Contents
Part I Mono-Functional Barrier Effects – Review
1 The Application of Fire-Retardant Fillers
for Use in Textile Barrier Materials
P.R. Hornsby . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.2 Fire-Retardant Fillers and Limitations
for Textile Use . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.3 Mechanism and Application
of Conventional Fire-Retardant Fillers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.3.1 Scope of Application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.3.2 Flame Retardancy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.3.3 Smoke Suppression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.3.4 Synergism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.4 Nano-Size Fire-Retardant Fillers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.5 Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
2 Antimicrobial Functionalisation of Textile Materials
E. Heine, H.G. Knops, K. Schaefer, P. Vangeyte, and M. Moeller . . . . . . 23
2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
2.2 Functionalisation of Fibre Material
by Application of Effective Substances . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
2.2.1 Antimicrobial Finishing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
2.2.2 Medical Textiles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
2.2.3 Functionalised Fibres: Application
of Effective Agents During Melt Spinning . . . . . . . . . . . . . . . 25
2.2.4 Use of Silver as an Antimicrobial Agent
in Textile Functionalisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
2.2.5 Requirements for Antimicrobial Agents
on Textiles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
2.2.6 Antimicrobial Effect . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2.3 Testing. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2.4 Micro-Encapsulation of Antimicrobial Agents
for Hygienic Functionalisation of Textiles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2.5 Antimicrobial Peptides . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
2.6 Antimicrobial Polymers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
2.6.1 Antimicrobial Finishing Methodologies . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
2.6.2 Antimicrobial Polymers and Their Effect . . . . . . . . . . . . . . . 31
2.7 Chitin and Chitosan Derivatives
as Antimicrobial Agents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
2.7.1 Synthesis of Chitin Derivatives
as Antimicrobial Agents for Textiles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
2.8 Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
2.9 Future Prospects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
3 Intumescent Flame-Retardant Treatments
for Flexible Barriers
R. Kozlowski, D. Wesolek, M. Wladyka-Przybylak, S. Duquesne,
A. Vannier, S. Bourbigot, and R. Delobel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
3.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
3.2 Mechanisms of Intumescence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
3.3 Flame-Retarded Natural Fibers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
3.3.1 Cotton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
3.4 Flame-Retarded Synthetic Fibers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
3.4.1 Poly(Ethylene Terephtalate) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
3.4.2 Polypropylene . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
3.4.3 Polyamide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
3.5 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
4 Protection Against Electrostatic
and Electromagnetic Phenomena
S. Nurmi, T. Hammi, and B. Demoulin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
4.1 Protection Against Electrostatic Phenomena . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
4.1.1 Static Electricity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
4.1.2 Fundamental Principles of Electrostatics . . . . . . . . . . . . . . . 64
4.1.3 Electrostatic Charging and Textile Type Materials . . . . . . . 67
4.1.4 Charging Mechanisms in Textiles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
4.1.5 Charge Dissipation Mechanisms of Textiles . . . . . . . . . . . . . 69
4.1.6 Electrostatic Control Fabrics and Garments . . . . . . . . . . . . 71
4.1.7 Review of Techniques on Fibrous Materials
for Protection Against Electrostatic Discharge . . . . . . . . . . 72
4.2 Protection Against Electromagnetic Phenomena . . . . . . . . . . . . . . . . 74
4.2.1 Electromagnetic Compatibility . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
4.2.2 Basic Electromagnetic Principles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
4.2.3 Uniform Plane Waves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
4.2.4 Electromagnetic Shielding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
4.2.5 Flexible Electromagnetic Shields . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
Part II New Technologies for Barrier Effects
5 Fire-Retardant Mechanisms
in Polymer Nano-Composite Materials
A. Castrovinci and G. Camino . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
5.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
5.2 Overview of Commercially Available Nano-Fillers . . . . . . . . . . . . . . . 88
5.2.1 Three Dimension Particles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
5.2.2 Two Dimension Particles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
5.2.3 One Dimension Particles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
5.2.4 Synthetic 3D or 2D Nano-Fillers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
5.3 Structure of Nano-Composites . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
5.4 Combustion Behaviour of Polymer Nano-Composites . . . . . . . . . . . . 95
5.5 Mechanism of Nano-Composites Combustion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
5.5.1 Barrier Effect . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
5.5.2 Charring . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
5.6 Fire-Retardant Nano-Composites . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
5.7 Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
6 Cold Plasma Technologies for Surface Modification
and Thin Film Deposition
C. Jama and R. Delobel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
6.1 Classification of Plasmas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
6.2 Cold Plasma Technology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
6.3 Applications of Cold Plasma Technology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
6.3.1 Functionalisation of Organic
and Inorganic Polymeric Surfaces. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
6.3.2 Plasma-Assisted Thin Films Deposition . . . . . . . . . . . . . . . . 113
6.4 Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
7 Nano-Fibres for Filter Materials
K. Schaefer, H. Thomas, P. Dalton, and M. Moeller . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
7.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
7.2 Principle of Electrospinning. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
7.2.1 Practical Electrospinning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
7.2.2 Nano-Fibres Produced by Electrospinning
form Polymer Solutions or Melts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
7.2.3 Electrospraying . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
7.3 Application of Nano-Fibres
or Nano-Webs as Filter Media . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
7.4 New Developments in Electrospinning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
8 The Development of Non-Wovens
T. Le Blan, M. Vouters, C. Magniez, and X. Normand . . . . . . . . . . . . . . . 139
8.1 Definition of Non-Wovens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
8.2 Raw Materials for Non-Wovens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
8.2.1 Fibres and Filaments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
8.2.2 Other Raw Materials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
8.3 Web-Forming Technologies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
8.3.1 Drylaid Technologies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
8.3.2 Spunlaid and Meltblown Technologies . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
8.3.3 Other Technologies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
8.4 Bonding Technologies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
8.5 Web Conversion and Finishing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
8.6 Barrier Effect in Non-Wovens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
8.6.1 Regularity and Homogeneity of Materials . . . . . . . . . . . . . . . 149
8.6.2 Saving of Raw Materials
with Equal or Superior Performances . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
8.6.3 Functionalisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
8.6.4 Characterisation/Standardisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
8.6.5 Mechanical Performances . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150
8.6.6 Lifetime Improvement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150
8.6.7 Comfort . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150
9 Mechanical Models and Actuation Technologies
for Active Fabrics: A Brief Survey of the State of the Art
F. Carpi, M. Pucciani, and D. De Rossi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
9.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
9.2 Knitted Fabrics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152
9.3 Mechanical Behaviour of Weft-Knitted Fabrics . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
9.3.1 Geometrical Identification of the Yarn Loop . . . . . . . . . . . . 153
9.3.2 Rheological Models and Constituting Elements . . . . . . . . . . 153
9.3.3 Potential Energy as an Approach
to Describe Non-Linear Mechanical Properties
of Fabrics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156
9.4 Different Approaches to Describe the Mechanical Behaviour
of Weft-Knitted Fabrics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
9.4.1 Load–Extension Behaviour of Weft-Knitted Fabrics . . . . . . 159
9.4.2 A Theoretical Analysis Based on the Elastic Theory . . . . . 160
9.5 Woven Fabrics with Barrier Effect . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
9.6 Technologies for Actuation of Fabrics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163
9.6.1 Shape Memory Alloys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164
9.6.2 Shape Memory Polymers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165
9.6.3 Future Developments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166
9.7 Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168
Part III Modelling
10 Pyrolysis Modelling Within CFD Codes
P. Van Hees and J. Axelsson . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
10.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
10.2 Description of Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172
10.3 Additional Changes or Additions in the Model . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
10.4 Sensitivity Analysis of the
Physical Flame Spread Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
10.4.1 Influence of the Pyrolysis Temperature on the Results . . . 175
10.4.2 Influence of Heat of Pyrolysis on the Results . . . . . . . . . . . . 176
10.4.3 Influence of the Heat of Combustion on the Results . . . . . . 176
10.4.4 Influence of the Char Density on the Results . . . . . . . . . . . . 178
10.4.5 Influence of the Specific Heat on the Results . . . . . . . . . . . . 178
10.4.6 Influence of the Thermal Conductivity on the Results . . . . 178
10.4.7 Influence of the Number of Iterations
and Thickness of Numerical Strips on the Results . . . . . . . 179
10.4.8 Influence of Ignition Temperature
for Non-Charring Materials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180
10.4.9 Final Evaluation and Procedure
to Define Material Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182
10.5 Verification of the Physical Flame Spread . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184
10.5.1 Verification with Cone Calorimeter Test Data . . . . . . . . . . . 184
10.5.2 Verification with a Stand-Alone Flame Spread Model . . . . 186
10.6 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189
11 Life-Cycle Assessment Including Fires (Fire-LCA)
P. Andersson, M. Simonson, and H. Stripple . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191
11.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191
11.2 Life-Cycle Assessment: The Basic Concept . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192
11.3 Methodology: An Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195
11.3.1 The Risk Assessment Approach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196
11.3.2 The Fire-LCA System Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196
11.4 Fire-LCA Guidelines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198
11.4.1 Goal and Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198
11.4.2 Special Fire Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201
11.4.3 Statistical Fire Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202
11.4.4 Replacement of Burned Materials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204
11.4.5 Data Inventory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205
11.4.6 Competences Needed to Conduct a Fire-LCA Analysis . . . 208
11.5 Evaluation of Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208
11.6 Computer Modelling Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210
11.7 Simplified Approach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210
11.7.1 Background Minimisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211
11.7.2 Parameter Minimisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211
11.7.3 Scenario Minimisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211
11.8 Limitations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212
11.9 Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212
12 Modelling of Euroclass Test Results by Means
of the Cone Calorimeter
P. Van Hees and J. Axelsson . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215
12.1 Description of Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215
12.1.1 Principles of Prediction Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216
12.1.2 Burning Area Growth Rate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216
12.1.3 Criteria for Flame Spread . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218
12.1.4 Calculation of Heat Release Rate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219
12.1.5 Correction for Cone Calorimeter Data Obtained
at Other Heat Flux Levels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219
12.2 Sensitivity Study of Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220
12.2.1 Influence of HRR Threshold and Ignition Time. . . . . . . . . . 220
12.2.2 Influence of Backing Board . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221
12.2.3 Shiny Materials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221
12.3 Guidance and Description Testing Protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222
12.4 Comparison and Discussion of Simulation Results . . . . . . . . . . . . . . 224
12.5 Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226
Part IV Applications of Multifunctional Barriers
13 Characterisation of Barrier Effects in Footwear
R.M. Silva, V.V. Pinto, F. Freitas, and M.J. Ferreira . . . . . . . . . . . . . . . . 229
13.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229
13.2 Upper Part: Leather . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231
13.2.1 Leather Tanning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232
13.2.2 Water Resistance Barrier Effect . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232
13.2.3 Flame Resistance Barrier Effect . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236
13.2.4 Micro-Organisms Resistance Barrier Effect . . . . . . . . . . . . . 244
13.3 Rubber Outsoles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247
13.3.1 Flame Resistance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247
13.3.2 Test Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248
13.4 Complete Footwear . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254
13.4.1 Water Resistance Barrier Effect . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254
13.4.2 Flame Resistance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259
13.4.3 Thermal Resistance Barrier Effect . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259
13.4.4 Chemical and Micro-Organism
Resistance Barrier Effect . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262
13.4.5 Other . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265
14 Filtration Technologies in the Automotive Industry
E. Jandos, M. Lebrun, C. Brzezinski, and S. Capo Canizares . . . . . . . . . . 269
14.1 Basic Filtration Principles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269
14.1.1 What is Filtration? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269
14.1.2 Characteristics of Contaminant Particles . . . . . . . . . . . . . . . 269
14.1.3 Mechanisms of Capture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 272
14.2 Filtration Technologies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 276
14.2.1 Engine Air Intake Filters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 276
14.2.2 Technical Features of a Fibrous Medium . . . . . . . . . . . . . . . 280
14.2.3 Filtration Process . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 281
14.2.4 Filtration Efficiency . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283
14.3 Test Methodologies: Standards and Benches . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285
14.3.1 Requirements of Air Filter Media . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285
14.3.2 Material Related Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285
14.3.3 Filter Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285
14.4 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 288
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 288
Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 289