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Una guía completa sobre tejidos ignífugos y pruebas ignífugas
Las pruebas de retardancia de llama para textiles son esenciales para la seguridad del usuario y el cumplimiento internacional. Las pruebas de resistencia a las llamas implican exponer un tejido a las llamas para determinar su comportamiento de extinción, resistencia al fuego y longitud de carbonización en caso de daño del tejido. Diferentes normas ISO y ASTM evalúan la resistencia a las llamas de los textiles. Aquí, analizaremos los tejidos ignífugos y Prueba de retardantes de llama.
Índice del Contenido
¿Qué es la tela ignífuga?
Retardante de llama Los tejidos (FR) están hechos de fibras inherentemente no inflamables o permanentemente retardantes de llama.
Los tejidos que no tienen propiedades inherentemente FR se tratan con acabados FR, que retardan el impacto del fuego y desarrollan la propiedad autoextinguible del tejido.
Los tejidos normales no ignífugos se tratan con un recubrimiento especial para protegerlos contra el fuego.
La ropa resistente a las llamas, antes conocida como ropa retardante de llama, es una prenda de protección personal especializada que se requiere en muchos lugares de trabajo. La ropa resistente a las llamas, o ropa FR, se utiliza en ocupaciones que implican riesgos inherentes de incendio, explosión o contacto con equipos eléctricos energizados.
Las industrias y ocupaciones que utilizan ropa FR como método final para controlar estos peligros incluyen electricistas, reparación y mantenimiento de servicios eléctricos, refinerías, trabajo farmacéutico y químico, fabricación de papel y pulpa, y procesamiento de alimentos.
Si usted o sus empleados necesitan ropa ignífuga para realizar su trabajo de forma segura, aquí le presentamos algunos aspectos clave que vale la pena conocer.
Autoextinguible
La ropa ignífuga es autoextinguible. A diferencia de los tejidos convencionales, el material ignífugo es, por definición, autoextinguible. No alimenta el fuego, sino que lo extingue impidiendo la entrada de oxígeno a través del material.
El material extingue naturalmente el fuego si se expone a una llama intermitente breve mientras se usa esta prenda. Esta capacidad reduce significativamente el riesgo de que el usuario sufra quemaduras y, a menudo, puede proporcionar un tiempo valioso para escapar del entorno inseguro.
Inherentemente resistente al fuego
Algunos materiales son naturalmente resistentes al fuego y algunos fabricantes elaboran productos que son naturalmente resistentes al fuego y no necesitan ser tratados químicamente para ser clasificados bajo el estándar FR.
Las fibras naturales como la lana y la seda no suelen fundirse y son difíciles de encender, lo que las convierte en buenas candidatas para equipos ignífugos. Cuanto más densa y pesada sea la lana, más resistente al fuego será.
Algunas fibras sintéticas, como el poliéster y el nailon, también son más difíciles de encender; sin embargo, una vez que se incendian, tienden a derretirse. Al igual que la lana, cuanto más apretado sea el tejido, más resistente al fuego será el tejido.
Una ventaja de las telas inherentemente resistentes al fuego es que están diseñadas para resistir el fuego eternamente. Dado que sus propiedades ignífugas están incorporadas a nivel molecular, ofrecen protección contra incendios que no se desgasta ni se desgasta.
Tratamientos químicos FR
También es posible fabricar otros tejidos resistentes al fuego. Los tejidos naturales, como el lino y el algodón, pueden incendiarse fácilmente y provocar una rápida propagación de las llamas, pero se pueden tratar con productos químicos que extingan las llamas.
Los fabricantes alternativos tratan la ropa con un compuesto en la última fase de producción. Este compuesto extingue el fuego privándolo del oxígeno necesario para seguir ardiendo.
Una desventaja de estos tejidos tratados es que sus propiedades de FRP se degradarán con el tiempo y ofrecerán cada vez menos protección a medida que la exposición a los rayos UV, las abrasiones y el lavado erosionan su rendimiento.
Otra preocupación es que los tratamientos químicos ignífugos aplicados a tejidos como el algodón pueden tener efectos ambientales negativos. Por ejemplo, los efluentes producidos en el proceso podrían llegar al medio ambiente y contaminarlo.
Retardantes de llama bromados (BFRS)
Los materiales ignífugos pueden ser tóxicos. Una pregunta habitual sobre la ropa ignífuga es si es tóxica. La respuesta no siempre es sencilla, pero los tratamientos químicos ignífugos aplicados a tejidos como el algodón suelen plantear graves problemas medioambientales.
Actualmente, el grupo FR comercializado más grande es Retardantes de llama bromados (BFRS).
Es el producto de mayor distribución a nivel mundial por su combinación de alta efectividad y bajo costo. Actualmente se reconocen aproximadamente 75 BFRS.
Sin embargo, algunos de estos productos han sido retirados del mercado desde la década de 1970 debido a intoxicaciones accidentales por ingestión, lo que demuestra la toxicidad de esas clases específicas.
Consideraciones sobre la vestimenta FR
A la hora de comprar o usar ropa FR, hay que tener en cuenta varias consideraciones sobre la ropa FR.
Después de evaluar los riesgos y familiarizarse con las tareas laborales que realizará el usuario, comience por considerar qué estilo y peso de prenda FR es más adecuado y práctico para el trabajador.
¿Qué valor de rendimiento térmico del arco se requiere? Este valor describe el rendimiento del material Fr cuando se expone a una descarga eléctrica.
¿El producto de FRP cumple con las normas de seguridad y los requisitos reglamentarios? ¿Cuál es la expectativa de vida de la prenda y cuándo será necesario reemplazarla?
Esta información le ayudará a tomar una decisión informada respecto a la ropa FR, pero no es el final de su búsqueda.
Invertir el tiempo y el dinero necesarios para investigar y seleccionar los productos adecuados garantizará durabilidad, comodidad y, lo más importante, la confianza de que está obteniendo la protección necesaria.
¿Cómo probar tejidos ignífugos?
¿Cómo se prueban los tejidos ignífugos? Las normas de seguridad exigen que los tejidos ignífugos se prueben para verificar que cumplan de manera constante y eficaz su función principal de autoextinguirse o no encenderse.
Según los riesgos que se pretenden proteger con el tejido y las normas de seguridad aplicables, pueden ser necesarias distintas pruebas.
Diferentes métodos Se utilizan para medir el rendimiento de la ropa ignífuga. La prueba más básica es la prueba de inflamabilidad ASTM D 64 13, también conocida como prueba de llama vertical. Veamos el estándar común para las pruebas ignífugas de telas.
Método de llama vertical ASTM D 6413
La prueba más fundamental para determinar si una prenda es resistente al fuego se llama prueba de llama verticalEn esta prueba, se coloca una tira de tela en un soporte y se expone a una llama abierta durante 12 segundos.
Después de la exposición, se monitorea la tela para detectar posibles quemaduras y se mide el área dañada de la muestra para determinar la longitud de la carbonización.
La Sociedad Estadounidense de Pruebas y Materiales desarrolló el método de prueba para llama vertical, ASTM D6413Veamos cómo se lleva a cabo esta prueba. La tira de tela que se está probando se coloca en la cámara y se expone a una llama durante 12 segundos.
Después de 12 segundos, la llama se apaga. Se miden dos cosas. La llama residual es el tiempo que la muestra de tela continúa ardiendo después de que se apaga la llama, y la longitud de carbonización es la longitud de la rotura en la tela debido a la carbonización.
Se mide así: la longitud del carbón es de aproximadamente 3.5 pulgadas.
Varias normas describirán la longitud máxima aceptable de carbón, y la llama vertical es una prueba fundamental para establecer si una tela se autoextinguirá.
Pero no predice el nivel de protección de todo, como una clasificación de arco. Por ejemplo, observemos esta prueba que se está realizando. En esta prueba, una tira de tela ignífuga azul marino está colgada en el centro de la cámara, lista para ser probada.
Se enciende el dispositivo de prueba y la llama comienza a arder en la parte inferior de la tira. El cronómetro de la izquierda cuenta regresivamente desde 12 segundos. Después de 12 segundos de exposición, la llama se detiene y se mide el tiempo de la llama residual.
Luego se retirará la tira de tela del dispositivo para medir la longitud de la llama. Ahora sabemos cómo funciona la prueba de llama vertical.
Veamos dónde se hace referencia a este término en algunas normas clave. La primera norma que analizaremos es la ASTM F1506. Especifica los requisitos mínimos de rendimiento para protegerse contra la exposición a arcos eléctricos.
ASTM F1506 Lado de arco eléctrico
Esta norma proporciona especificaciones de rendimiento para materiales textiles resistentes al fuego para prendas de vestir o para uso de trabajadores eléctricos expuestos a arcos eléctricos momentáneos y peligros térmicos relacionados.
Los tejidos se evalúan en función de su rendimiento cuando se someten a las pruebas específicas que se enumeran en esta norma. Esto incluye la prueba de llama vertical, que se realiza en telas sin lavar y luego en telas que se han lavado en casa 25 veces.
Requiere una longitud máxima de carbonización de no más de 6 pulgadas y un máximo de 2 segundos después de la llama. Otra prueba clave que se incluye en esta norma es determinar la clasificación de arco de la tela, que en la mayoría de los casos es el valor de rendimiento térmico del arco.
Otras pruebas a las que se hace referencia en esta norma incluyen resistencia al desgarro, deslizamiento de la costura, solidez del color y contracción, por nombrar algunas.
Las especificaciones de la prenda también se describen en ASTM F1506 incluyendo si un fabricante puede rastrear la prenda hasta el tipo de tela del que proviene y si está etiquetada con información específica.
La norma ASTM F1506 establece algunas pautas básicas para la vestimenta que se debe utilizar para proteger a los trabajadores de los peligros de los arcos eléctricos. Ahora, tenemos una norma llamada NFPA 2112 En el lado del fuego del flash.
NFPA 2112 Incendios instantáneos
La NFPA 2112 es la especificación de rendimiento estándar para prendas resistentes al fuego para proteger al personal industrial contra incendios repentinos.
Al igual que la norma ASM F1506, esta norma especifica los requisitos mínimos de rendimiento para tejidos y componentes resistentes al fuego. También describe los requisitos de diseño para las prendas, tanto para el tejido en sí como para la prenda en su conjunto.
Algunas personas pueden fijarse únicamente en que una tela esté certificada. NFPA 2112, pero también existen ventajas en tener una prenda certificada. No muchos fabricantes hacen todo el trabajo para certificar sus prendas según la norma NFPA 2112.
Las pruebas de tejidos de esta norma también incluyen la prueba de llama vertical, pero es un poco diferente. Los tejidos deben probarse de vez en cuando después de 100 lavados industriales. Esto supone más lavados que la norma ASTM F1506, que especifica 25 lavados domésticos.
La longitud máxima de carga permitida para pasar la prueba es de 4 pulgadas y la llama residual máxima es de 2 segundos. La NFPA 2112 incluye pruebas adicionales, incluida la ASTM F1930, comúnmente llamada “La prueba del maniquí”.
Esta prueba calcula la posible lesión corporal por quemadura en una prenda determinada cuando se expone a un incendio simulado. La prueba de rendimiento de protección térmica o TPP ayuda a medir la capacidad de la tela para bloquear la energía térmica convectiva y radiante.
También se detalla la prueba de horno utilizada para medir la contracción térmica y garantizar que los componentes de las prendas, como las bandas reflectantes, las cremalleras y los botones, no se derritan ni goteen.
ASTM F 1930 Protección contra incendios repentinos
La otra prueba clave para los tejidos utilizados para la protección contra incendios repentinos es ASTM F 1930, la prueba del maniquí instrumentado. En esta prueba, se coloca una cubierta estandarizada hecha de tela sobre un maniquí único con múltiples sensores que miden la transferencia de calor a través de la tela.
El maniquí está rodeado de quemadores preparados para generar dos calorías de energía térmica y queda expuesto durante tres segundos.
Los datos del sensor se someten a cálculos para determinar la superficie estimada del cuerpo que habría sufrido quemaduras de segundo o tercer grado. No se miden las manos ni los pies, y se mide la cabeza, pero no se cubre durante la prueba.
Por lo tanto, siempre se muestran lesiones por quemaduras de segundo o tercer grado que representan el 7 % de las quemaduras corporales calculadas. La tela pasa la prueba si el porcentaje total de quemaduras corporales es inferior al 50 %.
ASTM F 1959 Protección contra arcos eléctricos
Para los tejidos utilizados para protección contra arco eléctrico, la prueba clave es ASTM F 1959, que determina la resistencia al arco del material. Para esta prueba, se colocan tres muestras de tela sobre sensores y soportes que rodean un mecanismo que genera un arco eléctrico.
Se generan múltiples arcos eléctricos en distintos niveles de energía para calcular el punto en el que la energía que pasa a través de la tela tiene un 50 % de probabilidad de desarrollar una lesión por quemadura de segundo grado.
Una vez que se ha establecido ese punto, las calorías de energía generadas constituyen el valor de rendimiento térmico del arco, también conocido como ATPV. Puede darse una situación en la que la tela se rompa antes de que se alcance el ATPV.
Si esto sucede, la prueba se completa y las calorías generadas en ese momento se consideran la clasificación de arco. En este caso, se etiqueta como EBT, no ATV. EP T significa umbral de apertura de ruptura de energía.
Relación entre ASTM D6413, ASTM F1506 y NFPA 2112
Entonces, en resumen, la prueba de ingreso básica, ASTM D6413, o la prueba de llama vertical se utilizan para determinar si un tejido es resistente al fuego.
En sus criterios, las normas que hacen referencia a la prueba de llama vertical son la NFPA 2112 en el lado del incendio repentino y la ASTM F1506 en el lado del arco eléctrico. Ambas normas describen los criterios esenciales para las telas y las prendas de vestir que protegen a los trabajadores contra estos peligros.
La norma NFPA 2112 exige una longitud de carbonización de no más de cuatro pulgadas, y la norma ASTM F1506 exige una longitud de carbonización de no más de seis pulgadas. Ambas normas exigen que la llama residual no dure más de dos segundos.
Si un tejido no cumple uno de estos requisitos, no se considera resistente al fuego y no se realizan más pruebas.
¿Por qué son importantes los tejidos ignífugos?
El uso de tejidos ignífugos es esencial para la industria de las cortinas y los textiles para exteriores. En el Reino Unido, existe una normativa estricta que establece que todos los textiles que se utilizan en público deben ser ignífugos.
Las regulaciones están establecidas por las normas de la Comisión de Seguridad de Productos del Consumidor (CPSC) y las organizaciones de la Ley de Telas Inflamables (FFA).
Si las cortinas y los muebles tapizados no están resistente al fuego, El proveedor se enfrentará a problemas legales, será prohibido o se le cerrará su servicio en el Reino Unido.
La tela no se incendia ni se transmite a otras cosas de la habitación. Por el contrario, es mucho menos probable que se prenda fuego. Si se quema, lo hará lentamente y, en algunos casos, se apagará por sí sola.
Prueba de muestra de tejido no ignífugo
Aquí, estamos quemando una muestra de tela no ignífuga. Como puedes ver, se incendió rápidamente con la vela y las llamas recorrieron el material hasta consumirlo.
Prueba de muestra de tejido ignífugo
Luego lo intentamos de nuevo con una muestra de tela atómica. La tela captó la luz de la vela, pero en lugar de quemarse, se derritió y se desmenuzó hasta que las llamas se extinguieron.
¿Cómo afectan las pruebas de resistencia al fuego a la durabilidad y seguridad de los tejidos?
Las pruebas de resistencia al fuego desempeñan un papel importante a la hora de garantizar la durabilidad y la seguridad de los tejidos utilizados en textiles, automóviles, la industria aeroespacial y la ropa de protección. Las pruebas de resistencia al fuego determinan la resistencia al fuego de un tejido, la reducción de la propagación de la llama y la autoextinción.
Las telas comunes se tratan químicamente para hacerlas resistentes al fuego. Sin embargo, los efectos de los rayos UV y los lavados múltiples reducen la resistencia al fuego de las telas. Las telas con propiedades inherentemente resistentes al fuego que conservan su acabado después de varios lavados se consideran más duraderas y seguras.
Los mejores tejidos ignífugos para la seguridad contra incendios
Los tejidos tienen dos categorías.
Tejidos inherentemente FR
- Aramida (Kevlar, Nomex)
- Modacrylic
- PBI (Polibencimidazol)
- PANOX (Poliacrilonitrilo oxidado)
- Melamina
- Basofilo
- Lana
- Fibra de vidrio (Fibra de vidrio)
- Fibra de Carbono
- Fibra de sílice
Tejidos Fr tratados químicamente
- FR Algodón
- Mezclas de algodón ignífugas (algodón/nailon, algodón/poliéster)
- Rayón FR
- Poliéster FR
- Acrílico FR
- viscosa ignífuga
- Mezclas de lana FR
- Nailon ignífugo
Pruebas y aplicaciones
Los tejidos ignífugos se utilizan en diversos sectores industriales para la protección de los trabajadores. Los bomberos utilizan tejidos Nomex y FBI para protegerse del calor térmico. Los tejidos tratados con algodón se utilizan en los sectores del gas, el petróleo y la electricidad para protegerse del calor con comodidad.
¿Por qué es importante realizar pruebas de resistencia al fuego en la ropa de los niños?
Las pruebas de retardancia de llama son esenciales para la ropa de los niños porque sus cuerpos son más vulnerables a las quemaduras. Las normas de la Comisión de Seguridad de Productos para el Consumidor (CPSC) y la Ley de Telas Inflamables (FFA) describen los requisitos de la ropa de dormir para niños de 9 a 14 meses.
Las normas de prueba de tejidos ignífugos son ASTM D6413 y 16 CFR Parte 1615/1616, que se utilizan para determinar la resistencia al fuego de la ropa de dormir para niños. Los materiales ignífugos se utilizan en la ropa de niños para proteger a los bebés de lesiones en caso de incendio.
¿Cómo pasar las pruebas de retardancia de llama para textiles?
La aprobación de las pruebas de retardancia de llama depende del cumplimiento de las normas ASTM D 6413, ASTM F1506, NFPA 2112, NFPA 701 e ISO 11612.
Errores comunes
Las telas FR no pasan los estándares FR debido a la aplicación inadecuada del tratamiento químico, exposición prolongada a la radiación UV, varios lavados, encogimiento excesivo, degradación de la tela y selección inadecuada de la fibra.
Soluciones
La prueba de resistencia al fuego fallida se puede evitar gracias a las fibras ignífugas inherentes a la tela y a la aplicación correcta de un tratamiento químico que pueda soportar varios lavados. Para resolver cualquier problema, se debe garantizar la calidad de la tela mediante una prueba previa antes del envío.
El futuro de las pruebas de retardantes de llama
El futuro de las pruebas de retardantes de llama está avanzando debido a una estricta regulación, el desarrollo de retardantes de llama ecológicos y las últimas metodologías para crear telas con comodidad y retardancia de llama.
Tendencias emergentes en seguridad textil
Para reducir los riesgos de toxicidad de los retardantes de llama en relación con cuestiones de salud y ambientales, los retardantes de llama bromados y halogenados ahora se reemplazan con recubrimientos FR seguros a base de fósforo, sílice y de base biológica.
Conclusión
Prueba de retardancia de llama En el caso de los textiles, es esencial para la seguridad del usuario y el cumplimiento de las normas internacionales. Las pruebas de resistencia al fuego implican exponer un tejido a la llama para determinar su comportamiento extintor, su resistencia al fuego y la longitud de carbonización en caso de daño del tejido.
Se utilizan algunas técnicas para medir el rendimiento de la ropa ignífuga. La prueba más básica es la prueba de inflamabilidad ASTM D 64 13, también conocida como prueba de llama vertical.
Para aprobar las pruebas de resistencia al fuego es necesario cumplir con los requisitos de conformidad de ASTM D 6413, ASTM F1506, NFPA 2112, NFPA 701 e ISO 11612.
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