Congres “Textiel onder Vuur” 18-11-2004

Congres “Textiel onder vuur” trok grote belangstelling                                              

BRANDVERTRAGERS: NIEUWE TRENDS EN REGELGEVING

Het congres “Textiel onder vuur” dat het Nederlands Textielinstituut op 18 november jl.  in de fraaie congresaccommodatie van Kumpulan Bronbeek in Arnhem organiseerde, bleek in een duidelijke behoefte te voorzien: een keur van sprekers en meer dan honderd gasten uit Nederland en België.

De voornaamste redenen voor deze massale opkomst waren de steeds strakker wordende (Europese) regelgeving als het gaat om de mate van brandwerendheid van textiel én de chemische eisen waaraan de coatings en toevoegingen moeten voldoen.

Het eerste waarmee producenten van – met name – vloerbedekking, wandbekleding en geotextiel mee te maken krijgen is de bouwrichtlijn (en daarbinnen de EN 14041 en 15102) die vanaf februari 2005 van kracht wordt. Voor producenten geldt een overgangstermijn tot 1 februari 2006, maar daarna moeten alle producten die vast in een gebouw worden aangebracht, voorzien zijn van een CE-markering. De Gentse hoogleraar Paul Vandevelde liet – ten aanzien van de brandwerendheid – de mogelijkheden zien om een dergelijke certificering te verkrijgen en de classificatie waarvoor kan worden gekozen.

Duidelijk werd dat het voor een overgroot deel van de producenten ondoenlijk is om dit traject zelfstandig te doorlopen. Hulp van derden is dringend gewenst. En men moet daar niet te lang mee wachten, want over nog geen anderhalf jaar mogen deze producten binnen de EU niet meer zonder CE-markering worden verkocht!

Innovaties

De twee lezingen over innovaties in de vlamvertragende coatings en extrusieproducten kwamen van het Belgische Centexbel; een toepassingsgericht onderzoeksinstituut met ruim 120 medewerkers in Gent en Verviers.

Onderzoekster Tania Demeyere ging vanuit de verbrandingscyclus in op de mogelijkheid brandvertragende coatings in te zetten. Voor de gasfase (dus boven het brandende materiaal) gaat het vooral om halogeenhoudende coatings (met name broom en chloor). Daarnaast zijn er een aantal technieken om de brandbaarheid van de stof zelf te verminderen, zoals het gebruik van vulmiddelen (die de warmte minder geleiden), toevoeging van zouten (die bij verhitting kristalwater afgeven) en metaalverbindingen (die zorgen voor warmteafname). Centexbel heeft ook de synergie tussen de verschillende technieken onderzocht. In het chemische domein worden goede resultaten geleverd door fosfor en halogenen in combinatie met stikstof en antimoon. Deze processen kunnen fysisch worden ondersteund door aluminium trihydraat, boorzouten, silicaten en carbonaten.

Een belangrijke brandvertragende techniek voor met name de zwaardere stoffen (vloerbedekking, meubelstoffen en gordijnen) is intumescentie; blaasvorming waardoor de brandbare stof wordt afgesloten van de zuurstof. Het koolstof skelet van de te vormen blaasjes kan worden verkregen door toevoeging van bijvoorbeeld pentaerythritol, sorbitol of glucose. De blaasvorming zelf wordt veroorzaakt voor het vrijkomen van onbrandbare gassen uit bijvoorbeeld ureum, melamine. Voor het proces is daarnaast fosforzuur als dehydratiemiddel nodig. Dit kan ontstaan bij verhitting van aluminiumpolyfosfaat of melaminefosfaat.

Uit testen bij Centexbel is gebleken dat dit systeem (bij een voldoende zware lading) goed werkt bij katoen en in mindere mate bij 100% polyester. Het werkt niet bij 100% polyamideweefsel.

Het Belgische instituut onderzoekt momenteel ook de mogelijkheid om door toevoeging van minuscule deeltjes keramiek (in de orde van 100 nanometer) het brandgedrag te beïnvloeden. Het gaat daarbij om stoffen als silicium- en zinkoxide. In caloriemeterproeven lijkt dit systeem te werken. De markt blijft echter sceptisch.

Extrusie

Centexbel onderzoekt ook de mogelijkheid om al vóór de extrusie brandvertragende stoffen toe te voegen. Hiermee kan coating als extra processtap worden vermeden en houdt het materiaal de oorspronkelijke eigenschappen. Het onderzoek richtte zich met name op polipropyleen. De tweede Belgische onderzoekster die aan het woord kwam, Valja Everaert, vertelde de ruim 100 bezoekers dat de toevoegingen zowel in de gasfase (het vrijkomen van halogeen-ionen) als in de vaste fase (onder meer door het vrijkomen van onbrandbare gassen als gevolg van pyrolyse) werkzaam kunnen zijn. De resultaten van oxides (aluminium, magnesium, zirkoon, borium, tin, antimoon, enzovoort) waren niet optimaal. Hetzelfde geldt voor de fosfaten, rode fosfor in combinatie met blaasvormende stoffen.

Uit de testen bleek de combinatie van halogenen en fosfaten (DSBG: FR-372 en FMC) goed te werken. Volgens Valja werken combinaties met antimoon het beste. Als voorbeelden noemde zij DSBG (FR-1206-HT), Flameretarder PP8 van Devan Chemicals en FR-214 van Addcomp Holland.

Ook bij de verbetering van de brandvertraging van geëxtrudeerd vezels zelf wordt wereldwijd veel onderzoek gedaan naar halogeenvrije additieven. Ciba is, volgens Valja Everaert, met Flamestap NOR 116 op de goede weg. Centexbel verwacht ook veel van de ontwikkelingen binnen Eco-flam.

Ook bij de extrusie is aandacht voor de toevoeging van nanodeeltjes klei, koolstof of keramiek. Deeltjes antimoonoxide van 30 nanometer leverde een goed resultaat. De techniek is echter nog te duur voor toepassing in de textielindustrie.

Testen

Testmogelijkheden zijn onder meer voorhanden bij het Nederlandse TNO/Textiel, het Belgische Centexbel en Vandevelde´s eigen laboratorium voor Aanwending der Brandstoffen en Warmteoverdracht. Zij beschikken ook over de noodzakelijke kennis van de systematiek.

Essentieel bij CE-markeringen is dat deze moet kunnen aantonen dat hij testen heeft uitgevoerd waaruit blijkt dat het product voldoet aan de normen.

Dat ook TNO in staat is om goede testen uit te voeren bleek uit een presentatie van directeur Anton Luiken over het testen van de brandvertragende werking van ME-kleding bij aanvallen met Molotov cocktails. Uit deze testen bleek dat reiniging leidt tot een forse vermindering van de brandvertraging. Voor de reinigingsbranche toont dit de noodzaak aan van nabehandeling met oleofobe finish.

Duitsland

Duitsland, de grootste exportmarkt voor Nederlandse vloerbedekking, heeft naast de CE-markering voor de tapijtindustrie nog een extra label: Gemeinschaft umweltfreundliche Teppichboden (GuT 10009) die extra eisen stelt aan de aard van de brandwerende coatings en met name aan de gassen die bij brand kunnen vrijkomen. Chloorhoudende brandvertragers zijn (nog) wel toegestaan. Broom is uit milieuoverwegingen uit den boze. De toetsing is sinds kort geconcentreerd in Berlijn en kan – volgend Dirk Oudman van de VNTF – wel een half jaar in beslag nemen. Voor de rest van Europa geldt dat de toxiciteit (nog) ondergeschikt is aan de brandwerendheid.