Influence of conditioning on the bending characteristics of material samples used for fire helmets production

During the fire both thermal and mechanical impacts occur. Among the others, firefighting helmets are used as a protection against the above mentioned impacts, protecting head and neck of the rescuer against the falling elements and hitting the obstacles. Additionally, helmets should be resistant to crushing in case of the overwhelm. The crucial helmet’s part is its shell, since it protects firefighter’s head. Research studies presented in the article consisted in evaluation of the impact of conditioning at the fire conditions on the bending characteristics of the specimens, made of PA66 reinforced with chopped fiberglass, used for manufacturing of firefighting helmets. Polyamide is characterized by shape stability at increased temperatures and good mechanical properties. Reinforcement with fiberglass results in lower water absorptivity, which is used in firefighting actions, increased specific gravity, increased stiffness, increased creep resistance and high dimensional stability. Thermal processing was conducted by means of hot air stream with temperature at the stream injector nozzle of 200°C. The specimens were heated from one side, in order the conditioning to reflect the real fire conditions. After the cooling, specimens were studied and degradation degree was investigated based on the residual properties of the studied composite.

---

W trakcie pożaru dochodzi do wystąpienia oddziaływań termicznych i mechanicznych. Do ochrony przed nimi służą miedzy innymi hełmy strażackie, które chronią głowę i kark ratownika przed odpadającymi elementami oraz uderzeniami w przeszkody. Ponadto hełmy powinny być odporne na zgniot w warunkach zasypania. Najistotniejszą częścią hełmu jest skorupa, gdyż to ona chroni głowę strażaka. Przedstawione w artykule badania polegały na ocenie wpływu kondycjonowania w warunkach środowiska pożaru na charakterystyki zginania próbek wykonanych z tworzywa PA66 wzmocnionego ciętym włóknem szklanym, z którego wytwarzane są skorupy hełmów strażackich. Poliamid wykazuje się stałością kształtów w podwyższonych temperaturach oraz dobrymi właściwościami mechanicznymi. Wzmacnianie włóknem szklanym powoduje zmniejszenie chłonności wody, której używa się w działaniach straży pożarnej, wzrost ciężaru właściwego, zwiększenie sztywności, podwyższenie odporności na pełzanie oraz wysoką stabilność wymiarową. Obróbkę temperaturową prowadzono za pomocą strumienia gorącego powietrza o temperaturze na wylocie z dyszy strumienicy równej 200°C. Próbki ogrzewano z jednej strony, aby kondycjonowanie w większym stopniu odpowiadało warunkom rzeczywistym. Próbki badano po wystudzeniu i badano poziom degradacji w oparciu resztkowe właściwości badanego kompozytu.