Los trabajadores en ocupaciones de alto riesgo, como bomberos y pilotos de automovilismo, tienen una necesidad urgente de ropa interior que combine resistencia al fuego y comodidad. Debe no solo proteger contra quemaduras por altas temperaturas, sino también absorber el sudor rápidamente. Sin embargo, los productos existentes o bien utilizan fibras ignífugas de alto costo (por ejemplo, meta-aramida), que son caras, o bien adoptan una mezcla de modacrílico y algodón que tiene una baja absorción de humedad, lo que dificulta lograr ambos objetivos.
Para abordar este problema, el equipo de investigación desarrolló un nuevo esquema de mezcla compuesto por 55 % de fibra modacrílica (MAC), 15 % de fibra de poliacrilato (PAC) y 30 % de fibra lyocell (CLY). Las pruebas han confirmado que este esquema equilibra costo, resistencia al fuego y comodidad, proporcionando una nueva vía para el desarrollo de ropa interior ignífuga económica.
I. Problemas Principales: Limitaciones de los Esquemas Tradicionales
●Necesidades en Entornos Extremos: Las temperaturas en situaciones de incendio pueden alcanzar los 1700 °C, por lo que la ropa interior debe ser resistente al fuego para prevenir quemaduras. El trabajo de alta intensidad provoca sudoración abundante, lo que requiere una rápida absorción y evacuación de la humedad para evitar sensación de sofoco.
●Deficiencias de los esquemas tradicionales: Las fibras de alto costo son 3 a 4 veces más caras que la modacrílica, lo que dificulta su popularización. La mezcla de 65 % modacrílica / 35 % algodón tiene un tiempo de humectación prolongado de 480 a 960 segundos, lo que resulta en baja eficiencia de absorción de agua.
II. Nuevo esquema de mezcla: Fibras y procesos
1、Ventajas complementarias de las fibras
MAC: Actúa como núcleo ignífugo. Se carboniza sin fundirse a altas temperaturas, con un Índice Límite de Oxígeno (LOI) del 32,5 %. Además, es resistente al desgaste y fácil de limpiar.
PAC: Destaca tanto por su resistencia al fuego (LOI del 42 %) como por su capacidad de absorción de humedad (regain de humedad del 15,55 %), mejorando así la capacidad general de absorción de humedad de la mezcla.
CLY: Una fibra regenerada ecológica con mejor absorción de humedad (regain de humedad del 8-14%) que el algodón. Tiene una excelente permeabilidad al vapor de agua para acelerar la evaporación del sudor.
2、Variables clave del proceso
Se realizaron experimentos controlados ajustando la finura de la fibra (1,7dtex/1,0dtex MAC), los procesos de hilatura (hilatura anular/hilatura compacta/hilatura siro) y las estructuras de tejido de punto (5 tipos incluyendo tejido liso, punto elástico 2:1 y punto piqué), asegurando que los resultados sean aplicables a la producción real. 
III. Verificación de rendimiento: Cumplimiento de normas tanto para resistencia al fuego como para comodidad
1、Rendimiento básico
●Las fibras están uniformemente distribuidas en el hilo y permanecen estables por debajo de 200°C (el MAC resiste hasta 220°C, el CLY hasta 250°C), cumpliendo así con los requisitos de ambientes de alta temperatura.
●La resistencia a la tracción del hilo fabricado con MAC de 1,0dtex es un 13,7% mayor que la del hilo convencional. El hilo de hilatura compacta presenta la menor cantidad de pelusas, evitando la formación de bolitas.
2. Absorción de humedad y transporte del sudor
La nueva mezcla tiene un tiempo de humectación de solo 5-14,6 segundos y un tiempo de absorción de agua de 4,6-21,4 segundos, muy superior a las mezclas tradicionales (480-960 segundos). La estructura de triple dobladillo ofrece la mejor absorción de humedad, mientras que la estructura de canal 2:1 es relativamente más lenta.
3. Resistencia al Fuego y Seguridad
Cumpliendo con la norma ISO 15025, todas las muestras tienen un tiempo de llama posterior y de incandescencia inferior a 2 segundos, sin fusión ni goteo. La estructura de canal 2:1 proporciona la mejor resistencia al fuego. PAC y MAC actúan sinérgicamente para mejorar la resistencia al fuego, y una mayor absorción de humedad no compromete la seguridad.
IV. Valor de Aplicación y Optimización Futura
Ventajas Principales
1、Bajo Costo: El costo del material es solo 1/3 a 1/4 del aramida meta, y no requiere tratamiento químico adicional ignífugo.
2、Seguro y Confiable: No se derrite a altas temperaturas, evitando eficazmente quemaduras.
3、Cómodo y Ecológico: Tiene excelentes propiedades de absorción de humedad y evacuación del sudor. El Lyocell mejora la suavidad y garantiza amigabilidad con el medio ambiente.
Optimización Futura
La estructura puede ajustarse según las necesidades laborales (por ejemplo, punto 2:1 para bomberos, doblez triple para pilotos de carreras). Alternativamente, los procesos de hilatura pueden optimizarse para reducir el pelusaje del hilo y mejorar la resistencia al desgaste, ayudando a los materiales textiles funcionales a equilibrar "seguridad, comodidad y costo".
(Nota: Los datos provienen del artículo Calidad de Hilos Finos a Partir de Mezclas de Modacrílico/Poliacrílico/Lyocell... (Número de documento: materials-16-04386.pdf) y han sido parafraseados originalmente.)
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