Una pregunta que recibo a menudo es sobre la "tolerancia al calor" de nuestros tejidos para prendasPyrolon . La pregunta sugiere una gran confusión sobre el tema de la protección contra el calor, así que en este blog voy a explicar la tolerancia al calor y la protección para aclarar cualquier confusión.
Lakeland's Pyrolon ofrecen una gama de protección química a través de los Tipos 3 a 6. Estas prendas utilizan tejidos que cumplen los requisitos de la norma FR EN 14116 y se someten a la prueba de inflamabilidad vertical EN 15025.
Sin embargo, es importante señalar que el objetivo de esta prueba no es indicar el nivel de protección de una prenda contra el calor o las llamas, sino indicar que la prenda (y, en la última versión de la prueba, sus componentes) no se incendiará, no propagará las llamas ni goteará restos fundidos.
La prueba de inflamabilidad vertical (EN 15025) se aplica a las prendas FR secundarias. Estas prendas están diseñadas para llevarse sobre prendas FR primarias (es decir, prendas certificadas conforme a la norma EN11612) y proporcionan protección química o de otro tipo sin comprometer las propiedades de protección térmica de la prenda FR primaria.
Las preguntas que surgen periódicamente en relación con estos productos, " ¿Cuál es la tolerancia al calor del tejido? " y "¿Qué temperatura soportará este tejido?" sugieren confusión sobre la protección contra el calor porque se centran en la temperatura.
En realidad, la temperatura es en gran medida irrelevante o es, en el mejor de los casos, un factor relativamente secundario a la hora de evaluar la protección contra el calor y lo que provoca quemaduras en la piel.
¿Qué causa las quemaduras cutáneas?
Las quemaduras cutáneas se producen porque las células de la piel no pueden soportar cambios rápidos de la temperatura cutánea. Dejando a un lado la temperatura específica, un aumento de 10oCen 10 segundos puede no causar una quemadura, pero el mismo aumento en 1 segundo probablemente sí. El hecho de que se produzca o no una quemadura está relacionado específicamente con la cantidad de energía térmica que se transfiere a la piel a lo largo del tiempo; cuanta más energía térmica se transfiera en menos tiempo, mayor será la probabilidad de que se produzca una quemadura y más grave será ésta.
Por tanto, lo importante no es la temperatura de la fuente de calor, sino la cantidad de energía térmica que contiene, la cantidad que se transferirá a la piel y durante cuánto tiempo.
Por ejemplo, una fuente de calor muy pequeña a una temperatura relativamente alta contiene poca energía, por lo que, con el contacto o la proximidad, se transferirá poca energía a la piel (por eso puedes pasar la mano por la llama de una vela momentáneamente sin quemarte).
Por otro lado, una fuente de calor grande y concentrada a una temperatura relativamente baja -pero superior a la temperatura de la piel (el diferencial entre la piel y la fuente de calor también es importante)- puede provocar una quemadura porque contiene mucha más energía que debe transferirse en menos tiempo.
La finalidad de la ropa de protección contra el calor es impedir o ralentizar la transferencia de energía térmica de la fuente de calor a la piel.
Teniendo esto en cuenta, la "tolerancia al calor" de un tejido o la temperatura de la fuente pierden importancia. La verdadera pregunta es: "¿hasta qué punto es eficaz el tejido para impedir la transferencia de energía térmica a través de la piel en una situación determinada?". (la "situación dada" indicará el tipo de transferencia de energía térmica: radiante, convectiva, por contacto, etc.).
Cerdos y marineros en llamas
Los principios que establecieron el cálculo de si se producirá o no una quemadura en la piel fueron desarrollados por Alice Mary Stoll mientras trabajaba para el Centro de Desarrollo Aéreo Naval de EE.UU. en la década de 1960. Se llevó a cabo un extenso trabajo para identificar la relación entre la transferencia de energía térmica y el tiempo, lo que dio lugar al establecimiento de la "Curva de Stoll", un mecanismo sencillo para predecir la combinación de transferencia de energía térmica y tiempo que dará lugar a una probabilidad del 50% de que se produzca una quemadura de 2º grado. Este cálculo se sigue utilizando hoy en día como base para la predicción de quemaduras.
Al parecer, se quemaba experimentalmente la piel de cerdos y marineros. Los marineros eran voluntarios, pero se les recompensaba con pases adicionales a tierra. Es razonable suponer que los cerdos no eran voluntarios.
¿Qué es exactamente la "tolerancia al calor"?
Uno de los problemas es no entender qué quiere decir el autor de la pregunta con el término "tolerancia al calor". Me temo que en muchos casos se utiliza como una forma de preguntar:
"¿Cuál es la temperatura máxima contra la que protegerá este tejido?".
Si es así, es una pregunta sin sentido y cualquier respuesta que se dé también carece de sentido. Esto se debe a que la protección se relaciona menos con la temperatura y más con la transferencia de energía térmica. La respuesta, en última instancia, depende totalmente de la energía térmica que contenga un objeto (por ejemplo, un horno), de lo cerca que se esté de él y del tiempo que dure. Si se trat ara de una pregunta relevante o significativa, podría responder con toda confianza:
"Oh, este tejido tiene una "tolerancia al calor" probada de más de 30.000oC".
Por supuesto, sería una afirmación ridícula e irresponsable... y, sin embargo, totalmente cierta. La fuente de calor en este caso sería el sol (cuya superficie está a esa temperatura) y la proximidad a él es de 93 millones de millas (más o menos). La prueba consistió en exponerse al sol con el traje puesto y puedo confirmar que el sujeto no sufrió quemaduras...
Sin embargo, lo que a veces quieren decir los usuarios es: "¿cuál es el punto de fusión del tejido?". Aunque la pregunta es más específica, en términos de protección contra el calor también es en gran medida irrelevante por dos razones:
- Un tejido puede tener un punto de fusión a XoC; pero, al mismo tiempo, puede ablandarse, descomponerse o cambiar sus propiedades de otro modo a una temperatura muy inferior a XoC.
- Si un tejido tiene un punto de fusión de 252oC(como es el caso de las prendas de Pyrolon ), no se fundirá hasta alcanzar esa temperatura. De hecho, tiene poca relevancia en términos de cualquier propiedad de protección contra el calor o de cómo se utiliza la prenda.
Si la tolerancia al calor y la temperatura son irrelevantes... ¿qué es lo que realmente importa?
Por eso, cuando me hacen una pregunta aparentemente sencilla como ésta, siempre me preocupa cuál es el razonamiento que hay detrás y me resisto a dar una respuesta sencilla porque, en realidad, no la hay.
A la hora de evaluar la protección contra el calor, la temperatura de una fuente de calor o la "tolerancia térmica" del tejido es probablemente la cuestión menos importante. Lo que hay que tener en cuenta a la hora de seleccionar la ropa de protección es lo siguiente:
- El tipo de energía térmica (radiante, convectiva, de contacto, etc.)
- Cuánta energía térmica contiene una fuente y cuánta puede transferirse al usuario. Esto se relacionará con:
- Proximidad a la fuente
- Duración de la exposición
- Por último, ¿hasta qué punto es eficaz un tejido o una prenda para resistir o impedir la transferencia de energía térmica de la fuente a la piel del usuario? Se puede obtener información al respecto consultando las pruebas de transferencia de energía térmica incluidas en la norma EN 11612 con las que se ha probado una prenda o teniendo en cuenta cualquier prueba de maniquí térmico realizada para indicar las quemaduras corporales previstas.
Conclusión
La protección contra el calor y las llamas es una cuestión compleja y es importante entender que preguntas como "¿cuál es la tolerancia al calor de este tejido?" o "¿contra qué temperatura protegerá este tejido?" son en gran medida irrelevantes. Estas preguntas no tienen una respuesta sencilla y no sólo carecen de sentido, sino que, francamente (junto con cualquier respuesta sencilla que le puedan dar como respuesta) son literalmente tonterías.
