Un par de nuevos estudios de la Universidad de Alberta muestran cómo hacer que la ropa de los bomberos sea más segura de usar, mantener y fabricar.
Un estudio reveló que algunas fibras utilizadas en el equipo de protección se descomponen cuando se exponen al agua tibia, lo que muestra lo que puede sucederle a las prendas con el tiempo, durante situaciones reales de extinción de incendios y lavado.
El otro estudio analizó el agua utilizada en la fabricación de fibras, identificando un puñado de compuestos colorantes nocivos que se filtran de los tejidos y que podrían debilitar sus cualidades protectoras.
"Los hallazgos de ambos estudios muestran vulnerabilidades y formas potenciales de mejorar los materiales que se utilizan actualmente en la ropa de los bomberos y para el mantenimiento", dice Saiful Hoque, quien realizó el trabajo para obtener un doctorado. en ciencias textiles y de la confección de la Facultad de Ciencias Agrícolas, Biológicas y Ambientales (ALES).
Utilizando tratamientos de envejecimiento acelerado que reflejan las condiciones de extinción de incendios y lavado, según el primer estudio, publicado en el Journal of Polymer Science , investigó los efectos del calor y el agua en 15 hilos diferentes en ocho tejidos utilizados normalmente para fabricar ropa protectora.
Las fibras se sumergieron tanto en agua purificada con pH neutro como en agua ácida a una temperatura de entre 40 °C y 90 °C durante hasta 1200 horas seguidas, y luego se verificaron para detectar deterioro físico, químico y de otro tipo.
Los resultados del envejecimiento hidrotermal mostraron que las mezclas de telas que contienen un tipo particular de fibra, llamada para-aramida/polibencimidazol, o PBI, degradaban su resistencia un 68% más rápidamente cuando se exponían a la humedad, a diferencia de telas protectoras contra incendios similares que no lo hacían. No contiene PBI.
Las mezclas de fibras de alto rendimiento que contienen PBI se utilizan normalmente para fabricar chaquetas y pantalones exteriores de bomberos, debido a la flexibilidad de la fibra y su capacidad para soportar temperaturas extremas.
Pero debido a que las fibras de PBI se fabrican con ácido sulfúrico, quedan rastros del químico, según muestra un estudio de 2022 dirigido por Hoque. Ese azufre residual aumenta la sensibilidad de un tejido a la humedad y podría provocar una degradación prematura de las prendas protectoras, señala Hoque.
Los hallazgos pueden ayudar a los fabricantes de fibras de alto rendimiento y tejidos protectores a mejorar sus procesos, sugiere.
"Las fibras PBI siguen siendo buenas de usar, pero es fundamental que los productores desarrollen formas de eliminar el azufre residual de esas fibras".
También es necesario cambiar el lavado del material de extinción de incendios, lavando por separado la ropa con fibras de PBI, aconseja Hoque. "Esto evita el riesgo de dañar los tejidos vecinos que no contienen fibras de PBI y que de otro modo no experimentarían degradación en agua tibia".
El mismo estudio también estableció, por primera vez, que las fibras de metaaramida, otro tipo comúnmente utilizado en ropa protectora, mostraron una "notable resistencia" al calor y al estrés hídrico, incluso cuando se exponen a agua ácida, dice Hoque.
Por ejemplo, una muestra de tejido compuesta por un 93 % de fibras de metaaramida perdió solo el 4 % de su resistencia a la tracción después de sumergirse en agua durante 1200 horas a 90 °C.
Ese descubrimiento llena un vacío de conocimiento sobre la eficacia de las fibras de alto rendimiento para resistir el calor y el agua, permitiendo a los fabricantes "decisiones más informadas en la selección y diseño de materiales para equipos más duraderos para los bomberos", afirma Hoque.
También abre posibilidades para el uso de fibras de metaaramida en otros productos frecuentemente expuestos al agua, como equipos de seguridad marítima, añade.
La exploración general de los distintos hilos y sus fibras proporciona una comprensión más completa de su durabilidad, afirma Hoque. "Ahora podemos ofrecer a los fabricantes sugerencias sobre mezclas de fibras y configuraciones de tejidos óptimas que logren un mejor equilibrio entre protección y comodidad a largo plazo".
En el segundo estudio de Hoque, publicado en Fibers and Polymers , desarrolló un método para analizar el agua utilizada en los experimentos, que los fabricantes de tejidos pueden utilizar para hacer que sus procesos de producción sean más sostenibles desde el punto de vista medioambiental, afirma.
El análisis identificó tres compuestos relacionados con los tintes que se sabe que plantean algún riesgo para el medio ambiente, "particularmente cuando se filtran en los sistemas de agua", señala.
Aunque no se recomienda su uso, "es posible que algunos fabricantes todavía empleen estos compuestos, por lo que esta información puede ayudarles a prevenir la contaminación ambiental y adoptar prácticas más sostenibles".
Más información: Saiful Hoque et al, Comportamiento de envejecimiento hidrotermal de fibras poliméricas de alto rendimiento:rendimiento mecánico a escala de hilo y análisis químico, Journal of Polymer Science (2024). DOI:10.1002/pol.20230950
Md. Saiful Hoque et al, Análisis del agua de envejecimiento hidrotermal de tejidos protectores contra incendios mediante GC × GC–TOFMS y FID, Fibras y polímeros (2024). DOI:10.1007/s12221-024-00540-5
Proporcionado por la Universidad de Alberta
