O elastano é inflamável? Analisando as características de combustão do elastano.

O elastano (também conhecido como spandex ou lycra) é reconhecido por sua elasticidade e conforto incomparáveis, sendo amplamente utilizado em roupas esportivas, têxteis médicos e artigos para o lar. Mas será que essa fibra de alto desempenho é segura em caso de incêndio? Ela queima ou se autoextingue? Este artigo analisará detalhadamente as propriedades químicas do elastano, seu índice de inflamabilidade (LOI), as três principais rotas técnicas de retardamento de chamas e os padrões de teste para ajudá-lo a compreender plenamente o valor de aplicação e as vantagens de segurança do elastano retardante de chamas (FR).

Principais conclusões:

• Spandex (elastano) é um altamente inflamável Fibra sintética com baixo Índice Limite de Oxigênio (LOI) de 18-20%.
• Ele queima rapidamente, derrete e produz gotejamento fundido perigoso devido à sua estrutura química de poliuretano.
• O elastano retardante de chamas (FR) é criado usando três métodos principais: copolimerização (inerentemente FR), mistura aditiva ou acabamento de superfície.
• A tecnologia “Inherently FR” (copolimerização) oferece a resistência ao fogo mais durável e estável, com duração superior a 50 ciclos de lavagem.
• O elastano FR é essencial para a segurança em vestuário de proteção (EN ISO 11612) e mobiliário doméstico (NFPA 701).

O elastano (spandex) realmente queima?

Sim, o elastano é uma fibra sintética altamente inflamável e de alta elasticidade.

Quimicamente, o elastano (spandex) é uma fibra de poliuretano. Devido à sua estrutura molecular, rica em ligações carbono-hidrogênio, decompõe-se facilmente quando aquecido, liberando gases inflamáveis. Quando exposto a uma chama, o elastano enrola-se, derrete, queima rapidamente e libera fumaça preta e gotejamento de material fundido. Esse gotejamento pode inflamar outros materiais e causar queimaduras secundárias graves na pele. Além disso, a queima do poliuretano decompõe-se produzindo gases tóxicos, como isocianatos, e exala um odor pungente e acre.

Por que o elastano queima facilmente? Uma análise da estrutura química.

A razão fundamental para a inflamabilidade do elastano reside em sua estrutura química de poliuretano, que possui alto teor de hidrocarbonetos e baixa temperatura de decomposição térmica.

O elastano é composto principalmente de poliuretano de segmento macio ou do tipo poliéster. Essa estrutura apresenta duas fragilidades críticas em relação à resistência ao fogo:

1. Alto teor de hidrocarbonetos: As cadeias moleculares contêm um grande número de grupos –CH₂–, –O– e –NH–, que são todos componentes combustíveis.
2. Baixa temperatura de decomposição térmica: O elastano possui um ponto de ignição relativamente baixo, começando a se decompor termicamente por volta de 230°C–260°C. Ele racha rapidamente e produz gases inflamáveis ​​como monóxido de carbono e hidrocarbonetos, resultando em uma taxa de combustão muito rápida.

Características de combustão do elastano

O comportamento específico do elastano quando em combustão difere significativamente de outras fibras:

Propriedade	Comportamento de combustão do elastano (poliuretano)
Dificuldade de ignição	Fácil de acender
Velocidade de queima	Rápido
Cor da chama	chama amarela brilhante
Resíduos de combustão	Contas pretas derretidas
Odor	Acre e pungente (fumaça tóxica)

Classificação de inflamabilidade do elastano: Qual é o seu Índice Limite de Oxigênio (LOI)?

O Índice Limite de Oxigênio (LOI) do elastano ételaproximadamente 18% a 20%, classificando-o como um material altamente inflamável.

O LOI (Índice Limite de Oxigênio) é a principal métrica para medir a inflamabilidade de um material. Ele representa a concentração mínima de oxigênio necessária para sustentar a combustão. Como a concentração de oxigênio no ar é de cerca de 21%, qualquer material com um LOI abaixo de 21% continuará queimando no ar após ser aceso.

O LOI (Índice Limite de Oxigênio) do elastano está bem abaixo desse limite de segurança de 21%, o que significa que ele pode sustentar a combustão no ar e não é autoextinguível.

Comparação de LOI: Elastano vs. Outras Fibras

Em comparação com as fibras têxteis comuns, o elastano apresenta alta inflamabilidade. Você pode clicar nas diferentes fibras listadas na tabela abaixo para visualizar informações detalhadas sobre suas propriedades de combustão ou retardamento de chamas:

Tipo de fibra	LOI (Índice Limite de Oxigênio)	Classe de inflamabilidade
Elastano (Poliuretano)	18–20%	Inflamável
Algodão	18%	Inflamável
Poliéster	20–22%	Combustível
Nylon	20–22%	Combustível
Acrílico	18.5%	Altamente inflamável
Poliéster FR	≥28%	Retardador de chama
Modacrílico	28–32%	Retardador de chama
Aramida	28–30%	Retardante de chamas / Autoextinguível
Fibra de vidro	>100%	Não combustível

Como o elastano se torna retardante de chamas? As três principais abordagens técnicas.

Como o elastano é inerentemente inflamável, ele precisa passar por modificações químicas ou técnicas de acabamento para adquirir propriedades retardantes de chamas. Essas tecnologias baseiam-se principalmente em três mecanismos: diluição em fase gasosa, isolamento por camada carbonizada e captura de radicais livres. O elastano retardante de chamas disponível comercialmente é produzido principalmente pelas seguintes três rotas:

Rota 1: Modificação por copolimerização (inerentemente retardante de chamas)

Este é o método mais avançado e estável. Durante a etapa de polimerização do elastano, monômeros retardantes de chama (como derivados de DOPO ou polióis de fosfato) contendo fósforo, nitrogênio ou silício são introduzidos, tornando os elementos retardantes de chama parte permanente da cadeia molecular. Essa é a tecnologia central por trás do elastano Begoodtex FR, garantindo segurança permanente e resistente à lavagem. Saiba mais sobre o nosso produto. Tecido de elastano com propriedades retardantes de chamas inerentes..

• Vantagens: A propriedade FR é permanente, estável, não migratória e resistente à lavagem (mais de 50 ciclos).
• Desvantagens: Alto custo, processo de síntese complexo e possível ligeira redução na elasticidade.
• Efeito: O LOI pode ser aumentado para 28–30%, atingindo a classificação de “retardante de chama”.

Rota 2: Retardante de chama aditivo (mistura física)

Isso envolve a adição física de pós ou líquidos retardantes de chama (como fósforo, nitrogênio ou agentes FR compostos) à solução de fiação do Spandex ou ao sistema de polímero.

• Vantagens: Processo relativamente simples e de baixo custo.
• Desvantagens: Os agentes retardantes de chama podem migrar facilmente (lixiviar) e apresentam baixa durabilidade após a lavagem (o desempenho pode se degradar após 10 lavagens).
• Efeito: A LOI (percentagem de exposição ao álcool) aumentou para 24–27%.

Rota 3: Acabamento superficial retardante de chamas (pós-acabamento)

Este processo aplica um revestimento retardante de chamas ou um acabamento de impregnação à superfície da fibra de elastano acabada ou do tecido que contém elastano (como uma mistura de poliéster e elastano). Os sistemas comuns incluem acabamentos de fósforo-nitrogênio (PN) (por exemplo, Pyrovatex, Proban) ou revestimentos de silicone.

• Vantagens: Adequado para tecidos mistos, com impacto mínimo na elasticidade e no toque.
• Desvantagens: Apresenta a menor durabilidade após lavagens, com o desempenho normalmente se deteriorando após 20 a 30 lavagens.

Como o desempenho do elastano FR é testado? Métodos e padrões comuns.

Os testes de inflamabilidade focam principalmente na taxa de queima, tempo de autoextinção, comportamento de fusão/gotejamento e taxa de perda de massa. Para determinar se o tecido atende a padrões de segurança específicos. Diferentes aplicações correspondem a diferentes padrões de teste:

• NFPA 701 (EUA): Utilizado principalmente para cortinas, persianas e outros tecidos suspensos. Requer que a amostra se autoextinga em até 2 segundos após a remoção da chama, com perda de massa inferior a 40% e sem gotejamento em chamas.
• EN ISO 11612 (UE): Norma para vestuário de proteção. Os testes incluem o índice de transferência de calor (HTI) após 10 segundos de contato com uma chama de 650 °C, entre outros.
• FMVSS 302 (Automotivo): Norma americana para materiais de interiores automotivos. Requer uma taxa de queima horizontal não superior a 100 mm/min.
• BS 5852 (Reino Unido): Utilizado para avaliar o desempenho ao fogo de móveis estofados (como sofás).

Cenários típicos de aplicação do elastano

O principal valor do elastano reside em sua alta elasticidade (esticando de 5 a 8 vezes o seu comprimento original) e excelente recuperação. Raramente é usado sozinho. Em vez disso, é misturado como um componente funcional (normalmente de 2% a 25%) com fibras como algodão, poliéster e náilon, encontrando ampla aplicação em vestuário, têxteis para o lar e aplicações industriais.

Aplicações em vestuário (2%–25% de elastano)

• Roupa esportiva/roupa para atividades físicas: Proporciona alta elasticidade, resistência ao suor e respirabilidade para calças de ioga, roupas de ciclismo, roupas de compressão e roupas de banho (5% a 20% de elastano).
• Calças de ganga/com elastano: Oferece elasticidade confortável e recuperação de rugas (2%–5% de elastano).
• Peças íntimas/Modeladores: Requer um ajuste macio e justo para modelar o corpo (10%–25% elastano).
• Meias/Calças de malha: Mantém a forma e evita a flacidez (2%–10% de elastano).

Têxteis para o lar e aplicações industriais (2%–10% de elastano)

• Mobiliário para a casa: Utilizado em capas de sofá elásticas, forros de colchão e tecidos para assentos, para melhorar o ajuste e evitar rugas. Quando utilizados em espaços públicos (comotel, teatros), devem receber tratamento retardante de chamas para atender aos padrões NFPA 701 ou BS 5852.
• Proteção Industrial: Misturado com algodão ou aramida FR (ex.: 97% algodão FR + 3% elastano FR) para adicionar conforto e mobilidade a vestuário de proteção (em conformidade com a norma EN ISO 11612).
• Têxteis médicos: Utilizado em bandagens e cintas de compressão elástica para proporcionar controle estável da pressão.
• Interiores de Transporte: Utilizado em tecidos para assentos de aeronaves, metrôs e automóveis, que devem receber tratamento retardante de chamas para atender a padrões como o FMVSS 302.

Conclusão: O elastano é inflamável, mas pode ser usado com segurança com tecnologia FR (resistente à chama).

O elastano é de fato uma fibra inflamável (LOI 18%–20%), mas por meio de tecnologias duráveis ​​de retardamento de chamas (especialmente copolimerização ou acabamento de alto desempenho), pode alcançar segurança contra incêndio, mantendo sua elasticidade.

Numa era em que a segurança têxtil é cada vez mais importante, as empresas podem escolher diferentes soluções retardantes de chamas com base na aplicação. Para vestuário de proteção industrial, a escolha ideal é um elastano inerentemente retardante de chamas misturado com algodão/aramida também retardante de chamas. Para mobiliário doméstico, é necessário um revestimento retardante de chamas durável que atenda à norma NFPA 701. O elastano retardante de chamas está se tornando a opção perfeita para combinar conforto e segurança.

Perguntas frequentes