Difference between revisions of "Flammability and fire retardancy of leather"

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==Fire protection and leather==
 
==Fire protection and leather==
[[Leder]] brennt ist kaum brennbar. Hält man ein Feuerzeug an ein Stück Leder, dann wird es zwar schrumpfen und kokeln, aber es brennt kaum oder gar nicht weiter. Daher ist es leichter als bei anderen Materialien, Leder flammenhemmend auszurüsten.  
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[[Leather]] exhibits a certain degree of resistance to moderate heat. This is because leather has relatively low thermal conductivity, meaning it does not conduct heat quickly. As a result, it can provide a protective barrier by somewhat insulating against heat for a short period.
  
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Leather is a relatively [[Leather#What does leather consist of?|dense material]], making it difficult to ignite. Its dense structure hinders the spread of fire. Additionally, leather typically retains some moisture content, which contributes to its reduced flammability. When exposed to heat, the moisture in leather evaporates, making it harder for the fire to propagate or sustain.
  
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If you hold a lighter to a piece of leather, it may shrink and char but will often not continue to burn. Therefore, it is easier compared to other materials to provide leather with additional flame-retardant properties. [[Leatherette]] is much more flammable than [[leather|genuine leather]].
[[bild:Kunstlederjacke-brennbar-01.jpg|500px]]
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''[[Kunstleder]] ist wesentlich leichter entflammbar als [[Leder|echtes Leder]].''
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[[Aircraft leather]], [[Marine & Boat leather|leather on ships]], trains and [[Bus seats|buses]] must meet minimum standards for fire protection. Special demands on flammability also apply in public buildings (hotels, waiting areas, administrative buildings, retirement homes, etc.).
  
Bei [[Flugzeugleder|Flugzeugledern]], aber auch auf [[Bootsleder|Schiffen]] oder in der Bahn müssen Leder [[Lederqualität|Mindeststandards]] beim Brandschutz erfüllen. Aber auch bei öffentlichen Gebäuden (Hotels, Wartebereiche auf Flughäfen, Verwaltungsgebäuden, Altersheimen etc.) werden Ansprüche an die Entflammbarkeit gestellt. Leder die in der Gastronomie oder im öffentlichen Bereich verwendet werden, nennt man auch [[Objektleder]].
 
  
  
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''[[Möbelleder|Ledermöbel]] im öffentlichen Bereich.''<br></p>
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''[[Leather furniture]] in public areas.''<br></p>
 
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Insbesondere bei [[Flugzeugleder|Flugzeugledern]] sind die Anforderungen sehr hoch. Hier muss schon beim [[Gerbung|gerben]] auf die notwendigen Eigenschaften geachtet werden. Das geschieht durch ein Bündel von Maßnahmen.
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The requirements are particularly high in [[aircraft leather]]. The [[tanner]] must pay attention to the necessary properties when [[tanning leather|tanning]]. This is done by various measures in the [[Leather production|manufacturing process]].
  
  
 
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''Ob beim [[Flugzeugleder|Flugzeugsitz]] oder im Wartebereich, die Normen sind streng.''<br></p>
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''Whether as [[aircraft leather|aircraft seats]] or in the waiting area, the standards are strict.''<br></p>
 
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Ein [[Gerber]] muss von Anfang an wissen, dass ein Leder den Brandschutznormen entsprechen soll. Die Brennbarkeit und das Entstehen von Rauch muss berücksichtigt werden. Viele [[Lederherstellung|Arbeitsschritte]] in der [[Gerberei]] müssen entsprechend angepasst werden. Die Auswahl und Menge der Nachgerbstoffe, der [[Lickern|Rückfettungsmittel]] und die Zugabe von Flammschutzmitteln sind wichtig. In der Literatur wird erwähnt, dass bei einer [[Chromgerbung]] der Chromanteil im Leder unter 3,5% liegen sollte und dass auf Fischöle basierende [[Fetten|Rückfettungsmittel]] schlechter als andere Rückfettungsmittel abschneiden. Synthetische Öle werden auch als problematisch genannt. Auch die Lederfasern dürfen nicht zu locker sein.  
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A [[tanner]] needs to know at the start of the production process if a leather has to meet fire protection standards. The flammability and the formation of smoke also needs to be considered. Various steps in the tannery must be adapted accordingly. The selection and quantity of the [[Tannins|retanning agents]], the right choice and amount of [[Oils & fats in the leather industry|refatting components]] and the addition of flame retardants are also important. It has been said in various articles that the [[Chrome tanned|chrome content]] in the leather should be less than 3.5% and that fish oil-based refatting agents are poorer than other refatting agents. Synthetic oils are also referred to as problematic. Leather fibres must not be [[Looseness|too loose]].  
  
Es gibt dazu jede Menge gesetzliche Vorschriften und Normen, und viele Länder haben eigene Bestimmungen. Folgend werden einige beschrieben.
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There are a lot of legal regulations and standards, and many countries have their own regulations.
  
  
 
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''Leather can be [[leather quality|tested according to different standards]].''<br></p>
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''[[Leder]] kann nach verschiedensten [[Lederqualität|Normen]] getestet werden.''<br></p>
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''Devices for [[leather quality|testing]] the fire protection properties.''<br></p>
 
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== Die Normen zum Brandschutz bei Leder ==
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== The standards for fire protection in leather ==
Folgende Normen tauchen im Zusammenhang mit Leder auf:
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The following standards are associated with leather:
'''FAR 25.853 a) und b):''' Für die Ausstattungen von Linienflugzeugen, Privatjet oder Sportmaschinen. Bei diesem Test wird ein Probenkörper 12 Sekunden mit einer Bunsenbrennerflamme (800 C°) vertikal beflammt. Die Flamme muss nach 15 Sekunden selbst verlöschen und die Flamme darf sich nicht weiter als 203 mm ausgebreitet haben.
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'''FAR 25.853 a) and b):''' For the equipment of airplanes, private jet or sports machines. .
  
'''IMO A.652(16):''' Brandschutzprüfverfahren für Polstermöbel bei Ausstattungen von Segelschiffen, Yachten und Großschiffen. Prüfverfahren: BS 5852-1, ISO 8191-1/-2, EN 1021-1/-2.
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'''IMO A.652(16):''' Fire protection test methods for [[Leather upholstery|upholstery]] furniture for [[Marine & Boat leather|sailing ships, yachts and large ships]]. Test methods: BS 5852-1, ISO 8191-1/-2, EN 1021-1/-2.
  
'''B1, B2, EMPA (5.3), BS 5852 (1990) Crib 5:''' Polstermöbel, Stuhlpolster in Vorführungssälen (Kino, Theater etc.) Tür- und Wandbespannungen.
+
'''B1, B2, EMPA (5.3), BS 5852 (1990) Crib 5:''' [[Leather furniture|Upholstery furniture]], chair upholstery in halls (cinema, theatre, etc.). Door and [[Leather wallpaper|wall coverings]].
  
'''DIN 4102:''' Stoffe für Polstermöbel werden nach ihrem Brennverhalten und ihrer Brennbarkeit in Klassen eingeteilt. B1 à schwerentflammbar, B2 à normal entflammbar. Die A-Klassen behandeln die nicht brennbaren Stoffe.
+
'''DIN 4102:''' Classification into classes of flammability.
  
'''DIN 4102 Part 1 - Kleinbrenner (B2):''' In Deutschland müssen alle Materialien zur  Verwendung im Bauwesen die Anforderung "normalentflammbar" erfüllen, was durch einen kleinen Flammtest geprüft wird. Die Stoffprobe wird vertikal aufgehängt und 15 Sekunden lang an der Oberfläche und der Kante einer 20 mm hohen Flamme ausgesetzt. Auf der Probe sind Referenzlinien markiert, und die B2-Anforderung wird erfüllt, wenn die Spitze der Flamme bei jeder Probe die Referenzmarken innerhalb von 20 Sekunden nicht erreicht. 5 Proben werden getestet, wobei das sich darunter befindende Filterpapier darüber Aufschluss gibt, ob Flammrückstände heruntergetropft sind.
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'''DIN 4102 part 1 (B2):''' Materials for use in construction.
  
'''DIN 4102 Teile 15/16 - Brandschacht (B1):''' Dieser "Brandschacht-Test" genannte Test ist die am häufigsten durchgeführte Testmethode in Deutschland, die die Reaktion von brennbaren und nichtbrennbaren Produkten auf Feuer misst, und ist die anspruchsvollste Entflammbarkeitsnorm des Landes für Polsterstoffe. Die Bezeichnung Brandschacht bezieht sich auf die Testvorrichtung, die aus einem vertikalen Kamin mit quadratischem Querschnitt und einem Gasbrenner besteht. Vier Stoffproben sind vertikal in einem Halterahmen angeordnet und werden 10 Minuten lang den Flammen ausgesetzt. Gleichzeitig wird ein konstanter, einheitlicher Luftstrom von unten in den Brandschacht geblasen. Beim Auswerten des Tests werden die Rauchgastemperatur und die mittlere Restlänge der Proben (der Teil, der nicht verbrannt ist) berücksichtigt. Um nach B1 klassifiziert zu werden, muss der getestete Stoff folgendes aufweisen: Eine mittlere Restlänge von nicht weniger als 150 mm, wobei keine Probe ganz verbrannt sein darf und eine mittlere Rauchgastemperatur von weniger als 200°C. Eine erhöhte Rauchgasmenge führt zur Einschränkung „starke Rauchentwicklung“, ein brennendes Abtropfen zum Hinweis „Material fällt brennend tropfend ab“.
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'''DIN 4102 part 15/16 (B1):''' Reaction of combustible and non-combustible products on fire.
  
'''EMPA:''' Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt
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'''EMPA:''' Swiss Federal Institute for Materials Testing and Research.
  
'''BS 5852 1990 (Großbritannien):''' Definition einer Testmethode, bei der ein speziell konstruiertes Modell einen Sessel simuliert, wie in EN 1021 beschrieben. Der benutzte Schaumstoff ist nicht näher bezeichnet. Von den acht Zündquellen werden am häufigsten die Quelle 0 (Zigarette), Quelle 1 (Butanflamme / simuliertes Streichholz) und Quelle 5 (Holzfeuer 5) benutzt. Die Hitzeintensität verdoppelt sich etwa zur jeweiligen Zündquelle davor, wenn man die nächste Zündquelle der Skala wählt. Die Anforderungen für die Zigaretten- und Streichholztests sind dieselben wie die in EN 1021 beschriebenen, obwohl die Zeit, in der das Streichholz an die Probe gehalten wird, vor Einführung der Europäischen Norm 20 Sekunden betrug. Der Test mit Zündquelle 5 ist sehr hart, da die Intensität der Hitze aufgrund der Krippenform des Holzstapels stark zunimmt. Das Holz wird auf dem Testmodell platziert und mit einer alkoholgetränkten Lunte innerhalb von 2 Minuten entzündet. Für einen bestandenen Testdurchgang sollten alle Flammen innerhalb von 10 Minuten erlöschen.
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'''BS 5852 1990 (Great Britain):''' Definition of a test method in which a specially designed model simulates an armchair.
  
'''DIN 54 342 Teil 1 (= EN 1021-1, Zigarettentest):''' Möbel; Bewertung der Entzündbarkeit von Polstermöbeln, Teil 1 : Zündquelle glimmende Zigarette (ISO 8 191), EN 1021-1
+
'''DIN 54 342 part 1 (= EN 1021-1, cigarette test):''' Furniture. Evaluation of the flammability of upholstered furniture. Part 1: Ignition source smouldering cigarette (ISO 8 191), EN 1021-1.
  
'''EN 1021 - 1/2 : 1994:''' Diese Norm gilt in der gesamten EU und untersucht die Reaktion eines Stoffes auf eine brennende Zigarette und eine Butanflamme (ein simulierter Streichholz). Sie ersetzt eine Vielzahl nationaler Tests, einschließlich DIN 54342 - 1/2 in Deutschland und BS 5852: 1990 in Großbritannien.
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'''EN 1021 - 1/2: 1994:''' This standard applies throughout the EU and examines the reaction of a substance to a burning cigarette and a butane flame (a simulated match). It replaces a variety of national tests, including DIN 54342 - 1/2 in Germany and BS 5852: 1990 in Great Britain.
  
'''EN 1021 - Teil 1:''' In Teil 1 des Tests wird eine brennende Zigarette in den Winkel des Testmodells gelegt und verglimmt in ihrer ganzen Länge. Nach 60 Minuten sollte der Stoff nicht glimmen oder brennen.
+
'''EN 1021 - part 1:''' In part 1 of the test, a burning cigarette is placed in the angle of the test model and is glowed in its entire length. After 60 minutes the fabric should not glow or burn.
  
'''EN 1021 - Teil 2:''' Eine 35 mm hohe Butanflamme repräsentiert hier ein brennendes Streichholz und wird 15 Sekunden lang ebenfalls in den Winkel zwischen Lehne und Sitz des Testmodells gelegt. Nachdem die Flamme entfernt wurde, sollte innerhalb von 2 Minuten der Stoff nicht anfangen zu brennen.
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'''EN 1021 - part 2:''' A 35 mm high butane flame represents a burning match and is also placed in the angle between the backrest and seat of the test model for 15 seconds. After the flame has been removed, the fabric should not start to burn within 2 minutes.
  
'''EN 13501 - Teil 1:''' Hier wird ähnlich wie in der DIN 4102-1 das Brandverhalten von Baustoffen zur Verwendung im Bauwesen geprüft und klassifiziert. Dabei kommen unterschiedliche Prüfmethoden wie der „kleine Brennkasten“ oder der „Single Burning Item“  zum Einsatz, die in verschiedenen Kombinationen die Einstufung in die entsprechenden Klassen ergeben. Diese Norm gilt in ganz Europa und soll allmählich die in den einzelnen Ländern geltenden Brandprüfnormen wie die DIN 4102-1 ablösen, um eine einheitliche Vorgehensweise zu ermöglichen.
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'''EN 13501 - part 1:''' Similar to DIN 4102-1. The fire behaviour of building materials for use in construction is tested.
 
   
 
   
  
 
==Can leather be made flame retardant after being processed?==
 
==Can leather be made flame retardant after being processed?==
Frequently the question arises as to whether already processed leather can be treated flame retardant afterwards in order to meet the necessary standards. This happens when leather has been offered for a bidding offer without heaving a certificate or because the leather has already been bought or even has already been processed.
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Normally such questions or requirements may not arise after a particular leather has been produced. However, this happens when leather has been offered for bidding at auctions without having a certificate or because the leather has already been bought.
  
First of all, the [[tannery]] (or the [[leather dealer]]) should be asked which standards are already fulfilled in this [[Types of leather|type of leather]]. If no standard has been tested, chances are bad. The lower the requirements for the leather are, the sooner a test can result that the leather is conform to the norm. To test if a leather meets the standard, the leather must be destroyed by heat. According to the present state of the art, there is no treatment method which subsequently changes a non-standard leather according to the standard.  
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First, the [[tannery]] (or the [[leather dealer]]) should be asked which standards are already met for this [[Types of leather|type of leather]]. If no standard has been tested, chances are bad. The lower the requirements for the leather, the quicker a test can reveal if it conforms to basic requirements or not. To test if a leather meets the standard, the leather must be destroyed by heat. According to the present state of the art, there is no treatment method which subsequently changes a non-standard leather according to the standard.  
  
Furthermore, subsequent treatment methods, such as [[Washing and dry cleaning leather|chemical or wet cleaning]], [[Leather cleaner|washing]], [[Painting on leather|painting]], [[Leather imprint|printing]] etc., may adversely affect the fire behavior. This should be taken into account or should be excluded for use.
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Furthermore, subsequent treatment methods, such as [[Washing and dry cleaning leather|chemical or wet cleaning]], [[Leather cleaner|washing]], [[Painting on leather|painting]], [[Leather imprint|printing]] etc., may adversely affect the fire behaviour. This should be considered or should be excluded for use.
 
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''[[Leather videos|Video]] about the effect of heat on leather.''
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* [[Shrunken leather - leather shrinkage]]
 
* [[Shrunken leather - leather shrinkage]]
 
* [[Leather quality]]
 
* [[Leather quality]]
 
 
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Latest revision as of 19:08, 17 July 2023

LEATHER-DICTIONARY.jpg


Fire protection and leather

Leather exhibits a certain degree of resistance to moderate heat. This is because leather has relatively low thermal conductivity, meaning it does not conduct heat quickly. As a result, it can provide a protective barrier by somewhat insulating against heat for a short period.

Leather is a relatively dense material, making it difficult to ignite. Its dense structure hinders the spread of fire. Additionally, leather typically retains some moisture content, which contributes to its reduced flammability. When exposed to heat, the moisture in leather evaporates, making it harder for the fire to propagate or sustain.

If you hold a lighter to a piece of leather, it may shrink and char but will often not continue to burn. Therefore, it is easier compared to other materials to provide leather with additional flame-retardant properties. Leatherette is much more flammable than genuine leather.

Aircraft leather, leather on ships, trains and buses must meet minimum standards for fire protection. Special demands on flammability also apply in public buildings (hotels, waiting areas, administrative buildings, retirement homes, etc.).


Leder-Moebel-01.jpg

Vapiano-Hocker-Anilin-2013-04.jpg Chesterfield-MC-Flugh-Mallorca-01.jpg

Leather furniture in public areas.

 

The requirements are particularly high in aircraft leather. The tanner must pay attention to the necessary properties when tanning. This is done by various measures in the manufacturing process.


Flugzeug-Sitze-01.jpg

Flughafenbestuhlung-01.jpg

Whether as aircraft seats or in the waiting area, the standards are strict.

 

A tanner needs to know at the start of the production process if a leather has to meet fire protection standards. The flammability and the formation of smoke also needs to be considered. Various steps in the tannery must be adapted accordingly. The selection and quantity of the retanning agents, the right choice and amount of refatting components and the addition of flame retardants are also important. It has been said in various articles that the chrome content in the leather should be less than 3.5% and that fish oil-based refatting agents are poorer than other refatting agents. Synthetic oils are also referred to as problematic. Leather fibres must not be too loose.

There are a lot of legal regulations and standards, and many countries have their own regulations.


Schwer-entflammbar-DIN75200.jpg

Leather can be tested according to different standards.

 

Flammability -Leather-01.jpg

Devices for testing the fire protection properties.

 

The standards for fire protection in leather

The following standards are associated with leather: FAR 25.853 a) and b): For the equipment of airplanes, private jet or sports machines. .

IMO A.652(16): Fire protection test methods for upholstery furniture for sailing ships, yachts and large ships. Test methods: BS 5852-1, ISO 8191-1/-2, EN 1021-1/-2.

B1, B2, EMPA (5.3), BS 5852 (1990) Crib 5: Upholstery furniture, chair upholstery in halls (cinema, theatre, etc.). Door and wall coverings.

DIN 4102: Classification into classes of flammability.

DIN 4102 part 1 (B2): Materials for use in construction.

DIN 4102 part 15/16 (B1): Reaction of combustible and non-combustible products on fire.

EMPA: Swiss Federal Institute for Materials Testing and Research.

BS 5852 1990 (Great Britain): Definition of a test method in which a specially designed model simulates an armchair.

DIN 54 342 part 1 (= EN 1021-1, cigarette test): Furniture. Evaluation of the flammability of upholstered furniture. Part 1: Ignition source smouldering cigarette (ISO 8 191), EN 1021-1.

EN 1021 - 1/2: 1994: This standard applies throughout the EU and examines the reaction of a substance to a burning cigarette and a butane flame (a simulated match). It replaces a variety of national tests, including DIN 54342 - 1/2 in Germany and BS 5852: 1990 in Great Britain.

EN 1021 - part 1: In part 1 of the test, a burning cigarette is placed in the angle of the test model and is glowed in its entire length. After 60 minutes the fabric should not glow or burn.

EN 1021 - part 2: A 35 mm high butane flame represents a burning match and is also placed in the angle between the backrest and seat of the test model for 15 seconds. After the flame has been removed, the fabric should not start to burn within 2 minutes.

EN 13501 - part 1: Similar to DIN 4102-1. The fire behaviour of building materials for use in construction is tested.


Can leather be made flame retardant after being processed?

Normally such questions or requirements may not arise after a particular leather has been produced. However, this happens when leather has been offered for bidding at auctions without having a certificate or because the leather has already been bought.

First, the tannery (or the leather dealer) should be asked which standards are already met for this type of leather. If no standard has been tested, chances are bad. The lower the requirements for the leather, the quicker a test can reveal if it conforms to basic requirements or not. To test if a leather meets the standard, the leather must be destroyed by heat. According to the present state of the art, there is no treatment method which subsequently changes a non-standard leather according to the standard.

Furthermore, subsequent treatment methods, such as chemical or wet cleaning, washing, painting, printing etc., may adversely affect the fire behaviour. This should be considered or should be excluded for use.


Video about leather and high temperatures

The manufacturing of a fire helmet in the USA.


Additional information


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