THPC vs Proban®: принцип действия огнестойкой пропитки хлопка, различия технологий
THPC vs Proban®: принцип действия огнестойкой пропитки хлопка и чем отличаются технологии
Разбираем химию процесса, механизм защиты, реальные испытания и условия эксплуатации по данным производителей.
Что такое Proban® и что такое THPC
Proban® — зарегистрированный товарный знак компании Solvay (ранее Rhodia). Под этой маркой выпускается лицензионная технология огнезащитной отделки хлопчатобумажных тканей. Ключевой химический компонент этой технологии — THPC (тетракисгидроксиметилфосфония хлорид, CAS 124-64-1).
THPC — самостоятельное химическое соединение, которое производится множеством компаний и используется в разных системах огнезащиты, в том числе не связанных с брендом Proban®. На рынке сейчас THPC-обработку хлопка часто называют «Proban-процессом» по привычке, хотя формально Proban® — это только лицензионная версия технологии Solvay.
Для закупщика: по химической основе и механизму защиты качественная THPC-обработка повторяет лицензионный Proban®. Разница — в контроле качества: у лицензионной технологии каждую партию проверяет Solvay, у открытой — ответственность целиком на производителе, а не на названии на этикетке. Торговый дом «Технический текстиль» поставляет ткани с THPC-пропиткой и не связан с Solvay лицензионными или корпоративными отношениями.
Как устроен процесс: от раствора до несмываемой защиты
Классический Proban-процесс (ammonia-cure) включает следующие стадии:
- Подготовка ткани. Отбеленное, высокоабсорбирующее полотно — чем чище волокно, тем глубже проникнет реагент.
- Пропитка (padding). Ткань пропускается через раствор предконденсата THPC с мочевиной. На ткани должно остаться ориентировочно 2–3 % фосфора от массы.
- Сушка. Доведение влажности до контролируемого уровня (обычно 8–16 %) — критично для равномерности аммиачного отверждения.
- Аммиачное отверждение. Полотно обрабатывается аммиачными парами: происходит экзотермическая полимеризация внутри волокна с образованием несмываемого поли(фосфина) с соотношением P:N ≈ 1:2.
- Окисление. Обработка разбавленной перекисью водорода для стабилизации полимера (поли(фосфиноксид)).
- Отмывка, нейтрализация, смягчение. Удаление поверхностных остатков, доведение pH до нейтрального, нанесение смягчителя.
Важная деталь: полимер не образует химических связей с целлюлозой. Он представляет собой механически заключённую в микрофибриллах волокна сшитую сеть. Именно поэтому защита не смывается при стирке — её невозможно удалить, не разрушив само волокно.
Рис. 1. Стадии ammonia-cure процесса: от пропитки предконденсатом до контроля готовой ткани.
Как работает защита: что происходит при контакте с пламенем
Огнестойкость кремнезема и стеклотканей — следствие негорючести самого материала. Арамидные ткани при нагреве карбонизируются и образуют защитный слой, препятствующий тепловому потоку. Хлопок работает иначе: в виде волокна он горит охотно — из хлопковой целлюлозы делают нитроцеллюлозу, основу пороха. Поэтому его огнестойкость обеспечивается не самим волокном, а только химической обработкой. Разберём, как она работает.
Химия защиты
Необработанный хлопок при нагреве разлагается с выделением горючих пиролизных продуктов. Главный из них — левоглюкозан: это молекула-«звено» целлюлозы, которая при нагреве отрывается от цепочки, сворачивается в кольцо и улетучивается. Его пары и газы дальнейшего распада воспламеняются — именно они дают пламя над тканью. Формально горит не сама ткань, а продукты её термического разложения — как в костре: дрова не горят как таковые, а выделяют горючие газы, которые и дают пламя. При нагреве THPC-полимер разлагается с образованием кислотных фосфорсодержащих продуктов, которые:
- катализируют дегидратацию целлюлозы — вместо летучих горючих продуктов волокно превращается в углеродистый остаток (char), который остаётся на месте и не поддерживает горение;
- делают пиролизные газы существенно более бедными горючими компонентами;
- в газовой фазе фосфорсодержащие частицы дополнительно затрудняют цепную реакцию горения.
Поясним ключевое звено — дегидратацию. В быту это слово означает потерю влаги, но в химии целлюлозы всё иначе: кислотные продукты разложения полимера вырывают атомы водорода и кислорода из самой молекулы целлюлозы — они образуют водяной пар, а в волокне остаётся углерод. Иначе говоря, целлюлозу заставляют пойти по «угольному пути», как древесину при обжиге до угля, — вместо «топливного» пути, при котором она распадается на летучий левоглюкозан и кормит пламя. Отсюда и углеродистый остаток (char) — по сути, тот же уголь, только микроскопический и локальный.
Результат: пламя не получает достаточного количества горючих газов, горение прекращается сразу после удаления источника. По нормам EN ISO 15025 время самозатухания не должно превышать 2 секунд, тления практически нет, распространения пламени по нижнему краю образца не наблюдается.
О чём ещё стоит знать
- «Не плавится и не капает» — важное преимущество хлопка перед большинством синтетических тканей. Полиэфир и нейлон при нагреве плавятся и прилипают к коже горячими каплями, усугубляя ожог. Хлопок так себя не ведёт: без пропитки волокно просто сгорает и обугливается на месте. Пропитка THPC добавляет огнестойкость — в результате получается умеренно огнестойкий материал, который не прилипает к коже при термическом воздействии.
- Обугливание — не защита, а следствие. У арамидов при сильном нагреве и термическом разрушении ткани образуется плотная карбонизированная корка — она сама работает как барьер, тормозящий тепловой поток к коже. У хлопка с THPC углеродистый остаток — просто след перенаправленного пиролиза: защиту даёт не сам char, а то, что волокно перестало выделять горючие газы. Поэтому повреждение всегда локально — только там, где ткань контактировала с пламенем.
- Защита рассчитана на секунды, а не на минуты. Одиночная искра или краткий контакт с пламенем — материал не воспламенится, сработает самозатухание. Этого достаточно, чтобы покинуть зону возгорания, стряхнуть пылающую искру с одежды или прервать контакт с пламенем. Но есть нюанс: если в одну точку последовательно попадает большое количество искр — а сварщик в маске не видит их траектории и повлиять на это не может — ткань на этом участке повреждается: меняет цвет, обугливается, при длительном воздействии возможен прожог. Для работы с длительным и многократным тепловым воздействием это не тот класс материалов: там нужны кремнеземные ткани, стеклоткани с покрытиями, арамидные системы для пожарных.
Рис. 2. Механизм защиты: перенаправление пиролиза целлюлозы вместо образования «защитной корочки».
Важно: костюм из THPC-хлопка — рабочая одежда, а не снаряжение для борьбы с огнём. Тушить пожар в нём нельзя: для этого существуют костюмы из материалов постоянной термостойкости.
Безопасность для человека: что с химией в готовой ткани
Закупщика справедливо настораживают слова «фосфор» и «аммиак» в описании технологии. Уточним: это реагенты производственного процесса, а не компоненты готовой ткани.
- Фосфор и азот химически связаны в полимер. THPC и аммиак полностью расходуются на образование несмываемого полимера внутри волокна. В готовом материале в свободном виде их нет: остаётся инертный полимер, который не мигрирует при контакте с кожей, потоотделении и стирке.
- Поверхность ткани очищена. Финишные стадии процесса — отмывка и нейтрализация — удаляют любые поверхностные остатки реагентов до нейтрального pH.
- Независимая гигиеническая экспертиза. Поставляемые нами ткани с THPC-пропиткой сертифицированы по OEKO-TEX Standard 100, класс 2 (изделия, контактирующие с кожей). Это самый строгий международный стандарт гигиенической безопасности текстиля: аудит проверяет запрещённые азокрасители, формальдегид, пестициды, тяжёлые металлы, фенолы и летучие органические соединения. Стандарт признаётся в Европе и США и фактически обязателен для поставок на западные рынки.
Итог: по гигиеническим характеристикам ткань с THPC-пропиткой соответствует самым жёстким нормам, принятым в Европе и Америке, и пригодна для длительного контакта с кожей — то есть для круглогодичной рабочей одежды.
Где THPC-хлопок находится в иерархии защитных материалов
В отраслевых презентациях (классическая схема DuPont) защитные материалы традиционно изображают пирамидой: внизу — хлопок с огнезащитной пропиткой, выше — смеси с модакрилом, ещё выше — метаарамиды типа Nomex®, на вершине — материалы постоянной термостойкости. Чем выше по пирамиде, тем выше и уровень защиты, и цена.
Рис. 3. Обобщённая пирамида «защита/цена». Хлопок с пропиткой THPC — базовый уровень: самая доступная цена при сертифицированной защите от кратковременного контакта с пламенем.
Поэтому основная сфера применения — рабочая одежда для сварщиков, энергетиков, нефтегаза: там риск составляют искры, брызги металла и кратковременное пламя, а комфорт натурального волокна и цена решают многое.
По каким стандартам испытывают ткани Proban® и THPC
Для закупщика здесь есть хорошая новость: обе технологии сертифицируются по одинаковым методам. Никакой отдельной «сертификации Proban» не существует — протоколы THPC-ткани и лицензионной ткани Proban® сравнимы между собой и с требованиями к готовой одежде напрямую.
Ткань как сырьё под действие ТР ТС 019/2011 напрямую не подпадает: регламент обязателен для готовой спецодежды как изделия. Но сертифицировать костюм без протоколов на ткань нельзя — они и есть доказательная база изделия. Основные методы сведены в таблицу.
|
Что испытывают |
Стандарт (метод) |
Ключевой показатель |
|
Брызги расплавленного металла |
ГОСТ Р 12.4.237-2007 |
число брызг до прожига; по нему присваивают класс защиты готовой одежды (см. ниже) |
|
Прожигание раскалённым элементом (800 °C) |
ГОСТ 12.4.184-97 |
время до разрушения образца; в протоколах — после предварительных стирок по ГОСТ ISO 6330 |
|
Ограниченное распространение пламени |
ГОСТ ISO 15025; ГОСТ ISO 14116 |
индекс 1–3 (для индекса 3 — без отверстий и с остаточным горением ≤ 2 с); маркировка с индексом чистки: «3/5I/75» — индекс 3 после 5 промышленных (I — industrial) стирок при 75 °C; бытовые стирки обозначаются H, химчистка — C |
|
Качество сырья |
ГОСТ 11209-2014; ГОСТ 12.4.105-81 |
разрывная нагрузка, истираемость, воздухопроницаемость, стойкость окраски |
|
Тепло и пламя — расширенный набор |
ГОСТ ISO 11612-2014 |
коды: A — пламя (ISO 15025), E — брызги расплавленного железа (ISO 9185), F — контактное тепло (ISO 12127) |
|
Антистатика |
ГОСТ 12.4.124-83; ГОСТ Р ЕН 1149-5-2008; ГОСТ Р ЕН 1149-3-2008 |
убывание заряда — главный показатель для тканей с проводящей нитью (серия Rebel, раздел 8) |
|
Электрическая дуга |
ГОСТ Р 12.4.234-2012 (МЭК 61482-1-1) |
ЗЭТВ (ATPV), кал/см²; пакеты материалов испытывают в сборе |
Испытания из таблицы имеют и «зарубежные имена»: в протоколах европейских и китайских лабораторий ГОСТ Р ИСО 11611-2011 и ГОСТ ISO 11612-2014 обозначаются как EN ISO 11611 и EN ISO 11612, антистатика — EN 1149-3/-5. Совпадение кодов с российскими ГОСТ означает, что испытания проведены по одной методике.
Как выглядит реальный протокол на THPC-хлопок. Пример — огнестойкий хлопок с пропиткой THPC Fireshild F84/F85/F87 (330/410/490 г/м², переплетения твил/сатин): огнестойкость 30 с, остаточное горение — 0 с, остаточное тление — 0 с, длина обугленного участка — 7,0 см; стойкость к прожиганию раскалённым элементом по ГОСТ 12.4.184-97 подтверждена после 5 стирок (предварительная обработка по ГОСТ ISO 6330); воздухопроницаемость — до 39 дм³/м²·с, разрывная нагрузка — до 1235 Н, истираемость — до 6295 циклов (ГОСТ 11209-2014). Гигиеническая безопасность подтверждена сертификатом OEKO-TEX Standard 100, класс 2. Так выглядит комплект, на основании которого швейное предприятие сертифицирует костюм.
Профессии и классы защиты: газовая сварка и полуавтомат в защитном газе (TIG/MIG) — класс 1 по ГОСТ Р ИСО 11611; ручная дуговая сварка электродами и плазменная резка (MMA) — класс 2; одежда по ГОСТ 12.4.250-2019 выбирается по расстоянию до источника: класс 1 — более 2 м, класс 2 — 0,5–2 м, класс 3 — менее 0,5 м; нефтегаз — к огнестойкости добавляется антистатика; энергетика — защита от электрической дуги.
Стойкость к стиркам: честные цифры
Главная практическая ценность THPC-обработки — защита не смывается после первой стирки, как у поверхностных пропиток. Но цифры различаются, и важно разделять гарантированные и заявленные значения.
|
Параметр |
Proban® (лицензионная технология Solvay) |
THPC (современные системы) |
|
Гарантированная стойкость к стирке |
50 домашних стирок / 25 промышленных (классические данные производителей, актуальны до сих пор) |
до 100 циклов по ISO 6330 (по данным поставщиков реагентов) |
|
Механизм стойкости |
Полимер механически заключён в волокне — смыть его можно только вместе с разрушением волокна |
|
|
Уход |
Идентичен: см. раздел 7 |
|
|
Гигиенические характеристики |
Ткани качественных производителей имеют OEKO-TEX Standard 100, class 2 (изделия, контактирующие с кожей) |
|
|
Соотношение цена/защита |
Классика рынка; в цене — лицензионные отчисления |
Та же химия без лицензионных отчислений — заметно доступнее при том же уровне защиты |
Рис. 4. Гарантированная стойкость к стиркам: Proban® — 50 домашних / 25 промышленных; THPC — до 100 циклов (ISO 6330).
Почему у лицензионного Proban® показатель не вырос со времён его появления: 50 домашних стирок — консервативный гарантированный сертификационный уровень, который не пересматривался в сторону увеличения. И стимула пересматривать его у производителей нет: срок службы костюма на практике ограничен нормативным периодом носки. По Единым типовым нормам костюм электрогазосварщика выдаётся на 12 месяцев — при еженедельной стирке это как раз около 50 циклов. Современные THPC-системы декларируют 100+ циклов на основании прямых испытаний по ISO 6330, что является свидетельством большого запаса по качеству и потенциальному сроку службы THPC ткани.
Уход за тканями с пропиткой Proban® / THPC
Так как химическая основа одна и та же, рекомендации по уходу для обеих технологий идентичны. Отличия между конкретными артикулами (цвет, плотность, покрытия) всегда указаны на этикетке изделия.
Стирка
- Температура — не выше 60 °C (для большинства артикулов; отдельные позиции допускают промышленную стирку до 65–75 °C).
- Моющие средства — нейтральные или слабощелочные. Хлорный отбеливатель запрещён: гипохлорит разрушает целлюлозу и снижает прочность ткани.
- Кислородные отбеливатели допустимы в щадящем режиме, но при регулярной интенсивной эксплуатации лучше обходиться без них.
- Сушка — машинная при умеренной температуре либо естественная. Не пересушивать.
- Глажка — до 150 °C, при необходимости с отпариванием.
Чего делать нельзя
- Не использовать хлорсодержащие отбеливатели и агрессивные кислотные ополаскиватели.
- Не подвергать ткань воздействию концентрированных щелочей и растворителей.
- Не пытаться «усилить» огнестойкость дополнительной поверхностной пропиткой — она плохо совместима с THPC-обработкой и может ухудшить показатели.
Ассортимент Торгового дома «Технический текстиль»
Мы поставляем огнестойкие материалы на основе хлопка с пропиткой THPC и смежные группы товаров:
Огнестойкий хлопок
- Серия Fireshild — суровая и окрашенная ткань плотностью от 170 до 490 г/м²: подкладочная Fireshild 83, сорочечная Fireshild 84, костюмная Fireshild 85–87. Соответствие ГОСТ ISO 11612, ГОСТ 12.4.250-2019.
- Rebel 811А / 812А — хлопок с нейлоном и антистатической нитью (190 и 240 г/м²): повышенная износостойкость для нефтегаза.
- Rebel 83А — хлопок с антистатической нитью (240 г/м²).
- Материалы с антискользящим покрытием (84D–87D, 350–510 г/м²) — для накладок, налокотников, наладонников.
- Хлопковый трикотаж с пропиткой THPC (Jersey FR light, Ribana 240, полотно 350–400 г/м²).
- Смеси хлопок/модакрил, в том числе с антистатикой (Fuego 230 AS, MAC-280A, арт. 9018/9019/9024).
- Огнестойкая вискоза LENZING FR с шерстью — термобельё и первый слой.
- Сетка трикотажная модакрил СН200.
Огнестойкий флис
- Fleece FR — хлопковый флис 240–300 г/м² для утепляющих подкладочных слоёв.
Больше 5 лет мы поставляем THPC-материалы от проверенного китайского производителя — стабильное качество, отгрузка со склада в Москве, доставка в любой регион РФ и СНГ за 2–3 дня. Возможно производство тканей по техническому заданию заказчика.
Как выбрать поставщика: практический чек-лист
2. Проверьте соответствие конкретного артикула нужным кодам: ГОСТ ISO 11612 (A, E, F), ГОСТ Р ИСО 11611 класс 1 или 2, ГОСТ 12.4.250-2019.
3. Уточните гарантированную стойкость к стирке именно для выбранного артикула.
4. Закажите образцы и проведите собственную оценку: тактильные свойства, окраска, поведение после 5–10 стирок.
5. Согласуйте условия: сроки, минимальный объём, стабильность поставок, возможность возврата некондиции.
Типичные риски: ткань с заниженным содержанием фосфора (экономия на реагенте), поверхностная пропитка под видом THPC (смывается за 1–3 стирки), отсутствие свежих протоколов. Проверка — только образцами и испытаниями, не ценой.
Подберём материал под вашу задачу
Отправим образцы, предоставим протоколы испытаний, рассчитаем стоимость под ваш объём. Работаем с юридическими лицами, доставка по РФ и СНГ.
Телефон:+7 (499) 288-77-10| Моб.:+7 (964) 583-33-77| E-mail:info@ttex.ru
Москва, Алтуфьевское шоссе, 41, офис 307
Огнестойкий хлопок THPC
Телефон:+7 (499) 288-77-10| Моб.:+7 (964) 583-33-77| E-mail:info@ttex.ruМосква, Алтуфьевское шоссе, 41, офис 307
Источники
7. Weil E.D., Levchik S.V. «Flame Retardants for Plastics and Textiles» — Hanser Publishers, 2009.
8. Update on Flame Retardant Textiles: State of the Art (обзор по химии Proban-процесса, ammonia-cure, P:N ≈ 1:2).
9. Bajaj P., Sengupta A.K. «Protective Clothing» — Textile Progress, 1992.
10. Reeves W.A., Drake G.L. Jr. «Flame-Resistant Cotton» — Textile Research Journal, 1966.
11. EN ISO 15025:2016 «Protective clothing — Protection against flame».
12. EN ISO 11612:2015 «Protective clothing — Clothing to protect against heat and flame».
13. EN ISO 11611:2015 «Protective clothing for use in welding and allied processes»; ISO 9150 (метод брызг расплавленного металла).
14. ISO 12127 (контактное тепло), ISO 6330 (методы стирки для испытаний).
15. ТР ТС 019/2011 «О безопасности средств индивидуальной защиты»; ГОСТ Р 12.4.218-99 (общие требования к спецодежде).
16. ГОСТ Р 12.4.237-2007 (метод испытания материала при воздействии брызг расплавленного металла); ГОСТ 12.4.184-97 (методы определения стойкости к прожиганию раскалённым элементом); ГОСТ ISO 14116 (ограниченное распространение пламени материалов, пакетов материалов и одежды); ГОСТ 11209-2014 (ткани для специальной одежды: общие требования, методы испытаний).
17. ГОСТ 12.4.250-2019 (защита от искр и брызг расплавленного металла); ГОСТ Р ИСО 11611-2011; ГОСТ 12.4.105-81.
18. ГОСТ ISO 11612-2014; ГОСТ ISO 15025; ГОСТ 12.4.124-83; ГОСТ Р ЕН 1149-5-2008; ГОСТ Р ЕН 1149-3-2008; ГОСТ Р 12.4.234-2012 (защита от термических рисков электрической дуги; МЭК 61482-1-1/61482-1-2).
19. Технические данные производителей: Westex/Solvay (гарантия Proban®: 50 домашних / 25 промышленных стирок); поставщики THPC-реагентов (≥100 циклов ISO 6330); исследования Cellulose (2023) по стойкости THPC-финиша после 50 стирок.
Юридическое уведомление и дисклеймер
Товарные знаки: Proban® — зарегистрированный товарный знак Solvay; Nomex® и Kevlar® — зарегистрированные товарные знаки DuPont. Все упоминания используются исключительно в информационных целях для идентификации технологий и классов материалов. ООО «Торговый дом Технический текстиль» не является правообладателем указанных товарных знаков и не связана с Solvay и DuPont лицензионными, дистрибьюторскими или аффилированными отношениями.
THPC: Тетракисгидроксиметилфосфония хлорид (CAS 124-64-1) — химическое соединение, доступное от различных производителей. Технические описания в статье относятся к THPC как к химическому классу, а не к конкретному брендовому продукту.
Технические данные: цифры стойкости к стиркам, параметры испытаний и характеристики приведены по данным производителей и открытых источников в справочных целях. Фактические показатели конкретного артикула зависят от сырья, режима обработки и условий эксплуатации. Перед закупкой партии рекомендуется запросить протоколы испытаний и провести оценку образцов.
Безопасность: промышленная обработка THPC требует специализированного оборудования и соблюдения требований безопасности (см. SDS производителя реагента).
Авторские права: материал защищён авторским правом. Полное или частичное копирование без письменного разрешения ООО «Торговый дом Технический текстиль» запрещено.
Дата публикации: 2025 г. | Издатель: ООО «Торговый дом Технический текстиль» (ttex.ru)
