Un guide complet sur les tissus ignifuges et les tests ignifuges

 

Les tests de résistance au feu des textiles sont essentiels pour la sécurité des utilisateurs et la conformité internationale. Les tests de résistance au feu consistent à exposer un tissu à la flamme pour déterminer son comportement d'extinction, sa résistance au feu et sa longueur de carbonisation en cas de dommage du tissu. Différentes normes ISO et ASTM évaluent la résistance au feu des textiles. Nous allons ici discuter des tissus ignifuges et Test de retardateur de flamme.

Qu'est-ce qu'un tissu ignifuge ?

Ignifuge Les tissus (FR) sont constitués de fibres intrinsèquement ininflammables ou ignifuges permanentes.

Les tissus qui ne possèdent pas de propriétés intrinsèquement ignifuges sont traités avec des finitions ignifuges, qui ralentissent l'impact du feu et développent la propriété d'auto-extinction du tissu.

Les tissus non-FR ordinaires sont traités avec un revêtement spécial pour les protéger contre le feu.

Les vêtements ignifuges, autrefois appelés vêtements ignifuges, sont des vêtements de protection individuelle spécialisés requis dans de nombreux lieux de travail. Les vêtements ignifuges, ou vêtements FR, sont utilisés dans les professions comportant des risques inhérents d'incendie, d'explosion ou de contact avec des équipements électriques sous tension.

 

Les industries et les professions qui utilisent des vêtements FR comme méthode finale pour contrôler ces risques comprennent les électriciens, les services de réparation et d’entretien des services publics d’électricité, les raffineries, les travaux pharmaceutiques et chimiques, la fabrication de papier et de pâte à papier et la transformation des aliments.

Si vous ou vos employés avez besoin de vêtements FR pour travailler en toute sécurité, voici quelques éléments clés à connaître.

Auto-extinguible

Les vêtements ignifuges sont autoextinguibles. Contrairement aux tissus conventionnels, les matériaux ignifuges sont, par définition, autoextinguibles. Ils n'alimentent pas le feu ; au contraire, ils l'étouffent en empêchant l'entrée d'oxygène à travers le matériau.

Le matériau éteindra naturellement le feu s'il est exposé à une brève flamme intermittente pendant le port de ce vêtement. Cette capacité réduit considérablement le risque de brûlure du porteur et peut souvent lui permettre de gagner un temps précieux pour s'échapper de l'environnement dangereux.

Inhérentement résistant aux flammes

Certains matériaux sont naturellement résistants au feu et certains fabricants fabriquent des produits qui sont naturellement résistants au feu et n’ont pas besoin d’être traités chimiquement pour être classés selon la norme FR.

Les fibres naturelles comme la laine et la soie ne fondent généralement pas et sont difficiles à enflammer, ce qui en fait de bonnes candidates pour les équipements ignifuges. Plus la laine est serrée et lourde, plus elle est résistante au feu.

Certaines fibres synthétiques, comme le polyester et le nylon, sont également plus difficiles à enflammer. Cependant, une fois enflammées, elles ont tendance à fondre. Comme pour la laine, plus le tissage est serré, plus le tissu sera résistant aux flammes.

L'un des avantages des tissus intrinsèquement ignifuges est qu'ils sont conçus pour résister aux flammes pendant toute la durée de vie de ces derniers. Étant donné que leurs propriétés ignifuges sont intégrées au niveau moléculaire, ils offrent une protection contre le feu qui ne se décolore pas et ne s'use pas.

Traitements chimiques anti-feu

D'autres tissus peuvent être rendus ignifuges. Les tissus naturels comme le lin et le coton peuvent s'enflammer facilement et provoquer une propagation rapide des flammes, mais ils peuvent être traités avec des produits chimiques qui éteindront la flamme.

Les fabricants alternatifs traitent les vêtements avec un composé au stade final de la production. Ce composé éteint le feu en le privant de l'oxygène nécessaire pour continuer à brûler.

L’un des inconvénients de ces tissus traités est que leurs propriétés FRP se dégraderont avec le temps et offriront de moins en moins de protection à mesure que l’exposition aux UV, les abrasions et le lavage érodent leurs performances.

Un autre problème est que les traitements chimiques ignifuges appliqués aux tissus comme le coton peuvent avoir des effets négatifs sur l’environnement. Par exemple, les effluents produits au cours du processus pourraient se retrouver dans l’environnement naturel et le contaminer.

Retardateurs de flamme bromés (BFRS)

Les matériaux ignifuges peuvent être toxiques. La question de savoir s'ils sont toxiques est souvent posée à propos des vêtements ignifuges. La réponse n'est pas toujours simple, mais les traitements chimiques ignifuges appliqués à des tissus tels que le coton présentent régulièrement de graves problèmes environnementaux.

Actuellement, le plus grand groupe FR commercialisé est retardateurs de flamme bromés (BFRS).

Il s'agit du produit le plus largement distribué au monde en raison de sa combinaison de haute efficacité et de faible coût. Environ 75 BFRS sont actuellement reconnus.

Cependant, certains d’entre eux ont été retirés du marché depuis les années 1970 à la suite d’intoxications accidentelles dues à l’ingestion, ce qui démontre la toxicité de ces classes spécifiques.

FR Considérations sur les vêtements

Plusieurs considérations relatives aux vêtements FR entrent en jeu lors de l’achat ou de l’utilisation de vêtements FR.

Après avoir évalué les risques et vous être familiarisé avec les tâches que l’utilisateur effectuera, commencez par déterminer quel style et quel poids de vêtement FR sont les plus adaptés et les plus pratiques pour le travailleur.

Quelle est la valeur de performance thermique de l'arc requise ? Cette valeur décrit les performances du matériau Fr lorsqu'il est exposé à une décharge électrique.

Le produit FRP répond-il aux normes de sécurité et aux exigences réglementaires ? Quelle est la durée de vie du vêtement et dans combien de temps devra-t-il être remplacé ?

Ces informations vous aideront à faire un choix éclairé en matière de vêtements FR, mais ce n’est pas la fin de votre recherche.

Investir le temps et l’argent nécessaires pour faire la recherche et sélectionner les bons produits garantira la durabilité, le confort et, surtout, la confiance que vous obtenez la protection nécessaire.

Comment tester les tissus ignifuges ?

Comment les tissus ignifuges sont-ils testés ? Les normes de sécurité exigent que les tissus ignifuges soient testés pour vérifier qu'ils rempliront de manière constante et efficace leur fonction principale, à savoir s'auto-éteindre ou ne pas s'enflammer.

En fonction des dangers contre lesquels le tissu est censé protéger et des normes de sécurité applicables, différents tests peuvent être nécessaires.

Différentes méthodes sont utilisés pour mesurer la performance des vêtements FR. Le test le plus basique est le test d'inflammabilité ASTM D 64 13, également connu sous le nom de test de flamme verticale. Voyons la norme commune pour les tests FR des tissus.

Méthode de la flamme verticale ASTM D 6413

Le test le plus fondamental pour déterminer si un vêtement est résistant aux flammes s'appelle le essai de flamme verticaleDans ce test, une bande de tissu est placée dans un support et exposée à une flamme nue pendant 12 secondes.

 

Après l'exposition, le tissu est surveillé pour détecter une postcombustion et la zone endommagée de l'échantillon est mesurée pour déterminer la longueur de carbonisation.

L'American Society for Testing and Materials a développé la méthode d'essai pour la flamme verticale, ASTM D6413. Voyons comment se déroule ce test. La bande de tissu testée est placée dans la chambre et exposée à une flamme pendant 12 secondes.

 

 

Après 12 secondes, la flamme est éteinte. Deux éléments sont mesurés. La rémanence de flamme correspond à la durée pendant laquelle l'échantillon de tissu continue de brûler après l'extinction de la flamme, et la longueur de carbonisation correspond à la longueur de la cassure du tissu due à la carbonisation.

On le mesure comme ceci : la longueur du Char est d'environ 3.5 pouces.

Différentes normes définissent la longueur de charbon maximale acceptable, et la flamme verticale est un test essentiel pour établir si un tissu s'éteindra automatiquement.

Mais il ne prédit pas le niveau de protection de tous les éléments, comme le niveau d'arc. Prenons par exemple ce test en cours. Dans ce test, une bande de tissu FR bleu marine est suspendue au centre de la chambre, prête à être testée.

L'appareil de test est mis en marche et la flamme commence à brûler au bas de la bande. Le minuteur à gauche compte à rebours à partir de 12 secondes. Après 12 secondes d'exposition, la flamme s'arrête et le temps de rémanence est mesuré.

La bande de tissu sera ensuite retirée de l'appareil pour mesurer la longueur du charbon. Nous savons maintenant comment fonctionne le test de flamme verticale.

Voyons où cette norme est mentionnée dans certaines normes clés. La première norme que nous allons aborder est la norme ASTM F1506. Elle spécifie les exigences de performance minimales pour se protéger contre l'exposition aux arcs électriques.

ASTM F1506 Arc électrique latéral

Cette norme fournit des spécifications de performance pour les matériaux textiles ignifuges destinés à être portés ou utilisés par les électriciens exposés à un arc électrique momentané et aux risques thermiques associés.

Les tissus sont évalués en fonction de leurs performances lorsqu'ils sont soumis aux tests spécifiques énumérés dans cette norme. Cela comprend le test de flamme verticale, qui est effectué sur du tissu non lavé, puis sur du tissu qui a été lavé à la maison 25 fois.

Elle exige une longueur de carbonisation maximale de 6 pouces et un temps de combustion maximal de 2 secondes. Un autre test clé répertorié dans cette norme consiste à déterminer la valeur nominale de l'arc du tissu, qui dans la plupart des cas correspond à la valeur de performance thermique de l'arc.

D’autres tests référencés dans cette norme comprennent la résistance à la déchirure, le glissement des coutures, la solidité des couleurs et le rétrécissement, pour n’en citer que quelques-uns.

Les spécifications des vêtements sont également décrites dans ASTM F1506 notamment si un fabricant peut retracer le rôle du tissu d'origine du vêtement et s'il est étiqueté avec des informations spécifiques.

La norme ASTM F1506 définit certaines directives de base concernant les vêtements que vous souhaitez porter lorsque vous cherchez à protéger vos travailleurs contre les risques d'arc électrique. Nous disposons désormais d'une norme appelée NFPA 2112 au coin du feu.

NFPA 2112 Feu éclair au coin du feu

La norme NFPA 2112 est la spécification de performance standard pour les vêtements ignifuges destinés à protéger le personnel industriel contre les incendies instantanés.

Comme la norme ASM F1506, cette norme spécifie les exigences minimales de performance pour les tissus et composants ignifuges. Elle décrit également les exigences de conception des vêtements, concernant à la fois le tissu individuellement et le vêtement dans son ensemble.

Certaines personnes peuvent simplement chercher à voir si un tissu est certifié NFPA 2112, mais il y a aussi des avantages à avoir un vêtement certifié. Peu de fabricants effectuent tout le travail nécessaire pour certifier leurs vêtements selon la norme NFPA 2112.

Les tests de tissus de cette norme incluent également le test de flamme verticale, mais il est un peu différent. Les tissus doivent être testés de temps à autre après 100 lavages industriels. C'est plus de lavages que la norme ASTM F1506, qui spécifie 25 lavages domestiques.

 

La longueur de charge maximale autorisée pour réussir le test est de 4 pouces et la durée de rémanence maximale est de 2 secondes. La norme NFPA 2112 comprend des tests supplémentaires, notamment ASTM F1930, communément appelé « le test du mannequin ».

Ce test évalue le risque de brûlure corporelle d'un vêtement donné lorsqu'il est exposé à un incendie instantané simulé. Le test de performance de protection thermique ou TPP permet de mesurer la capacité du tissu à bloquer l'énergie thermique convective et radiante.

Il répertorie également le test au four utilisé pour mesurer le rétrécissement thermique et garantir que les composants du vêtement comme les bandes réfléchissantes, les fermetures à glissière et les boutons ne fondent pas ou ne coulent pas.

Protection contre les incendies éclairs selon la norme ASTM F 1930

L'autre test clé pour les tissus utilisés pour la protection contre les incendies instantanés est ASTM F 1930, le test du mannequin instrumenté. Dans ce test, une housse standardisée en tissu est placée sur un mannequin unique avec plusieurs capteurs qui mesurent le transfert de chaleur à travers le tissu.

Le mannequin est entouré de brûleurs réglés pour générer deux calories d'énergie thermique et est exposé pendant trois secondes.

Les données du capteur sont ensuite calculées pour déterminer la surface estimée du corps qui aurait subi des brûlures au deuxième ou au troisième degré. Les mains et les pieds ne sont pas mesurés, et la tête est mesurée mais n'est pas couverte pendant le test.

Ainsi, les brûlures au deuxième ou au troisième degré représentent toujours 7 % des brûlures corporelles calculées. Le tissu est accepté si le pourcentage total de brûlures corporelles est inférieur à 50 %.

ASTM F 1959 ARC – Protection contre les éclairs

Pour les tissus utilisés pour la protection contre les arcs électriques, le test clé est ASTM F 1959, qui détermine la résistance à l'arc du matériau. Pour ce test, trois échantillons de tissu sont placés sur des capteurs et des supports entourant un mécanisme qui génère un arc électrique.

Plusieurs arcs électriques sont générés à différents niveaux d’énergie pour calculer le point auquel l’énergie traversant le tissu a 50 % de probabilité de provoquer une brûlure au deuxième degré.

Une fois ce point établi, les calories d'énergie générées constituent la valeur nominale de l'arc ou la valeur de performance thermique de l'arc, également connue sous le nom d'ATPV. Il peut arriver que le tissu se brise avant que l'ATPV ne soit atteinte.

 

Si cela se produit, le test est terminé et les calories générées à ce moment-là sont considérées comme la valeur nominale de l'arc. Dans ce cas, il est étiqueté EBT et non ATV. EP T signifie seuil d'ouverture de rupture d'énergie.

Relation entre les normes ASTM D6413, ASTM F1506 et NFPA 2112

Donc, en résumé, le test d’entrée de base, ASTM D6413, ou le test de flamme verticale sont utilisés pour déterminer si un tissu est résistant au feu.

Les normes qui font référence au test de flamme verticale sont la NFPA 2112 pour le côté feu éclair et la norme ASTM F1506 pour le côté arc électrique. Ces deux normes décrivent les critères essentiels pour les tissus et les vêtements destinés à protéger les travailleurs contre ces dangers.

La norme NFPA 2112 exige une longueur de charbon ne dépassant pas quatre pouces et la norme ASTM F1506 une longueur de charbon ne dépassant pas six pouces. Les deux normes exigent que la rémanence de flamme ne dure pas plus de deux secondes.

Si un tissu ne répond pas à l’une de ces exigences, il n’est pas considéré comme ignifuge et aucun autre test n’est effectué.

Pourquoi les tissus ignifuges sont-ils importants ?

L'utilisation de tissus ignifuges est essentielle dans le secteur des rideaux et des tissus occultants. Au Royaume-Uni, une réglementation stricte impose que tous les tissus d'ameublement utilisés dans les lieux publics soient ignifuges.

Les réglementations sont définies par les normes de la Consumer Product Safety Commission (CPSC) et par les organismes de la Flammable Fabrics Act (FFA).

Si les rideaux et les tissus d'ameublement ne sont pas résistant au feu, le fournisseur sera confronté à des problèmes juridiques, sera banni ou fermera son service au Royaume-Uni.

Le tissu ne s'enflamme pas et ne se propage pas aux autres objets de la pièce. Au contraire, il est beaucoup moins susceptible de prendre feu. S'il devait brûler, il le ferait lentement et, dans certains cas, s'éteindrait tout seul.

Test d'échantillon de tissu non ignifuge

Ici, nous brûlons un échantillon de tissu non ignifuge. Comme vous pouvez le voir, il a rapidement pris feu à cause de la bougie et les flammes ont parcouru le tissu, le consumant.

 

Test d'échantillon de tissu ignifuge

Nous avons ensuite réessayé avec un échantillon de tissu atomique. Le tissu a capté la lumière de la bougie, mais au lieu de brûler, il a fondu et s'est déchiqueté jusqu'à ce que les flammes s'éteignent.

 

Comment les tests ignifuges affectent-ils la durabilité et la sécurité des tissus ?

Les tests ignifuges jouent un rôle important pour garantir la durabilité et la sécurité des tissus utilisés dans les textiles, l'automobile, l'aérospatiale et les vêtements de protection. Les tests ignifuges déterminent la résistance d'un tissu à l'inflammation, la réduction de la propagation des flammes et son extinction spontanée.

Les tissus ordinaires sont traités chimiquement pour devenir ignifuges. Cependant, les effets des UV et les lavages répétés réduisent le caractère ignifuge des tissus. Les tissus dotés de propriétés intrinsèquement ignifuges qui conservent leur finition après plusieurs lavages sont considérés comme plus durables et plus sûrs.

Les meilleurs tissus ignifuges pour la sécurité incendie

Les tissus ont deux catégories.

Tissus intrinsèquement FR

1. Aramide (Kevlar, Nomex)
2. Modacrylic
3. PBI (Polybenzimidazole)
4. PANOX (Polyacrylonitrile oxydé)
5. Mélamine
6. Basofil
7. Laine
8. Fibre de verre (fibre de verre)
9. Cadre en fibre de carbone
10. Fibre de silice

Tissus ignifuges traités chimiquement

1. Coton FR
2. Mélanges de coton FR (coton/nylon, coton/polyester)
3. FR Rayonne
4. Polyester FR
5. FR Acrylique
6. Viscose FR
7. Mélanges de laine FR
8. Nylon FR

Tests et applications

Les tissus FR sont utilisés dans divers secteurs industriels pour la protection des travailleurs. Les pompiers utilisent le tissu Nomex et FBI pour se protéger de la chaleur thermique. Les tissus traités au coton sont utilisés dans les secteurs du gaz, du pétrole et de l'électricité pour prévenir la chaleur avec confort.

Pourquoi les tests ignifuges sont-ils importants pour les vêtements pour enfants ? 

Les tests de résistance au feu sont essentiels pour les vêtements pour enfants, car leur corps est plus vulnérable aux brûlures. Les normes de la Consumer Product Safety Commission (CPSC) et la loi sur les tissus inflammables (FFA) définissent les exigences en matière de vêtements de nuit pour les enfants de 9 à 14 mois.

Les normes de test des tissus ignifuges sont ASTM D6413 et 16 CFR Part 1615/1616, qui sont utilisées pour déterminer le caractère ignifuge des vêtements de nuit pour enfants. Les matériaux ignifuges sont utilisés dans les vêtements pour enfants pour protéger les bébés des blessures en cas d'incendie.

Comment réussir les tests ignifuges pour les textiles ?

La réussite des tests ignifuges dépend du respect des normes ASTM D 6413, ASTM F1506, NFPA 2112 et NFPA 701 et ISO 11612.

Pièges courants

Les tissus FR ne répondent pas aux normes FR en raison d'une application inappropriée du traitement chimique, d'une exposition prolongée aux rayons UV, de plusieurs lavages, d'un rétrécissement excessif, d'une dégradation du tissu et d'une sélection inappropriée des fibres.

Solutions

L'échec des tests FR peut être évité grâce aux fibres ignifuges inhérentes au tissu et à l'application correcte d'un traitement chimique capable de résister à plusieurs lavages. Pour résoudre tout problème, la qualité du tissu doit être assurée par un test PR avant expédition.

L'avenir des tests de retardateur de flamme

L'avenir des tests ignifuges progresse grâce à une réglementation stricte, au développement de retardateurs de flamme respectueux de l'environnement et aux dernières méthodologies de création de tissus confortables et ignifuges.

Tendances émergentes en matière de sécurité des textiles

Afin de réduire les risques de toxicité des retardateurs de flamme en termes de santé et d’environnement, les retardateurs de flamme bromés et halogénés sont désormais remplacés par des revêtements FR sûrs à base de phosphore, de silice et d’origine biologique.

 Conclusion

Tests ignifuges Les tests de résistance aux flammes pour les textiles sont essentiels pour la sécurité des utilisateurs et la conformité internationale. Les tests de résistance aux flammes consistent à exposer un tissu à une flamme pour déterminer son comportement d'extinction, sa résistance au feu et sa durée de carbonisation en cas de dommage au tissu.

Plusieurs techniques sont utilisées pour mesurer la performance des vêtements ignifuges. Le test le plus basique est le test d'inflammabilité ASTM D 64 13, également connu sous le nom de test de flamme verticale.

La réussite des tests ignifuges dépend du respect des exigences de conformité des normes ASTM D 6413, ASTM F1506, NFPA 2112, NFPA 701 et ISO 11612.

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