Filati resistenti al fuoco e al calore

Filati resistenti al fuoco e al calore
Filati resistenti al fuoco e al calore
Questo bollettino vi aiuterà a comprendere le proprietà delle fibre e filati resistenti al fuoco e al calore per
aiutarvi a scegliere il miglior filo per la vostra applicazione.
Filati resistenti al fuoco e al calore
Contenuto
I tipi di fibre e la loro resistenza al fuoco
Resistenza al Fuoco Standard per Vari Utilizzi di Filo
Temperatura Operativa Massima per Varie Fibre
Confronto degli Aramidici
Prodotti Coats
Filati resistenti al fuoco e al calore
I tipi di fibre e la loro resistenza al fuoco
Cotone
Combustibile,
si accende e
brucia
252 / 485
Poliestere
Combustibile, 421 / 790
brucia
lentamente e
può
autoestinguersi
Nylon
Ritardante di
449 / 840
fiamma
autoestinguente
quando viene
rimosso dalla
fiamma
Meta Aramide
Ritardante di
fiamma
autoestinguente
quando viene
rimosso dalla
fiamma
Para Aramide
Ritardante di
fiamma
autoestinguente
quando viene
rimosso dalla
fiamma
Fibra di vetro
Ritardante di
fiamma non
brucerà
-
Quarzo
Ritardante di
fiamma non
brucerà
-
Ceramica
Ritardante di
fiamma non
brucerà
-
I fili di cotone, bruciano a temperature relativamente basse, dovrebbero essere evitati quando vi è
possibilità di contatto con il fuoco. Fili di poliestere e nylon standard sono combustibili, ma bruciano
lentamente e possono auto-estinguersi.
I fili resistenti al fuoco si dividono in tre categorie:
Filati resistenti al fuoco e al calore
1 . Fili che non bruciano
2 . Fili che bruciano a contatto con le fiamme, ma si autoestinguono quando vengono allontanati
3 . Fili che bruciano, ma bruciano lentamente e possono autoestinguersi
Tipi di filo per cucire e la loro resistenza al fuoco
-
Ceramica 1
Non
brucia
NFPA
701 /
ASTM
E84
-
Quarzo
1
Non
brucia
NFPA
701 /
ASTM
E84
Glasmo
Tee
Fibre di
vetro
1
Non
brucia
NFPA
701 /
ASTM
E84
Firefly
Meta2
aramide
Brucia a NFPA /
contatto EN469
con la
fiamma,
ma si
autoestingue
quando
viene
rimosso
Protos
Para2
aramide
Brucia a NFPA
contatto
con la
fiamma,
ma si
autoestingue
quando
viene
rimosso
Flame
Master
100 %
3
rivestito
in
poliestere
a prova
di
fiamma
Non
EN
brucia
15025
per un
breve
lasso di
tempo,
poi
brucia
lentamente
e può
autoestinguersi
Filati resistenti al fuoco e al calore
Epic FR 100 %
3
rivestito
in
poliestere
Brucia
CFR
lentamente1615 /
e può
BS EN
autoestinguersi
14878:2007
Astra
FR
Brucia
CFR
lentamente1615 /
e può
BS EN
autoestinguersi
14878:2007
100 %
3
poliestere
filato
I prodotti della categoria 1, includono: fibra di vetro (incollata e con rivestimento PTFE), fibra di vetro ad
alto contenuto di silice (quarzo), e ceramica. Questi prodotti non si accendono e sono quindi utili nella
produzione di prodotti finali dove vi è elevata possibilità di incendio, per esempio altiforni, materassi ecc.
I prodotti della categoria 2, includono Kevlar® e Nomex®. Kevlar ® è il marchio di un para - aramide e
Nomex ® è il marchio di una meta- aramide; entrambi sono tipi speciali di nylon. Kevlar ® è prodotto da
Du Pont. Altre fibre para-aramidiche sono Twaron® (Acordis ) e Technora (Teijin). Nomex ® è anch'esso
prodotto da Du Pont; altre fibre meta-aramidiche sono Teijinconex (Teijin). Questi prodotti normalmente
bruciano a contatto con le fiamme, ma si estinguono immediatamente appena tolti dalla fiamma. Sono
quindi utili per usi finali in cui la possibilità di incendio è elevata.
I prodotti della categoria 2, pur non essendo resistenti al fuoco come quelli della categoria 1, hanno
prestazioni di cucito molto migliori. Sono anche molto più morbidi, e questo li rende una scelta più adatta
per la produzione di indumenti protettivi e tappezzeria.
I prodotti della categoria 3 includono Coats Epic FR e Coats Astra FR. Si tratta di fili combustibili
fabbricati per ridurre al minimo l'infiammabilità e generare l'auto spegnimento dopo la rimozione della
fiamma. Questi prodotti soddisfano le specifiche di incendio (come CFR1615 per gli indumenti da notte
per bambini).
Test di resistenza al fuoco
Non c'è modo per testare la resistenza al fuoco del filo stesso; prima infatti, dev'essere cucito in un
tessuto. Nell'effettuare qualsiasi prova, è meglio usare il tessuto, il filo e tipo di cucitura che saranno
effettivamente utilizzati nel prodotto finito.
Filati resistenti al fuoco e al calore
Resistenza al Fuoco Standard per Vari Utilizzi di Filo
Uniformi e Costruzione
di Codici Standard
UBC 8-1 (42-2),
8-2(42-2), 26-1(17-2),
26-3(17-5)
Automobilistico
FMVSS302
Aviazione
FAR 25.853, 25.855
Generale ( edilizia,
trasporti, arredamento
d'interni , indumenti
protettivi )
NFPA 701 Metodi
standard di prove di
fuoco per la
propagazione della
fiamma di Tessili e
Films
ASTM E84 ( Metodo di
prova standard per le
caratteristiche della
bruciatura della
superficie di materiali
da costruzione )
Indumenti da notte per
bambini
(Pyjamas)
CFR 1615 :
STANDARD PER
l'infiammabilità di
INDUMENTI DA
NOTTE per BAMBINI :
FORMATI da 0 a 6X (
FF 3-71 )
CFR 1616 :
STANDARD PER
l'infiammabilità di
INDUMENTI DA
NOTTE BAMBINI :
FORMATI da 7 a 14
(FF 5-74)
BS EN 14878:2007
(Norme sulla sicurezza
dell'abbigliamento da
notte)
Abbigliamento
protettivo
EN 531 Indumenti
protettivi contro il
calore industriale
EN 407 Guanti di
protezione contro rischi
termici
EN 366 Indumenti
protettivi contro il
calore e la fiamma
Metodo di prova :
Valutazione dei
Filati resistenti al fuoco e al calore
materiali per
abbigliamento e
materiali di
assemblaggio esposti
ad una fonte di calore
radiante
EN 367 Indumenti di
protezione contro il
calore e la fiamma
Metodo di prova :
Determinazione della
trasmissione del calore
a contatto con la
fiamma
EN 373 Indumenti
protettivi contro il
calore e la fiamma
Metodo di prova :
Determinazione della
resistenza dei materiali
da spruzzi di metallo
fuso
EN 469 Indumenti
protettivi - Requisiti per
indumenti di protezione
per pompieri
EN 533 Indumenti
protettivi - Protezione
contro il calore e la
fiamma - Fiamma
Limitata
Resistenza al calore e resistenza al fuoco sono due caratteristiche distinte
(Tuttavia è possibile che un filo sia resistente sia al fuoco che al calore. Infatti, molti dei fili già definiti
come ignifughi sono anche resistente al calore).
In generale, i fili per cucire sintetici (ad esempio nylon, poliestere, Kevlar ® e Nomex ®) hanno tutti una
buona resistenza al calore. Ciò significa che il calore non potrà attraversarli in modo efficace come invece
può farlo per sostanze come argento o rame. Tuttavia, all'aumentare della temperatura, alcuni polimeri
(come il nylon e poliestere) si sciolgono e perdono forza prima di altri polimeri (come il Nomex ®). La loro
reazione al calore è insita nella loro composizione chimica.
Molti fili, ad esempio aramidici, co-polimmide ( P84 ™ ), fibra di vetro (legata e rivestita in PTFE), quarzo
e ceramica, resistono alle alte temperature e continuano a funzionare bene durante la cucitura. Questi
Filati resistenti al fuoco e al calore
prodotti restano funzionali (nel caso di ceramica o quarzo) fino a temperature superiori a 2000°F (vedi
Tabella 4).
Il nylon e il poliestere sono termoplastici e cominciano ad ammorbidirsi ben prima del loro punto di
fusione. Questo significa che cuciture in nylon e poliestere inizieranno ad indebolirsi a circa 350°F,
mentre le cuciture aramidiche non subiranno mutamenti come se fossero a temperatura ambiente, anche
a temperature superiori a 500°F.
Come indicato nella tabella 4 , il compromesso per una migliore resistenza al calore è la prestazione della
cucitura.
Filati resistenti al fuoco e al calore
Temperatura Operativa Massima per Varie Fibre
Quarzo
1093 /
2000
1093 /
2000
Slow
speeds,
fibres may
break
Ceramica
1371 /
2500
1371 /
2500
Slow
speeds,
fibres may
break
Fibre di
vetro
538 / 1000 538 / 1000 Si rompe
facilmente.
Rivestimento
in PTFE
utilizzato
per
operazioni
difficili
P84®
Polyimide
Fibres
260 / 500
260 / 500
Buono
Meta
Aramide
ad
esempio
Nomex ®
371 / 700
204 / 400
Buono
Para
Aramide
ad
esempio
Kevlar ®
427 / 800
204 / 400
Buono
Nylon
177 / 350
121 / 250
Eccellente
Poliestere
177 / 350
121 / 250
Eccellente
Il Centro di Tecnologia Coats sta sperimentando fili di nylon per applicazioni nel settore automobilistico.
L'utilizzo di elevate quantità di rame in questi fili, per esempio nell'apertura degli airbag, funge da
dissipatore di calore e migliora la resistenza del filo al calore.
Giubbotti Antiproiettile
Filati resistenti al fuoco e al calore
Al giorno d'oggi, i produttori di giubbotti antiproiettile usano Kevlar®. Questo consente di ottenere
giubbotti anti-proiettili più leggeri e indossabili. Ci sono altri materiali che possono essere utilizzati per la
realizzazione di giubbotti anti-proiettili morbidi che sono più economici rispetto al Kevlar ®, ma che
richiedono un compromesso tra peso, comfort e / o massa.
Per capire come funziona il Kevlar ®, immaginate diversi bastoni di legno. Potete romperli uno alla volta
con il pugno. Tuttavia, se questi bastoni sono impacchettati, nessuno di questi può essere rotto. Quando
il Kevlar ® è tessuto nella stoffa e stratificato, un proiettile si scontra con molti fili contemporaneamente.
Più densa è la trama (più fili per unità di superficie), più la stoffa è resistente al proiettile.
Un proiettile di piccolo calibro sparato nel Kevlar ® si scontra con un minor numero di fili rispetto ad un
proiettile grande. Un proiettile di piccolo calibto veloce (con la stessa energia totale di un grande proiettile
lento) penetrerà il giubbotto in misura maggiore. Un proiettile magnum .357 sparato da un revolver è
quindi più facile da fermare di un proiettile magnum .22 sparato da un fucile.
Inoltre, pallottole più dure non si deformano tanto all'impatto, e penetrano in misura maggiore di quelle
morbide. Un proiettile deformato si scontrerà con più Kevlar ® ed è più probabile che venga sconfitto.
Fili Aramidici
Ci sono due principali fili aramidici: para - aramide (ad esempio, Kevlar ®) e meta-aramide (ad esempio ,
Nomex ®). Mentre entrambi i prodotti sono ampiamente utilizzati per la loro resistenza al fuoco e al
calore, hanno caratteristiche leggermente diverse in termini di prestazioni del filo.
La tabella seguente descrive i vantaggi e gli svantaggi di questi prodotti.
Filati resistenti al fuoco e al calore
Comparing Aramids
Meta Aramide
Ritardante di
fiamma e
calore,
buone
prestazioni di
cucitura, e
proprietà
fisiche simili al
nylon,
buona
resistenza ai
raggi UV
Resistenza
inferiore al
nylon,
molto inferiore
al para
aramide,
costo
Para Aramide
Ritardante di
fiamma e
calore,
basso
allungamento,
resistenza
molto elevata
Bassa
resistenza ai
raggi UV,
bassa
resistenza
all'abrasione,
bassa
resistenza
dell'occhiello,
basso
allungamento
può a volte
creare uno
svantaggio nel
costo
Gli aramidici sono disponibili in una serie di forme:
•
•
•
Filamento continuo - generalmente più pesante è il filato, minore è il costo, ad
esempio, l'aramide legato 138 (1500 /1) ha un costo significativamente più
basso di un aramide legato 138 (400 /4)
Filato in Fiocco
Allungamento rotto - una forma ibrida composta da fiocchi della lunghezza di sei
pollici, che sono stati fatti allungando e rompendo filamenti continui Kevlar ®,
successivamente filando i fiocchi insieme.
Filo di fibra di vetro
Filati resistenti al fuoco e al calore
Oltre ad avere un'eccellente resistenza al calore, la fibra di vetro (in particolare la forma rivestita in PTFE)
ha un'eccellente resistenza chimica. Questo la rende particolarmente adatta per il filtraggio ad alte
temperature. Il filo di fibra di vetro è anche dotato di un'elevata resistenza alla trazione. Il compromesso
per un'eccellente resistenza al calore è la fragilità e la difficile cucibilità. Finiture, come PTFE , migliorano
le prestazioni della cucitura.
Filati resistenti al fuoco e al calore
Tabella dei prodotti
Acciaio
Protos
Acciaio
Kevlar
rivestito in
acciaio
speciale
Alta
temperatura
di
isolamento
fino a
2000 °F
Helios
Acciaio
Cotone o
Kevlar
rivestito in
acciaio
inox
Canalizzazioni
-
Ceramica
Lubrificato
Filtrazione,
Canalizzazioni
Glasmo
Tee
Fibre di
vetro
Legato
Filtrazione,
altiforni,
materassi,
canalizzazioni
Glasmo
PTFE
Fibre di
vetro
Rivestito in Filtrazione,
PTFE
altiforni,
materassi,
canalizzazioni
Firefly
Metaspun
Meta
Aramide
ad
esempio
Nomex ®
Fiocco
Indumenti
filato o
protettivi
allungamento
rotto
Firefly
Metafil
Meta
Aramide
ad
esempio
Nomex ®
Bonded
Filtrazione
continuous , airbag ,
filament
tappezzeria,
guanti
protettivi /
calzature,
motori
elettrici
Firefly
Paraspun
Para
Aramide
ad
esempio
Kevlar ®
Fiocco
Airbag ,
filato o
guanti di
allungamentoprotezione
rotto
, giubbotti
antiproiettile
Firefly PF
Para
Aramide
ad
esempio
Kevlar ®
Bonded
Airbag
continuous
filament
Filati resistenti al fuoco e al calore
HTF
P84 ( TM ) Bonded
Filtrazione
cocontinuous
poliimmide filament
Epic FR
100%
Filato
ricoperto
in
Poliestere
Lubrificato
Indumenti
da notte
per
bambini
Astra FR
100%
Poliestere
filato
Lubrificato
Indumenti
da notte
per
bambinir