Neem contact op
Bedankt voor uw bericht! telons meer over uw wensen. Ons deskundige team neemt binnen 24 uur contact met u op.
Is polyesterstof brandbaar? Een gedetailleerde analyse van 'brandbaar' tot 'vlamvertragend'
DoorJack J. Chin
Polyester is een van de meest gebruikte synthetische vezels ter wereld en staat bekend om zijn duurzaamheid, veelzijdigheid en betaalbaarheid. Het is het basismateriaal voor een breed scala aan producten, van kleding (zoals shirts en sportkleding) en woningtextiel (zoals gordijnen en beddengoed) tot industriële toepassingen zoals touwen en zeilen. Als het echter om brandveiligheid gaat, is niet alle polyester hetzelfde.
Vanwege de brede toepassing is het cruciaal om de brandveiligheid ervan te begrijpen. We moeten eerst een kernpunt verduidelijken: hebben we het over "Normaal polyester (niet-brandvertragend polyester)" of "vlamvertragend polyester (Vlamvertragend PET)"? Deze twee materialen verschillentelin hun brandveiligheidsclassificaties; de eerste is brandbaar, de tweede is vlamvertragend.
Normaal polyester (PET) is op zichzelf brandbaar en is een "smelt-brandbaar" materiaal. Vlamvertragend polyester daarentegen bereikt zijn zelfdovende eigenschappen door technische modificatie. Dit artikel gebruikt wetenschappelijke meetmethoden om de essentiële verschillen tussen deze twee soorten polyester te beschrijven.
Belangrijkste punten:
- Normaal Polyester (PET) is brandbaar: De limietzuurstofindex (LOI) bedraagt slechts 20-21%. Dat is voldoende om in normale lucht (21% zuurstof) te branden, waarna het zal smelten en druppelen.
- Vlamvertragend (FR-PET) is zelfdovend: Door een technische aanpassing wordt de LOI verhoogd naar >28%. Dit betekent dat het toestel niet in normale lucht kan blijven branden en zichzelf zal doven.
- LOI is de belangrijkste maatstaf: De LOI-score bepaalt de ontvlambaarheid. Alles wat meer dan 26% zuurstof nodig heeft, wordt over het algemeen als brandvertragend beschouwd.
Normaal polyester (niet-brandbaar polyester) is een brandbaar materiaal
Chemische structuur en ontstekingspunt
Non-FR polyester (PET) is een thermoplastische synthetische vezel die ontstaat door polycondensatie van tereftaalzuur (TPA) en ethyleenglycol (EG). Het heeft geen natuurlijke vlamvertragende eigenschappen en wordt geclassificeerd als een brandbare vezel. Het ontbrandingspunt ligt ongeveertelde 485 en 560 °C en het zelfontbrandingspunt rond de 630 °C.
Brandkenmerken: smelten en druppelen
De brandkarakteristiek van niet-brandvertragend polyester is "smelt-verbranding". Bij blootstelling aan vuur zal het eerst zacht worden, smelten, krimpen en druppelen. Deze hete, gesmolten druppels kunnen secundaire ontsteking veroorzaken als ze op andere brandbare materialen vallen, of ernstige brandwonden veroorzaken. Nadat de vlambron is verwijderd, zal het materiaal doorgaans nog even blijven branden voordat het dooft; het is niet zelfdovend.
De wetenschappelijke basis: Limietzuurstofindex (LOI)
De Limiting Oxygen Index (LOI) is een van de meest gebruikte en intuïtieve wetenschappelijke maatstaven om de brandprestaties van een materiaal te beoordelen. Zie het als een "brandveiligheidsscore": hoe hoger de score, hoe veiliger het materiaal.
Begrijp eerst de rol van LOI: wat Telhet ons?
De rol van LOI is heel eenvoudig: het telons hoe “afhankelijk” een materiaal is van zuurstof om te branden.
We weten allemaal dat vuur zuurstof nodig heeft. De lucht die we inademen bevat ongeveer 21% zuurstof. Deze 21% is het 'voldoende' cijfer.
Wat betekent deze “score” (het getal)?
Het LOI-nummer (of “score”) vertegenwoordigt: “Het minimale percentage zuurstof dat een materiaal nodig heeft om te ontbranden en te blijven branden.”
Als we deze score vergelijken met 21% (de zuurstof 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 te verbranden.
Simpel gezegd: De lucht bevat slechts 21% zuurstof, wat "niet genoeg" is om te branden. In normale lucht is het dus ofwel erg moeilijk 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 op gang te houden.
Simpel gezegd: De zuurstof in de lucht is "meer dan genoeg" om te kunnen branden. Dus, eenmaal ontstoken, kan het de zuurstof in de lucht gebruiken om te blijven branden. Dit wordt "ontvlambaar" genoemd.
LOI-standpunt van Polyester: gewoon 'ontvlambaar'
Op basis van deze norm, niet-FR polyester (PET) heeft een LOI van ongeveer 20% tot 21%.
Dit nummer classificeert het duidelijk als een brandbare vezelsOmdat 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-brandbaar polyester
Wanneer niet-FR polyester brandt, vertoont het de volgende typische eigenschappen, dietelverschillen van natuurlijke vezels zoals katoen. Wat betreft de vraag of katoenen stof brandbaar is, kunt u lezen: Is katoen brandwerend? De waarheid over de brandvertragende werking van katoen onthuld.
| Eigendom | Gedrag |
|---|---|
| Brandende toestand | Smelt en druppelt, vergezeld van zwarte rook |
| Vlamkleur | Geel met een blauwe rand |
| Geur | Aromatische geur (vergelijkbaar met verbrand plastic) |
| Residu | Zwarte, harde, kraalachtige klonten (gecarboniseerde druppels) |
| Zelfdovend eigendom | Niet zelfdovend (blijft kort branden nadat de vlam is verwijderd) |
Vergelijking: LOI en ontvlambaarheid van polyester versus andere vezels
Wanneer we niet-FR polyester vergelijken met vlamvertragend polyester en andere veel voorkomende vezels, wordt de brandbaarheidsclassificatie duidelijk:
| Materiaal | LOI % | Ontvlambaarheidsclassificatie | Brandgedrag |
|---|---|---|---|
| Katoen | 17–18 | Ontvlambaar | Brandt snel, smelt/druppelt niet, grijswitte rook |
| Niet-vlamvertragend polyester (PET) | 20–21 | Ontvlambaar | Smelt en druppelt, zwarte rook |
| Acryl (niet-gemodificeerd) | 18-20 | Zeer ontvlambaar | Heldere vlam, brandt snel |
| FR Viscose | 26–30 | Vlamvertragend | Zelfdovend wanneer de vlam wordt verwijderd |
| Aramide | ≥ 28–30 | Vlamvertragend | Smelt of druipt niet, dooft vanzelf |
| FR-polyester (FR-PET) | ≥ 28–35+ | Vlamvertragend / Zelfdovend | Geen gesmolten druppels, dooft wanneer de vlam wordt verwijderd |
Vlamvertragende modificatietechnologie voor polyester
Om brandbaar, niet-brandvertragend polyester (LOI 20-21%) om te zetten in vlamvertragend polyester (LOI > 28%), zijn specifieke technische behandelingen nodig. Er zijn twee hoofdmethoden:
1. Vlamvertragende afwerking (topische behandeling)
Dit is een techniek waarbij vlamvertragers (bijvoorbeeld op basis van fosfor of halogeen) aan het oppervlak van de afgewerkte stof worden 'toegevoegd' door middel van onderdompeling, coating of harsbinding.
- Voordelen: Lagere kosten, volwassen proces.
- Nadelen: Niet wasbestendig. De brandvertragende stoffen gaan verloren bij herhaaldelijk wassen, waardoor de brandvertragende werking afneemt of zelfs helemaal verdwijnt.
2. Inherent Flame Retardant (Inherent FR) Modificatie
Ook bekend als oplossingsverven of copolymerisatiemodificatie. Dit houdt in dat vlamvertragende monomeren (zoals fosfor- of stikstofverbindingen, bijvoorbeeld DOPO, CP) tijdens de polymerisatiefase (voor het spinnen) in de moleculaire keten van het polyester worden geïntroduceerd.
- Voordelen: De vlamvertragende eigenschappen worden een permanent onderdeel van de vezel. Het is daardoor extreem wasbestendig en het effect zal nooit afnemen. Het is doorgaans zelfdovend en druppelvrij.
- Nadelen: Hogere kosten dan plaatselijke afwerking.
- Typische merken: Begoodtex® IV Polyester.
Conclusie
Op basis van bovenstaande analyse is de conclusie over de brandprestaties van polyester duidelijk:
- Niet-vlamvertragend polyester (PET): Is een brandbaar materiaalDe LOI is slechts 20-21%, net genoeg om in de lucht te branden. De brandkarakteristiek is smeltend en druipend van zwarte rook, wat een brandgevaar oplevert.
- Vlamvertragend polyester (FR-PET): Is een vlamvertragend materiaalDoor middel van aanpassingen of afwerkingen wordt de LOI verhoogd naar 28% of hoger, waardoor het materiaal zelfdovend is en niet meer druppelt. Dit 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 'vlamvertragend'
- Waarom brandt aramide niet? Analyse van het inherente vlamvertragende ( IV ) mechanisme
- Is nylonweefsel brandbaar? Een gezaghebbende gids voor risico's en brandveiligheidsnormen
- Is linnen brandbaar? Een gezaghebbende gids voor brandveiligheid van natuurlijk textiel
- Is katoen brandwerend? De waarheid over de brandvertragende werking van katoen onthuld
FAQ (Veelgestelde vragen)
V: Waarom heeft non-FR polyester (PET) een LOI van slechts 20-21%?
A: De chemische structuur van non-FR 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 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 (geschikt voor verbranding in de lucht).
V: Wat zijn de gevaren van het "smelten en druppelen" van polyester bij verbranding?
A: Er zijn twee grote gevaren: 1. Het veroorzaken van secundaire branden: Hete, gesmolten druppels die op andere brandbare voorwerpen vallen, zoals tapijten, papier of banken, kunnen deze snel doen ontbranden, waardoor het vuur zich verspreidt. 2. Het veroorzaken van ernstige brandwonden: Als polyesterkleding vlam vat, blijven de gesmolten vezels aan de huid plakken. Hierdoor kunnen diepe, ernstige brandwonden ontstaan die moeilijk te genezen zijn.
V: Wat is “Inherent FR” (Inherent Flame Retardant) polyester?
A: "Inherent FR" of "Permanent FR" ( IV ) polyester verwijst naar een vezel waarbij het vlamvertragende "gen" (zoals een fosformonomeer) tijdens de productiefase (polymerisatie) via chemische copolymerisatie in de moleculaire keten van het polymeer is geïntegreerd. Hierdoor maakt de vlamvertragende eigenschap deel uit van de moleculaire structuur van de vezel, en niet van een topische coating. De vlamvertragende eigenschappen zijn daarom permanent en zullen niet afnemen of falen, ongeacht hoe vaak de vezel wordt gewassen.
