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阻燃紡織品性能測試及紡織品測試方法佰標專業 阻燃紡織品的性能測試方法及發展動態 評定阻燃后織物的可燃性是一個比較復雜的問題，影響因素很多，如織物吸濕率、重量等，但主要從兩方面加以考慮：一是點火性，即著火點的高低，表示織物起火的難易；另一是燃燒性能，即在特定條件下，沿著樣品燃燒的速率。縱觀各國阻燃測試方法，雖然各不相同，但又存在著內在聯系。從被測試樣所處的環境來看，氧指數法有其獨特之處，而從被測試樣所處的位置看又大體上可分為垂直向、45°方向和水平方向三大類。當然還有一些專用于某些材料的方法如鋪地織物試驗方法等。本文結合國內外附燃測試方法和標準簡要介紹紡織品阻燃性能的一些測試知識。1 紡織品阻燃性能測試方法 1·1 燃燒實驗法 燃燒實驗法，主要用來測定試樣的燃燒廣度(炭化面積和損毀長度)、續燃時間和陰燃時間。一定尺寸的試樣，在規定的燃燒箱里用規定的火源點燃12s，除去火源后測定試樣的續燃時間和陰燃時間。陰燃停止后，按規定的方法測出損毀長度。根據試樣與火焰的相對位置，可以分為垂直法、傾斜法和水平法。垂直法是目前最為普遍的測定方法。這類實驗比45°方向、水平方向燃燒更為劇烈。垂直燃燒實驗又分垂直損毀長度法，垂直向火焰蔓延性能測定法、垂直向試樣易點燃性測定法和表面燃燒性能測定法。GB/T5456-1997規定了紡織品燃燒性能垂直方向試樣火焰蔓延性能的測定，該法用規定的點火器所產生的規定點火火焰，按規定點火時間對垂直向紡織試樣點火，測定火焰在試樣上蔓延至標記線(規定距離)所用的時間(以秒計)。亦可同時觀察、測定和記錄試樣的其他有關火焰蔓延的性能[1]。GB8746-88規定了紡織織物燃燒性能垂直向試樣易點燃性的測定，該法用規定點火器產生的規定火焰，對垂直向紡織試樣點火，測量織物點燃所需要的時間[2]。GB8745-88規定了紡織織物表面燃燒性能的測定，在規定的試驗條件下，在接近項部處點燃支承于垂直板上的干燥試樣的起毛表面，測定火焰在織物表面向下蔓延至標記線的時間[3]。      垂直法可用于測定服裝織物、裝飾織物、帳篷織物等的阻燃性能；傾斜法適用于飛機內裝飾用布；水平法適用于地毯之類的鋪墊織物。 1·2 限氧指數法 限氧指數法是目前廣泛使用的紡織品燃燒性能測試方法，它是指在規定的實驗條件下，在氧、氮混合氣體中，材料剛好能保持燃燒狀態所需最低氧濃度，用LOI表示，LOI為氧所占混合氣體的體積百分數。GB/T5454-1997規定了紡織品燃燒性能試驗氧指數法，將試樣夾于試樣夾上垂直于燃燒筒內，在向上流動的氧氮氣流中，點燃試樣上端，觀察其燃燒特性，并與規定的極限值比較其續燃時間或損毀長度。通過在不同氧濃度中一系列試樣的試驗，可以測得維持燃燒時氧氣百分含量表示的最低氧濃度值，受試試樣中要有40%-60%超過規定的續燃和陰燃時間或損毀長度[4]。
    1·3 表面燃燒實驗法[5] 這種方法是測定試樣表面的燃燒蔓延程度的方法，適用于厚實紡織品。以鋪地紡織品燃燒性能測試為例，國外對鋪地材料燃燒性能的測試開始均采用水平法，如美國易燃織物法令要求用水平煙蒂法和烏洛托品法考核；英國用熱金屬螺帽法。烏洛托品法是在一定大小試樣的中心放一塊直徑為6-6.5mm的烏洛托品片劑，用火源點燃片劑，試樣隨之燃燒，待火焰熄滅后，測量火焰熄滅處到片劑中心的最大距離，用來考核試樣的燃燒性能。熱金屬螺帽法是將不銹鋼螺母在爐子中加熱到灼熱，放在樣品室中的試樣表面，試樣燃燒熄滅后，測量火焰熄滅處到螺母中心的距離和著火時間，以此考核樣品的燃燒性能。由于這類水平方式的燃燒條件不夠劇烈，很多地毯不經阻燃也能達到要求，所以燃燒性能評定改為接近實際燃燒條件的熱輻射法。如美國要求住宅使用的地毯用輻射板法測得的臨界輻射通量要≥0.25W/cm2；公共設施中使用的地毯，臨界輻射通量要≥0.5W/cm2。日本對地毯采用的是上接焰法，要求炭化距離最大值小于7Omm，平均值小于5Omm。熱輻射法的基本原理是：在規定溫度(180℃)和尺寸的箱體中，以燃氣為燃料的熱輻射板與水平放置的試樣傾斜成30°并面向試樣，輻射板產生的規定輻射通量沿試樣分布。在規定的時間下用引火器點燃試樣，火焰熄滅后測定試樣的損毀長度，并計算臨界輻射通量。這種試驗方法的顯著特點是: 實驗在箱體內進行且箱體溫度保持180℃；試樣始終受到規定的輻射熱作用；試樣夾上水平放置的試樣下可放與實際鋪設條件相同的底襯材料。這種試驗裝置模擬了室內或鄰室發生大火時產生的火焰、熱氣或者兩者同時作用使建筑物上部受熱后輻射到地板的熱輻射強度。顯然這種裝置更接近鋪地材料的實際燃燒條件，其實驗結果更能反映鋪地材料系統真實的燃燒性能。臨界輻射通量為評價鋪地材料系統暴露于火焰時的燃燒性能提供了依據。測得的臨界輻射通量值越大，說明鋪地材料愈難燃燒。
    1·4 發煙性試驗法 根據長期積累的各類火災資料，分析燃燒物的煙霧和毒性，其危害性常比燃燒時產生的火焰和熱量更為嚴重，是導致人類死亡的主要原因。國內外都有該類專用儀器設備進行測試，原理較多采用光透過法。通過煙密度測出透過率和時間曲線可以得出各種參數，包括光密度、最大煙密度、平均發煙速度以及透光率，從最大到75%(比光密度)所需要的時間，從而較全面地評價阻燃紡織材料的發煙性。建筑行業和交通運輸部門常應用該類儀器及測試方法以研究和選用阻燃材料。
    1·5 閃點和自燃點測定及點著溫度測定 閃點指材料受熱分解放出可燃氣體，并剛剛能被外界小的火焰點著時周圍空氣的最低初始溫度。自燃點指材料受熱達到一定溫度后不用外界點火源點燃，而自行爆炸或燃燒時周圍空氣的最低初始溫度。以上各種測定用于各類織物在熱或火焰作用下的燃燒性能，作為評價火災危險性的一個因素。另外，對織物燃燒氣體毒性的分析研究(近年來也比較重視)可用紅外儀、氣相色譜儀和質譜儀等進行分析，國外時有報道。 1·6 阻燃整理熱分析
    當織物按一定溫度程序在受熱或冷卻時常發生一系列的物理或化學變化。熱分析技術是研究或測定當發生這些變化時，物質的質量或能量隨溫度(或時間)變化的函數關系。熱分析技術內容較多，阻燃測試中常用的是熱解重量分析法(TGA)和差示掃描量熱(DSC)。利用熱解重量分析法(TGA)可以測定纖維的熱失重變化情況，它對織物阻燃效果可相對比較，且有一個數量的概念。差示掃描量熱DSC可以分析纖維的分解溫度變化，表明阻燃前后裂解方式改變。在熱分析技術中還可以利用色譜-質譜聯用，研究纖維的熱裂解產物等。 1·7 錐形量熱計 錐形量熱計是上世紀80年代初開始發展起來的一種新型燃燒測試裝置。它能模擬真實燃燒時的各種參數。它主要用來測量材料燃燒時的熱釋放速率。研究表明，材料燃燒時的熱釋放速率(Heat Release Rate)，即單位時間內材料燃燒放出的熱量，是表征材料在火災中的燃燒危險性的最重要的火情參數。因此，近年來各種用于測量材料熱釋放速率的儀器和方法不斷涌現。錐形量熱儀采用氧消耗原理測量材料燃燒時的釋熱速率，此法目前己取代傳統的建立在能量平衡基礎上的釋熱速率的測試方法，被廣泛應用于各種放熱速率測試儀器及方法中。此外，它可以測量材料燃燒時的單位面積熱釋放速率，樣品點燃時間、質量損失速率、煙密度、有效燃燒熱、有害氣體含量等參數。這些參數對于評價一個阻燃劑或阻燃體系的性能方面具有重要的意義，因為在實際的火情中，受害者不但受到火焰發出的熱量的灼燒，而且受到聚合物等材料燃燒分解生成大量煙氣的窒息等危害。錐形量熱計近年來已在歐美許多國家投入使用，我國也已引進該儀器并應用于研究工作[6]。1·8 簡易測試方法[7] 為了操作方便，介紹兒種簡易測試方法。這些方法無需復雜設備或條件，成本低，適用于初步觀察阻燃效果或一般工廠選用工藝條件時作參考或對比，但不能作為標準試驗法，更不能作為仲裁依據。 1·8·1 火柴測試法 火柴測試法可評定織物阻燃效果或相對比較阻燃性能。試驗時取約2.5cm×3Ocm織物一條，用點燃的火柴，放在條狀試樣下面，燃燒至火柴燒完(或規定5-12s)，觀察燃燒情況或阻燃效果。有時可規定試樣燃燒不超過5s為合格，超過中線或陰燃超過15s為不合格(也可規定其他指標)。火柴規格可自行指定，也可參照標準法。該法接近垂直試驗法。 1·8·2 打火機試驗法 試樣大小可根據試驗需要，熱源采用打火機，時間一般為5s,熱源放置部位可與應用條件相似。火熄滅后，觀察火焰蔓延狀態，蔓延不嚴重即為合格。
    1·8·3 乙醇燃燒試驗法 熱源為0.3mL無水乙醇，放入小燃燒杯內(瓶蓋也可)，試驗可用垂直法 (5cm×3Ocm)、水平法(20cm×25cm)或45。傾斜法(5cm×l5cm)，乙醇和織物距離2.5cm，測定指標可根據要求決定，如炭長、燃燒面積、續燃時間、陰燃時間以及燃燒物渣滓情況等。 1·9 其它測試方法 傳統的阻燃試驗法不能滿足需要，因此開發新型試驗法是大勢所趨。日本的服裝燃燒試驗法采用了傘形法和人體模型法推用熱傳感器自動記錄接近火源時服裝各部位的熱傳導率和達最高熱傳導率所用的時間，以便了解服裝燃燒時對人體的灼傷情況，這樣測得的燃燒性能與火災的實際情況更加接近。采用模擬銅人測試法評價在極端不利條件下內衣及罩袍總體的防火保護效果。在測試時，讓銅人穿上防護服，銅人身上許多溫度傳感器連接到計算機上，再點燃分布在銅人周圍的多個燃氣噴口，用計算機監控溫度及預定的人體易受損部位的燒傷程度。試驗后可打印出有關該防護裝備的保護時間和保護程度的詳細報告[8]。 燃燒試驗是一個非常復雜的方法。迄今為止，人們所測的表觀阻燃性在很大程度上與所用的方法有關，現有的國內試驗室的許多小型試驗方法所獲的阻燃數據有很大局限性，只能用于一定條件下比較纖維材料的相對阻燃性能，而不能評價材料在真實火災中的行為。歐洲認為小型實驗室試驗法存在著任意性強、局限性大的自身不可克服的缺點，在某些特殊場合下不能由小型試驗法取得所需信息時，需直接采用標準大型試驗，如墻角試驗。一些阻燃技術發達的國家正在建立模擬火災的大型試驗法，或者建立一些特殊的數學物理模型以從小型試驗結果推斷材料在火災中的燃燒行為，但這耗資巨大，不是所有國家都能實現的，所以逐步采用一些比較大型試驗法或將幾種測試法結合使用來綜合評價材料的阻燃性能是非常必要的。    杭州佰標檢測技術有限公司在產品檢測服務領域已有豐富的檢測經驗。與TUV、SGS、MTS等跨國權威實驗機構有很好的合作關系，佰標是歐盟德國TUV授權產品代理，我們專業提供紡織品測試，皮革類產品檢測，建材五金測試，物理測試，食品級檢測（德國LFGB檢測、美國FDA檢測、法國DGCCRF檢測等）、紡織品相關檢測（甲醛含量測試、織分析.尺寸穩定性測試、牢度測試、度及其他測試）、AZO氮染料測試、DMF富馬酸二甲酯測試、ROHS測試、并且受理ONCAP認證（尼日利亞）、SASO認證（沙特阿拉伯）、KUCAS認證（科威特）、PVOC認證（肯尼亞）、阿爾及利亞認證等服務。歡迎撥打檢測認證咨詢熱線：0571-88757307聯 系 人：俞先生   手    機：13588212496郵    箱：tonyyu93@gmail.com網    址：www.ce-inc.org地    址：杭州余杭區良渚鎮好運路2-6號.2號樓103室