Hoe vlamvertragende technologie wordt toegepast in polyesterweefsel

Abstract: Gezien de slechte doorlaatbaarheid en brandbaarheid van gewone polyesterstoffen, onderzoekt dit artikel de verwerkingstechnologie van polyesterstoffen door middel van uitgebreide experimenten en gaat het dieper in op het brandvertragende mechanisme, de testmethoden voor brandvertraging en de bijbehorende normen voor brandvertraging.

De afgelopen jaren bedroeg het gemiddelde aantal branden per jaar 30.000 tot 40.000, het gemiddelde aantal doden 2.000 tot 3.000 en de gemiddelde jaarlijkse brandschade 200 tot 300 miljoen yuan, met een stijgende trend. Onderzoek naar de oorzaken van branden in de VS, het VK en Japan wijst uit dat meer dan de helft van de branden is ontstaan ​​door textiel. Daarom vinden mensen wereldwijd het belangrijk om te voorkomen dat textiel vlam vat.

1. Waarom vlamvertragende stoffen zo belangrijk zijn

Gezien de stijgende trend in de consumptie van textiel voor huishoudelijk en industrieel gebruik, en het toenemende gebruik van textiel voor bijvoorbeeld interieurdecoratie, interieurdecoratie en beddengoed, neemt ook het aantal door textiel veroorzaakte branden navenant toe. Sinds de jaren zestig hebben landen als Japan, Europa en Amerika definities van brandvertragende afwerkingen van textiel, brandvertragende normen, testmethoden en technische indicatoren voor verschillende soorten textiel ontwikkeld, waarmee de basis is gelegd voor kwaliteitscontrole van de brandvertragendheid van textiel.

BEGOODTEX Aquafyreguad™ vlamvertrager behandelingDit houdt in dat kleine moleculen van vlamvertragende materialen door middel van een impregneermethode in grote polyestermoleculen kunnen worden ingebracht tijdens fixeerprocessen bij hoge temperaturen. Hierdoor verkrijgen deze stoffen uitstekende vlamvertragende eigenschappen en nieuwe wasbestendigheid, wat ze zeer belangrijk maakt voor de metaal-, chemische en brandbeveiligingsindustrie.

2. Inzicht in vlamvertragende behandeling van polyestervezels

Voor de verbranding van textiel zijn drie voorwaarden nodig: warmte, lucht en brandbaar materiaal. Tijdens het verbrandingsproces doorloopt textiel verschillende stadia, waaronder verhitting, smelten, pyrolyse, ontbinding, oxidatie en ontsteking.

Thermische ontbinding van polyestervezels

Om verbranding door synthetische vezels zoals polyester mogelijk te maken, moet aan de volgende criteria worden voldaan: het polymeer moet afbreken tot gasvormige verbrandingsproducten, de vrijgekomen warmte moet deze gasvormige verbrandingsproducten kunnen afvoeren, zowel de gasvormige verbrandingsproducten als de gasvormige zuurstof moeten zich mengen en naar de ontstekingshaarden verspreiden, en het brandende deel moet zich verspreiden naar de gebieden waar gas-zuurstofmengsels aanwezig zijn. Om aan deze voorwaarden te voldoen, zijn vlamvertragende principes erop gericht de vorming van thermische ontledingsgassen te verminderen of te elimineren, belangrijke reacties in de gasfaseverbranding te remmen, energie in de brandhaarden te absorberen en de lucht te verdunnen of te scheiden.

Vlamvertragende mechanismen in polyestervezels

Vlamvertraging in materialen wordt vaak bereikt door verschillende mechanismen, waaronder vertraging in de gasfase, vertraging in de gecondenseerde fase en onderbreking van warmteoverdrachtsmechanismen:

1. Gasfasevertraging werkt door de vrije radicalen te remmen die de groei van de verbrandingsketen bevorderen.

2. Condensatievertraging vertraagt ​​of voorkomt de thermische ontbinding van het polymeer in de vaste fase.

3. Het onderbreken van warmteoverdrachtsmechanismen houdt in dat een deel van de warmte die vrijkomt bij de verbranding van polymeren wordt afgevoerd.

Polyestervezelstoffen kunnen op drie manieren vlamvertragend worden behandeld:

1. Het ontwerpen van vlamvertragers met een adsorptiestructuur vergelijkbaar met dispersiekleurstoffen en het toepassen ervan met behulp van een éénbadverfproces.

2. Het gebruik van thermische methoden om vlamvertragers met een hoge affiniteit voor polyestervezels aan de vezels te hechten. Deze methode heeft een beperkter aanbod aan geschikte vlamvertragers, maar heeft minimale invloed op het gevoel van de stof en een goede wasechtheid.

3. Het gebruik van uitloogbare vlamvertragers die gemakkelijk in gebruik en effectief zijn, maar niet wasbestendig. Ze zijn geschikt voor stoffen van natuurlijke en synthetische vezels, evenals voor papier dat wordt gebruikt in interieurdecoratiematerialen zoals die intelen auto's.

3. Onderzoek naar brandvertragende behandelingsprocessen

Niet-duurzame vlamvertragende behandelingen

Niet-duurzame behandelingen omvatten processen zoals:

• Spuitbehandeling: Spuit 50-80% van het product rechtstreeks op gordijnen, behang, banken, tapijten, enz. en laat het vervolgens aan de lucht drogen voor een goede brandvertragende werking.
• Vulmethode: Omvat weken (50-80%), drogen en vervolgens fixeren/uitrekken. Dit kan gecombineerd worden met andere afwerkingsbehandelingen zoals verzachten.

Duurzame vlamvertragende behandelingen

Met Aquafyreguad™ van BEGOODTEX®kan worden voldaan aan de nationale norm voor brandvertragendheid B2, terwijl het product meer dan 50 keer wasbaar is.

• Voorbehandeling. Het wordt aanbevolen om vóór de vlamvertragende afwerking een alkalische reductiebehandeling uit te voeren. Dit lost de nadelen van de hoge waterabsorptie en het lage vloeistofdoorlatende vermogen van polyestervezels op, verwijdert vreemde stoffen van het oppervlak van de stof en zorgt voor een goede vlamvertragende afwerking.
• Vlamvertragende afwerking. De hoeveelheid vlamvertrager moet variëren afhankelijk van de dikte van de stof. Aquafyreguad™ fr91-180 g/L,0, pH aanpassen tot 6-6,5 met 5-10% NaOH. Verknopingsmiddelen, antimigratiemiddelen en weekmakers kunnen in bepaalde gevallen worden toegevoegd, maar een compatibiliteitstest is vereist.

4. Algemene normen voor vlamvertragende stoffen

VS

Al sinds 1953 hebben de Verenigde Staten wetgeving aangenomen zoals de Flammable Fabrics Act (FFA), die in 1954 en opnieuw in 1967 werd gewijzigd. De wet werd aangenomen door het Amerikaanse Congres en uitgevoerd door de Amerikaanse Consumer Product Safety Commission (CPSC). Deze wet bevat hoofdzakelijk de technische specificaties met betrekking tot verbranding

• Brandbaarheidsnorm voor textiel gebruikt in kleding en interieurdecoratie Brandbaarheidsnorm voor kleding en textiel (16C.F.R1610)
• Brandbaarheidsnorm voor polyethyleenfolie: (F.R1611)
• Brandbaarheidsnormen voor kinderpyjama's: 0-6X (16C.F.R1615) en 7-14
• Brandbaarheidsnormen voor tapijtproducten: (F.R1630);
• Brandbaarheidsnorm voor tapijtproducten (16C.F.R1631)
• Verbrandingsprestatienorm voor matrassen (16C.F.R1632)

Canada

In Canada is de wetgeving betreffende de brandvertragendheid van textiel en kleding vastgelegd in de Dangerous Goods Regulations and Rules. De provinciale wetgevende vergadering stelt deze zogenaamde "Dangerous Goods Regulations" vast en is, om relevant te blijven, verantwoordelijk voor de strikte naleving van een steeds groeiend aantal voorschriften, waaronder de "Dangerous Goods (Children's Pajamas) Regulations", "Dangerous Goods (Carpets) Regulations", "Dangerous Goods (Tents) Regulations", "Dangerous Goods (Toys) Regulations", "Dangerous Goods (Mattresses) Regulations", enzovoort. Het is de hoogste instantie die deze van nature omslachtige en bureaucratische weg bewandelt.

Japan

Classificatie	Stel normen vast	Experimentele methode	Formuleringseenheid	Datum van implementatie of herziening (jaar)
Gordijnen, tenten, afdekkingen voor technische installaties	Artikel 4 (3) van het uitvoeringsbesluit van de Brandwet	45° kantelmethode, wassen, stomerij	Ministerie van Defensie	1968
	Mededeling nr. 11 van de brandweer			1973
Slaapspullen, pyjama's	Brandweerkazerne nr. 65	45° kantelmethode, wasbestendigheid, orale toxiciteit, huidallergie	Brandweer	1974
Huishoudtextiel (gordijnen, lakens)	Kwalitatief hoogwaardige presentatie van huishoudelijke producten	JIS L 1091A, B		1972
Muurdoek	Kennisgeving nr. 1271 en nr. 3415 van de Bouwvoorschriftenwet	Rook, hitte, toxiciteit van verbrandingsgassen	Ministerie van Bouw	1971
Decoratieve interieurstof	Artikel 1 van de bijlage bij de uitvoeringsregels van de luchtvaartwet	Horizontale methode, verticale methode	Ministerie van Transport, Luchtvaartbureau	1969
Decoratieve stoffen voor het interieur van veerboten en andere schepen	Schip nr. 367, nr. 481	JIS L 1091A, B	Ministerie van Transport, Luchtvaartbureau	1971
Decoratieve stof in de auto	JIS D 1201.	FMVSS302.	Branchebijeenkomst	1973
Decoratieve stoffen en slaapspullen in treinen en bussen	Administratieve instructie nr. 81 van het Bureau voor Spoorwegtoezicht	JIS Z 2150, 45° kantelmethode	Ministerie van Transport, Spoorwegbureau	1969
Speelgoed	normen voor het verbranden van speelgoed	Horizontale methode	Speelgoedvereniging	1973
Militair textiel	Specificaties van het Ministerie van Defensie	JIS L 1091B-methode	Ministerie van Defensie

Australië

Regelgevingskader: Elke staat in Australië heeft zijn eigen eisen met betrekking tot vlamvertragende technologie vastgesteld, die de vlamvertragende prestaties en testmethoden voor kindernachtkleding in de maten 00-14 reguleren. Kindernachtkleding: kinderslaapkleding, nachthemden voor kamperen, yukata's en babyslaapzakken moeten worden getest volgens de methoden in AS/NZS 1249 en moeten voldoen aan de veiligheidseisen voor kindernachtkleding in deze norm.

VK

Kinderkleding voor de avond (van 3 maanden tot 13 jaar) moet de brandproef volgens de Britse norm BS5722 doorstaan. Avondkleding voor volwassenen moet een permanent label dragen waarop staat of het kledingstuk aan de brandveiligheidsnorm voldoet. Avondkleding die mogelijk met brandvertragers is behandeld, moet een etiket bevatten met instructies voor het reinigen en het gebruik van wasmiddelen. Voordat de brandbaarheidstest wordt uitgevoerd, moet de wasprocedure volgens BS5651 worden gevolgd.

China

• GB17591 “Vlamvertragende geweven stoffen” Deze norm specificeert de productclassificatie, technische eisen, testmethoden, inspectieregels, verpakking en etikettering van vlamvertragende geweven stoffen. Wat betreft vlamvertragende geweven stoffen, kent de norm twee kwaliteitsklassen op basis van hun vlamvertragende eigenschappen. Meer specifiek is klasse B1 geschikt voor kleding en decoratieve stoffen met speciale eisen, terwijl klasse B2 geschikt is voor de meeste decoratieve stoffen.
• GB8965 “Vlamvertragende beschermende kleding” verzamelt de technische eisen voor vlamvertragende beschermende kleding van verschillende merken, testmethoden, inspectieprocedures, evenals normen voor logo, verpakking, transport en opslag. De norm is beperkt tot vlamvertragende kleding die wordt gedragen door personeel dat werkzaamheden verricht in de buurt van open vuur, vonken, gesmolten metaal en gebieden waar brandbare materialen en ontstekingsbronnen aanwezig zijn. De vlamvertragende eigenschappen van de stof moeten worden getest volgens GB/T5545 en voldoen aan niveau B1 van GB17591.
• GB50222 “Code voor brandbeveiligingsontwerp van interieurdecoratie van gebouwen” Deze norm specificeert de regels voor brandvertragende prestaties en testmethoden van textiel voor woningdecoratie, zoals gordijnen, vitrages, bedspreien en meubelbekleding. Onderzoek heeft aangetoond dat bij de verticale GB/T5545-test van decoratieve stoffen, decoratieve stoffen in ondergrondse gebouwen aan brandveiligheidsniveau B1 moeten voldoen, decoratieve stoffen in hoge gebouwen eveneens aan brandveiligheidsniveau B1, bedspreien in woon- entel aan brandveiligheidsniveau B1, en gordijnen en vitrages in hoge gebouwen aan brandveiligheidsniveau B1 of B2, afhankelijk van de eisen ten aanzien van de scheiding tussen het gebouw en de locatie van het meubel.

5. Testmethoden voor het evalueren van vlamvertragende stoffen

Limiterende zuurstofindex (LOI)-methode

De minimale zuurstofconcentratie die nodig is om de kaarsachtige verbranding van een stof in stand te houden, wordt bepaald met behulp van de zuurstoflimietindexmethode, waarbij de stof wordt verbrand in een mengsel van zuurstof- en stikstofgas. Hoe hoger de zuurstoflimietindex, hoe beter de brandvertragende werking van het product. Omgekeerd geldt dat als de zuurstoflimietindex lager is, de brandvertragende werking waarschijnlijk slecht of afwezig is.

Verticale brandbaarheidstest

Bij de verticale verbrandingstest wordt een stuk textiel verticaal geplaatst en blootgesteld aan een open vlam. Vervolgens worden de nagloeitijd, de verkoolde lengte, enzovoort gemeten. Dit helpt bij het bepalen van de tijd die nodig is voor de ontsteking van een stof en de afstand die de vlammen over het oppervlak afleggen. Deze informatie geeft inzicht in de geschiktheid van de stof voor diverse toepassingen. Verticale verbranding is een van de meest complete methoden voor het testen van de brandvertragende eigenschappen, zowel in binnen- als buitenland, en is normatief en leidend in diverse industrieën, zoals de Chinese norm GB8965 98 "Brandvertragende beschermende kleding" en GB17591 1996 "Brandvertragende geweven stoffen".

Ontvlambaarheidstest onder een hoek van 45°

De monsters worden onder een hoek van 45° geplaatst en gedurende 1 seconde ontstoken onder de eerder genoemde omstandigheden. De intensiteit van de stofverbranding wordt beoordeeld aan de hand van de tijd die nodig is voordat de vlammen van het monster een bepaalde afstand omhoog branden. Dit beschrijft in feite de brandvertragende eigenschappen van de stof en wordt gemeten op basis van testgegevens zoals de duur van het smeulen, het beschadigde oppervlak en de lengte van de schade.

Horizontale brandbaarheidstest

De afstand die de vlam op het monster aflegt en de tijd die nodig is om deze afstand te bereiken, komt overeen met de afstand die de vlam aflegt en de tijd die nodig is om deze afstand te bereiken onder de voorwaarde dat de vlam gedurende 15 seconden horizontaal wordt ontstoken bij het aansteken van het stofmonster. Vervolgens worden het verloop van de vlamverspreiding en de vlamvertragende functie van de stof gemeten aan de hand van de vlamverspreidingstijd en de vlamverspreidingssnelheid.

6. BEGOODTEX-producten die vlamvertragende prestaties garanderen

BEGOODTEX vlamvertrager polyesterproducten Ze worden geproduceerd volgens internationale normen en bieden tegelijkertijd langdurige bescherming gedurende meerdere wasbeurten.

Door gebruik te maken van Farmzalig Rebrandmiddel tests Uit tests zoals LOI en verticale brandbaarheidstesten is gebleken dat onze producten brandvertragende eigenschappen hebben voor een breed scala aan toepassingen. BEGOODTEX blijft innoveren op het gebied van merkspecifieke textielveiligheidstechnologie en biedt daarmee een breed scala aan producten multifunctionele vlamvertragende stof in aanvulling op de nationale normen GB8965-1998 in China en NFPA in de VS.