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Was ist die FR Kleidung? Was sind ihre Einschränkungen? Was solltest Du wissen, bevor Du Dich für ihren Einsatz entscheidest? Wie unterscheidet sie sich von der Kleidung aus No-Melt/No-Drip Stoffen? Welche Vorteile bietet sie für den Träger? In diesem Blogartikel beschäftigen wir uns mit den häufigsten Fragen zu flammhemmender Kleidung und bieten spezielle Einblicke, weshalb diese Art von Bekleidung für taktische Einsatzkräfte notwendig ist.
Das erwartet Dich in diesem Blogbeitrag:
Was ist die FR Kleidung?
Kleidung, die die Bezeichnung FR trägt (z. B. FR Hemden und Arbeitshosen), kann einen gewissen Flammschutz bieten. Es gibt zwei verschiedene Arten der FR Kleidung. Sie sind flammhemmend und flammfest.
- Flammhemmende Kleidung besteht aus Fasern, die sich bei Feuereinwirkung nicht leicht entzünden. Die Flammwidrigkeit der Kleidung kann im Laufe der Zeit niemals abgewaschen oder durch das Tragen gemindert werden. Ein bekanntes Beispiel hierfür ist Nomex.
- Flammfeste Kleidung besteht aus Stoffen, die sich selbst löschen, wenn sie sich entzündet. Kleidung in dieser Kategorie wird auch als FRT bezeichnet, was für schwer entflammbar behandelt steht.
Tatsächlich sind sowohl flammhemmende als auch schwer entflammbare Kleidungsstücke selbstlöschend. Nach dieser Eigenschaft solltest Du beim Einkauf eines angemessenen Flammschutzes suchen.
Außerdem verringern beide Typen das Risiko von Verbrennungen. Falls Du mit Feuer in Berührung kommst, können sie verhindern, dass die Verbrennungen schwerwiegend werden.
Dennoch gibt es zwei signifikante Unterschiede zwischen den beiden. Erster ist die Dauer der Funktionalität. Zweiter ist die Fähigkeit, die Abnutzung durch häufiges Waschen zu verhindern.
Grundsätzlich behalten flammhemmende Stoffe ihre Funktionalität, während FRT Stoffe bei längerem Gebrauch an ihrer Funktionalität leicht verlieren. Letztere sind daher kostengünstiger und für verschiedene Organisationen leichter zugänglich.
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Wie funktioniert FR?
Die Aufgabe der FR Stoffe ist es, Dich vor Flammen und auch potentieller Hitze abzuschirmen und Dich so vor schweren Verbrennungen zu schützen.
Um besser zu verstehen, wie Du Dich vor gefährlichen Bränden schützen kannst, musst Du zunächst verstehen, wie Feuer funktioniert. Dazu musst Du auch seine wichtigsten Bestandteile kennen.
“Wenn Du Dich selbst kennst, aber den Feind nicht, wirst du für jeden Sieg auch eine Niederlage einstecken.”
-Sun Tzu, The Art of War
Das Feuer-Dreieck
Ein einfaches Modell, um zu verstehen, was die meisten Feuer benötigen, um entflammen zu können, ist das Feuer-Dreieck (auch als Verbrennungsdreieck bezeichnet).
Image source: wikipedia.org.
Die drei Hauptbestandteile des Feuers sind:
- Sauerstoff
- Hitze
- Brennstoff
Entferne einen Teil dieses Dreiecks und es wird kein Feuer entstehen (oder wenn es brennt, kann es sich nicht selbst aufrechterhalten).
Die meisten Feuerlöscher entfernen den „Sauerstoff“ Teil des Verbrennungsdreiecks. Das führt dazu, dass das Feuer wegen Luftmangel und damit Sauerstoffmangel „erstickt“.
Mit dem Überblick darüber, wie unser Feind funktioniert, können wir uns eingehender mit der Erklärung befassen, wie Du Dich vor ihm schützen kannst.
Feuerbeständige Stoffe
Feuerbeständige Stoffe bieten ein hohen Schutz gegen Brandgefahren, da sie bei normalem Sauerstoffdruck kein Feuer fangen.
Aufgrund ihrer Langlebigkeit sind sie auch teurer als die im nächsten Abschnitt behandelten Stoffe.
Der zugrunde liegende Mechanismus zur Herstellung feuerbeständiger Stoffe ist eine Mischung aus oxidierten Fasern, die verkohlen (mit anderen Worten: verbrennen) und sich dann ausdehnen, wodurch jeglicher Sauerstoffgehalt im Stoff beseitigt wird (was bewirkt, dass ein Teil des Feuerdreiecks entfernt wird).
Dieser Prozess bietet auch einen höheren TPP Index (Thermal Protective Performance).
Was ist TPP?
Auf diese Weise kann die Wärmeleistung eines Stoffes gemessen werden, wenn er konvektiver Wärme oder Strahlungswärme ausgesetzt ist (in der Regel bei einem Brand). Eine TPP-Bewertung ist eine standardisierte Zahl, die sich auf die Sekundenanzahl beschränkt, wie schnell eine Person Verbrennungen zweiten Grades durch Einwirken einer festen Quelle der Wärmeenergie erleidet.
Behandelte FR Stoffe
Der Begriff „flammfest“ umfasst eine Vielzahl von Chemikalien, die den hergestellten Stoffen (z. B. Kunststoffen und Textilien), sowie den Oberflächen und Beschichtungen zugesetzt werden.
Der Flammschutz wird durch das Vorhandensein einer Zündquelle aktiviert. Er soll eine weitere Entzündung verhindern oder verlangsamen (und zwar mit einer Vielzahl physikalischer und chemischer Methoden).
Die Mechanismen zum Erreichen des Schutzes vor Flammen sind wie folgt:
Verminderung der endothermen Reaktion
Hohe Temperaturen können zum endothermen Abbau einiger Verbindungen führen. Diese Reaktion entzieht dem Substrat die Hitze, was dann natürlich zu einer Abkühlung des Materials führt.
Wärmeabschirmung
Dieser Prozess verhindert die Ausbreitung von Flammen, indem eine Wärmeisolationsbarriere zwischen den bereits verbrannten und den noch intakten Teilen des Stoffes geschaffen wird.
Verdünnung der Gasphase
Gase wie Kohlendioxid, die durch den thermischen Abbau bestimmter Stoffe entstehen, verdünnen brennbare Gase, senken ihren Sauerstoffpartialdruck und verlangsamen ihre Reaktionsgeschwindigkeit.
Wir kehren wieder zu unserem Verbrennungsdreieck zurück (oder weiter runter zu der genaueren, erweiterten Version, dem Brandtetraeder, der den Bestandteil der chemischen Kettenreaktion hinzufügt).
Besonders hervorzuheben ist hierbei, dass diese Stoffe (plus Chemikalien) von Natur aus völlig anders sind als ihre feuerhemmende Version, die von Grund auf so gebaut wurden, dass sie kein Feuer fangen können.
Aber es ist eine willkommene Bereicherung für die Familie. Es öffnet die Tür zu benutzerfreundlichen und bequemen Stoffen (wie Baumwolle und anderen bekannten Materialien), so dass das Tragen über längere Zeiträume viel angenehmer und wohltuender ist.
Welche Einschränkungen hat die FR Kleidung?
Wie im vorherigen Abschnitt erwähnt, gibt es eine Messung der Leistung von Kleidungsstücken, wenn sie offener Flamme ausgesetzt sind.
In der 1986 Revision der NFPA von 1971 wurde eine neue Methode zur Messung des Wärmeschutzes eingeführt und eine minimale Wärmeschutzleistung (TPP) festgelegt.
Es ist jedoch wichtig zu bedenken, dass die einzige Möglichkeit, die TPP Bewertung eines Kleidungsstücks zu erhöhen, darin besteht, die Isolierung zu verbessern, in der Regel durch Hinzugabe schwererer Stoffkomponenten.
Die Frage, die gestellt werden muss, ist, ob die zusätzlichen Sekunden des Schutzes, die im Falle einer Flashover-Umgebung gewonnen werden, wirklich ein guter Kompromiss zu den heutigen leichteren Systemen und höheren THL Werten (Total Heat Loss) sind.
THL und TPP Tests werden beide mit allen drei Kleidungsschichten durchgeführt, wobei sie als eine einzige Schicht behandelt werden. Dies ist erforderlich, da es nicht möglich ist, ein gültiges Ergebnis zu erhalten, indem die Werte einer Ebene mit den Werten einer anderen Ebene zusammengeführt werden.
Mehr über FR Bekleidungstests erfahrst Du in diesem Video von WorkriteFR.
Was ist der Unterschied?
- TPP (Thermal Protective Performance) - Wärmedämmung
Dickes/schweres Kleidungsstück = höherer TPP (Schutz)- THL (Total Heat Loss) - Atmungsaktivität
Leichteres/dünneres Kleidungsstück = höherer THL (Komfort)
In den meisten Systemen besteht eine wichtige umgekehrte Beziehung zwischen TPP und THL. Die jeweils optimalen Werte sind erforderlich, um sowohl Komfort als auch Schutz zu erreichen.
Aber im Allgemeinen kommt mit steigendem TPP ein fallender THL und mit steigendem THL ein fallender TPP. Das Ziel ist es daher, die beiden Werte auszugleichen.
Mit einem sperrigen System kannst Du Dich nicht effektiv bewegen. Eine Beeinträchtigung Deiner Mobilität ist daher kein gutes System für Operatoren.
Der Kompromiss zwischen einigen Sekunden in einem Szenario mit hoher Intensität überwiegt normalerweise nicht die Kosten von 99,999% der Zeit, in der Du Dich unter normalen Bedingungen befindest.
Die TPP-Bewertungen von Kleidungsstücken sind ein entscheidender Faktor. Wir sind natürlich stets bemüht, den Nutzen gegenüber den Kosten zu optimieren, um weiterhin optimale Ergebnisse zu erzielen.
Längere Hitzeeinwirkung kostet definitiv ihren Tribut und kann nicht leicht verhindert werden, auch wenn das Kleidungsstück selbst feuerfest ist und kein Feuer fängt.
In solchen Szenarien ist es wichtig, die zwei verschiedenen Aspekte des eigenen Schutzes in solchen Situationen zu verstehen.
- Der erste ist aktiver Schutz. Aktiver Schutz umfasst die Reaktion des Einzelnen auf eine Bedrohung, ihr aus dem Weg zu gehen, um Deckung zu finden.Der zweite ist passiver Schutz.
- Passiver Schutz bedeutet, dass der Schwerpunkt auf den physikalischen oder chemischen Fähigkeiten des PPE (Personal Protective Equipment) liegt, um Schutz zu bieten. Hier punkten die FR-Kleidungsstücke.
Beide sind wesentliche Bestandteile der Fähigkeit der Profis, mit minimalen oder vorzugsweise keinen Verletzungen sicher herauszukommen.
No-Melt/No-Drip, der Vergleich
Ein paar Worte, um die Mythen rund um dieses Thema zu entlarven.
No-Melt/No-Drip ist ein exklusives Merkmal des CORDURA® Nylon.
FALSCH. Es kann erreicht werden, indem Fasern, die schmelzen und abtropfen, mit einer Menge natürlicher Fasern kombiniert werden, die ausreicht, um das schmelzende Material aufzunehmen.
No-Melt/No-Drip hat flammhemmende Eigenschaften.
FALSCH. Es ist nicht einmal leicht flammhemmend. Es schützt Deinen Körper nicht vor den tödlichen Folgen von Flammen und/oder Hitzeeinwirkungen.
Weitere Informationen zu den No-Melt/No-Drip Kleidungsstücken findest Du in diesem Blogartikel.
Was ist die pyroshell™ Technologie?
Seit langem schon sind wir fasziniert von der Flammschutztechnologie, die von Schoeller entwickelt wurde.
Einer der Gründe für unser Interesse daran ist, dass die anatomische Passform und der Tragekomfort der von uns hergestellten Kleidungsstücke für uns oberste Priorität haben.
Wir wollten weder die Passform noch den Tragekomfort beeinträchtigen, indem wir klobige Kleidungsstücke anbieten, die für Einsätze ungeeignet sind, bei denen Du als Träger zwangsläufig viel unterwegs bist.
Tatsächlich unterstützen die Möglichkeiten, noch bequeme Flammschutzkleidung herzustellen, den aktiven Schutz.
Ein weiterer Grund für unsere Vorliebe für die Schoeller-Technologie ist, dass sie nicht aus schwer entflammbaren Fasern besteht.
Was ist eine schwer entflammbare Faser?
Eine schwer entflammbare Faser ist eine, die die Flammwidrigkeit in ihre chemische Struktur einbezieht. In einfachen Worten bedeutet es einfach, dass die Faser von sich aus in der Lage ist, eine Flamme zu löschen, die auf ihrer Oberfläche entsteht. Dieses Vermögen, eine Flamme zu löschen ist das Ergebnis einer chemischen Reaktion, die durch die Hitze des Feuers ausgelöst wird, der die Faser während einer gewissen Zeit ausgesetzt ist.
Diese Technologie wandelt Materialien, die normalerweise brennen wenn sie dem Feuer ausgesetzt werden, in Stoffe um, die dies nicht tun. Es ergibt ein FR Kleidungsstück, das alle Erwartungen übertrifft.
Getestet in EMPA: „Thermo Man Testing“. Wir haben hervorragende Ergebnisse erzielt, als wir unsere aus pyroshell hergestellte Striker FR BDU mit einem 3-Sekunden-Flash-Over auf einem Thermo Man-Dummy in “normaler” und nicht besonders flammschützender oder flammhemmender WoolPower 200 Unterwäsche getestet haben.
Die pyroshell™ hatte anscheinend hervorragende Hitze- und Flammschutzeigenschaften, aber wir haben die zugrunde liegenden Prinzipien nicht ganz verstanden, als wir sie in Aktion sahen.
Zu diesem Zeitpunkt schien es unwahrscheinlich, dass dieser Stoff nicht auf einem nicht inhärenten FR Stoff beruhte.
Darüber hinaus hatten die Kleidungsstücke noch alle fantastischen funktionellen Elemente, wie Dehnungseigenschaften und fehlende Bauschigkeit.
In unseren Gesprächen mit Entwicklern haben wir erfahren, was pyroshell™ zu einer bahnbrechenden Technologie macht, einer die die Art und Weise neu definiert hat, wie wir FR Systeme konzipieren.
Schoeller hat einfach zwei Stoffe zusammengeklebt. Und „nur“ durch das Zusammenkleben wurden sie schwer entflammbar. Das war genial. Es brauchte einen Stoff (Nylon), der unter normalen Bedingungen übermäßiger Hitze ausgesetzt war und machte ihn zu etwas ganz Besonderem.
Als wir jedoch tiefer in die Technologie eingedrungen sind, haben wir festgestellt, dass es die mittlere Klebeschicht ist, die die Innovation von Schoeller am besten zur Geltung bringt.
Darin sieht man, dass Graphit eingearbeitet wurde. Es ist das Vorhandensein von Graphit in dieser Schicht, das die gewünschten FR Qualitäten liefert.
Was ist Graphit?
Graphit ist einfach Kohlenstoff in kristalliner Form mit hexagonal angeordneten Atomen. Dies macht Graphit zu einem guten Leiter für Wärme und Strom.
OK, das ist eine coole Tatsache, aber Du fragst Dich vielleicht, wie sich daraus eine FR Kampfhose zusammensetzt?
Bei Hitzeeinwirkung quillt der Graphit durch das Gewebe und umhüllt das Material mit einer nicht brennenden Schicht, die die ansonsten entflammbaren Fasern vor direkter Hitze- oder Flammeneinwirkung schützt.
Auf diese Weise wird verhindert, dass diese Stoffe in Brand geraten.
Darüber hinaus müssen wir uns nicht mehr mit den verfügbaren Farben, Mindestbestellmengen usw. der FR Fasern herumschlagen, die nicht auf unsere Vorlieben und die Anforderungen unserer Kunden abgestimmt sind.
Abriebfestigkeit und Fusselbildung sind ebenfalls ein Problem von klassischen flammhemmenden Fasern. Ein großes Problem sogar, denn die inhärenten FR Fasern weisen in Bezug auf die Haltbarkeit eine schlechtere Leistung auf.
Dank der neuen flammhemmenden Technologie wie pyroshell™ von Schoeller, die wir in unserem Striker FR System verwenden, haben wir Zugang zu wirklich hervorragendem Schutz vor Flammen.
Diese Technologie kombiniert den Flammschutz mit Wärmeisolation und macht keine Kompromisse hinsichtlich des Tragekomforts oder anderer Stoffeigenschaften.
In diesem Video von Armin, unserem Head of Development, kannst Du Dir unsere Striker FR Combat Uniform ansehen.
Bitte beachten: Dieses Produkt ist nur für Regierungsmitarbeiter verfügbar. Kontaktiere uns für weitere Informationen.
