Fakten zur Leistung von Nomex®, wenn das Gewebe intensiver Hitze ausgesetzt ist

Fakten zur Leistung von Nomex®, wenn das Gewebe intensiver Hitze ausgesetzt ist

In einer kürzlich abgehaltenen Diskussionsrunde über persönliche Schutzausrüstung (PSA), an der Feuerwehrkommandanten, Hersteller von Schutzkleidung und Vertreter von Webereien aus ganz Großbritannien teilgenommen hatten, wurde deutlich, wie wichtig die Zeit ist, über welche die PSA im Falle eines Flashover tatsächlich schützend wirksam ist.

Die im Ernstfall verbleibende Zeit ist das entscheidende Kriterium beim Schutz der PSA, weshalb sich jeder Feuerwehrmann darüber bewusst sein sollte, wie seine Schutzkleidung funktioniert und wie sie sich während und nach einem Flashover verhält. Mit diesem Wissen kann er dann der Situation gerecht handeln mit der Gewissheit, dabei gut geschützt zu sein.

 

Auch wenn die Gefahr für einen Feuerwehrmann, in einen Flashover oder Backdraft zu geraten, eher als minimal zu erachten ist, so stehen der Gewebe- und der PSA-Hersteller in der Pflicht, Materialien und Anzüge zu designen, die gegen dieses unwahrscheinliche Ereignis zu schützen in der Lage sind.

 

Dessen ungeachtet, führt die Entwicklung von entsprechender PSA dazu, dass die auf einen Flashover ausgelegte Schutzkleidung das eine oder andere Problem mit sich bringen kann, wie zum Beispiel Hitzestress, verminderte Luftdurchlässigkeit und niedriger Abriebwiderstand, was zu höheren Reparaturkosten und schneller zu ästhetischen Mängeln führen kann. Als ein Schlüssel zur Vermeidung der beiden letzt genannten Probleme sieht George Farenden, ehemaliger Feuerwehrmann und Berater von DuPont Personal Protection, die richtige Mischung von meta-Aramidfasern und para-Aramidfasern bei der Produktion des Gewebes, das im Schutzanzug verarbeitet wird. Einerseits müsse der Oberstoff in Extrembedingungen schützen, andererseits einen hohen Tragekomfort sowie eine lange Lebensdauer sicherstellen. So wichtig das Hauptaugenmerk der Entwicklung von Geweben und PSA auf die Extrembedingungen gelegt werde, so bedeutsam sei auch, dass, unabhängig von der reinen Schutzfunktion, der Feuerwehrmann als der Träger der PSA nicht vergessen werden dürfe, weil es eine natürliche Grenze gebe, bis zu der menschliche Körper einer Belastung widerstehen könne.

 

Dementsprechend haben technische Entwicklungen im Laufe der letzten wenigen Jahre zu Geweben wie TITAN von HAINSWORTH® geführt, in denen eine Mischung von Nomex® und Kevlar® enthalten ist, die den Feuerwehrmann nicht nur im Falle eines Flashover schützen, sondern stets eine Atmungsaktivität und Komfort bieten. Der Anteil von Nomex®, das heißt dem meta-Aramidanteil, an einem Gewebe zeichnet für dessen Hitze und Flammbeständigkeit verantwortlich. Dabei ist es wichtig zu wissen, wie Nomex® in einem Gewebe wirkt mit welchem Mechanismus es ausgestattet wurde, um Hitze zu absorbieren. Nomex® karbonisiert unter Hitzebeaufschlagung, wobei es Hitze absorbiert und diese in eine Kohlenstoff-Barriere umwandelt, so dass Hitze nicht durch das Kleidungsstück auf die Haut geleitet wird. Doch was passiert eigentlich mit der Hitze, wenn es diese Kohlenstoff-Barriere nicht gibt?

 

Die Wirkung eines Schutzgewebes lässt sich in drei verschiedene Phasen einteilen, die in relativ kurzer Zeit ablaufen und im Hinblick darauf entworfen worden sind, um den Feuerwehrmann im Falle eines Flashovers oder Backdrafts zu schützen. In Phase Eins – dem LICHTBOGEN – ist das Gewebe einer extremen Hitze ausgeliefert und absorbiert einen Großteil dieser Hitze von ungefähr 800-1000°C. Bei dieser Absorption quellen die Nomex® Fasern und verdichten sich, wobei die Durchleitung von Konduktionswärme durch das Gewebe auf die Haut verhindert und die Hitzeübertragung auf den Körper reduziert wird. Diese besondere Leistung der Nomex® Fasern, das Reagieren auf Hitze, bringt zusätzliche, wertvolle Sekunden im Sinnes des Hitzeschutzes. Während dieses Prozesses bleibt der Oberstoff flexibel und das Schutzniveau bestehen, so dass der Feuerwehrmann die Möglichkeit erhält, sich aus der Gefahrenquelle zurückzuziehen.

 

Das Wichtigste für den Feuerwehrmann, wenn er einem Flashover ausgesetzt ist es, aus der Gefahrenzone in Sicherheit zu entkommen, und seinen Schutzanzug mit Jacke und Hose schnellstmöglich auszuziehen. Während dieser zweiten Phase – RÜCKZUG aus der Gefahrenzone – bleibt das Gewebe aus Nomex® geschmeidig und flexibel, bis es abkühlt, wobei zusätzliche, entscheidende Sekunden an Schutz gegeben sind. In dieser Phase bricht das Gewebe nicht auf. Grundsätzlich jede Art von Flammschutzkleidung, unabhängig von ihrem Aufbau, wird die Hitze speichern, weshalb das Ausziehen der PSA so wichtig ist, um Brandwunden zu vermeiden, die aufgrund der einsetzenden Durchleitung von Wärme aus dem Gewebe auf die Haut entstehen können.

 

Während der letzten Phase – ERHOLUNG – zieht der Feuerwehrmann seine Einsatzkleidung aus, um sich von der Belastung zu erholen. Im Prinzip das gleiche macht die Einsatzkleidung, indem sie sich langsam abkühlt und dabei die in ihr steckende Resthitze freigibt. An den Stellen, wo die Hitze von den Nomex® Fasern absorbiert worden war, führt der Kühlungsprozess zu einem Verfestigen des Nomex® Gewebes. Sofern das Gewebe an den Stellen bewegt und verformt wird, können diese zerbröckeln, was auch als „Aufbrechen“ bezeichnet wird. Dieses Prinzip ist auch von der Knautschzone aus modernen Autos bekannt, die bei einer extremen Belastung Energie absorbiert und sich dabei zusammenzieht. Das Design des Autos ist nicht darauf ausgelegt, dass das Fahrzeug nach einem Unfall perfekt aussieht. Es wurde so konzipiert, um die Aufprallenergie zu absorbieren und sich dabei zusammenzuziehen, um so den Fahrer zu schützen. Diese Reaktion ist derjenigen von Einsatzschutzkleidung sehr ähnlich, die aus DuPont™ Nomex® besteht. Auch Nomex® wurde nicht mit dem Ziel entwickelt, nach einem Flashover gut auszusehen, sondern möglichst viel Hitzeenergie zu absorbieren und den Feuerwehrmann zu schützen. Unter bestimmten Umständen reagiert es, indem es verkohlt und dabei etwas bröckelt, während es langsam abkühlt, nachdem es seinen Job getan hat : Energie absorbieren und den Feuerwehrmann schützen. Kurz gesagt, es ist für den Schutz entworfen – und nicht, um nach einem Flashover gut auszusehen. Das verkohlte Äußere ist ein klares Zeichen, dass Hitze absorbiert worden ist und dass die Kleidung so funktionier hat, wie es von ihr erwartet wird. Besonders wichtig daran ist, dass diese Reaktion erst dann erfolgt, wenn die PSA nicht mehr im intensiven Hitzebereich ist und der Stoff sich abkühlt.

 

Im Laufe der Diskussion wurde auch die Frage aufgeworfen, ob ein Flamm- und Hitzeschutzanzug, der einem Flashover ausgesetzt war, jemals wieder für weitere Einsätze verwendet worden war. Dabei herrschte Übereinstimmung, dass so etwas im Sinne des Arbeitsschutzes abwegig sei und lediglich für Kontrolluntersuchungen gemacht werde, wie dies in Beflammungstests am Thermo-Man® immer wieder geschieht.

 

Es gibt viele Dinge, die bei der Beschaffung von EN 469 konformer PSA in Betracht gezogen werden, wie zum Beispiel die Frage, welches die wichtigsten und sehr wahrscheinlichen Gefährdungen für Feuerleute sein können. Dabei stellt sich auch die Frage, wie viel an Schutz überhaupt erforderlich ist im Vergleich zu Aspekten wie Tragekomfort, Vermeidung von Hitzestress, hohe Bewegungsfreiheit sowie - angesichts bestehender Budgetengpässe – auch die Haltbarkeit der PSA.

 

Gesichtspunkte wie diese haben Nomex® weltweit zur ersten Wahl für Feuerwehrkleidung gemacht, weil es nur zu einem Zweck entwickelt worden ist: um gut zu schützen. DuPont setzt diesen Weg konsequent fort, um mit einer umfassenden Forschung in Kooperation mit seinen Nomex® Partnern neue Gewebe und Schutzkleidung zu entwickeln, die Feuerwehrmänner im Hinblick auf ihre vielfachen Anforderungen schützen, damit sie ihren Job mit einem Höchstmaß an Sicherheit und Komfort durchführen können.

 

 

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