Канадские ученые проанализировали стойкость волокон, используемых для изготовления формы пожарных, перед теплой и кислой водой. Оказалось, что нити с полибензимидазолом (PBI) на 68% быстрее теряют прочность, чем без PBI. Самым стойким волокном признан мета-арамид. На основе этих данных авторы разработали новый метод анализа воды, позволяющий выявить соединения из волокон, связанные с вредными красителями. Это поможет сделать производство защитной формы более экологичным и обезопасить пожарных. Исследования опубликованы в журналах Journal of Polymer Science и Fibers and Polymers.
Как правило, в противопожарной одежде используется высокотехнологичное волокно, обладающее термостойкостью и водоупорностью — полибензимидазол, или PBI. Однако со временем этот материал приходит в негодность. В 2022 году ученые выяснили, что серная кислота, используемая при производстве волокон, остается в одежде. Она повышает чувствительность ткани к влаге и может привести к преждевременному износу формы.
Канадские ученые решили выяснить, как тепло и вода влияют на качество защитной одежды для пожарных. В первом исследовании они погрузили 15 разных нитей в очищенную воду с нейтральным рН и в кислую воду с температурой 40–90 °C на срок до 1200 часов, а затем проверили их на наличие физических и химических повреждений. Оказалось, что нити, содержащие волокна PBI, на 68% быстрее теряют прочность под воздействием влаги, в отличие от огнезащитных тканей без PBI. Ученые предположили, что ткань теряет свои свойства из-за изменений кристалличности, а не химической структуры. Теплая вода разрушает волокна PBI, и вместе с ними могут пострадать другие нити. По словам исследователей, необходимо менять средства для стирки противопожарной формы и стирать ее отдельно от другой одежды.
Во втором исследовании ученые разработали новый метод анализа воды, позволяющий сделать производство защитной формы более экологичным. Погрузив на 50 дней 11 огнезащитных тканей в воду при температуре 90°C, исследователи выявили 276 соединений, оставшихся в жидкости. Три из них связаны с красителями, опасными для окружающей среды при попадании в воду. Используя данные исследования, производители защитной одежды могут сократить концентрацию этих соединений в тканях.
Также команда впервые установила, что мета-арамидные волокна, используемые в форме пожарных, сохраняют устойчивость и в теплой, и в кислой воде. Например, один образец ткани, содержащий 93% мета-арамидных волокон, после погружения в воду на 1200 часов при температуре 90 °C потерял всего 4% своей прочности при растяжении. В будущем эти волокна могут использоваться в изделиях, которые часто подвергаются воздействию воды, — в купальниках и другой одежде.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
