Com triar el fil ignífug adequat per als vostres teixits protectors

Fil ignífug inherent vs tractat: Comprendre les tecnologies fonamentals

Filos intrínsecament resistents al foc vs fils ignífugs: Diferències fonamentals

Les fibres resistents a la flama que actuen al nivell molecular ofereixen protecció duradora sense necessitat d'afegir productes químics addicionals. Materials com el modacrílic i l'aramida para es poden arribar a apagar per si mateixos quan prenen foc i continuen funcionant bé fins i tot després d'anys d'ús. D'altra banda, els teixits tractats amb retardants de flama depenen de substàncies químiques aplicades a la superfície que tendeixen a desgastar-se amb l'ús normal i especialment després de múltiples rentats. Per exemple, el cotó tractat pot perdre al voltant del 40 per cent de la seva capacitat de protecció contra el foc després només de cinquanta rentats industrials, segons recerca de l'Institut Tèxtil de l'any passat. Mentrestant, aquestes fibres intrínsecament resistents continuen oferint els seus beneficis protectors durant tota la vida del vestit o producte tèxtil.

Com funcionen les propietats retardants de flama: formació de carbó i resistència al calor

Les fibres creen de forma natural una capa carbonitzada protectora quan entren en contacte amb calor intensa, la qual actua com a aïllant contra les flames i ralentitza el procés de descomposició. Aquest tipus de barrera ofereix una millor protecció tèrmica sense alliberar fums perillosos. Algunes filatures funcionen de manera diferent perquè s'hi afegueixen productes químics durant el tractament. Aquests additius alliberen substàncies com compostos de fòsfor o nitrogen que impedeixen la propagació del foc a l'aire que les envolta. Prenguem com a exemple les fibres d'aramida, aquests materials poden suportar temperatures d’uns 500 graus Celsius abans d’encesa, mitjançant un procés anomenat carbonització. El polièster tractat funciona d’una altra manera completament diferent, basant-se en el que es coneix com extinció radical. Tanmateix, aquest mètode tendeix a descompondre’s després de ser exposat repetidament a la calor.

Comportament de Degradació Tèrmica i Valors LOI en Fibres FR Comuns

L'índex límit d'oxigen (LOI) mesura la concentració mínima d'oxigen necessària per mantenir la combustió, sent els valors més alts indicatius d'una resistència superior a les flames. Les fibres intrínseques superen sistemàticament les alternatives tractades:

L’alt LOI del modacrílic el fa ideal per a aplicacions amb risc d’arc elèctric, mentre que la tolerància extrema al calor del para-aramida l’adapta a exposicions prolongades en entorns de combat d’incendis i industrials.

Tipus clau de fibres resistents a les flames i estratègies òptimes de barreja

Tipus habituals de fibres resistents a les flames (Nomex®, Kevlar®, PBI, Modacrílic, Vectran™)

Els teixits resistents a la flama depenen en gran mesura de fibres especialitzades per a les seves característiques de rendiment. Preneu, per exemple, el Nomex i el Kevlar; aquests materials aramides no es fusionen ni tan sols quan estan exposats a calor intensa i poden suportar temperatures d'uns 500 graus Celsius, raó per la qual s'utilitzen habitualment en llocs amb molta exposició tèrmica. Hi ha també el PBI o polibenzimidazol, que destaca perquè roman estable a una impressionant temperatura de 760 graus Celsius i encara manté la seva flexibilitat, fet que el fa particularment útil per a l'equipament dels bombers, que necessita tant protecció com mobilitat. Per a aquells que busquen opcions més econòmiques, el modacrílic ofereix una bona protecció contra arcs, ja que el seu Índex Límit d'Oxigen supera el 28 percent. I no ens hem d'oblidar del Vectran, que proporciona protecció addicional contra talls, de manera que les guants i els davantals fets amb aquest material duren més, especialment quan es treballa a prop d'espurnes o superfícies rugoses.

Composició del material i rendiment de barreges (cotó, polièster, fils antiestàtics)

*Inherentment Resistent a la Flama (IFR)

La barreja de cotó amb tractaments AR aprofita el seu comportament natural de carbonització durant la combustió, mentre que les barreges de polièster-IFR milloren l'estabilitat dimensional i la resistència a l'abrasió. Sovint s'integren fils antiestàtics de nucli de carbó en equipaments per a riscos elèctrics per dissipar l'electricitat estàtica i reduir els riscos d'arc elèctric.

Composició i Barreja de Fibres en Teixits AR: Optimització de la Protecció i el Confort

En el que fa als vestits protectors, combinar diferents fibres consisteix realment a trobar el punt òptim entre estar segur, durar en condicions exigents i ser prou còmode per portar-ho tot el dia. Preneu, per exemple, una barreja majoritàriament de modacrílic (aproximadament un 85 %) amb una mica d'algodó afegit (uns 15 %). Aquesta combinació proporciona a les peces de roba una qualificació d'arc força sòlida de 35 cal/cm² segons les normes ASTM F1506, a més d'absorbir la suor millor que la majoria de materials, cosa que fa que els treballadors estiguin més còmodes durant torns llargs. Després hi ha aquestes combinacions de Nomex® i Kevlar® que poden suportar forces de ruptura superiors a 200 Newtons segons les proves realitzades segons la norma ISO 13934. Aquest tipus de barreges funcionen molt bé per a persones que necessiten protecció addicional quan fan tasques de soldadura pesada. Un altre desenvolupament interessant recentment ha estat la barreja de PBI amb fibres de carboni. Això redueix el pes de la roba aproximadament un 22 %, però encara així manté un bon rendiment contra la calor. Els fabricants també comencen a incloure més materials que allunyen la humitat i teixits especialment teixits que s'ajusten millor al cos. Això ajuda a complir els requisits de respirabilitat establerts en les normes NFPA 2112 i, en última instància, fa que els treballadors continuïn utilitzant el seu equip de manera consistent en lloc d'intentar buscar excuses per no portar-lo.

Durabilitat i longevitat: avaluació del rendiment després de l'ús i el rentat repetits

Vida útil i impacte del rentat en teixits FR: focus en cotó tractat amb FR

El cotó tractat amb FR es degrada progressivament amb el rentat per la lixiviació química. El rentat industrial accelera aquest deteriorament mitjançant temperatures elevades d'aigua, detergents alcalins i agitació mecànica. Les proves realitzades per tercers mostren una disminució significativa de la resistència a les flames:

Les fibres intrínseques com l'aramida i la modacrílica no es veuen afectades per aquestes condicions, mantenint la integritat estructural i protectora al llarg de centenars de cicles de rentat.

Resistència al rentat industrial i retenció de les propietats retardants de la flama

Per garantir la fiabilitat, el rentat industrial ha de complir amb l'ASTM F2757-22, que exigeix una pèrdua de resistència a la tracció del 15 % i una retenció de la resistència a la flama del 85 % després de 50 rentats. Els factors clau que influeixen en el rendiment del teixit tractat inclouen:

• equilibri de pH : Els ambients de rentat neutres (pH 6,5–7,5) minimitzen la degradació química
• Evitació d'adobants : Els adobants catiònics dipositen residus inflamables sobre les fibres
• Durada del cicle : Rentats més curts de 8 minuts conserven un 23% més de retardant de flama que els cicles de 12 minuts

Segons els protocols ISO 6330:2023, les fibres FR intrínseques conserven el 90% del seu índex original d'oxidació límit (LOI) després de 200 rentats, comparat amb només un 34% de retenció en cotó tractat en condicions idèntiques.

Ajustar el fil ignífug al nivell de risc i als requisits d'aplicació

Criteris de selecció de teixits ignífugs en entorns d'alt risc

La selecció del fil ignífug adequat depèn de tres criteris clau:

1. Gravetat de l'exposició a la calor – La protecció contra arcs elèctrics requereix una classificació ATPV ≥ 8 cal/cm²; els riscos de metall fos exigeixen una formació ràpida de carbonització aïllant.
2. Compliment de l'industria – Assegureu-vos del compliment de la norma EN ISO 11612 per a calor industrial o de la NFPA 2112 per a protecció contra incendis instantanis.
3. Adecuació del material – Les barreges d’aramida tenen el millor rendiment sota altes temperatures prolongades, mentre que els híbrids de modacrílic-algodó ofereixen una bona relació entre transpirabilitat i protecció contra arcs per a ús prolongat.

Selecció del material segons l'ús previst i els requisits de rendiment

Els enginyers tèxtils moderns barregen sintètics d'alt rendiment com el poliacrilonitril oxidat, que té uns 53 % d'Índex Límit d'Oxigen (LOI), amb fibres naturals per aconseguir l'equilibri òptim entre protecció i confort del portador. Quan els treballadors necessiten mobilitat per a tasques com la soldadura, aquests fils extensibles resistents a les flames poden estirar-se almenys un 30%, mantenint encara una bona resistència a forces de tracció superiors a 250 Newtons, fins i tot després d'uns cinquanta cicles de rentat industrial. No obstant això, en entorns de centrals tèrmiques la situació és diferent. Els operadors de les centrals solen preferir fibres inherentment resistents a les flames, ja que suporten millor les condicions constants de llum UV i vapor. Les versions tractades simplement no duren tant en aquests entorns agressius, degradant-se entre un 12 i un 15 per cent més ràpid que les variants inherents. Amb el temps, això significa que no aconsegueixen superar les importants normes IEC 61482-2 per a exposicions d'arc de 40 kA, que el sector utilitza com a referència per a la certificació de seguretat.

Preguntes més freqüents (PMF)

Quina és la diferència entre els fils ignífugs intrínsecs i els tractats?

Els fils ignífugs intrínsecs estan dissenyats a nivell molecular per autoextingir-se sense l'ús de productes químics addicionals, mentre que els fils tractats depenen de tractaments químics aplicats externament per oferir propietats ignífugues.

Com es comporten amb el temps les fibres ignífugues intrínseques?

Les fibres ignífugues intrínseques mantenen les seves propietats protectores durant tota la vida útil de la roba, fins i tot amb ús repetit i rentat.

Per què es degraden més ràpidament els teixits ignífugs tractats?

Els teixits tractats depenen de productes químics superficials que s'acaben desgastant amb l'ús normal, especialment després de rentats industrials repetits.

Quins factors afecten el rendiment dels teixits ignífugs durant el rentat?

Les condicions de rentat, com l'equilibri de pH, l'ús d'adobants i la durada del cicle de rentat, poden afectar significativament les propietats ignífugues dels teixits tractats.