Modélisation pour prédire le vieillissement thermique d’étoffes ignifuges en tenant compte de la stabilité thermique lors d’une exposition au feu

Les tenues de protection des soldats du feu sont conçues de manière à ce qu’elles assurent une protection maximale par rapport à la chaleur et à la flamme. Cependant, après un certain nombre d’expositions de ces tenues au feu, leurs performances chimiques, mécaniques et thermiques peuvent se dégrader de façon plus ou moins prononcée. Il est donc essentiel de pouvoir déterminer la durée maximale d’utilisation d’une tenue et de pouvoir optimiser son entretien avant de la mettre au rebut.

Dans cette étude menée par une équipe de la Donghua University, il est question d’un modèle prédictif de détermination de la résistance à la traction de textiles ignifuges soumis à une exposition au feu. En particulier, les auteurs ont étudié la dégradation thermique et le comportement microstructural de couches externes d’une tenue de pompier. L’une de ces couches est un tissu toile 60 % para-aramide- 40 % polybenimidazole, l’autre est un tissu sergé 85 % polyimide-15 % para-aramide. L’exposition au feu de ces couches externes va provoquer des modifications chimiques des textiles, l’apparition de fissures microstructurales et la carbonisation des fibres, ce qui va engendrer une baisse de la résistance à la traction des deux tissus. Les chercheurs ont utilisé un modèle de régression linéaire multiple et un réseau de neurones artificiels pour prédire la résistance à la traction des tissus après un vieillissement thermique.

C’est le second modèle qui s’est révélé être le mieux prédictif, avec un résultat encore plus pointu lorsque les chercheurs ont pris en compte la température de l’envers du tissu, la température de transition vitreuse des polymères, et leurs températures de dégradation. Ces travaux devraient permettre de pouvoir mieux estimer le niveau de performance continu d’une tenue de protection au feu et sa durée de service.

Serveur web :  https://journals.sagepub.com/doi/10.1177/00405175211013835

Date : 11/2021

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