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Von flammhemmend bis feuerfest Lebensrettende Textilien und PSA: Bei Kontakt mit Feuer

Im Zusammenhang Textilien und Feuer werden häufig die Adjektive flammhemmend sowie inhärent flammhemmend, schwer entflammbar oder auch flammbeständig und feuerfest verwendet. Oft findet man diesbezüglich auch das Kürzel FR bzw. FR-Ausrüstung. Aber was bedeutet was genau? Wie kommt es zu den Eigenschaften der Textilien und wo finden sie Einsatz? R+WTextilservice gibt Antworten.

Themenseite: Schutzausrüstung
Lebensrettende Textilien und PSA: Bei Kontakt mit Feuer
Persönliche Schutzausrüstung: Bei Kontakt mit Feuer kann sie Leben retten. -

Viele verschiedene Begrifflichkeiten werden verwendet, wenn es um Eigenschaften von Textilien geht, die Leib und Leben vor Feuer schützen sollen. Gelegentlich werden diese synonym verwendet, obwohl sie nicht dieselbe Bedeutung haben. Im Folgenden soll damit etwas aufgeräumt und die einzelnen Bedeutungen näher betrachtet werden.

Abkürzung FR

Wird von FR oder FR-Ausrüstung gesprochen, so ist bezüglich der Bedeutung etwas Vorsicht geboten. Die Abkürzung „FR“ ist zwar international anerkannt, sie steht jedoch ebenso für das englische Wort fire-/flame-retardant wie für flame­-resistant. Ob Textilien nun aber feuer- bzw. flammhemmend (fire-/flame-­retardant) oder flammbeständig/feuerfest (flame-resistant) sind, ist etwas ganz anderes. Auch kann die Schutzwirkung von FR-Textilien dauerhaft oder auch weniger beständig sein.

Flammhemmende Wirkung

Eigentlich sagt der Begriff schon klar aus, was eine flammhemmende Textilie an Eigenschaft mit sich bringt: Die Ausbreitung der Flamme wird gehemmt. Die Flammausbreitung ist also begrenzt.

Diese Performance kann eine Textilie durch eine entsprechende Ausrüstung erlangen. Sie dient der Erfüllung bestimmter Anforderungen in Bezug auf das Brennverhalten und die Entzündbarkeit, die der Stoff aufgrund seiner textilen Faserzusammensetzung nicht aufweist. Konkret bedeutet das, dass zumindest ein Teil des Stoffes aus einer per se brennbaren Faser besteht und um es flammhemmend zu machen chemisch behandelt wird. Häufig taucht dann die Abkürzung „FR“ in dem Zusammenhang mit Stoffen für Heimtextilien, wie Gardinen und Vorhängen ebenso wie für Arbeitskleidung/persönliche Schutzausrüstung (PSA) auf.

Der Stoff wird also mit einem entsprechenden Flammschutzmittel behandelt. Dadurch wird entweder durch Bildung einer Schutzschicht die Sauerstoffzufuhr zu den eigentlich brennbaren Fasern verhindert. Die Flammenbildung wird so unterdrückt und es kommt nur zu einer Verkohlung oder es werden durch die Ausrüstung unbrennbare Gase entwickelt. Der Markt bietet dafür eine Vielzahl an Chemikalien für verschiedene Anforderungen und Applikationsmethoden.

Beispielsweise kann eine flammhemmende Ausrüstung im sogenannten Foulard-Verfahren auf die textile Fläche aufgebracht werden. Dabei durchläuft die Ware einen Tauchtrog mit der flammhemmenden Substanz, die dann auf das Textil übertragen wird. Anschließend wird die überschüssige Flotte mit Hilfe von Walzen abgequetscht, so dass ein gleichmäßiger Auftrag erfolgt.

Eine hervorragende Permanenz der Ausrüstung ist dabei unabdingbar. Das bedeutet, die Ausrüstung sollte sich möglichst nicht durch Gebrauch und Alterung abnutzen und auch nach einer Vielzahl von Waschgängen noch die ausreichende Flammschutzwirkung entfalten. Ob das gegeben ist, liegt in den Parametern des Prozesses sowie der eingesetzten Chemie begründet. Es gibt folglich nicht nur permanente Flammschutzausrüstungen, sondern auch semi-permanente und nicht permanente.

Inhärent flammhemmende Textilien

Bei den als inhärent flammhemmend ausgewiesenen Materialien sieht das mit der Permanenz anders aus. Inhärent bedeutet so viel wie „einer Sache als natürlicher oder grundlegender Bestandteil innewohnend“. Die Flammhemmung stellt dabei folglich eine ständige Eigenschaft dar. Weder der Gebrauch noch die Pflege beeinflussen die Eigenschaft. Der Stoff als solches hat also aufgrund seiner Faserzusammensetzung eine reduzierte Neigung zu brennen.

Aramid Gewebe Flamme Feuer

Zu den bekanntesten inhärent flammhemmenden Fasern zählen die Aramide. Das sind Synthesefasern gebildet aus Polymeren der Hauptgruppe der Polyamide. Es handelt sich konkret um aromatische Polyamide. Das „Ar“ am Anfang des Wortes aromatisch und das Ende des Wortes Polyamid, also „amid“, bildet die Faserbezeichnung Aramid.

Bekannte Markenfasern sind beispielsweise Nomex, ein Meta-Aramid, und Kevlar, Para-Aramid, beide von DuPont sowie die Para-Aramidfaser Twaron von Teijin Aramid. Meta- und Para-Aramide unterscheiden sich nochmals leicht in ihrer chemischen Struktur und folglich auch in ihren Eigenschaften. So liegt die inhärente Flammbeständigkeit von Para-Aramiden höher als die von Meta-Aramiden, die Dehnung jedoch unter der von Meta-Aramiden. Auch der Markenname Trevira CS ist in dem Zusammenhang vielen bekannt. Trevira CS ist eine Polyesterfaser, in die durch einen speziellen chemischen Aufbau mit einem Comonomer – einer phosphororganischen Verbindung – die schwer entflammbaren Eigenschaften fest in der Faser verankert sind. Unter Verwendung dieser inhärent flammhemmenden Fasern ist folglich eine entsprechende Ausrüstung überflüssig. Jedoch ist es dennoch wichtig zu wissen, dass die thermische Stabilität von Aramiden weit höher ist als die von Trevira CS.

Aramid Flamme Feuer

Wie u.a. durch die vergleichende Betrachtung von Meta-Aramid und Para-Aramid schon ersichtlich wurde, gibt es im Zusammenhang mit der Flammhemmung auch Unterschiede und so kommen noch weitere Begrifflichkeiten dazu. Durch diese werden dann die konkreten Anforderungen beschrieben. Die Betrachtung der sogenannten Baustoffnorm und diverser Normen aus dem Bereich der persönlichen Schutzbekleidung (PSA) ist dabei wichtig und erklärend.

Schwerentflammbare Textilien

Die deutsche DIN-Norm 4102-1 (Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen; Bauteile, Begriffe, Anforderungen und Prüfungen) und die europäische Norm EN 13501-1 (Klassifizierung von Bauprodukten und Bauarten zu ihrem Brandverhalten – Teil 1: Klassifizierung mit den Ergebnissen aus den Prüfungen zum Brandverhalten von Bauprodukten) definieren sogenannte Baustoffklassen. Sie regeln die Anforderungen in Bezug auf das Brandverhalten u.a. an Textilien wie Vorhänge, die Einsatz in öffentlichen Gebäuden finden, denn in dem Einsatzbereich ist es vorgeschrieben, dass ein Nachweis über die sogenannte „Schwerentflammbarkeit“ erbracht werden muss.

Wichtig dabei zu wissen ist jedoch, dass die beiden oben genannten aktuell gültigen Regularien nur näherungsweise miteinander verglichen werden können, da aufgrund unterschiedlicher Prüfkriterien nicht immer jede Baustoffklasse aus der einen Norm eindeutig einer Klasse der jeweils anderen Norm zugeordnet werden kann. Um nun nicht vollständige Verwirrung hervorzurufen, wird daher an dieser Stelle nur auf die nationale Klassifizierung hingewiesen. Nach der DIN 4102-1 fallen schwer entflammbare Textilien in die Baustoffklasse B1. Diese besagt, dass ein grundsätzlich brennbarer Baustoff, in unserem Fall die Textilie, selbstverlöschend ist. Nach dem Entfernen der Brandquelle dürfen derartige Stoffe also nicht selbsttätig weiterbrennen. Die Kriterien sind in der Norm klar definiert und nur akkreditierte Prüfinstitute sind berechtigt, die Stoffe zu prüfen sowie zu klassifizieren. Ob die eingesetzten Textilien nun flammhemmend ausgerüstet oder inhärent flammhemmend sind bzw. sein müssen, ist nicht definiert. Wichtig ist, dass die Anforderungen erfüllt werden.

Textilien mit begrenzter Flammenausbreitung

Bei PSA wird hingegen im Bereich des Schutzes gegen Flammen, wie er für Feuerwehrschutzbekleidung erforderlich ist, von einer „begrenzten Flammenausbreitung“ gesprochen. Auch hier ist quasi die Flammhemmung bzw. die Schwerentflammbarkeit gemeint. Je nach gefordertem Leistungsniveau sind jedoch ebenfalls unterschiedliche Anforderungen festgelegt und beispielsweise in der EN ISO 11612 (Schutzkleidung – Kleidung zum Schutz gegen Hitze und Flammen – Mindestleistungsanforderungen) sowie der DIN EN ISO 14116 (Schutzkleidung – Schutz gegen Flammen – Materialien, Materialkombinationen und Kleidung mit begrenzter Flammenausbreitung) aufgeführt. Zu der Anforderung der begrenzten Flammenausbreitung zählen auch noch Kriterien in Bezug auf brennendes Abtropfen, Lochbildung sowie auf das Nachglimmen und Nachbrennen.

Lesetipp: Mehr rund um persönliche Schutzausrüstung und leasingfähige Textilien lesen Sie online auf der Themenseite "Schutzausrüstung".

Flammbeständig und feuerfest

Aus oben Erwähntem ergibt sich, dass auch die Verwendung der Attribute flammbeständig und feuerfest im Zusammenhang mit Textilien eher trügerisch ist bzw. die Begrifflichkeiten häufig nicht ganz richtig verwendet werden. In der Technik wird ein Werkstoff im Allgemeinen als feuerfest bezeichnet, wenn er einer Einsatztemperatur von über 600 °C standhält. Laut Definition nach DIN 51060 (Feuerfeste keramische Rohstoffe und feuerfeste Erzeugnisse –Definition der Begriffe feuerfest, hochfeuerfest) sind jedoch nur Werkstoffe mit einem Kegelfallpunkt größer SK 17 (= ISO 150) – was in etwa 1.500 °C entspricht – als feuerfest zu bezeichnen. Diese Grenztemperatur entspricht ungefähr dem Schmelzpunkt von Eisen und ist zoll- und bergbaurechtlich von Belang, aber weniger im Bereich von Textilien. Lediglich Glas- oder Mineralfasern sind demnach wirklich feuerfest.

Wenn man schlussendlich noch den Unterschied zwischen Flamme und Feuer betrachtet, so ist eine Flamme eine Erscheinungsform von Energie in Form von Licht und Wärme. Sie kommt durch eine Reaktion von einem brennbaren Gas mit Sauerstoff zustande. Flammen sind also brennende Gase. Das Feuer ist die sichtbare äußere Begleiterscheinung der Flamme bzw. einer Verbrennung.

Hitzebeständige Materialien

Hitzebeständigkeit ist noch mal etwas anderes. Hitze bezieht sich lediglich auf die Temperatur. Ist ein Material hitzebeständig, so ist es „lediglich“ unempfindlich gegenüber der Einwirkung von großer Hitze. Über eine Beständigkeit beim Kontakt mit einer Flamme, sagt diese Eigenschaft nichts aus. Sie ist jedoch für Feuerschutzbekleidung ein weiterer ganz wichtiger Punkt, denn in den meisten Fällen haben die Feuerwehrleute gar keinen direkten Kontakt mit dem Feuer, halten sich aber in dem durch den Brand extrem erhitztem Bereich auf. Folglich muss die PSA für die Feuerwehr gegen Hitze und Feuer schützen.

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