Como a tecnologia retardante de chamas é aplicada em tecidos de poliéster

Resumo: Com base nas características de baixa permeabilidade e inflamabilidade dos tecidos de poliéster comuns, este artigo explorará a tecnologia de processamento desses tecidos por meio de extensos experimentos, além de detalhar o mecanismo de retardamento de chama, os métodos de teste de retardamento de chama e as normas relacionadas.

Nos últimos anos, a média anual de incêndios tem variado entre 30.000 e 40.000, a média anual de mortes entre 2.000 e 3.000 pessoas, e os prejuízos médios anuais com incêndios atingiram entre 200 e 300 milhões de yuans, apresentando uma tendência de alta. Investigações sobre as causas de incêndios nos EUA, Reino Unido e Japão mostram que mais da metade dos incêndios começaram em tecidos. Por isso, pessoas em todo o mundo consideram importante prevenir que tecidos peguem fogo.

1. Por que os tecidos retardantes de chamas são tão importantes

A julgar pela crescente tendência de consumo de têxteis civis e industriais, e pelo uso cada vez maior de têxteis em decoração de interiores, decoração de cabines e roupas de cama, o número de incêndios causados ​​por têxteis também está aumentando proporcionalmente. A definição de acabamento retardante de chamas para têxteis, normas de retardamento de chamas, métodos de teste, bem como indicadores técnicos para diferentes tipos de têxteis, foram propostos por países como Japão, Europa e Estados Unidos desde a década de 1960, estabelecendo as bases para o controle de qualidade da resistência ao fogo em têxteis.

Retardante de chamas BEGOODTEX Aquafyreguad™ tratamentoConsiste na capacidade de penetrar pequenas moléculas de materiais retardantes de chama em grandes moléculas de poliéster por meio de um método de impregnação durante os processos de cura em altas temperaturas. Como resultado, esses tecidos apresentam excelente retardância à chama e resistência inovadora à lavagem, tornando-os essenciais nas indústrias metalúrgica, química e de proteção contra incêndio.

2. Entendendo o tratamento retardante de chamas em fibras de poliéster

A combustão de tecidos requer três condições: calor, ar e material combustível. Durante o processo de queima, os tecidos passam por diversas etapas, incluindo aquecimento, fusão, pirólise, decomposição, oxidação e ignição.

Decomposição térmica de fibras de poliéster

Para que a combustão de fibras sintéticas como o poliéster seja viável, é necessário que certos critérios sejam atendidos: o polímero deve se degradar formando produtos gasosos de combustão; o calor liberado pela combustão deve ser capaz de dissipar esses produtos gasosos; os produtos gasosos da combustão e o oxigênio gasoso devem se misturar e se propagar até os locais de ignição; e a porção em combustão deve se propagar para as regiões onde existem misturas de gases e oxigênio. Para mitigar essas condições, os princípios retardantes de chama buscam diminuir ou eliminar a facilidade de produção dos gases de decomposição térmica, inibir reações-chave na combustão em fase gasosa, absorver energia nas regiões de combustão e diluir ou separar o ar.

Mecanismos retardantes de chama em fibras de poliéster

A resistência à chama em materiais é frequentemente alcançada por meio de vários mecanismos, incluindo a retardação na fase gasosa, a retardação na fase condensada e a interrupção dos mecanismos de troca de calor:

1. A função de retardamento na fase gasosa consiste em inibir os radicais livres que promovem o crescimento da cadeia de combustão.

2. O retardo na fase condensada retarda ou impede a decomposição térmica do polímero na fase sólida.

3. A interrupção dos mecanismos de troca de calor envolve a remoção de parte do calor gerado pela combustão do polímero.

Os tecidos de fibra de poliéster podem receber acabamento retardante de chamas por meio de três métodos principais:

1. Desenvolver retardantes de chama com uma estrutura de adsorção semelhante à de corantes dispersos e aplicá-los utilizando um processo de tingimento de acabamento em um único banho.

2. Utilização de métodos de termofixação para fixar retardantes de chama com alta afinidade por fibras de poliéster. Este método apresenta uma gama limitada de retardantes de chama adequados, mas oferece um impacto mínimo no toque e boa resistência à lavagem.

3. Utilização de retardantes de chama lixiviáveis, que são fáceis de usar e eficazes, mas não resistentes à lavagem. São adequados para tecidos de fibras naturais e químicas, bem como para papel usado em materiais de decoração de interiores, como os encontrados emtele automóveis.

3. Explorando os processos de tratamento retardante de chamas

Tratamentos retardantes de chama não duráveis

Tratamentos não duradouros envolvem processos como:

• Tratamento por pulverização: Aplicação direta de 50 a 80% do produto sobre cortinas, papel de parede, sofás, tapetes, etc., seguida de secagem ao ar para obter bons efeitos retardantes de chamas.
• Método de enchimento: Envolve imersão (50-80%), secagem e, em seguida, fixação/esticamento. Pode ser combinado com outros tratamentos de acabamento, como o amaciamento.

Tratamentos retardantes de chamas duráveis

Utilizando o Aquafyreguad™ da BEGOODTEX®, é possível atingir o nível B2 da norma nacional de retardamento de chamas, além de poder ser lavado mais de 50 vezes.

• Processo de pré-tratamento. Sugere-se realizar um tratamento de redução alcalina antes do acabamento retardante de chamas, o que pode solucionar as desvantagens da alta absorção de água e da baixa capacidade de retenção de líquidos das fibras de poliéster, eliminar substâncias estranhas na superfície dos tecidos e produzir um bom efeito de acabamento retardante de chamas.
• Processo de acabamento retardante de chamas. A quantidade de retardante de chamas deve variar de acordo com a espessura do tecido. Aquafyreguad™ fr91-180 g/L,0, ajustar o pH para 6-6,5 com NaOH a 5-10%. Agentes de reticulação, agentes antimigração e amaciantes podem ser adicionados caso a caso, mas é necessário realizar testes de compatibilidade.

4. Normas comuns para tecidos retardantes de chamas

EUA

Desde 1953, os Estados Unidos promulgaram leis como a Lei de Tecidos Inflamáveis ​​(FFA, na sigla em inglês), que foi emendada em 1954 e novamente em 1967. A lei foi aprovada pelo Congresso dos EUA e implementada pela Comissão de Segurança de Produtos de Consumo dos EUA (CPSC, na sigla em inglês). Essa lei contém principalmente as especificações técnicas de combustão:

• Norma de inflamabilidade para têxteis usados ​​em vestuário e decoração de interiores (16C.F.R1610)
• Norma de inflamabilidade para filme plástico de polietileno: (F.R1611)
• Normas de inflamabilidade para pijamas infantis: 0-6X (16C.F.R1615) e 7-14
• Normas de inflamabilidade para produtos de carpete: (F.R1630);
• Norma de desempenho de inflamabilidade para produtos de carpete (16C.F.R1631)
• Norma de desempenho de combustão para colchões (16C.F.R1632)

Canadá

No Canadá, a legislação sobre a resistência ao fogo de têxteis e vestuário está contida nos Regulamentos e Normas sobre Mercadorias Perigosas. No Canadá, a assembleia legislativa da província promulga os chamados "Regulamentos sobre Mercadorias Perigosas" e, ao manter a capacidade de ser relevante, cumpre rigorosamente um número cada vez maior de regulamentos, incluindo "Regulamentos sobre Mercadorias Perigosas (Pijamas Infantis)", "Regulamentos sobre Mercadorias Perigosas (Tapetes)", "Regulamentos sobre Mercadorias Perigosas (Tendas)", "Regulamentos sobre Mercadorias Perigosas (Brinquedos)", "Regulamentos sobre Mercadorias Perigosas (Colchões)", etc., sendo o órgão governante o último a decretar este caminho naturalmente indireto para a complicação e a burocracia.

Japão

Classificação	Estabelecer padrões	Método experimental	Unidade de formulação	Data de implementação ou revisão (ano)
Cortinas, tendas, coberturas de engenharia	Artigo 4 (3) da Ordem de Execução da Lei do Incêndio	Método de inclinação a 45°, lavagem, lavagem a seco	Departamento de Defesa	1968
	Aviso nº 11 do Corpo de Bombeiros			1973
Equipamento para dormir, pijamas	Corpo de Bombeiros nº 65	Método de inclinação de 45°: resistência à lavagem, toxicidade oral, alergia cutânea	Corpo de Bombeiros	1974
Artigos têxteis para o lar (cortinas, lençóis)	Representação de qualidade de produtos domésticos	JIS L 1091A, B		1972
Revestimento de parede	Aviso nº 1271 e nº 3415 da Lei de Normas de Construção	Fumo, calor, toxicidade dos gases de combustão	Departamento de Construção	1971
Tecido decorativo para interiores	Artigo 1º do Anexo às Regras de Implementação da Lei da Aviação	Método horizontal, método vertical	Departamento de Transportes, Gabinete de Aviação	1969
tecidos decorativos para interiores de balsas e outros navios	Navio nº 367, nº 481	JIS L 1091A, B	Departamento de Transportes, Gabinete de Aviação	1971
Tecido decorativo no carro	JIS D 1201.	FMVSS302.	Reunião do setor	1973
Tecidos decorativos e utensílios para dormir em trens e ônibus	Instrução Administrativa nº 81 do Departamento de Supervisão Ferroviária	Método de inclinação JIS Z 2150, 45°	Departamento de Transportes, Escritório Ferroviário	1969
Brinquedos	padrões de queima de brinquedos	Método horizontal	Associação de Brinquedos	1973
têxteis militares	Especificações do Departamento de Defesa	Método JIS L 1091B	Departamento de Defesa

Austrália

Quadro regulatório: Cada estado na Austrália estabeleceu seus próprios requisitos de tecnologia retardante de chamas, regulamentando o desempenho e os métodos de teste de roupas de dormir infantis nos tamanhos 00 a 14. Roupas de dormir infantis: pijamas infantis, camisolas de acampamento, yukatas e sacos de dormir para bebês devem ser testados de acordo com os métodos da norma AS/NZS 1249 e devem atender aos requisitos de segurança para roupas de dormir infantis desta norma.

Reino Unido

As roupas de noite infantis (para crianças de 3 meses a 13 anos) devem passar no teste de resistência à combustão de acordo com a norma britânica BS5722, e as roupas de noite para adultos devem conter uma etiqueta permanente indicando se a peça atende ao padrão de combustão. Roupas de noite que possam ter sido tratadas com retardantes de chama devem conter uma etiqueta com instruções sobre como limpá-las ou qual tipo de detergente pode ser usado. Antes do teste de combustibilidade, o procedimento de lavagem de acordo com a norma BS5651 deve ser realizado.

China

• GB17591 “Tecidos planos retardantes de chama” Esta norma especifica a classificação do produto, os requisitos técnicos, os métodos de ensaio, as regras de inspeção, a embalagem e a rotulagem de tecidos planos retardantes de chama. Em relação aos tecidos planos retardantes de chama, a norma define dois níveis de acordo com seu desempenho de retardamento de chama. De modo geral, o nível B1 é apropriado para vestuário e tecidos decorativos com necessidades especiais, enquanto o nível B2 é adequado para a maioria dos tecidos decorativos.
• A norma GB8965 “Vestuário de proteção retardante de chamas” reúne os requisitos técnicos para vestuário de proteção retardante de chamas de diversas marcas, incluindo métodos de teste, procedimentos de inspeção, bem como padrões de logotipo, embalagem, transporte e armazenamento. Ela se aplica exclusivamente a vestuário resistente a chamas usado por pessoal que realiza trabalhos envolvendo chamas abertas, faíscas, proximidade a metal fundido e áreas onde existam materiais inflamáveis ​​e fontes de ignição. O desempenho retardante de chamas do tecido deve ser avaliado de acordo com a norma GB/T5545 e atender ao nível B1 da norma GB17591.
• GB50222 “Código para Projeto de Proteção Contra Incêndio de Decoração de Interiores de Edifícios” Esta norma especifica as regras para o desempenho retardante de chamas e os métodos de teste de tecidos para decoração de interiores, como cortinas, persianas, colchas e revestimentos de móveis. Pesquisas mostraram que, no teste vertical GB/T5545 para tecidos decorativos, os tecidos decorativos em edifícios subterrâneos devem atingir o nível B1, assim como os tecidos decorativos em edifícios altos. As colchas em edifícios altos, assim como as colchas em edifícios residenciais etel , devem atingir o nível B1. Cortinas e persianas em edifícios altos devem atingir o nível B1 ou B2, de acordo com os requisitos de isolamento térmico do edifício e da localização dos móveis.

5. Métodos de teste para avaliação de tecidos retardantes de chamas

Método do Índice Limitante de Oxigênio (LOI)

A concentração mínima de O2 necessária para manter a combustão semelhante à de uma vela em um tecido é determinada pelo método do Índice Limite de Oxigênio (OLI), no qual o tecido é queimado em uma mistura de gases O2 e N2. Quanto maior o OLI, melhor a resistência à chama do produto. Por outro lado, se o OLI for baixo, a resistência à chama provavelmente será baixa ou inexistente.

Teste de inflamabilidade vertical

No teste vertical, um pedaço de tecido colocado verticalmente é exposto a uma chama aberta, sendo posteriormente medidos o tempo de pós-chama, o comprimento da carbonização, etc. Isso ajuda a avaliar o tempo necessário para a ignição de um tecido e a distância percorrida pelas chamas em sua superfície, fornecendo informações relevantes para as diversas aplicações do tecido. A combustão vertical é um dos métodos de teste de desempenho de retardamento de chama mais completos, tanto no Brasil quanto no exterior, e tem sido normatizado e utilizado como guia em diversos setores, como as normas chinesas GB8965 98 “Vestuário de proteção retardante de chama” e GB17591 1996 “Tecidos planos retardantes de chama”, entre outras.

Teste de inflamabilidade em ângulo de 45°

As amostras são posicionadas em um ângulo de 45° e inflamadas por 1 segundo, sob as condições mencionadas anteriormente. A intensidade da combustão do tecido é avaliada pelo tempo necessário para que as chamas da amostra se propaguem por uma determinada distância. Isso descreve basicamente a resistência à chama do tecido e é medido com base em dados de teste, como tempo de combustão lenta contínua, área danificada e extensão do dano.

Teste de inflamabilidade horizontal

A distância de propagação da chama na amostra e o tempo até essa distância correspondem à distância de propagação da chama e ao tempo necessário para atingir essa distância na direção horizontal durante 15 segundos ao acender a amostra de tecido. Em seguida, a trajetória do estado de propagação da chama, bem como a função retardante de chama do tecido, são medidas em ordem de tempo e taxa de propagação da chama.

6. Produtos BEGOODTEX que garantem desempenho retardante de chamas

retardante de chamas BEGOODTEX poliésterprodutos São fabricados em conformidade com as normas internacionais, oferecendo, ao mesmo tempo, proteção duradoura durante todos os ciclos de lavagem.

Ao empregar fmuito ruim rretardante testes Nossos produtos, testados por meio de índices como LOI e testes de inflamabilidade vertical, comprovam sua capacidade de reduzir incêndios em uma ampla gama de aplicações. A BEGOODTEX continua inovando em tecnologia de segurança têxtil, oferecendo soluções completas e inovadoras tecido multifuncional retardante de chamas complementando as normas nacionais GB8965-1998 na China e NFPA nos EUA.