Novo Esquema de Mistura para Roupa Íntima Resistente a Chamas Econômica: Equilibrando Segurança e Conforto

Trabalhadores em profissões de alto risco, como bombeiros e pilotos de corrida, têm uma necessidade urgente de roupas íntimas que combinem resistência ao fogo e conforto. Elas devem não apenas proteger contra queimaduras de alta temperatura, mas também eliminar o suor rapidamente. No entanto, os produtos existentes ou utilizam fibras ignífugas de alto custo (por exemplo, aramida meta) que são caras, ou adotam uma mistura de modacrílica e algodão, que apresenta baixa absorção de umidade — tornando difícil alcançar ambos os objetivos.

Para resolver isso, a equipe de pesquisa desenvolveu um novo esquema de mistura composto por 55% de Fibra Modacrílica (MAC), 15% de Fibra Poliacrilato (PAC) e 30% de Fibra Lyocell (CLY). Testes confirmaram que este esquema equilibra custo, resistência ao fogo e conforto, oferecendo um novo caminho para o desenvolvimento de roupas íntimas resistentes ao fogo e econômicas.

I. Principais Problemas: Limitações dos Esquemas Tradicionais

●Necessidades em Ambientes Extremos: Temperaturas em cenários de incêndio podem atingir 1700°C, portanto, a roupa íntima deve ser resistente ao fogo para evitar queimaduras. O trabalho de alta intensidade provoca suor excessivo, exigindo rápida absorção e liberação da umidade para evitar sensação de abafamento.
●Deficiências dos Esquemas Tradicionais: Fibras de alto custo são 3 a 4 vezes mais caras que a modacrílica, dificultando sua popularização. A mistura com 65% de modacrílica e 35% de algodão apresenta um tempo de molhamento longo, entre 480 e 960 segundos, resultando em baixa eficiência de absorção de água.

II. Novo Esquema de Mistura: Fibras e Processos

1、Vantagens Complementares das Fibras
MAC: Atua como núcleo retardante de chama. Carboniza sem derreter em altas temperaturas, com um Índice Limite de Oxigênio (LOI) de 32,5%. Também é resistente ao desgaste e fácil de limpar.
PAC: Destaca-se tanto na resistência à chama (LOI 42%) quanto na absorção de umidade (regain de umidade 15,55%), melhorando a capacidade geral de absorção de umidade da mistura.
CLY: Uma fibra regenerada ambientalmente amigável com melhor absorção de umidade (regain de umidade 8-14%) do que o algodão. Possui excelente permeabilidade à umidade, acelerando a evaporação do suor.

2、Principais Variáveis do Processo
Foram conduzidos experimentos controlados ajustando a finura da fibra (1,7dtex/1,0dtex MAC), processos de fiação (fiação anelar/fiação compacta/fiação siro) e estruturas de malha (5 tipos incluindo tecido liso, rib 2:1 e rib piquet), garantindo que os resultados sejam aplicáveis à produção real.

III. Verificação de Desempenho: Atendimento aos Padrões de Resistência à Chama e Conforto

1、Desempenho Básico
●As fibras são uniformemente distribuídas no fio e permanecem estáveis abaixo de 200°C (MAC resiste até 220°C, CLY até 250°C), atendendo aos requisitos de ambientes de alta temperatura.
●A resistência à ruptura do fio feito com MAC de 1,0 dtex é 13,7% maior do que a do fio convencional. O fio compacto tem o menor grau de pilosidade, evitando a formação de bolinhas.

2. Absorção de Umidade e Transporte de Suor
A nova mistura tem um tempo de umedecimento de apenas 5-14,6 segundos e um tempo de absorção de água de 4,6-21,4 segundos, muito superior às misturas tradicionais (480-960 segundos). A estrutura triplo punho oferece a melhor absorção de umidade, enquanto a estrutura canelada 2:1 é relativamente mais lenta.

3. Resistência ao Fogo e Segurança
Conforme a norma ISO 15025, todas as amostras apresentam tempo de chama pós-ignição e tempo de brilho inferiores a 2 segundos, sem fusão ou gotejamento. A estrutura canelada 2:1 oferece a melhor resistência ao fogo. PAC e MAC atuam sinergicamente para aumentar a resistência ao fogo, e a melhoria na absorção de umidade não compromete a segurança.

IV. Valor de Aplicação e Otimização Futura

Principais Vantagens
1、Custo Baixo: O custo do material é apenas 1/3 a 1/4 do meta-aramida, e não requer tratamento químico adicional retardante de chama.
2、Seguro e Confiável: Não derrete em altas temperaturas, prevenindo efetivamente queimaduras.
3、Confortável e Ecológico: Possui excelentes propriedades de absorção de umidade e dissipação do suor. A Lyocell realça a maciez e garante a sustentabilidade ambiental.

Otimização Futura
A estrutura pode ser ajustada conforme as necessidades ocupacionais (por exemplo, malha 2:1 para bombeiros, triplo franzido para pilotos de corrida). Alternativamente, os processos de fiação podem ser otimizados para reduzir a pilosidade do fio e melhorar a resistência ao desgaste, ajudando os materiais têxteis funcionais a equilibrar "segurança, conforto e custo".
(Observação: Os dados são provenientes do artigo Quality of Fine Yarns from Modacrylic/Polyacrylate/Lyocell Blends... (Documento nº: materials-16-04386.pdf) e foram reescritos originalmente.)