichi se il capo soddisfa lo standard di combustione. L'abbigliamento da sera eventualmente trattato con ritardanti di fiamma deve riportare sull'etichetta le modalità di lavaggio e il tipo di detersivo utilizzabile. Prima del test di combustibilità, è necessario eseguire il lavaggio secondo lo standard BS5651.

Cina

• GB17591 "Tessuti ignifughi". Questa norma specifica la classificazione del prodotto, i requisiti tecnici, i metodi di prova, le regole di ispezione, l'imballaggio e l'etichettatura dei tessuti ignifughi. Per quanto riguarda i tessuti ignifughi, la norma prevede due gradi di prestazione ignifuga. Per quanto riguarda i tessuti più specifici, in generale, il livello B1 è appropriato per tessuti per abbigliamento e decorativi con esigenze particolari, mentre il livello B2 è adatto alla maggior parte dei tessuti decorativi.
• La norma GB8965 "Indumenti protettivi ignifughi" raccoglie i requisiti tecnici degli indumenti protettivi ignifughi di varie marche, i metodi di prova, le procedure di ispezione, nonché gli standard relativi a logo, imballaggio, trasporto e stoccaggio. È limitata agli indumenti ignifughi indossati da personale che svolge lavori che coinvolgono fiamme libere, scintille, vicino a metallo fuso e in aree in cui sono presenti materiali infiammabili e fonti di accensione. Le prestazioni ignifughe del tessuto devono essere conformi alla norma GB/T5545 e soddisfare il livello B1 della norma GB17591.
• GB50222 "Codice per la progettazione antincendio dell'arredamento d'interni degli edifici". Questa norma specifica le regole per le prestazioni ignifughe e i metodi di prova di tessuti per l'arredamento d'interni, come tende, copriletti e rivestimenti per mobili. La ricerca ha dimostrato che nel test verticale GB/T5545 sui tessuti decorativi, i tessuti decorativi negli edifici civili interrati dovrebbero raggiungere il livello B1, i tessuti decorativi negli edifici civili alti dovrebbero anch'essi raggiungere il livello B1, i copriletti negli edifici civili alti, i copriletti negli edifici residenziali etel dovrebbero raggiungere il livello B1, le tende e i tendaggi negli edifici civili alti dovrebbero raggiungere il livello B1 o B2 in base ai requisiti di separazione dell'edificio e della posizione dei mobili.

5. Metodi di prova per la valutazione dei tessuti ignifughi

Metodo dell'indice limite di ossigeno (LOI)

La concentrazione minima di O₂ necessaria per sostenere la combustione a candela di un tessuto è il metodo dell'indice limite di ossigeno, in cui il tessuto viene bruciato in una miscela di gas O₂ e N₂. Maggiore è il limite dell'indice di ossigeno, migliore è la resistenza alla fiamma del prodotto. Al contrario, se l'indice limite di ossigeno è inferiore, è probabile che l'effetto ritardante di fiamma sia scarso o nullo.

Test di infiammabilità verticale

Nel test verticale, un pezzo di tessuto posizionato verticalmente viene esposto a una fiamma libera, dopodiché vengono misurati il ​​tempo di post-combustione, la lunghezza della carbonizzazione, ecc. Questo metodo aiuta a valutare il tempo necessario per l'accensione di un tessuto e la distanza percorsa dalle fiamme sulla sua superficie, fornendo informazioni sul tessuto per le sue varie applicazioni. La combustione verticale è uno dei metodi di prova delle prestazioni ignifughe più completi in patria e all'estero ed è stata norma e guida in vari settori, come la norma cinese GB8965 98 "Indumenti protettivi ignifughi", la norma GB17591 1996 "Tessuti ignifughi" e così via.

Test di infiammabilità con angolo di 45°

I campioni vengono posizionati a un angolo di 45° e accesi per 1 s, nelle condizioni sopra menzionate. L'intensità di combustione del tessuto viene valutata in base al tempo necessario al campione per bruciare le fiamme verso l'alto per una determinata distanza. Questo descrive sostanzialmente il ritardante di fiamma del tessuto e viene misurato in base ai dati del test, come il tempo di combustione lenta, l'area del danno e la lunghezza del danno.

Test di infiammabilità orizzontale

La distanza di propagazione della fiamma sul campione e il tempo impiegato per raggiungere questa distanza corrispondono alla distanza di propagazione della fiamma e al suo tempo impiegato per raggiungere questa distanza in condizioni di direzione orizzontale per 15 secondi durante l'accensione del campione di tessuto, quindi viene misurato lo stato di propagazione della fiamma e la funzione ignifuga del tessuto in base al tempo di propagazione della fiamma e alla velocità di propagazione della fiamma.

6. Prodotti BEGOODTEX che garantiscono prestazioni ignifughe

BEGOODTEX ritardante di fiamma poliestereprodotti sono realizzati nel rispetto degli standard internazionali e garantiscono una protezione duratura durante tutti i cicli di lavaggio.

Impiegando Fzoppo Rritardante test come i test LOI e di infiammabilità verticale, i nostri prodotti hanno dimostrato di avere capacità di riduzione del fuoco in un'ampia gamma di applicazioni. BEGOODTEX ha continuato a innovare nella tecnologia di sicurezza tessile del marchio, fornendo tessuto ignifugo multifunzionale in linea con gli standard nazionali GB8965-1998 in Cina e NFPA negli USA.