FLAMABILIDADE DE TECIDOS
Vanessa Saviski de Paula Rocha
RESUMO
Este artigo aborda, de forma geral, o conceito de Flamabilidade e como esta é caracterizada em materiais têxteis. Em um segundo momento, faz menção à possibilidade de melhoramento do desempenho de têxteis em relação ao fogo, por meio da alteração das propriedades de suas fibras constituintes. Finalmente, em linhas gerais, disserta sobre a legislação na qual se fundamenta a necessidade de realização de ensaios químicos que determinem o grau de Flamabilidade de um material.
Palavras-chave: Flamabilidade. Tecidos. Segurança. Análise Química de Materiais Têxteis.
1 INTRODUÇÃO
Em função do recente acontecimento envolvendo a Boate Kiss1, a
fiscalização em relação à segurança de ambientes fechados destinados à realização de eventos acontece de forma cada vez mais acentuada.
Segundo recomendação dos bombeiros, as saídas de emergência e extintores não são suficientes para garantir a segurança de todos, sendo necessária também a análise do risco de propagação de incêndio oferecido pelos materiais utilizados na decoração de ambientes fechados (tecidos, lonas e demais poliméricos).
Para liberação do alvará para realização de um evento em local fechado, o Corpo de Bombeiros exige o Laudo de Conformidade do material quanto ao
Graduanda do Curso de Engenharia de Produção
Universidade do Contestado – Campus Canoinhas
Especialista em Indústrias de Processos Químicos (UNIGUAÇU) Licenciada em Química (FAFIUV)
E-mail: vanessasaviski@hotmail.com
1Incêndio ocorrido em Santa Maria/RS, na madrugada de 27/01/2013, que resultou na
seu grau de propagação (ou não) de chama no caso de um possível foco de incêndio. Para determinar esse fator, os especialistas em materiais realizam o teste de Flamabilidade e a análise termogravimétrica (TGA).
Neste artigo, discute-se sobre o comportamento de têxteis em relação a fontes de ignição externas, bem como os tratamentos a estes aplicados para um melhor desempenho do material sob essas condições.
2 DESENVOLVIMENTO
2.1 Flamabilidade em têxteis
A Temperatura de Autoignição ou simplesmente Flamabilidade de uma substância é a temperatura mínima pela qual a mesma entra em combustão espontânea, numa atmosfera normal e sem o recurso de uma fonte de ignição externa. Esse valor é diretamente proporcional à pressão atmosférica e ao LOI – Índice de Limite de Oxigênio – presente no local (CERON, 2009).
Relativamente ao comportamento perante o fogo, os corpos podem ser classificados em incombustíveis, combustíveis e inflamáveis. Os incombustíveis não são afetados pelo fogo. Os combustíveis são destruídos, mas não propagam a chama. Os inflamáveis são destruídos e mantém a chama. As fibras têxteis, por serem compostos orgânicos são inflamáveis ou combustíveis em maior ou menor grau (ARAÚJO, 1986).
Há diversos fatores que envolvem um incêndio no seu início e desenvolvimento: a superfície específica dos materiais combustíveis envolvidos, a distribuição dos materiais combustíveis no local, característica de queima dos materiais envolvidos, local do incêndio (foco), condições climáticas (temperatura e umidade relativa), aberturas de ventilação do ambiente, projeto arquitetônico, medidas de prevenção de incêndio existentes e medidas de proteção contra incêndio instaladas. (MIYADA et al., 2011 apud IMC [2009]).
De acordo com Araújo (1986), a quantidade de calor em calorias/grama liberada pela combustão da fibra é um dos fatores importantes para a propagação do fogo em outros materiais a sua volta. Um tecido inflamável age como difusor de incêndios, liberando intensivamente energia calorífica.
Ainda segundo o mesmo autor, o conteúdo de água na fibra também é um fator importante, pois aquelas que têm uma maior taxa de recuperação de umidade ardem menos.
De acordo com Ceron (2009), a flamabilidade de fibras naturais e não naturais é influenciada por fatores químicos e físicos, como a estrutura têxtil e o tipo de tecido, conforme a Tabela 1. Fibras celulósicas inflamam-se a temperaturas mais baixas e ardem rapidamente. As fibras proteicas (lã e pêlo) inflamam-se a temperaturas mais elevadas e ardem mais lentamente, não mantendo a combustão. As fibras não naturais sintéticas, sendo termoplásticas, fundem a temperaturas relativamente baixas, pois tem a temperatura de fusão abaixo da temperatura de ignição. Uma vez fundidas, se a chama continua presente, a temperatura sobe e então ardem.
Tabela 1. Demonstração dos materiais têxteis em relação à chama. Fonte: Miyada et al., (2011) apud LCRESPIM, [2009]
Araújo (1988) afirma que a velocidade de combustão é inversamente proporcional à massa do tecido, concluindo então que tecidos mais densos queimam lentamente.
Tem também importância decisiva a temperatura de inflamação. Percebe-se, conforme a tabela 2, que o algodão tem o pior comportamento em relação ao fogo, enquanto a lã, o melhor:
Tabela 1. Demonstração dos materiais têxteis em relação à chama. Fonte: Miyada et al., (2011) apud LCRESPIM, [2009].
Fibras Têxteis Temperatura (ºC)
Algodão 400 Viscose 420 Poliéster 450 Poliamida 530 Acrílico 560 Polipropileno 570 Lã 600
Poliamidas e poliéster encolhem em presença de uma chama e tendem a não incendiar. Contudo, o seu tratamento com certos produtos de acabamentos, como corantes, por exemplo, pode torná-las inflamáveis (CERON, 2009).
O uso de um tratamento ou acabamento retardador ou limitador de combustão dos têxteis é, portanto, um fator de segurança dos seus utilizadores, quer se trate de vestuário, de têxteis decorativos, domésticos ou industriais.
2.2 Uma questão de Segurança
As fibras naturais sem tratamento químico queimam continuamente até que o material seja consumido, mesmo se a fonte de queima seja eliminada. As fibras sintéticas, que não são resistentes à chama, derretem, podendo causar danos às pessoas ou ao local.
Uma das áreas de intervenção na estrutura das fibras engloba os têxteis para proteção, entendendo-se como proteção, nesse caso, toda a necessidade de resguardar, pessoas ou bens, contra riscos mais ou menos intensos, seja o calor, o frio, os agentes químicos, as radiações nucleares, os vírus, os pesticidas, impactos balísticos ou ondas eletromagnéticas (ARAÚJO, 1988).
A propriedade retardante de chama é altamente relevante em termos de segurança, pois se comprovou uma diminuição na taxa de incêndios onde tecidos com tal característica foram utilizados. “Nos tecidos resistentes à chama, a queima cessa quase que instantaneamente quando a fonte é retirada” (MIYADA et al., 2011).
Conforme Miyada et al. (2011), os tecidos tratados podem ser aplicados em:
Edificações – hotéis, restaurantes, hospitais, escolas, salas, teatros, cinemas e estabelecimentos prisionais;
Transporte – navios, aviões, trens e automóveis;
Vestuário protetor – bombeiros, exército, indústria pesada; e Decoração – tapetes e carpetes, cortinas e persianas, móveis e
estofados, revestimento de parede e artigos têxteis de decoração. Sobre materiais têxteis que possuem o tratamento anti-chama, como produtos de tecido 100% algodão, é recomendável, segundo Miyada et al. (2011), verificar se ele não irá perder esse tratamento depois de seguidas operações de lavagem.
2.3 Ensaios Químicos de Flamabilidade estão previstos em lei!
A necessidade de apresentação de laudo de conformidade do material têxtil quanto à propagação (ou não) de chama por parte dos organizadores de
eventos em locais fechados está fundamentada na IN nº 018/DAT/CBMSC2, que
dispõe sobre as normas de Controle de Materiais de Acabamento:
[...] regulamentar no Estado de Santa Catarina, com fundamentos nos dispositivos legais acima mencionados, as especificações mínimas para fiscalização e controle das propriedades e/ou características de segurança que os materiais de acabamento a serem utilizados em edificações e locais de eventos deverão possuir, visando prevenir acidentes, restringir a propagação do fogo e o volume de fumaça, nas edificações analisadas e fiscalizadas pelo Corpo de Bombeiros do Estado de Santa Catarina [...].
O anexo A da referida instrução normativa apresenta a terminologia específica para a classificação de materiais, na qual são observadas, entre outras, as seguintes definições:
a) MATERIAIS INCOMBUSTÍVEIS: produtos ou substâncias que, submetidos à ignição ou combustão, não apresentam rachaduras, derretimento, deformações excessivas e não desenvolvem elevada quantidade de fumaça e gases;
b) MATERIAIS RETARDANTES: produtos ou substâncias que, em seu processo químico, recebem tratamento para melhor se comportarem ante a ação do calor, ou ainda, aqueles protegidos por produtos que dificultem a queima;
c) MATERIAIS DE ACABAMENTO: Todo material ou conjunto de materiais empregados nas superfícies dos elementos construtivos das edificações, com finalidades de atribuir características estéticas, de conforto, de durabilidade, decoração, etc. Ex.: os pisos, os forros, tratamento acústico, as paredes/divisórias, as coberturas, etc;
d) MATERIAL DE DECORAÇÃO: cortinas, tapetes, faixas, banners, enfeites e decorações em geral;
2 Instrução Normativa estabelecida pela Secretaria de Segurança Pública e Defesa do
e) PROPRIEDADE NÃO-PROPAGANTE: propriedade que somente permite a queima do material com a presença de fonte de calor externa (o material quando incendiado por fonte de calor externa, por si só, não mantém a combustão que se extingue ao se retirar a chama externa);
A comprovação de que o material atende, ou não, a legislação quanto à propriedade não-propagante é feita mediante o laudo de conformidade, fundamentado pelo item II, do anexo D da IN 018/DAT/CBMSC, que trata das especificações para a Comprovação das Propriedades dos Materiais.
Segundo (CERON, 2009), para a determinação da Temperatura de Autoignição de materiais têxteis, os especialistas realizam o teste de Flamabilidade e a análise termogravimétrica (TGA), as quais têm por objetivo caracterizar a amostra quanto à propriedade não-propagante, mencionada no anexo A.
Basicamente, o primeiro simula um pequeno foco de incêndio e analisa o comportamento do material em função do aumento da temperatura e da incidência da chama diretamente sobre ele. O ensaio é realizado em uma câmara fechada, a qual pode ser observada na Figura 1:
Figura 01: Equipamento utilizado para o Ensaio de Flamabilidade. Fonte: Acervo Técnico (SAVISKI & ROCHA Consultorias, 2013).
Uma TGA fornece a taxa de variação de massa da substância em relação ao aumento da temperatura. Os resultados são apresentados em um termograma, conforme a Figura 2. É um teste importante para a determinação da quantidade de fumaça gerada em média pelo material, bem como o residual orgânico do mesmo, além de proporcionar uma análise preliminar da possibilidade de geração de gases tóxicos na fumaça.
Figura 02: Termograma. Fonte: Acervo Técnico (SAVISKI & ROCHA Consultorias, 2013).
CONCLUSÃO
A dificuldade em prognosticar o comportamento em caso de incêndio se deve, sobretudo, ao fato de que o comportamento da combustão das superfícies têxteis depender de uma série de fatores, como a estrutura química e física das fibras, a presença de diferentes substâncias no tecido, a disposição tridimensional da amostra e a periferia do incêndio.
A velocidade com que ocorre a propagação de chama está associada, principalmente, ao tipo de fibra utilizada: celulósica, proteica ou sintética. O nível de Flamabilidade de um tecido depende da quantidade de oxigênio presente
entre as moléculas de suas fibras constituintes. Por esse motivo, fibras celulósicas, tais como o algodão e a viscose, incendeiam com maior facilidade. Fibras proteicas, como a lã, dificilmente incendiarão, enquanto o acrílico e o poliéster, fibras termoplásticas, encolhem na presença de uma fonte de ignição e tendem a não ser propagantes de chama.
Tecidos à prova de fogo são absolutamente necessários para o vestuário usado em certos processos industriais e em atividades nas quais o risco de incêndio é elevado. Portanto, o desenvolvimento de técnicas que aprimorem o comportamento de têxteis em relação à chama é de fundamental importância para a segurança de seus utilizadores.
REFERÊNCIAS
ARAÚJO, M. d. (1986). Manual de Engenharia Têxtil (Vol. I). Lisboa: Calouste Gulbenkian.
__________, M. d. (1988). Manual de Engenharia Têxtil (Vol. II). Lisboa: Calouste Gulbenkian.
CBMSC. (2009). IN nº 018/DAT/CBMSC: Controle de Materiais de
Acabamento. Comando do Corpo de Bombeiros Militar do Estado de Santa
Catarina, 1-14.
CERON, L. P. (2009). Têxteis para a construção de mangas filtrantes. Meio
Filtrante, 40-43.
MIYADA, F. H., SANCHES, R. A., MANTOVANI, W., & RAMOS, J. B. (2011). Tratamento Anti-Chama em Materiais Têxteis. EACH-USP, 1-11.
SAVISKI & ROCHA Consultorias. (2013). Laudo de Conformidade. Acervo
