Технология Пробан в производстве огнезащитных материалов

Технология Proban® позволяет компании «Адвентум Технолоджис» производить самые современные огнезащитные материалы для спецодежды. Дополнительные виды отделок придают этим материалам водо-, масло-, нефтеотталкивающие и антимоскитные свойства

Еще древние философы считали огонь одной из четырех главных природных стихий — наряду с землей, водой и воздухом. Добывание и использование огня стало определяющим фактором развития человечества, но, как всякая стихия, он сохранил свою первобытную опасность. Невозможно представить современную цивилизацию без технологий, использующих огонь, но не менее важны и технологии защиты от этой опасной и своенравной силы природы, ведь неконтролируемый контакт с огнем обычно плохо заканчивается для человека.

Тысячи людей различных профессий ежедневно нуждаются в защите от открытого огня. Специальная одежда требуется пожарным, спасателям, военным, рабочим на огнеопасных производствах и даже спортсменам-автогонщикам. И главной особенностью такой одежды является огнезащитный материал, из которого она изготовлена.

Обычные натуральные или синтетические ткани довольно легко воспламеняются или плавятся, что приводит к риску серьезных ожогов. Чтобы этого не происходило, материал, используемый для изготовления огнезащитной одежды, должен быть произведен особым способом.

Как правило, огнезащитные свойства ткань приобретает или благодаря негорючим волокнам, или с помощью специальной химической обработки, после которой обычный материал становится огнестойким. К первому типу относятся ткани, изготовленные из мета-арамидных волокон, например Nomex® компании DuPont. Примером второго типа является технология Proban®, которая позволяет сделать огнезащитными наиболее комфортные в носке натуральные ткани из хлопка. Это особенно важно, так как дает возможность использовать огнезащитные ткани и трикотаж при изготовлении, к примеру, нательного белья.

Огнезащитная отделка Proban®

Технология Proban® разработана около 60 лет назад крупнейшим химическим концерном Solvay и принадлежит Rhodia UK Limited. В мире существует всего 14 предприятий, имеющих лицензии на производство тканей с огнезащитной отделкой Proban®. Малое количество лицензиатов связано с крайне высокими требованиям Solvay ко всему, от чего зависит качество продукции. На сегодняшний день лишь немногие предприятия имеют современное автоматизированное оборудование, квалифицированный персонал и технологии, необходимые для получения лицензии Proban®.

Но широкие технологические возможности и собственная лаборатория контроля качества еще не гарантируют лицензиату спокойную жизнь. Solvay проводит ежемесячные лабораторные исследования образцов продукции и может отозвать лицензию, если результаты проверки окажутся неудовлетворительными.

Среди производств, полностью отвечающих требованиям Solvay и имеющих лицензию на выпуск огнезащитных материалов по технологии Proban®, — высокотехнологичное российское предприятие «Адвентум Технолоджис», созданное совместно с британской компанией Сarrington Textiles.

Причем «Адвентум Технолоджис» не только располагает лицензией на технологию Proban®, но является фактически единственной в Европе компанией, освоившей эту огнезащитную отделку для трикотажных материалов. Безопасность никогда не бывает в избытке, поэтому комфортное термобелье или второй, утепляющий, слой одежды, выполненные из огнестойкого трикотажа, совершенно точно не будут лишними и существенно повысят степень огнезащиты.

Что же представляет собой технология Proban®? Схематически процесс отделки материала выглядит просто:

● пропитка ткани специальным химическим раствором, содержащим одномерные молекулы особого полимера;

● изменение молекулярной структуры полимера под воздействием газообразного аммиака: одиночные молекулы сшиваются друг с другом и образуют механически внедренные в хлопковое волокно полимерные цепочки;

● промывка и сушка, после которой материал готов к использованию.

Внедренный в хлопок полимер является ингибитором горения, то есть веществом, замедляющим и останавливающим этот процесс. Именно этот полимер отвечает за огнезащитные характеристики будущей одежды.

После обработки ткани молекулы полимера становятся частью хлопковых волокон и сохраняются в их структуре навсегда. Это означает, что отделка не удаляется в результате эксплуатации и ухода за изделиями и сохраняет огнезащитные свойства в течение всего периода использования одежды.

На рынке специальных материалов существует немало предложений безымянных огнезащитных тканей, производители которых, естественно, не могут гарантировать ни требуемого качества, ни стабильности характеристик, ни экологичности. Такая продукция со временем теряет свои свойства и может быть токсичной. Иными словами, безымянные материалы не только не защитят от угроз должным образом, но и сами послужат источником опасности для человека.

Огнезащитные ткани, обработанные по технологии Proban®, обладают наивысшим индексом огнестойкости и механически прочны. Их характеристики неизменны в процессе эксплуатации и не зависят от количества стирок. Технология гарантирует огнезащитные свойства после 50 стирок, но результаты исследования в независимой лаборатории показали, что характеристики материала не ухудшаются даже после 200 стирок. При этом такие ткани комфортны, как всякий натуральный материал, и экологически безопасны, что подтверждается соответствием стандарту ОЕКО-ТЕХ®.

Proban® и Адвентум Технолоджис

Несмотря на простоту описанной выше схемы, на деле все выглядит намного сложнее. Попробуем разобраться в этом на примере технологической линии, установленной в «Адвентум Технолоджис — единственной в России компании, имеющей лицензию на изготовление огнезащитных тканей и нательного трикотажа по технологии Proban®.

Следует отметить, что «Адвентум Технолоджис» — производство не вполне типичное. Обычно предприятия в этой отрасли имеют или текстильную, или трикотажную специализацию. Но «Адвентум Технолоджис» — компания, исповедующая философию технологических трансформеров. Ее конек — многофункциональность, заложенная на стадии разработки производственных линий, их быстрая перенастройка и, как результат, — максимально точное соответствие запросам заказчиков. Линий, подобных тем, которые установлены в «Адвентум Технолоджис» и позволяющих работать как с текстилем, так и с трикотажем, больше нет нигде.

Кстати, сказанное выше относится не только к огнезащитной отделке. «Адвентум Технолоджис» располагает парком красильного оборудования, которое позволяет окрашивать любые типы материалов — от тяжелых арамидных и хлопковых тканей до наилегчайшей и особо деликатной синтетики.

Отделка материалов осуществляется с использованием большого количества различных процедур, требующих точного соблюдения технологий, дозировки химических реактивов и требований безопасности. Поэтому в «Адвентум Технолоджис» весь цикл проходит на сверхсовременном, полностью автоматизированном швейцарском оборудовании.

Цех, где наносят огнезащитную отделку на ткани и трикотаж, — это огромное помещение с основными технологическими линиями, дополнительным оборудованием и станцией дозирования.

Автоматическая станция дозирования

Все начинается с пропиточных ванн, куда хлопковая ткань или трикотаж подаются с больших рулонов. В ваннах раствор, содержащий молекулы будущего полимера, пропитывает материал и внедряет эти молекулы непосредственно в хлопковые волокна.

На следующем этапе — после отжима и промежуточной сушки — начинается самое главное: ткань попадает в герметичный бокс, заполненный газообразным аммиаком, под воздействием которого происходит процесс полимеризации. Одномерные молекулы, «застрявшие» в волокнах хлопка, сцепляются друг с другом, образуя с хлопком единую структуру. После такой «сцепки» разделить хлопковые волокна и молекулы полимера уже не сможет никакая сила, не говоря уже о стирках.

Оборудование для огнезащитной обработки

Следующий этап — химическая нейтрализация излишков аммиака и промывка. И если пропитка с полимеризацией отвечают за огнестойкость будущей одежды, то промывка — за ее экологичность. Требования к экологической безопасности ткани очень высоки, ведь она используется в том числе для изготовления белья и даже детской одежды.

Промывка хлопковых тканей осуществляется непосредственно на линии, а менее прочный трикотаж отправляется в красильный цех, где его промывают на оборудовании, предназначенном для обработки деликатных материалов.

После этого ткань сушится и вновь сматывается в рулон — материал готов к встрече с огнем.

Заключительная отделка

Основное свойство огнезащитных тканей — это, разумеется, их способность сопротивляться огню. Но для специального применения важны и другие свойства материала. И если испытание огнем является хоть и важным, но, к счастью, не столь частым событием, то воздействие воды, бензина, масла или нефти — это практически рабочие будни спецодежды.

Поэтому в «Адвентум Технолоджис не ограничиваются приданием ткани огнезащитных свойств. Очередным этапом отделки ткани могут быть процедуры нанесения на нее влагозащитных, масло-, бензо-, нефтеотталкивающих и даже антимоскитных пропиток. Уже обладающая огнезащитными свойствами ткань пропитывается необходимыми химическими растворами, которые придают ей нужный набор характеристик. Затем материал проходит через несколько газовых сушильных секций, где изрядно «поджаривается» — на выходе он должен быть абсолютно сухим и готовым к следующему этапу — стабилизации ткани.

Стабилизация

Одним из хорошо известных свойств хлопковых тканей является усадка при высыхании. Для спецодежды, которая стирается достаточно часто, это довольно актуальная проблема. И если в обычных условиях усадкой в 5–6 %, характерной для хлопка, принято пренебрегать, то в случае с огнезащитной одеждой такая усадка может оказаться критичной.

Огнезащитные свойства — это не только способность материала сопротивляться открытому огню. Расстояние от ткани до поверхности тела тоже имеет значение. Чем больший воздушный промежуток отделяет условную штанину от поверхности кожи, тем больше времени потребуется огню, чтобы добраться до человека. Поэтому усадка, то есть уменьшение размера огнезащитной одежды, абсолютно недопустима.

Существуют два основных способа предотвращения усадки — химический и физический. Первый часто применяется для повседневной одежды из хлопка, но он не подходит для спецодежды. Дело в том, что химическая противоусадочная обработка существенно снижает прочность ткани на разрыв, иногда на 30–40 %. И такая величина совершенно неприемлема для одежды, к прочности которой предъявляются повышенные требования.

В "Адвентум Технолоджис" применяют физический, а точнее — механический метод предотвращения усадки. Его суть заключается в превентивной усадке, то есть в устранении воздушных пространств между нитями. Происходит это на специальном оборудовании в два этапа: сначала нити сдвигаются, а затем релаксируются при определенном температурно-влажностном режиме. Второй этап необходим для снятия напряжения в структуре материала и предотвращения его обратного расширения.

Оборудование, применяемое на этом этапе, тоже уникально — установок, которые позволяют производить такую противоусадочную обработку как текстиля, так и трикотажа, в мире крайне мало.

Контроль качества

Высочайшие требования, предъявляемые к огнезащитным тканям, диктуют и особые методы контроля качества конечной продукции. Соблюдение требований по огнезащите и экологичности жестко отслеживается в том числе и лицензиаром.

Проверка масло- и нефтеотталкивающих характеристик образца ткани

Например, существует требование, согласно которому ткань для спецодежды должна выдерживать 50 стирок без потери характеристик. По лицензионному соглашению с каждых 5 тысяч метров произведенного материала лицензиару отправляется образец на проверку. Но в «Адвентум Технолоджис» этим не ограничиваются. В компании имеется собственное оборудование для шестидневной экспресс-имитации цикла из 50 стирок.

Лаборатория

Основную проверку огнезащитные ткани проходят в лаборатории контроля качества «Адвентум Технолоджис». Здесь проверяются:

● прочность материала на разрыв;
● прочность материала на раздир;
● стойкость к истиранию;
● эффективность водо-, масло- и нефтеотталкивающих покрытий;
● механическая устойчивость окраски;
● устойчивость окраски к поту;
● устойчивость окраски к стирке;
● огнестойкость;
● соответствие санитарным нормам.

Оборудование для проверки огнестойкости материалов

Разумеется, наибольшее внимание уделяется огнестойкости, ведь это ключевая характеристика этого типа материалов. Проверка производится на специальном автоматизированном оборудовании, которое позволяет проводить огневые тесты как по российским, так и по международным стандартам.

Резюме

● Proban® — единственная технология, позволяющая придать огнезащитные свойства натуральным хлопковым тканям и трикотажу.
● Защита от огня достигается путем внедрения в структуру хлопкового волокна полимеров — ингибиторов горения.
● Огнезащитная отделка Proban® является “вечной” и не может быть удалена в том числе частыми стирками.
● Использование технологии Proban® позволяет получать огнезащитные ткани с высокой механической прочностью и экологически безопасные.
● Компания «Адвентум Технолоджис» обладает лицензией на производство огнезащитных материалов по технологии Proban® для спецодежды и нательного трикотажа.
● Полностью автоматизированная линия огнезащитной отделки «Адвентум Технолоджис» универсальна и легко настраивается под различные виды материалов и требования заказчиков.
● Помимо огнезащиты, на оборудовании «Адвентум Технолоджис» осуществляется крашение, водо-, масло-, нефтеотталкивающая и антимоскитная обработки.
● Многоуровневый контроль качества гарантирует соответствие стандартам и стабильные характеристики на любых объемах произведенных материалов.