Neem contact op
Bedankt voor uw bericht! telons alstublieft meer over uw wensen. Ons team van experts neemt binnen 24 uur contact met u op.
Is polyesterstof brandbaar? Een gedetailleerde analyse van 'brandbaar' tot 'brandvertragend'
DoorJack J. Chin
Polyester is een van de meest gebruikte synthetische vezels ter wereld, bekend om zijn duurzaamheid, veelzijdigheid en betaalbaarheid. Het is het basismateriaal voor een breed scala aan producten, van kleding (zoals overhemden en sportkleding) en woninginrichting (zoals gordijnen en beddengoed) tot industriële toepassingen zoals touwen en dekzeilen. Als het echter om brandveiligheid gaat, is niet alle polyester hetzelfde.
Vanwege het wijdverbreide gebruik is het van cruciaal belang de brandveiligheidseigenschappen ervan te begrijpen. We moeten eerst een kernvraag verduidelijken: hebben we het over "gewoon polyester (niet-vlamvertragend polyester)" of "vlamvertragend polyester (FR-PET)"? Deze twee materialen verschillentelin hun brandveiligheidsclassificatie; het eerste is brandbaar, het tweede is vlamvertragend.
Gewoon polyester (PET) zelf is brandbaar Het is een materiaal dat smelt en ontvlambaar is. Vlamvertragend polyester daarentegen verkrijgt zijn zelfdovende eigenschap door technische aanpassingen. In dit artikel worden wetenschappelijke meetmethoden gebruikt om de essentiële verschillen tussen deze twee soorten polyester te beschrijven.
Belangrijkste conclusies:
- Normaal Polyester (PET) is brandbaar: Het heeft een zuurstofindex (LOI) van slechts 20-21%, wat voldoende is om te verbranden in normale lucht (21% zuurstof), waardoor het zal smelten en druipen.
- Vlamvertragend (FR-PET) is zelfdovend: Door technische aanpassingen stijgt het LOI-percentage naar >28%, waardoor het in normale lucht niet kan blijven branden en vanzelf dooft.
- LOI is de belangrijkste indicator: De LOI-waarde bepaalt de brandbaarheid. Alles wat meer dan 26% zuurstof vereist, wordt over het algemeen als brandvertragend beschouwd.
Normaal polyester (niet-vlamvertragend polyester) is een brandbaar materiaal
Chemische structuur en ontstekingspunt
Niet-vlamvertragend polyester (PET) is een thermoplastische synthetische vezel die wordt gevormd door de polycondensatie van tereftaalzuur (TPA) en ethyleenglycol (EG). Het heeft geen natuurlijke vlamvertragende eigenschappen en wordt geclassificeerd als een brandbare vezel. Het ontstekingspunt ligttelde 485-560 °C en het zelfontbrandingspunt rond de 630 °C.
Verbrandingseigenschappen: Smelten en druipen
De verbrandingseigenschap van niet-vlamvertragend polyester is "smeltverbranding". Bij blootstelling aan vuur zal het eerst verzachten, smelten, krimpen en druipen. Deze hete, gesmolten druppels kunnen een secundaire ontsteking veroorzaken als ze op andere brandbare materialen terechtkomen, of ernstige brandwonden veroorzaken. Nadat de vlambron is verwijderd, zal het materiaal doorgaans nog korte tijd nabranden voordat het dooft; het is niet zelfdovend.
De wetenschappelijke basis: de beperkende zuurstofindex (LOI)
De Limiting Oxygen Index (LOI) is een van de meest gangbare en intuïtieve wetenschappelijke meetmethoden om de brandveiligheid van een materiaal te beoordelen. Zie het als een "brandveiligheidsscore"—hoe hoger de score, hoe veiliger het materiaal.
Ten eerste, begrijp de rol van de intentieverklaring: wat Teldeze ons?
De rol De betekenis van een intentieverklaring is heel eenvoudig: het telons.. hoe “afhankelijk” een materiaal is van zuurstof om te verbranden.
We weten allemaal dat vuur zuurstof nodig heeft. De lucht die we inademen bevat ongeveer 21% zuurstof. Die 21% is het 'voldoende'
Wat betekent deze "score" (het getal)?
Het LOI-nummer (of "score") staat voor: “Het minimale percentage zuurstof dat een materiaal nodig heeft om te ontbranden en te blijven branden.”
Als je deze score vergelijkt met 21% (het zuurstofgehalte in de lucht), wordt de betekenis ervan glashelder:
- LOI > 26% (Hoge score = vlamvertragend): Deze waarde betekent dat er meer dan 26% zuurstof nodig is om het te verbranden.
Simpel gezegd: Lucht bevat slechts 21% zuurstof, wat "niet genoeg" is om te verbranden. Daarom is het in normale lucht ofwel erg moeilijk om het te ontsteken, ofwel dooft het vanzelf als de vlambron wordt verwijderd. Dit wordt "vlamvertragend" genoemd - LOI ≤ 21% (Lage score = Ontvlambaar): Deze waarde betekent dat er slechts 21% of zelfs minder zuurstof nodig is om de verbranding in stand te houden.
Simpel gezegd: De zuurstof in de lucht is "meer dan voldoende" om het te laten branden. Dus, eenmaal ontstoken, kan het de zuurstof in de lucht gebruiken om te blijven branden. Dit noemen we "ontvlambaar"
Het standpunt van polyester in de intentieverklaring: slechts "ontvlambaar"
Op basis van deze norm, Niet-vlamvertragend polyester (PET) heeft een LOI van ongeveer 20% tot 21%.
Dit nummer classificeert het duidelijk als een brandbare vezelOmdat de hoeveelheid zuurstof die nodig is om de verbranding in stand te houden gelijk is aan (of zelfs lager is dan) het zuurstofgehalte in de lucht, kan het continu in de lucht branden.
Brandeigenschappen van niet-vlamvertragend polyester
Wanneer niet-vlamvertragend polyester brandt, vertoont het de volgende typische kenmerken, dietelverschillen van natuurlijke vezels zoals katoen. Voor meer informatie over de brandbaarheid van katoen kunt u het volgende lezen: Is katoen brandwerend? De waarheid over de brandvertragende eigenschappen van katoen onthuld.
| Eigendom | Gedrag |
|---|---|
| Brandende Staat | Smelt en druipt, vergezeld van zwarte rook |
| Vlamkleur | Geel met een blauwe rand |
| Geur | Aromatische geur (vergelijkbaar met verbrand plastic) |
| Residu | Zwarte, harde, kraalachtige klonten (verkoolde druppels) |
| Zelfdovende eigenschap | Niet zelfdovend (blijft nog even nabranden nadat de vlam is verwijderd) |
Vergelijking: LOI en brandbaarheid van polyester versus andere vezels
Een vergelijking tussen niet-vlamvertragend polyester, vlamvertragend polyester en andere gangbare vezels laat duidelijk zien dat het wel degelijk brandbaar is:
| Materiaal | LOI % | Brandbaarheidsclassificatie | Brandgedrag |
|---|---|---|---|
| Katoen | 17–18 | Brandbaar | Brandt snel, smelt niet en druipt niet, produceert grijsachtig-witte rook |
| Niet-vlamvertragend polyester (PET) | 20–21 | Brandbaar | Smelt en druipt, zwarte rook |
| Acryl (niet-gemodificeerd) | 18-20 | Zeer licht ontvlambaar | Heldere vlam, brandt snel op |
| FR Viscose | 26–30 | Vlamvertragend | Dooft vanzelf wanneer de vlam wordt verwijderd |
| Aramide | ≥ 28–30 | Vlamvertragend | Smelt of druipt niet, dooft vanzelf |
| FR Polyester (FR-PET) | ≥ 28–35+ | Vlamvertragend / Zelfdovend | Druppelt geen gesmolten metaal, dooft zodra de vlam wordt verwijderd |
Vlamvertragende modificatietechnologie voor polyester
Om brandbaar, niet-brandvertragend polyester (LOI 20-21%) om te zetten in brandvertragend polyester (LOI > 28%), zijn specifieke technische behandelingen nodig. Er zijn twee hoofdmethoden:
1. Vlamvertragende afwerking (plaatselijke behandeling)
Dit is een techniek waarbij vlamvertragende middelen (zoals op fosfor- of halogeenbasis) aan het oppervlak van de afgewerkte stof worden "toegevoegd" door middel van onderdompeling, coating of harsbinding.
- Voordelen: Lagere kosten, beproefd proces.
- Nadelen: Niet wasbestendig. De brandvertragende stoffen gaan verloren bij herhaaldelijk wassen, waardoor de brandvertragende werking afneemt of helemaal verdwijnt.
2. Modificatie met inherente vlamvertragende eigenschappen (Inherent FR)
Ook wel bekend als oplossingsverven of copolymerisatiemodificatie. Hierbij worden vlamvertragende monomeren (zoals fosfor- of stikstofverbindingen, bijvoorbeeld DOPO, CP) in de moleculaire keten van het polyester geïntroduceerd tijdens de polymerisatie (voorafgaande spinfase).
- Voordelen: De vlamvertragende eigenschap wordt permanent onderdeel van de vezel. Daardoor is het materiaal extreem wasbestendig en blijft het effect behouden. Het materiaal is doorgaans zelfdovend en druipt niet.
- Nadelen: Hogere kosten dan een topische afwerking.
- Typische merken: Begoodtex® IV Polyester.
Conclusie
Op basis van bovenstaande analyse is de conclusie met betrekking tot de brandwerendheid van polyester duidelijk:
- Niet-vlamvertragend polyester (PET): Is een brandbaar materiaalHet LOI-gehalte is slechts 20-21%, net genoeg om in de lucht te branden. De verbranding kenmerkt zich door smelten en druipen met zwarte rook, wat een brandgevaar oplevert.
- Vlamvertragend polyester (FR-PET): Is een vlamvertragend materiaalDoor middel van inherente aanpassingen of afwerkingen wordt het LOI-percentage verhoogd tot 28% of hoger, waardoor het zelfdovend wordt en niet druipt, en voldoet aan strenge brandveiligheidsnormen zoals B1 of NFPA 701.
Meer artikelen over vlamwerendheid van textiel
Wilt u de verschillen in brandbaarheid, vlamvertragende classificaties en LOI (Limiting Oxygen Index) tussen verschillende vezels begrijpen? We hebben een lijst met gerelateerde vakartikelen samengesteld om u te helpen snel te bepalen of een materiaal veilig en geschikt is voor gebruik als vlamvertragende stof. Klik op de onderstaande link om deze snel te bekijken:
- Analyse van brandwerendheid van glasvezel: A1: Niet-brandbare eigenschappen, voor- en nadelen en koopgids
- Is viscosestof brandbaar of vlamvertragend? Duik dieper in de principes van vlamvertraging en een vergelijkende analyse.
- Is wollen stof brandbaar of brandvertragend? De gezaghebbende gids
- Acryl: brandbaar of vlamvertragend? Een gezaghebbende gids voor de brandbaarheid van acryl versus modacryl
- Is zijde ontvlambaar? De gezaghebbende gids: eigenschappen, toepassingen en brandveiligheid
- Is spandex brandbaar? Analyse van de verbrandingseigenschappen van elastaan
- Is polyesterstof brandbaar? Een gedetailleerde analyse van 'brandbaar' tot 'brandvertragend'
- Waarom brandt aramide niet? Analyse van het inherente vlamvertragende ( IV ) mechanisme
- Is nylonweefsel brandbaar? Een gezaghebbende gids over risico's en brandvertragende normen
- Is linnen brandbaar? Een gezaghebbende gids voor brandveiligheid bij natuurlijke textielsoorten
- Is katoen brandwerend? De waarheid over de brandvertragende eigenschappen van katoen onthuld
FAQ (Veelgestelde vragen)
V: Waarom heeft niet-vlamvertragend polyester (PET) een LOI van slechts 20-21%?
A: De chemische structuur van niet-vlamvertragend polyester (PET) wordt gevormd door de polymerisatie van TPA en EG, en de moleculaire keten bevat veel esterbindingen. Deze structuur vereist relatief weinig warmte en zuurstof om te ontbinden en te verbranden. De LOI van 20-21% betekent dat de hoeveelheid zuurstof die nodig is om de verbranding in stand te houden gelijk is aan of lager is dan het zuurstofgehalte van 21% in de lucht. Daarom wordt het geclassificeerd als een brandbare vezel (die in de lucht kan branden).
V: Wat zijn de gevaren van het smelten en druipen van polyester wanneer het verbrandt?
A: Er zijn twee belangrijke gevaren: 1. Het veroorzaken van secundaire branden: Hete, gesmolten druppels die op andere brandbare materialen zoals tapijten, papier of banken vallen, kunnen deze snel doen ontbranden, waardoor het vuur zich kan verspreiden. 2. Veroorzaakt ernstige brandwonden: Als polyesterkleding vlam vat, zullen de gesmolten vezels aan de huid blijven kleven, waardoor diepe, ernstige brandwonden ontstaan die moeilijk te verwijderen zijn.
V: Wat is "inherent FR" (inherent vlamvertragend) polyester?
A: "Inherent FR" of "Permanent FR" ( IV ) polyester verwijst naar vezels waarbij het vlamvertragende "gen" (zoals een monomeer op fosforbasis) via chemische copolymerisatie tijdens de productiefase (polymerisatie) in de moleculaire keten van het polymeer is geïntegreerd. Hierdoor is de vlamvertragende eigenschap onderdeel van de moleculaire structuur van de vezel en geen oppervlakkige coating. De vlamvertragende werking is daarom permanent en zal niet afnemen of verdwijnen, ongeacht hoe vaak de vezel gewassen wordt.
