Par novih studija Univerziteta u Alberti pokazuje kako odeću vatrogasaca učiniti bezbednijom za nošenje, održavanje i proizvodnju.
Jedna studija je otkrila da se neka vlakna koja se koriste u zaštitnoj opremi raspadaju kada su izložena toploj vodi, pokazujući šta se može desiti sa odećom tokom vremena, tokom stvarnih scenarija gašenja požara i pranja.
Druga studija analizirala je vodu koja se koristi u proizvodnji vlakana, identifikujući pregršt štetnih jedinjenja boja koja se ispiraju iz tkanina i koja bi mogla oslabiti njihove zaštitne kvalitete.
„Nalazi obe studije pokazuju ranjivosti i potencijalne načine da se poboljšaju materijali koji se trenutno koriste u odeći vatrogasaca i za održavanje“, kaže Saiful Hokue, koji je obavio posao da bi stekao zvanje doktora nauka. na Fakultetu poljoprivrednih nauka o životu i životnoj sredini (ALES).
Koristeći tretmane ubrzanog starenja koji odražavaju uslove gašenja požara i pranja, prva studija, objavljena u Journal of Polimer Science, istraživala je efekte toplote i vode na 15 različitih prediva u osam tkanina koje se obično koriste za proizvodnju zaštitne odeće.
Vlakna su uronjena u prečišćenu neutralnu pH vrednost i kiselu vodu u rasponu od 40°C do 90°C do 1200 sati odjednom, a zatim proveravana na fizičko, hemijsko i druge vrste oštećenja.
Rezultati hidrotermalnog starenja pokazali su da mešavine tkanina koje sadrže određenu vrstu vlakana, nazvane para-aramid/polibenzimidazol, ili PBI, degradiraju snagu 68% brže kada su izložene vlazi, za razliku od sličnih materijala za zaštitu od požara koji nisu t sadrže PBI.
Mešavine vlakana visokih performansi koje sadrže PBI se obično koriste za izradu vatrogasnih jakni i pantalona, zbog fleksibilnosti vlakana i sposobnosti da izdrže ekstremne temperature.
Ali pošto se PBI vlakna proizvode pomoću sumporne kiseline, tragovi hemikalije ostaju iza, pokazuje studija iz 2022. koju je vodio Hokue. Taj preostali sumpor povećava osetljivost tkanine na vlagu i može dovesti do prerane degradacije zaštitne odeće, napominje Hokue.
Nalazi mogu pomoći proizvođačima vlakana visokih performansi i zaštitnih tkanina da poboljšaju svoje procese, sugeriše on.
„PBI vlakna su i dalje dobra za upotrebu, ali je ključno da proizvođači razviju načine za uklanjanje zaostalog sumpora iz tih vlakana.“
Pranje vatrogasne opreme takođe treba da se promeni, posebno pranjem odeće sa PBI vlaknima, savetuje Hokue. „Ovo sprečava rizik od oštećenja susednih tkanina koje ne sadrže PBI vlakna i koje inače ne bi doživele degradaciju u toploj vodi.“
Ista studija je takođe po prvi put utvrdila da meta-aramidna vlakna, drugi tip koji se obično koristi u zaštitnoj odeći, pokazuju „izuzetnu otpornost“ na toplotu i stres vode, čak i kada su izložena kiseloj vodi, kaže Hokue.
Na primer, jedan uzorak tkanine koji se sastoji od 93% meta-aramidnih vlakana izgubio je samo 4% svoje zatezne čvrstoće nakon što je bio uronjen u vodu tokom 1200 sati na 90°C.
To otkriće popunjava prazninu u znanju o efikasnosti vlakana visokih performansi da se odupru toploti i vodi, omogućavajući proizvođačima da „dobre informisanije odluke u izboru i dizajnu materijala za trajniju opremu za vatrogasce“, kaže Hokue.
To takođe otvara mogućnosti za korišćenje meta-aramidnih vlakana u drugim proizvodima koji su često izloženi vodi, kao što je oprema za bezbednost u moru, dodaje on.
Sveukupno istraživanje različitih prediva i njihovih vlakana pruža potpunije razumevanje njihove izdržljivosti, kaže Hokue. „Sada možemo ponuditi predloge proizvođača za optimalne mešavine vlakana i konfiguracije tkanina koje stvaraju bolju ravnotežu između dugoročne zaštite i udobnosti.“
U drugoj Hokueovoj studiji, objavljenoj u Fibers and Polimers, razvio je metodu analize vode korišćene u eksperimentima, koju mogu koristiti proizvođači tkanina kako bi svoje proizvodne procese učinili ekološki održivijim, kaže on.
Analiza je identifikovala tri jedinjenja povezana sa bojama za koje se zna da predstavljaju određeni rizik za životnu sredinu, „naročito kada se ispiraju u sisteme vode“, primećuje on.
Iako se ne preporučuje za upotrebu, „moguće je da neki proizvođači i dalje koriste ova jedinjenja, tako da im ove informacije mogu pomoći da spreče zagađenje životne sredine i usvoje održivije prakse.“
