Eine Frage, die ich regelmäßig erhalte, betrifft die "Hitzetoleranz" unserer Pyrolon Bekleidungsstoffe. Die Frage deutet auf eine große Verwirrung über das Thema Hitzeschutz hin. In diesem Blog werde ich daher Hitzetoleranz und Hitzeschutz erklären, um jegliche Verwirrung zu beseitigen.
LakelandDie Kleidung von Pyrolon bietet eine Reihe von Chemikalienschutztypen 3 bis 6. Für diese Kleidungsstücke werden Stoffe verwendet, die die Anforderungen der FR-Norm EN 14116 erfüllen und gemäß der vertikalen Entflammbarkeitsprüfung EN 15025 getestet wurden.
Es ist jedoch wichtig, darauf hinzuweisen, dass der Zweck dieses Tests nicht darin besteht, den Grad des Schutzes eines Kleidungsstücks gegen Hitze oder Flammen anzugeben, sondern vielmehr darin, dass das Kleidungsstück (und in der neuesten Version des Tests seine Bestandteile) sich nicht entzündet, keine Flammen ausbreitet und keine geschmolzenen Trümmer abtropfen kann.
Die vertikale Entflammbarkeitsprüfung (EN 15025) gilt für sekundäre FR-Kleidung. Diese Kleidungsstücke sind so konzipiert, dass sie über der primären FR-Kleidung (d. h. nach EN11612 zertifizierte Kleidungsstücke) getragen werden und einen chemischen oder sonstigen Schutz bieten, ohne die Wärmeschutzeigenschaften der primären FR-Kleidung zu beeinträchtigen.
Die Fragen, die im Zusammenhang mit diesen Produkten regelmäßig auftauchen, "Welche Hitzetoleranz hat der Stoff? " und "Welche Temperatur verträgt dieser Stoff?", deuten auf eine Verwirrung über den Hitzeschutz hin , da sie sich auf die Temperatur konzentrieren.
In Wirklichkeit ist die Temperatur bei der Beurteilung des Hitzeschutzes und der Ursachen von Hautverbrennungen weitgehend irrelevant oder bestenfalls ein relativ unbedeutender Faktor.
Was verursacht Hautverbrennungen?
Hautverbrennungen treten auf, weil die Hautzellen nicht mit schnellen Änderungen der Hauttemperatur umgehen können. Abgesehen von der spezifischen Temperatur verursacht ein Temperaturanstieg von 10°C innerhalb von 10 Sekunden vielleicht keine Verbrennung, aber der gleiche Anstieg innerhalb von 1 Sekunde wahrscheinlich schon. Ob eine Verbrennung auftritt oder nicht, hängt vor allem davon ab, wie viel Wärmeenergie im Laufe der Zeit auf die Haut übertragen wird; je mehr Wärmeenergie in kürzerer Zeit übertragen wird, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit einer Verbrennung und desto schwerwiegender ist sie.
Es kommt also nicht darauf an, welche Temperatur die Wärmequelle hat, sondern wie viel Wärmeenergie sie enthält, wie viel davon auf die Haut übertragen wird und über welchen Zeitraum.
Eine sehr kleine Wärmequelle mit relativ hoher Temperatur enthält beispielsweise nur wenig Energie, so dass bei Berührung oder aus nächster Nähe nur wenig Energie auf die Haut übertragen wird (deshalb kann man seine Hand kurzzeitig durch eine Kerzenflamme führen, ohne sich zu verbrennen).
Andererseits kann eine große, konzentrierte Wärmequelle mit einer relativ niedrigen Temperatur - aber höher als die Temperatur der Haut (der Unterschied zwischen Haut und Wärmequelle ist ebenfalls wichtig) - eine Verbrennung verursachen, da sie viel mehr Energie enthält, die in kürzerer Zeit übertragen werden muss.
Der Zweck von Hitzeschutzkleidung besteht darin, die Übertragung von Wärmeenergie von der Wärmequelle auf die Haut zu verhindern oder zu verlangsamen.
In Anbetracht dessen ist die "Hitzetoleranz" eines Stoffes oder die Temperatur der Wärmequelle nicht mehr von Bedeutung. Die eigentliche Frage lautet: "Wie wirksam verhindert der Stoff, dass in einer bestimmten Situation Wärmeenergie auf die Haut übertragen wird?" (die "gegebene Situation" gibt die Art der Wärmeenergieübertragung an: Strahlung, Konvektion, Kontakt usw.).
Brennende Schweine und Matrosen
Die Grundlagen für die Berechnung, ob eine Hautverbrennung eintritt oder nicht, wurden von Alice Mary Stoll entwickelt, als sie in den 1960er Jahren für das US Naval Air Development Centre arbeitete. Es wurden umfangreiche Arbeiten durchgeführt, um die Beziehung zwischen Wärmeenergieübertragung und Zeit zu ermitteln, was zur Erstellung der "Stoll-Kurve" führte - ein einfacher Mechanismus zur Vorhersage der Kombination von Wärmeenergieübertragung und Zeit, die zu einer 50-prozentigen Wahrscheinlichkeit des Auftretens einer Verbrennung zweiten Grades führt. Diese Berechnung wird auch heute noch als Grundlage für die Vorhersage von Verbrennungen verwendet.
Bei den Arbeiten wurde angeblich die Haut von Schweinen und Matrosen experimentell verbrannt. Die Matrosen waren Freiwillige, wurden aber mit zusätzlichen Landgängen belohnt. Es ist anzunehmen, dass die Schweine nicht freiwillig waren!
Was genau ist "Hitzetoleranz"?
Ein Problem besteht darin, nicht zu verstehen, was der Fragesteller mit dem Begriff "Hitzetoleranz" meint. Ich fürchte, in vielen Fällen wird er als Mittel zur Frage verwendet:
"Wie hoch ist die maximale Temperatur, gegen die dieser Stoff schützt?"
Wenn dies der Fall ist, dann ist die Frage sinnlos und jede Antwort ist ebenfalls sinnlos. Der Grund dafür ist, dass der Schutz weniger mit der Temperatur als mit der Übertragung von Wärmeenergie zu tun hat. Die Antwort hängt letztlich ganz davon ab, wie viel Wärmeenergie ein Objekt (z. B. ein Ofen) enthält, wie nahe man ihm kommt und wie lange man ihm ausgesetzt ist. Wenn dies eine relevante oder sinnvolle Frage wäre, könnte ich sie mit Freude und Zuversicht beantworten:
"Oh, dieser Stoff hat eine geprüfte "Hitzetoleranz" von über 30.000oC."
Das wäre natürlich eine lächerliche und unverantwortliche Behauptung... und doch wäre sie völlig richtig. Die Wärmequelle wäre in diesem Fall die Sonne (deren Oberfläche etwa diese Temperatur hat), und die Entfernung zu ihr beträgt 93 Millionen Meilen (plus/minus ein paar). Bei dem Test stand man mit dem Anzug draußen in der Sonne, und ich kann mit Freude bestätigen, dass die Testperson keine Verbrennungen erlitt...
Was die Benutzer jedoch manchmal meinen, ist: "Wie hoch ist der Schmelzpunkt des Stoffes?". Diese Frage ist zwar spezifischer, aber im Hinblick auf den Hitzeschutz aus zwei Gründen weitgehend irrelevant:
- Ein Stoff kann einen Schmelzpunkt bei XoChaben; gleichzeitig kann er aber bei einer Temperatur, die viel niedriger als XoCist, weich werden, zerfallen oder seine Eigenschaften anderweitig verändern.
- Wenn ein Stoff einen Schmelzpunkt von 252oChat (wie es bei Pyrolon der Fall ist), schmilzt er erst, wenn er diese Temperatur erreicht. Für die Hitzeschutzeigenschaften oder die Verwendung des Kleidungsstücks ist dies kaum von Bedeutung.
Wenn Hitzetoleranz und Temperatur irrelevant sind, worauf kommt es dann an?
Wenn mir also eine scheinbar einfache Frage wie diese gestellt wird, frage ich mich immer, welche Überlegungen dahinter stecken, und es widerstrebt mir, eine einfache Antwort zu geben, denn in Wahrheit gibt es keine.
Bei der Beurteilung des Hitzeschutzes ist die Temperatur einer Wärmequelle oder die "Hitzetoleranz" des Gewebes wahrscheinlich die unwichtigste Frage. Was Sie bei der Auswahl von Schutzkleidung beachten sollten, sind die folgenden Punkte:
- Die Art der Wärmeenergie (Strahlung, Konvektion, Kontakt usw.)
- Wie viel Wärmeenergie eine Quelle enthält und wie viel davon auf den Träger übertragen werden kann. Dies wird sich darauf beziehen:
- Nähe zur Quelle
- Dauer der Exposition
- Und schließlich: Wie wirksam ist ein Stoff oder ein Kleidungsstück, wenn es darum geht, der Übertragung von Wärmeenergie von der Quelle auf die Haut des Trägers zu widerstehen oder sie zu verhindern? Informationen hierzu finden sich in den in der Norm EN 11612 enthaltenen Tests zur Übertragung von Wärmeenergie, nach denen ein Kleidungsstück getestet wurde, oder in den Tests mit Wärmepuppen, die durchgeführt wurden, um die voraussichtliche Verbrennung des Körpers zu ermitteln.
Schlussfolgerung
Der Schutz vor Hitze und Flammen ist ein komplexes Thema, und es ist wichtig zu verstehen, dass Fragen wie "Wie hoch ist die Hitzetoleranz dieses Stoffes?" oder "Gegen welche Temperaturen schützt dieser Stoff?" weitgehend irrelevant sind. Auf diese Fragen gibt es keine einfachen Antworten, und sie sind nicht nur bedeutungslos, sondern - offen gesagt - buchstäblich unsinnig (ebenso wie alle einfachen Antworten, die man Ihnen gibt).
