Pesquisa vem ao resgate para tornar as roupas dos bombeiros mais seguras
Estudo sobre tecidos e fibras do pesquisador Saiful Hoque mostra como tornar as roupas dos bombeiros mais seguras. Crédito:Naimur Rahman Dois novos estudos da Universidade de Alberta mostram como tornar as roupas dos bombeiros mais seguras para usar, manter e fabricar.
Um estudo revelou que algumas fibras utilizadas no equipamento de proteção quebram quando expostas à água quente, mostrando o que pode acontecer às peças de vestuário ao longo do tempo, durante cenários reais de combate a incêndios e lavagem.
O outro estudo analisou a água utilizada na fabricação de fibras, identificando alguns compostos corantes nocivos lixiviados dos tecidos que poderiam enfraquecer suas qualidades protetoras.
“As descobertas de ambos os estudos mostram vulnerabilidades e formas potenciais de melhorar os materiais atualmente usados nas roupas dos bombeiros e na manutenção”, diz Saiful Hoque, que conduziu o trabalho para obter o doutorado. em ciências têxteis e de vestuário pela Faculdade de Ciências Agrárias, da Vida e Ambientais (ALES).
Uso e cuidado
Usando tratamentos de envelhecimento acelerado que refletem as condições de combate a incêndios e lavagem, o primeiro estudo, publicado no Journal of Polymer Science , investigaram os efeitos do calor e da água em 15 fios diferentes em oito tecidos normalmente usados na fabricação de roupas de proteção.
As fibras foram imersas em água purificada com pH neutro e água ácida variando de 40°C a 90°C por até 1.200 horas seguidas, e depois verificadas quanto a deterioração física, química e outros tipos de deterioração.
Os resultados do envelhecimento hidrotérmico mostraram que as misturas de tecidos contendo um tipo específico de fibra, chamada para-aramida/polibenzimidazol, ou PBI, degradaram sua resistência 68% mais rapidamente quando expostas à umidade, em oposição a tecidos semelhantes com proteção contra fogo que não o fizeram. não contém PBI.
Misturas de fibras de alto desempenho contendo PBI são normalmente usadas na fabricação de jaquetas e calças de bombeiros, devido à flexibilidade da fibra e à capacidade de suportar temperaturas extremas.
Mas como as fibras PBI são fabricadas com ácido sulfúrico, vestígios do produto químico permanecem, mostra um estudo de 2022 liderado por Hoque. Esse enxofre residual aumenta a sensibilidade do tecido à umidade e pode levar à degradação prematura das vestimentas de proteção, observa Hoque.
As descobertas podem ajudar os fabricantes de fibras de alto desempenho e tecidos de proteção a melhorar seus processos, sugere ele.
(A) Diagrama esquemático da realização de XRD em amostra de tecido. (B) O difratograma de raios X mostra a região amorfa e cristalina de um tecido misto de fibra para-aramida/PBI (Fabric MA). Crédito:Journal of Polymer Science (2024). DOI:10.1002/pol.20230950
“As fibras PBI ainda são boas para usar, mas é fundamental que os produtores desenvolvam formas de remover o enxofre residual dessas fibras”.
A lavagem dos equipamentos de combate a incêndio também precisa ser alterada, lavando separadamente as roupas com fibras PBI, aconselha Hoque. “Isso evita o risco de danos aos tecidos vizinhos que não contêm fibras PBI e que de outra forma não sofreriam degradação em água quente”.
O mesmo estudo também estabeleceu, pela primeira vez, que as fibras de meta-aramida, outro tipo comumente usado em roupas de proteção, mostraram “notável resistência” ao calor e ao estresse hídrico, mesmo quando expostas a água ácida, diz Hoque.
Por exemplo, uma amostra de tecido compreendendo 93% de fibras de meta-aramida perdeu apenas 4% da sua resistência à tração após ser imersa em água durante 1.200 horas a 90°C.
Essa descoberta preenche uma lacuna de conhecimento sobre a eficácia das fibras de alto desempenho na resistência ao calor e à água, permitindo aos fabricantes “decisões mais informadas na seleção e design de materiais para equipamentos mais duráveis para bombeiros”, diz Hoque.
Também abre possibilidades de utilização de fibras de metaaramida em outros produtos frequentemente expostos à água, como equipamentos de segurança marítima, acrescenta.
A exploração geral dos diversos fios e suas fibras permite uma compreensão mais completa de sua durabilidade, diz Hoque. “Agora podemos oferecer aos fabricantes sugestões para combinações ideais de fibras e configurações de tecidos que proporcionem um melhor equilíbrio entre proteção e conforto a longo prazo”.
Fabricação responsável
No segundo estudo de Hoque, publicado em Fibers and Polymers , ele desenvolveu um método de análise da água utilizada nos experimentos, que pode ser utilizado pelos fabricantes de tecidos para tornar seus processos produtivos mais ambientalmente sustentáveis, afirma.
A análise identificou três compostos relacionados com corantes conhecidos por representarem algum risco para o ambiente, “particularmente quando lixiviam para os sistemas de água”, observa ele.
Embora o uso não seja recomendado, “é possível que alguns fabricantes ainda utilizem esses compostos, portanto, esta informação pode ajudá-los a prevenir a poluição ambiental e a adotar práticas mais sustentáveis”.
