Deux nouvelles études de la University of Alberta montrent comment rendre les vêtements de protection contre le feu plus sécuritaires ainsi que plus surs sur les plans de l’entretien et de la fabrication.

L’une des études révèle que certaines des fibres textiles utilisées dans l’équipement de protection se décomposent dans l’eau chaude, montrant ainsi ce qui peut advenir de ces vêtements au fil du temps, sous l’effet de la lessive et des incendies.

L’autre étude portait sur l’eau utilisée pour produire les fibres textiles. Elle a permis de relever certains composés de teinture nocifs qui s’échappent des tissus et pourraient en compromettre les qualités protectrices.

« Les deux études révèlent des faiblesses, mais aussi des façons d’améliorer les matériaux utilisés actuellement pour fabriquer les vêtements des pompières et pompiers ainsi que pour leur entretien », indique Saiful Hoque, qui a dirigé les travaux en vue de son doctorat en science des textiles et du vêtement à la faculté des sciences de l’agriculture, de la vie et de l’environnement (sites en anglais seulement).

Au moyen de techniques d’accélération du vieillissement visant à reproduire les conditions de lutte contre les incendies et de lavage des vêtements, l’une des études porte sur les effets de l’eau et de la chaleur sur 15 fils différents présents dans 8 textiles habituellement utilisés pour produire des vêtements de protection.

Les fibres ont été plongées dans de l’eau purifiée au pH neutre ainsi que dans de l’eau purifiée au pH acide dont la température allait de 40 °C à 90 °C, pendant une durée qui pouvait aller jusqu’à 1 200 heures d’affilée; elles ont ensuite été inspectées afin de relever les traces de détérioration physique, chimique et autre. Les résultats du vieillissement hydrothermique ont montré que les mélanges textiles contenant un type de fibre en particulier, à savoir les fibres de para-aramide de polybenzimidazole, perdaient plus rapidement leur résistance — perte de 68 % plus rapide — lorsqu’ils étaient exposés à l’humidité que les textiles ignifuges semblables ne contenant pas ces fibres.

On utilise généralement des mélanges textiles haute performance contenant des fibres de para-aramide de polybenzimidazole dans la confection des manteaux et des pantalons de pompières et pompiers en raison de la souplesse de ces fibres et de leur capacité à résister aux températures extrêmes.

Or, comme ces fibres sont produites au moyen d’acide sulfurique, des traces du produit chimique demeurent, comme l’a démontré une précédente étude de M. Hoque (en anglais seulement). Ce soufre résiduel accroit la sensibilité du textile à l’humidité, ce qui peut entrainer une détérioration prématurée des vêtements de protection, a constaté M. Hoque.

À son avis, ces conclusions peuvent aider les fabricants de fibres et de textiles protecteurs haute performance à améliorer leurs procédés.

« Les fibres de para-aramide de polybenzimidazole peuvent encore être utilisées, mais il est crucial que les fabricants trouvent des moyens d’éliminer le soufre résiduel. »

Il faut également changer la façon de laver les vêtements de protection contre le feu, en lavant séparément ceux qui contiennent des fibres de para-aramide de polybenzimidazole, conseille M. Hoque. « On évite ainsi d’endommager les textiles qui ne contiennent pas ces fibres, qui ne se détérioreront pas dans l’eau chaude. »

La même étude démontre également, pour la première fois, que les fibres de méta-aramide, un autre type de fibre couramment utilisé dans les vêtements de protection, résistent remarquablement bien à la chaleur et à l’eau, même à l’eau acide, explique M. Hoque. Par exemple, un échantillon de textile contenant 93 % de fibres de méta-aramide n’a perdu que 4 % de sa résistance à la traction après avoir été plongé dans de l’eau à 90 °C pendant 1 200 heures.

Cette découverte vient combler le manque de connaissances sur la capacité des fibres haute performance à résister à la chaleur et à l’eau. « Les fabricants pourront prendre des décisions éclairées pour la sélection des textiles et la conception des vêtements de protection contre le feu pour les rendre plus durables », explique M. Hoque.

« Cette découverte ouvre aussi la porte à l’utilisation de fibres de méta-aramide dans d’autres produits fréquemment exposés à l’eau, comme l’équipement de sécurité marine », ajoute-t-il.

Ce travail d’exploration globale des différents fils et de diverses fibres permet de mieux comprendre leur durabilité, selon M. Hoque. « On peut maintenant proposer aux fabricants des mélanges de fibres et des compositions de textiles optimaux, qui permettent un meilleur équilibre entre confort et protection à long terme. »

La deuxième étude de M. Hoque portait sur l’établissement d’une méthode d’analyse de l’eau utilisée pour les tests (en anglais seulement), que les fabricants de textiles peuvent employer pour rendre leurs procédés de production plus écologiques.

L’analyse a permis de relever trois composés de teinture connus pour présenter des risques pour l’environnement, particulièrement lorsqu’ils s’infiltrent dans les réseaux hydrographiques, souligne M. Hogue.

Même si leur utilisation n’est pas recommandée, il se peut que certains fabricants utilisent encore ces composés. Cette information peut donc les aider à éviter de polluer et à adopter des pratiques plus durables.

Les coauteures et coauteurs de M. Hoque pour les deux études étaient Patricia Dolez, professeure agrégée à la faculté des sciences de l’agriculture, de la vie et de l’environnement; Hyun‑Joong Chung, professeur, et Ankit Saha, étudiant à la maitrise, tous deux de la faculté de génie; ainsi que James Harynuk, Paulina de la Mata et Trevor Johnson, respectivement professeur, associée de recherche et candidat au doctorat à la faculté des sciences (sites en anglais seulement).

Les deux études ont bénéficié de financement du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada, de Mitacs et de Davey Textile Solutions Inc (en anglais seulement). Des contributions en nature ont été offertes par Innotex et DuPont. Ont également contribué à la recherche le centre de recherche sur les vêtements et l’équipement de protection, le centre nanoFAB et le département de chimie de la University of Alberta (sites en anglais seulement).

Cet article a été adapté, traduit et publié avec la permission de la University of Alberta.