Um guia completo para tecidos retardantes de chamas e testes de retardantes de chamas

 

O teste de retardante de chamas para têxteis é essencial para a segurança do usuário e conformidade internacional. O teste de resistência à chama envolve expor um tecido à chama para determinar seu comportamento de extinção, resistência ao fogo e comprimento de carbonização em caso de danos ao tecido. Diferentes padrões ISO e ASTM avaliam a resistência à chama dos têxteis. Aqui, discutiremos Tecidos Retardantes de Chamas e Teste de Retardante de Chamas.

O que é tecido retardante de chamas?

retardador de chama Os tecidos (FR) são feitos de fibras inerentemente não inflamáveis ​​ou permanentemente retardantes de chamas.

Tecidos que não possuem propriedades FR inerentes são tratados com acabamentos FR, que retardam o impacto do fogo e desenvolvem a propriedade autoextinguível do tecido.

Tecidos comuns não-FR são tratados com um revestimento especial para protegê-los contra fogo.

Roupas resistentes a chamas, anteriormente conhecidas como roupas retardantes de chamas, são peças especializadas de roupas de proteção pessoal exigidas em muitos locais de trabalho. Roupas resistentes a chamas, ou roupas FR, são usadas em ocupações que envolvem riscos inerentes de explosão de fogo ou contato com equipamentos elétricos energizados.

 

Indústrias e ocupações que usam roupas FR como método final para controlar esses riscos incluem eletricistas, reparos e manutenção de serviços elétricos, refinarias, trabalho farmacêutico e químico, fabricação de papel e celulose e processamento de alimentos.

Se você ou seus funcionários precisam de roupas FR para realizar o trabalho com segurança, aqui estão algumas coisas importantes que vale a pena saber.

Auto-extinguível

Roupas resistentes a chamas são autoextinguíveis. Diferentemente de tecidos convencionais, materiais resistentes a chamas são, por definição, autoextinguíveis. Eles não alimentam o fogo; em vez disso, eles o apagam por falta de ar, evitando a entrada de oxigênio através do material.

O material extinguirá o fogo naturalmente se exposto a uma breve chama intermitente enquanto estiver usando esta roupa. Esta habilidade reduz significativamente o risco de queimaduras do usuário e pode frequentemente fornecer tempo valioso para escapar do ambiente inseguro.

Inerentemente resistente a chamas

Alguns materiais são naturalmente resistentes ao fogo, e alguns fabricantes produzem produtos que são naturalmente resistentes ao fogo e não precisam ser tratados quimicamente para serem classificados no padrão FR.

Fibras naturais como lã e seda normalmente não derretem e são difíceis de inflamar, o que as torna boas candidatas para equipamentos FR. Quanto mais apertada e pesada a lã, mais resistente ao fogo ela é.

Algumas fibras sintéticas, como poliéster e nylon, também são mais difíceis de inflamar; no entanto, uma vez que pegam fogo, tendem a derreter. Como a lã, quanto mais apertada a trama, mais resistente a chamas o tecido será.

Uma vantagem dos tecidos inerentemente resistentes a chamas é que eles são projetados para serem resistentes a chamas por toda a eternidade. Como suas propriedades FR são incorporadas no nível molecular, eles oferecem proteção contra fogo que não sai com lavagem nem se desgasta.

Tratamentos químicos FR

Outros tecidos ainda podem ser feitos resistentes a chamas. Tecidos naturais como linho e algodão podem inflamar facilmente e resultar em uma rápida propagação de chamas, mas podem ser tratados com produtos químicos que extinguirão a chama.

Fabricantes alternativos tratam roupas com um composto no estágio final de produção. Este composto extingue o fogo privando-o do oxigênio necessário para continuar queimando.

Uma desvantagem desses tecidos tratados é que suas propriedades de FRP se degradam com o tempo e oferecem cada vez menos proteção, pois a exposição aos raios UV, abrasões e lavagens prejudicam seu desempenho.

Outra preocupação é que tratamentos químicos FR aplicados a tecidos como algodão podem ter efeitos ambientais negativos. Por exemplo, os efluentes produzidos no processo podem encontrar seu caminho para dentro e contaminar o ambiente natural.

Retardantes de chama bromados (BFRS)

Materiais resistentes a chamas podem ser tóxicos. Uma pergunta comum sobre roupas resistentes a chamas é se elas são tóxicas. A resposta nem sempre é direta, mas tratamentos químicos FR aplicados a tecidos como algodão regularmente apresentam sérias preocupações ambientais.

Atualmente, o maior grupo FR comercializado é retardadores de chama bromados (BFRS).

É o produto mais distribuído no mundo devido à sua combinação de alta eficácia e baixo custo. Aproximadamente 75 BFRS são atualmente reconhecidos.

No entanto, alguns deles foram retirados do mercado desde a década de 1970 após envenenamento acidental por ingestão, o que demonstra a toxicidade dessas classes específicas.

Considerações sobre roupas FR

Várias considerações sobre roupas FR entram em jogo ao comprar ou usar roupas FR.

Depois de avaliar os riscos e se familiarizar com as tarefas que o usuário executará, comece considerando qual estilo e peso de vestimenta FR é mais adequado e prático para o trabalhador.

Qual valor de desempenho térmico do arco é necessário? Este valor descreve o desempenho do material Fr quando exposto a descarga elétrica.

O produto FRP atende aos padrões de segurança e aos requisitos regulatórios? Qual é a expectativa de vida da vestimenta e em quanto tempo ela terá que ser substituída?

Essas informações ajudarão você a fazer uma escolha consciente sobre roupas FR, mas não é o fim da sua busca.

Investir o tempo e o dinheiro necessários para fazer a pesquisa e selecionar os produtos certos garantirá durabilidade, conforto e, mais importante, a confiança de que você está obtendo a proteção necessária.

Como testar tecidos retardantes de chamas?

Como os tecidos FR são testados? Os padrões de segurança exigem que tecidos resistentes a chamas sejam testados para verificar se eles desempenharão consistentemente e efetivamente sua função primária de autoextinguir ou não inflamar.

Dependendo dos perigos contra os quais o tecido deve proteger e dos padrões de segurança aplicáveis. Uma variedade de testes diferentes pode ser necessária.

Métodos diferentes são usados ​​para medir o desempenho de roupas FR. O teste mais básico é o teste de inflamabilidade ASTM D 64 13, também conhecido como teste de chama vertical. Vamos ver o padrão comum para testes FR de tecidos.

Método de chama vertical ASTM D 6413

O teste mais fundamental para determinar se uma vestimenta é resistente a chamas é chamado de teste de chama vertical. Neste teste, uma tira de tecido é colocada em um suporte e exposta a uma chama aberta por 12 segundos.

 

Após a exposição, o tecido é monitorado quanto à queima posterior, e a área danificada da amostra é medida para determinar o comprimento da carbonização.

A Sociedade Americana de Testes e Materiais desenvolveu o método de teste para chama vertical, ASTM D6413. Vamos ver como esse teste é conduzido. A tira do tecido que está sendo testado é colocada na câmara e exposta a uma chama por 12 segundos.

 

 

Após 12 segundos, a chama é desligada. Duas coisas são medidas. A pós-chama é quanto tempo o tecido Swatch continua queimando após a chama ser desligada, e o comprimento Char é o comprimento do freio no tecido devido à carbonização.

É medido assim: o comprimento do Char é de cerca de 3.5 polegadas.

Vários padrões definem o comprimento máximo aceitável de carvão, e a chama vertical é um teste crítico para estabelecer se um tecido se autoextinguirá.

Mas ele não prevê o nível de proteção em tudo, como uma classificação de arco. Por exemplo, vamos dar uma olhada neste teste sendo conduzido. Neste teste, uma tira de tecido FR azul marinho está pendurada no centro da câmara, pronta para ser testada.

O dispositivo de teste é ligado, e a chama começa a queimar na parte inferior da tira. O cronômetro à esquerda está contando regressivamente a partir de 12 segundos. Após 12 segundos de exposição, a chama para, e o tempo de qualquer pós-chama é medido.

A tira de tecido será então removida do dispositivo para medir o comprimento Char. Agora sabemos como o teste de chama vertical funciona.

Vamos ver onde ele é referenciado em alguns padrões-chave. O primeiro padrão que discutiremos é o ASTM F1506. Ele especifica os requisitos mínimos de desempenho para proteção contra exposição a arco elétrico.

ASTM F1506 Arco elétrico lateral

Esta norma fornece especificações de desempenho para materiais têxteis resistentes a chamas para uso em vestuário ou por eletricistas expostos a arco elétrico momentâneo e riscos térmicos relacionados.

Os tecidos são avaliados com base em seu desempenho quando submetidos aos testes específicos listados neste padrão. Isso inclui o teste de chama vertical, que é conduzido em tecido não lavado e, novamente, em tecido que foi lavado em casa 25 vezes.

Ele requer um comprimento máximo de Char de no máximo 6 pol e um máximo de 2 segundos após a chama. Outro teste-chave listado neste padrão é determinar a classificação do Arco do Tecido, que na maioria dos casos é o valor de desempenho térmico do arco.

Outros testes referenciados nesta norma incluem resistência ao rasgo, deslizamento da costura, solidez da cor e encolhimento, para citar alguns.

As especificações do vestuário também são descritas em ASTM F1506 incluindo se um fabricante pode rastrear a peça de vestuário até a função do tecido de onde ela veio e se ela está etiquetada com informações específicas.

ASTM F1506 define algumas diretrizes básicas para roupas quando você está procurando proteger seus trabalhadores de riscos de arco elétrico. Agora, temos um padrão chamado NFPA 2112 na lareira do flash.

NFPA 2112 Lareira Flash

A NFPA 2112 é a especificação de desempenho padrão para vestimentas resistentes a chamas para proteger pessoal industrial contra incêndios repentinos.

Assim como a ASM F1506, esta norma especifica os requisitos mínimos de desempenho para tecidos e componentes resistentes a chamas. Ela também descreve os requisitos de design para vestimentas, abordando tanto o tecido individualmente quanto a vestimenta como um todo.

Algumas pessoas podem apenas procurar ver se um tecido é certificado para NFPA 2112, mas também há vantagens em ter uma vestimenta certificada. Poucos fabricantes fazem todo o trabalho para certificar suas vestimentas para a NFPA 2112.

Os testes de tecido neste padrão também incluem o teste de chama vertical, mas é um pouco diferente. Os tecidos precisam ser testados de vez em quando após 100 lavagens industriais. Isso é mais lavagens do que a ASTM F1506, que especifica 25 lavagens domésticas.

 

O comprimento máximo de carga permitido para passar no teste é de 4 pol., e o tempo máximo de pós-chama é de 2 segundos. A NFPA 2112 inclui testes adicionais, incluindo o ASTM F1930, comumente chamado de “Teste do Manequim”.

Este teste estima o potencial de lesão por queimadura corporal em uma determinada vestimenta quando exposta a um incêndio simulado. O teste de desempenho de proteção térmica ou TPP ajuda a medir a capacidade do tecido de bloquear energia térmica convectiva e radiante.

Ele também lista o teste de forno usado para medir o encolhimento térmico e garantir que componentes da peça, como faixas refletivas, zíperes e botões, não derretam ou pingem.

ASTM F 1930 Proteção contra incêndio repentino

O outro teste fundamental para tecidos usados ​​na proteção contra incêndio repentino é ASTM F 1930, o teste instrumentado do Manequim. Neste teste, uma capa padronizada feita do tecido é colocada em um Manequim exclusivo com múltiplos sensores que medem a transferência de calor através do tecido.

O manequim é cercado por queimadores configurados para gerar duas calorias de energia térmica e fica exposto por três segundos.

Os dados do sensor então passam por cálculos para determinar a área estimada do corpo que teria recebido queimaduras de segundo ou terceiro grau. As mãos e os pés não são medidos, e a cabeça é medida, mas não é coberta durante o teste.

Então, ele sempre mostra queimaduras de segundo ou terceiro grau representando 7% de uma queimadura corporal calculada. O tecido passa se a porcentagem total de queimadura corporal for menor que 50%.

ASTM F 1959 ARC – Proteção contra Flash

Para tecidos usados ​​para proteção contra arco elétrico, o teste principal é ASTM F 1959, que determina a classificação de arco do material. Para este teste, três amostras de tecido são colocadas sobre sensores e suportes em volta de um mecanismo que gera um arco elétrico.

Vários arcos elétricos são gerados em vários níveis de energia para calcular o ponto em que a energia que passa pelo tecido tem 50% de probabilidade de desenvolver uma queimadura de segundo grau.

Uma vez que esse ponto tenha sido estabelecido, as calorias de energia geradas são a classificação do arco ou valor de desempenho térmico do arco, também conhecido como ATPV. Pode haver uma situação em que o tecido se rompe antes que o ATPV tenha sido atingido.

 

Se isso acontecer, o teste estará completo, e as calorias geradas naquele ponto serão consideradas a classificação do arco. Neste caso, é rotulado como EBT, não ATV. EP T significa limite de abertura de quebra de energia.

Relação entre ASTM D6413, ASTM F1506 e NFPA 2112

Então, em revisão, o teste básico de entrada, ASTM D6413, ou o teste de chama vertical são usados ​​para determinar se um tecido é resistente a chamas.

Em seus critérios, os padrões que fazem referência ao teste de chama vertical são NFPA 2112 no lado do fogo rápido e ASTM F1506 no lado do arco elétrico. Ambos os padrões descrevem os critérios essenciais para tecidos e vestimentas para proteger os trabalhadores contra esses riscos.

A NFPA 2112 exige um comprimento de Char de no máximo quatro polegadas, e a ASTM F1506 exige um comprimento de Char de no máximo seis polegadas. Ambas as normas exigem que a pós-chama dure no máximo dois segundos.

Se um tecido não atender a um desses requisitos, ele não será considerado resistente a chamas e nenhum teste adicional será realizado.

Por que tecidos retardantes de chamas são importantes?

Usar tecidos retardantes de chamas é essencial para a indústria de cortinas contratadas e de estofamento macio. No Reino Unido, há uma regulamentação rigorosa de que todos os móveis macios usados ​​em público devem ser retardantes de chamas.

Os regulamentos são definidos pelos padrões da Consumer Product Safety Commission (CPSC) e pelas organizações da Flammable Fabrics Act (FFA).

Se as cortinas e os estofados não forem resistente ao fogo, o fornecedor enfrentará problemas legais, será banido ou encerrará seu serviço no Reino Unido.

O tecido não pega fogo e não é transferido para outras coisas no cômodo. Em vez disso, é muito menos provável que pegue fogo em primeiro lugar. Se ele queimar, queimará lentamente e, em alguns casos, se autoextinguirá.

Teste de amostra de tecido não retardante de fogo

Aqui, estamos queimando uma amostra de tecido não retardante de fogo. Como você pode ver, ele pegou fogo rapidamente com a vela, e as chamas viajaram pelo material, consumindo-o.

 

Teste de amostra de tecido retardante de fogo

Tentamos então novamente com uma amostra de tecido atômico justo. O tecido captou a luz da vela, mas em vez de queimar, derreteu e se despedaçou até que as chamas se extinguiram.

 

Como os testes de retardamento de chamas afetam a durabilidade e a segurança dos tecidos?

O teste de retardante de chamas desempenha um papel importante em garantir a durabilidade e a segurança de tecidos usados ​​em têxteis, automotivos, aeroespaciais e roupas de proteção. O teste FR determina como um tecido resiste à ignição, reduz a propagação da chama e se autoextingue.

Tecidos comuns são tratados quimicamente para fazer FR. No entanto, efeitos UV e lavagens múltiplas reduzem a retardância de chamas dos tecidos. Tecidos com propriedades inerentemente FR que retêm seu acabamento após lavagens múltiplas são considerados mais duráveis ​​e seguros.

Os melhores tecidos retardantes de chamas para segurança contra incêndio

Os tecidos têm duas categorias.

Tecidos inerentemente FR

1. Aramida (Kevlar, Nomex)
2. Modacrílico
3. PBI (Polibenzimidazol)
4. PANOX (poliacrilonitrila oxidada)
5. Melamina
6. Basófilo
7. Lã
8. Fibra de vidro (fibra de vidro)
9. Fibra de Carbono
10. Fibra de Sílica

Tecidos Fr tratados quimicamente

1. Algodão FR
2. Misturas de algodão FR (algodão/nylon, algodão/poliéster)
3. FR Rayon
4. Poliéster FR
5. FR Acrílico
6. Viscose FR
7. Misturas de lã FR
8. Nylon FR

Teste e Aplicação

Tecidos FR são usados ​​em vários setores industriais para a proteção de trabalhadores. Bombeiros usam tecidos Nomex e FBI para se protegerem do calor térmico. Os tecidos tratados com algodão são usados ​​nos setores de gás, petróleo e elétrico para evitar o calor com conforto.

Por que o teste de retardamento de chamas é importante para roupas infantis? 

O teste de retardantes de chamas é essencial para roupas infantis porque seus corpos são mais vulneráveis ​​a queimaduras. Os padrões da Consumer Product Safety Commission (CPSC) e o Flammable Fabrics Act (FFA) descrevem os requisitos de roupas de dormir para crianças de 9 a 14 meses.

Os padrões de teste de tecidos FR são ASTM D6413 e 16 CFR Parte 1615/1616, que são usados ​​para determinar a retardância de chamas de roupas de dormir infantis. Inerentemente, materiais FR são usados ​​em roupas infantis para proteger bebês de ferimentos em caso de incêndio.

Como passar no teste de resistência a chamas para tecidos?

A aprovação no teste de retardantes de chamas depende do atendimento à conformidade com ASTM D 6413, ASTM F1506, NFPA 2112 e NFPA 701 e ISO 11612.

Armadilhas Comuns

Os tecidos FR não passam nos padrões FR devido à aplicação inadequada de tratamento químico, exposição prolongada à radiação UV, várias lavagens, encolhimento excessivo, degradação do tecido e seleção inadequada de fibras.

Soluções

O teste de FR reprovado pode ser evitado pelas fibras retardantes de chama inerentes ao tecido e pela aplicação correta de tratamento químico que pode suportar várias lavagens de lavagem. Para resolver quaisquer problemas, a qualidade do tecido deve ser garantida por pré-teste antes do envio.

O futuro dos testes de retardantes de chamas

O futuro dos testes de retardantes de chamas está avançando devido à regulamentação rigorosa, ao desenvolvimento de retardantes de chamas ecológicos e às mais recentes metodologias para a criação de tecidos com conforto e resistência a chamas.

Tendências emergentes em segurança têxtil

Para reduzir os riscos de toxicidade dos retardantes de chamas em relação a problemas de saúde e ambientais, os retardantes de chamas bromados e halogenados agora são substituídos por revestimentos FR seguros à base de fósforo, sílica e biológicos.

 Conclusão

Teste de retardante de chama para têxteis é essencial para a segurança do usuário e conformidade internacional. O teste de resistência à chama envolve expor um tecido à chama para determinar seu comportamento de extinção, resistência ao fogo e comprimento de carbonização em caso de danos ao tecido.

Algumas técnicas são usadas para medir o desempenho de roupas FR. O teste mais básico é o teste de inflamabilidade ASTM D 64 13, também conhecido como teste de chama vertical.

A aprovação no teste de retardante de chamas depende do atendimento aos requisitos de conformidade das normas ASTM D 6413, ASTM F1506, NFPA 2112, NFPA 701 e ISO 11612.

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