
據(jù)統(tǒng)計(jì),室內(nèi)火災(zāi)有很多是因?yàn)榧徔椘繁灰紝?dǎo)致。室內(nèi)紡織品作為可燃材料,不僅容易引起火災(zāi)的發(fā)生,同時(shí)燃燒過(guò)程中又會(huì)加速火災(zāi)蔓延,且處于貧氧狀態(tài)下的紡織品不完全燃燒還會(huì)產(chǎn)生大量有毒氣體與煙霧,危害人們生命財(cái)產(chǎn)。室內(nèi)紡織品阻燃越來(lái)越受到重視。
Q:
我國(guó)關(guān)于紡織品燃燒性能的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)主要有哪些?
A:
GB/T 5454—1997《紡織織物 燃燒性能測(cè)定 氧指數(shù)法》,通過(guò)極限氧指數(shù)表征材料的燃燒特性,主要與纖維成分、織物結(jié)構(gòu)、織物整理工藝等相關(guān);
GB/T 5455—2014《紡織品 燃燒性能 垂直方向損毀長(zhǎng)度、陰燃和續(xù)燃時(shí)間的測(cè)定》和GB/T 5456—2009《紡織品 燃燒性能 垂直方向試樣火焰蔓延性能的測(cè)定》主要通過(guò)續(xù)燃時(shí)間、陰燃時(shí)間、損毀長(zhǎng)度表征燃燒特性;
GB/T 8746—2009《紡織品 燃燒性能 垂直方向試樣易點(diǎn)燃性的測(cè)定》用于表征樣品的點(diǎn)燃特性;
GB/ T 11049—2008《地毯燃燒性能 室溫片劑試驗(yàn)方法》用于表征地毯的點(diǎn)燃特性;
GB/T 14644—2014《紡織品 燃燒性能 45?方向燃燒速率的測(cè)定》通過(guò)45?法測(cè)量樣品的燃燒 性能;
FZ/T 01028—1993《紡織織物 燃燒性能測(cè)定 水平法》通過(guò)水平法測(cè)量織物的燃燒性能。
這些紡織品的燃燒性能檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn),通過(guò)燃燒速度、續(xù)燃時(shí)間、陰燃時(shí)間、損毀長(zhǎng)度等表征紡織品的燃燒性能,可以用來(lái)比較不同紡織品燃燒性。今天,我們?cè)谶@些標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,對(duì)室內(nèi)紡織品燃燒特性進(jìn)行綜合分析,與大家一起分享學(xué)習(xí)室內(nèi)火災(zāi)危險(xiǎn)性評(píng)估參數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法。
室內(nèi)紡織品燃燒特性可以從點(diǎn)燃性及燃燒發(fā)展特性等進(jìn)行綜合分析,主要指標(biāo)包括易引燃性、火焰蔓延特性、熱量釋放特性、煙霧釋放特性、有毒氣體濃度等,從以上多個(gè)方面進(jìn)行綜合分析評(píng)估。室內(nèi)紡織織物燃燒火災(zāi)危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)參數(shù)主要包括:
易點(diǎn)燃性
室內(nèi)紡織品原材料屬于可燃高分子材料,存在容易被點(diǎn)燃的危險(xiǎn),容易成為火災(zāi)的著火點(diǎn)。著火過(guò)程是無(wú)化學(xué)反應(yīng)向穩(wěn)定強(qiáng)烈放熱反應(yīng)的過(guò)渡。室內(nèi)紡織品的點(diǎn)燃溫度較低,一旦接觸火源,會(huì)迅速燃燒,火焰蔓延快,火災(zāi)危險(xiǎn)性大。可燃材料在著火之前,通常受熱發(fā)生熱解,氣化,釋放出可燃?xì)怏w,形成氣相火焰。
易點(diǎn)燃性可以通過(guò)以下指標(biāo)來(lái)表征:
(1)點(diǎn)燃時(shí)間:采用錐形量熱儀,從表面受熱開始到出現(xiàn)有焰燃燒現(xiàn)象所需時(shí)間,用于表征材料接觸外部熱源被引燃的難易程度,點(diǎn)燃時(shí)間越長(zhǎng),表明材料越難以被引燃;
(2)極限氧指數(shù):采用在規(guī)定條件下,維持產(chǎn)品燃燒所需的最低氧氣濃度來(lái)表征;
(3)熔點(diǎn)、分解溫度和燃點(diǎn):可以通過(guò)熱重分析儀(TG)測(cè)量材料的熔點(diǎn);通過(guò)差示掃描量熱儀(DSC)測(cè)量材料的熱分解溫度;當(dāng)可燃材料在明火點(diǎn)燃下剛剛可以發(fā)生持續(xù)燃燒時(shí),其表面最低溫度稱為燃點(diǎn),也稱著火點(diǎn),通過(guò)著火溫度測(cè)定儀測(cè)量材料的燃點(diǎn)。
火焰和熱量
室內(nèi)紡織品在燃燒過(guò)程中,產(chǎn)生的火焰和熱量容易對(duì)人體造成燒傷。在規(guī)定的試驗(yàn)條件下,紡織品燃燒所釋放的熱量,是描述其火災(zāi)危險(xiǎn)性的重要參數(shù)之一,用以表征熱釋放速度與大小,即熱源釋放熱量的能力。
通過(guò)錐形量熱儀測(cè)量熱釋放性,采用熱釋放速率和總釋放熱量作為表征參數(shù),如果材料熱釋放速率越大,熱解速度越快,火焰?zhèn)鞑ニ俣染驮娇欤瑢?duì)周圍環(huán)境的影響程度越大。熱危險(xiǎn)可以通過(guò)火勢(shì)增速和釋熱量進(jìn)行表征。
煙霧
紡織品燃燒產(chǎn)生的大部分煙霧顆粒物對(duì)可見光是不透明的,有較強(qiáng)的遮光作用,會(huì)造成能見度下降,導(dǎo)致人員看不清周圍環(huán)境,辨認(rèn)目標(biāo)能力大大降低。
煙霧參數(shù)可以通過(guò)錐形量熱儀或者煙密度箱試驗(yàn)得到,表征指標(biāo)有遮光率、生煙速率、總生煙量等。火災(zāi)中如果煙霧濃厚,人們視野不清,更加劇恐慌,給有限逃生機(jī)會(huì)增加困難。
有毒氣體
大量研究表明,吸入毒性氣體是火災(zāi)中造成人員傷亡的主要原因之一。室內(nèi)紡織品燃燒產(chǎn)生的有毒氣體包括各類助劑揮發(fā)氣體、材料燃燒不充分產(chǎn)生的大量CO等。氣體毒性的表征參數(shù)為毒氣產(chǎn)率因子。煙氣中毒氣以CO 最為常見,當(dāng)空氣中CO的含量超過(guò)一定量就會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生傷害,因此CO生成率是衡量材料火災(zāi)危險(xiǎn)性的重要參數(shù)。
燃燒煙氣毒性是材料火災(zāi)危險(xiǎn)性評(píng)估的重要一環(huán),急需建立評(píng)估材料燃燒煙氣毒性的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。
1錐形量熱儀法
室內(nèi)紡織品通過(guò)錐形量熱儀試驗(yàn),可以得到包括熱量釋放指標(biāo)、煙氣釋放指標(biāo)、引燃時(shí)間等指標(biāo),錐形量熱儀試驗(yàn)方法在火災(zāi)危險(xiǎn)性評(píng)估中應(yīng)用廣泛。
錐形量熱儀試驗(yàn)原理基于材料在錐形加熱器的熱輻射下燃燒時(shí)會(huì)消耗掉空氣中的氧氣,通過(guò)檢測(cè)燃燒過(guò)程中消耗的氧氣量、產(chǎn)生的煙氣及光通路情況,可獲得樣品燃燒產(chǎn)生的熱量釋放、煙氣釋放等數(shù)據(jù)。大量研究表明錐形量熱儀試驗(yàn)結(jié)果與大型燃燒試驗(yàn)具有較好相關(guān)性。
2墻角點(diǎn)燃試驗(yàn)
墻角點(diǎn)燃試驗(yàn)是一種全尺度火災(zāi)試驗(yàn)研究方法,又稱屋角燃燒試驗(yàn),更加接近真實(shí)火災(zāi)條件,可以用來(lái)研究室內(nèi)裝飾材料的火災(zāi)特性。
該試驗(yàn)方法以模擬墻角火災(zāi)場(chǎng)景作為標(biāo)準(zhǔn)條件,并規(guī)定試驗(yàn)樣品的安裝完全按實(shí)際用途進(jìn)行,是一種可靠的火災(zāi)科學(xué)研究方法。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO 9705的全尺寸房間燃燒試驗(yàn)就規(guī)定了一種模擬火災(zāi)的測(cè)試方法,該火災(zāi)發(fā)生在一間房間的墻角部分,使用標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)火源,旨在評(píng)估產(chǎn)品對(duì)火災(zāi)發(fā)展的影響。
3熱分析法
常用熱分析方法主要包括熱重分析法(TG)和差示掃描量熱法(DSC)。熱重分析法是在程序控制溫度下,測(cè)量樣品的質(zhì)量與溫度變化關(guān)系的一種熱分析技術(shù),可以用來(lái)研究材料的熱穩(wěn)定性或熱分解性。
差示掃描量熱法是在程序控制溫度下,測(cè)量輸入到試樣和參比物的功率差與溫度的關(guān)系,可以測(cè)定多種熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)參數(shù)。
4氧指數(shù)法
室內(nèi)環(huán)境屬于封閉或者半封閉空間,在發(fā)生火災(zāi)以后,材料燃燒消耗掉大量氧氣,氧濃度急劇下降,出現(xiàn)貧氧狀態(tài)。
氧指數(shù)法是指在規(guī)定的條件下,材料在氧氮混合氣流中進(jìn)行有焰燃燒所需的最低氧濃度稱為極限氧指數(shù)(LOI),極限氧指數(shù)高表示材料不易燃燒。
氧指數(shù)法用來(lái)表征材料的易點(diǎn)燃性,用于判斷材料在空氣中與火焰接觸時(shí)燃燒的難易程度。在GB 8624—2012《建筑材料及制品燃燒性能分級(jí)》認(rèn)為,對(duì)于窗簾幕布、家具制品裝飾用織物,氧指數(shù)≥32 %為B1級(jí)制品,即難燃材料;氧指數(shù)≥26 %為B2級(jí)制品,即可燃材料。
氧指數(shù)法的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5454—1997。在紡織織物燃燒特性研究中,可用極限氧指數(shù)區(qū)分纖維材料的點(diǎn)燃特性,LOI小于26%為可燃或易燃纖維,大部分常用紡織纖維的氧指數(shù)都遠(yuǎn)低于26%,屬于可燃或易燃材料。
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