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Les travailleurs exerçant des métiers à haut risque, tels que les pompiers et les pilotes de course, ont un besoin urgent de sous-vêtements combinant résistance au feu et confort. Ceux-ci doivent non seulement protéger contre les brûlures dues aux hautes températures, mais aussi évacuer rapidement la transpiration. Toutefois, les produits existants utilisent soit des fibres ignifuges coûteuses (par exemple, les méta-aramides), soit un mélange de modacrylique et de coton offrant une faible absorption de l'humidité, rendant difficile l'atteinte simultanée de ces deux objectifs.
Pour y remédier, l'équipe de recherche a mis au point un nouveau mélange composé de 55 % de fibre modacrylique (MAC), de 15 % de fibre de polyacrylate (PAC) et de 30 % de fibre lyocell (CLY). Des tests ont confirmé que ce mélange équilibre coût, résistance au feu et confort, offrant ainsi une nouvelle voie pour le développement de sous-vêtements ignifuges économiques.
I. Problèmes centraux : Limites des schémas traditionnels
●Besoins dans les environnements extrêmes : Les températures lors d'incendies peuvent atteindre 1700 °C ; les sous-vêtements doivent donc être ignifuges afin d'éviter les brûlures. Le travail intensif provoque une forte transpiration, nécessitant une absorption rapide de l'humidité et son évacuation pour éviter toute sensation d'étouffement.
●Inconvénients des schémas traditionnels : Les fibres haut de gamme sont 3 à 4 fois plus chères que la modacrylique, ce qui rend leur diffusion difficile. Le mélange 65 % modacrylique / 35 % coton présente un temps d'imbibition long de 480 à 960 secondes, entraînant une faible efficacité d'absorption de l'eau.
II. Nouveau schéma de mélange : Fibres et procédés
1、Avantages complémentaires des fibres
MAC : Sert de noyau ignifuge. Il se carbonise sans fondre à haute température, avec un indice d'oxygène limite (LOI) de 32,5 %. Il est également résistant à l'usure et facile à nettoyer.
PAC : Excellente tant en termes de résistance au feu (LOI 42 %) qu'en absorption d'humidité (rétention d'humidité 15,55 %), ce qui améliore la capacité d'absorption globale du mélange.
CLY : Fibre régénérée écologique offrant une meilleure absorption d'humidité (rétention d'humidité 8-14 %) que le coton. Elle présente une excellente perméabilité à l'humidité, accélérant ainsi l'évaporation de la transpiration.
2、Paramètres clés du procédé
Des expériences contrôlées ont été menées en ajustant la finesse des fibres (1,7 dtex/1,0 dtex MAC), les procédés de filage (filage classique/filage compact/filage siro) et les structures de tissus tricotés (5 types incluant le tissage plat, le côtes 2:1 et le côtes piqué), garantissant ainsi l'applicabilité des résultats à la production réelle. 
III. Vérification des performances : Conformité aux normes en matière de résistance au feu et de confort
1、Performances de base
●Les fibres sont uniformément réparties dans le fil et restent stables en dessous de 200 °C (le MAC résiste jusqu'à 220 °C, le CLY jusqu'à 250 °C), répondant ainsi aux exigences des environnements à haute température.
●La résistance à la rupture du fil fabriqué à partir de MAC 1,0 dtex est supérieure de 13,7 % par rapport à celle du fil ordinaire. Le fil compact-torsadé présente le moins d'effilochage, empêchant ainsi le boulochage.
2. Absorption de l'humidité et évacuation de la transpiration
Le nouveau mélange présente un temps d'humectation de seulement 5 à 14,6 secondes et un temps d'absorption d'eau de 4,6 à 21,4 secondes, bien supérieur à celui des mélanges traditionnels (480 à 960 secondes). La structure triple tuck offre la meilleure absorption d'humidité, tandis que la structure côtes 2:1 est relativement plus lente.
3. Résistance au feu et sécurité
Conformément à la norme ISO 15025, tous les échantillons présentent un temps de flamme résiduelle et un temps de rougeoiement inférieurs à 2 secondes, sans fonte ni gouttelettes. La structure côtes 2:1 offre la meilleure résistance au feu. Le PAC et le MAC agissent de manière synergique pour renforcer la résistance au feu, et une absorption améliorée de l'humidité ne compromet pas la sécurité.
IV. Valeur d'application et optimisation future
Avantages principaux
1、Faible coût : Le coût du matériau est seulement le tiers à un quart de celui de l'aramide métacylique, et aucun traitement chimique ignifuge supplémentaire n'est requis.
2、Sécurité et fiabilité : Il ne fond pas aux hautes températures, empêchant efficacement les brûlures.
3、Confortable et écologique : Il possède d'excellentes propriétés d'absorption de l'humidité et d'évacuation de la transpiration. Le lyocell améliore la douceur et garantit l'aspect écologique.
Optimisation future
La structure peut être ajustée selon les besoins professionnels (par exemple, côtes 2:1 pour les pompiers, triple retordu pour les pilotes de course). Alternativement, les procédés de filage peuvent être optimisés afin de réduire l'effilochage du fil et d'améliorer la résistance à l'usure, aidant ainsi les matériaux textiles fonctionnels à équilibrer « sécurité, confort et coût ».
(Remarque : Les données proviennent de l'article Qualité des fils fins à partir de mélanges Modacrylique/Polyacrylate/Lyocell... (Numéro de document : materials-16-04386.pdf) et ont été reformulées originellement.)
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