난연성 직물 및 난연성 테스트에 대한 완전한 가이드

 

섬유의 난연성 테스트는 사용자 안전과 국제 규정 준수에 필수적입니다. 난연성 테스트는 직물을 화염에 노출시켜 소화 동작, 내화성 및 직물 손상 시 탄화 길이를 확인하는 것을 포함합니다. 다양한 ISO 및 ASTM 표준은 섬유의 난연성을 평가합니다. 여기서는 난연성 직물과 난연성 테스트.

난연성 원단이란?

난연 (FR) 원단은 본질적으로 불연성 또는 영구적으로 난연성을 지닌 섬유로 만들어졌습니다.

본래 FR 특성이 없는 원단은 FR 마감 처리를 거치는데, 이를 통해 화재의 충격을 늦추고 원단의 자체 소화 특성을 발달시킵니다.

일반적인 비 FR 원단은 화재로부터 보호하기 위해 특수 코팅 처리가 되어 있습니다.

방염복은 이전에 방염복으로 알려졌으며, 많은 작업장에서 요구되는 특수 개인 보호복입니다. 방염복 또는 FR복은 화재 폭발 또는 전기 장비와의 접촉의 고유한 위험이 있는 직업에서 사용됩니다.

 

이러한 위험을 통제하는 마지막 방법으로 FR 의류를 사용하는 산업과 직종으로는 전기 기술자, 전기 공급 시설 수리 및 유지 관리, 정유소, 제약 및 화학 작업, 종이 및 펄프 제조, 식품 가공 등이 있습니다.

당신이나 당신의 직원이 안전하게 작업을 수행하기 위해 FR 의류가 필요하다면, 알아두는 것이 좋은 몇 가지 주요 사항은 다음과 같습니다.

자기 소화

내화성 의류는 자체 소화가 가능합니다. 기존 원단과 달리 내화성 소재는 정의상 자체 소화가 가능합니다. 불을 피우지 않고, 오히려 소재를 통해 산소가 유입되는 것을 막아 불을 굶깁니다.

이 소재는 이 옷을 입고 있는 동안 짧은 간헐적인 불꽃에 노출되면 자연스럽게 화재를 진압합니다. 이러한 능력은 착용자의 화상 위험을 상당히 낮추고 종종 안전하지 않은 환경에서 벗어날 수 있는 귀중한 시간을 제공할 수 있습니다.

본질적으로 난연성

일부 재료는 자연적으로 난연성이 있으며, 일부 제조업체는 자연적으로 난연성이 있는 제품을 만들어 FR 표준에 따라 분류되기 위해 화학 처리를 할 필요가 없습니다.

양모와 실크와 같은 천연 섬유는 일반적으로 녹지 않고 발화하기 어려워서 FR 장비에 적합한 후보입니다. 양모가 더 단단하고 무거울수록 내화성이 더 강합니다.

폴리에스터와 나일론과 같은 일부 합성 섬유는 발화하기 더 어렵습니다. 그러나 일단 불이 붙으면 녹는 경향이 있습니다. 양모와 마찬가지로 짜임새가 촘촘할수록 직물의 내화성이 더 높아집니다.

내염성 원단의 한 가지 장점은 영원히 내염성을 유지하도록 설계되었다는 것입니다. FR 특성이 분자 수준에서 통합되어 씻겨 나가거나 마모되지 않는 방화 기능을 제공합니다.

화학적 FR 처리

다른 직물도 여전히 내화성을 가질 수 있습니다. 린넨과 면과 같은 천연 직물은 쉽게 발화하여 화염이 빠르게 번질 수 있지만, 화염을 끄는 화학 물질로 처리할 수 있습니다.

대체 제조업체는 최종 생산 단계에서 의류를 화합물로 처리합니다. 이 화합물은 연소를 유지하는 데 필요한 산소를 차단하여 화재를 진압합니다.

이러한 처리된 직물의 한 가지 단점은 시간이 지남에 따라 FRP 특성이 저하되고, 자외선 노출, 마모, 세탁으로 인해 성능이 저하되어 보호 기능이 점점 떨어진다는 것입니다.

또 다른 우려는 면과 같은 직물에 적용되는 화학적 FR 처리가 부정적인 환경적 영향을 미칠 수 있다는 것입니다. 예를 들어, 공정에서 생성된 유출물이 자연 환경으로 유입되어 오염될 수 있습니다.

브롬계 난연제(BFRS)

내화성 소재는 독성이 있을 수 있습니다. 내화성 의류에 대한 일반적인 질문은 그것이 독성이 있는지 여부입니다. 답은 항상 간단하지는 않지만, 면과 같은 직물에 적용되는 화학적 FR 처리가 정기적으로 심각한 환경적 우려를 제기합니다.

현재 가장 많이 판매되고 있는 FR 그룹은 브롬계 난연제(BFRS).

높은 효과와 낮은 비용의 조합으로 인해 전 세계적으로 가장 많이 유통되는 제품입니다. 현재 약 75개의 BFRS가 인정되고 있습니다.

그러나 이들 중 일부는 1970년대 이후 섭취로 인한 우발적 중독 사건 이후 시장에서 철수되었는데, 이는 해당 종류의 독성이 입증되었기 때문입니다.

FR 의류 고려 사항

FR 의류를 구매하거나 사용할 때는 여러 가지 FR 의류 고려 사항이 있습니다.

위험을 평가하고 사용자가 수행할 작업에 익숙해진 후에는 어떤 스타일과 무게의 FR 의류가 작업자에게 더 적합하고 실용적인지 고려해 보세요.

어떤 아크 열 성능 값이 필요합니까? 이 값은 전기 방전에 노출되었을 때 Fr 재료의 성능을 설명합니다.

FRP 제품은 안전 기준 및 규제 요건을 충족합니까? 의류의 수명은 얼마이며, 얼마나 빨리 교체해야 합니까?

이 정보는 여러분이 FR 의류에 관해 정보에 입각한 선택을 하는 데 도움이 되겠지만, 이것으로 검색이 끝나는 것은 아닙니다.

적절한 제품을 조사하고 선택하는 데 필요한 시간과 비용을 투자하면 내구성, 편안함, 그리고 가장 중요한 것은 필요한 보호 기능을 얻고 있다는 확신을 보장할 수 있습니다.

난연성 원단을 테스트하는 방법?

FR 패브릭은 어떻게 테스트합니까? 안전 기준은 내화성 패브릭이 자체 소화 또는 발화하지 않는 주요 작업을 일관되고 효과적으로 수행할 수 있는지 확인하기 위해 테스트를 받도록 요구합니다.

원단이 보호하려는 위험과 해당 안전 기준에 따라 다양한 테스트가 필요할 수 있습니다.

다른 방법 FR 의류의 성능을 측정하는 데 사용됩니다. 가장 기본적인 테스트는 ASTM D 64 13 가연성 테스트로, 수직 화염 테스트라고도 합니다. 직물의 FR 테스트에 대한 일반적인 표준을 살펴보겠습니다.

ASTM D 6413 수직 화염 방법

의류가 내화성인지 여부를 판단하는 가장 기본적인 테스트는 다음과 같습니다. 수직 화염 시험이 테스트에서는 직물 조각을 홀더에 놓고 12초 동안 화염에 노출시킵니다.

 

노출 후, 직물의 연소 상태를 모니터링하고 샘플의 손상된 부분을 측정하여 탄화 길이를 확인합니다.

미국재료시험학회는 수직화염 시험방법을 개발했습니다. ASTM D6413. 이 테스트가 어떻게 진행되는지 살펴보겠습니다. 테스트 중인 직물 조각을 챔버에 넣고 12초 동안 화염에 노출시킵니다.

 

 

12초 후에 불꽃을 끕니다. 두 가지를 측정합니다. 후불은 불꽃이 꺼진 후에도 패브릭 스와치가 얼마나 오랫동안 타는지이고, 숯 길이는 탄화로 인해 패브릭에 브레이크가 생긴 길이입니다.

측정 방법은 다음과 같습니다. 숯의 길이는 약 3.5인치입니다.

다양한 표준은 허용되는 최대 숯 길이를 명시하고 있으며, 수직 화염은 직물이 스스로 소화되는지 여부를 확인하는 중요한 테스트입니다.

하지만 아크 정격과 같이 모든 것에 대한 보호 수준을 예측하지는 않습니다. 예를 들어, 이 테스트를 수행해 보겠습니다. 이 테스트에서 네이비 블루 FR 패브릭 스트립이 챔버 중앙에 매달려 있어 테스트를 받을 준비가 되었습니다.

테스트 장치를 켜고 불꽃이 스트립 하단에서 타기 시작합니다. 왼쪽의 타이머는 12초부터 카운트다운합니다. 12초 노출 후 불꽃이 멈추고 후불꽃 시간을 측정합니다.

그런 다음 직물 스트립을 장치에서 제거하여 Char 길이를 측정합니다. 이제 수직 화염 시험이 어떻게 작동하는지 알게 되었습니다.

몇 가지 주요 표준에서 참조되는 곳을 살펴보겠습니다. 우리가 논의할 첫 번째 표준은 ASTM F1506입니다. 아크 플래시 노출로부터 보호하기 위한 최소 성능 요구 사항을 지정합니다.

ASTM F1506 전기 아크 플래시 측면

이 표준은 순간적인 전기 아크 및 관련 열 위험에 노출된 전기 작업자가 착용하거나 착용하는 의복을 위한 내화성 섬유 소재에 대한 성능 사양을 제시합니다.

직물은 이 표준에 나열된 특정 테스트에 제출되었을 때의 성능에 따라 평가됩니다. 여기에는 세탁하지 않은 직물에 대해 수행한 다음 25번 가정 세탁한 직물에 대해 다시 수행하는 수직 화염 테스트가 포함됩니다.

최대 6인치 이하의 숯 ​​길이와 화염 후 최대 2초가 필요합니다. 이 표준에 나열된 또 다른 주요 테스트는 대부분의 경우 아크 열 성능 값인 패브릭의 아크 등급을 결정하는 것입니다.

이 표준에서 참조하는 다른 테스트로는 인열강도, 이음새 미끄러짐, 색상 견뢰도, 수축률 등이 있습니다.

의류 사양도 다음에 명시되어 있습니다. ASTM F1506 제조업체가 의류의 원단 역할을 추적할 수 있는지 여부와 특정 정보가 라벨에 표시되어 있는지 여부를 포함합니다.

ASTM F1506은 작업자를 아크 플래시 위험으로부터 보호하고자 할 때 의복에 대한 몇 가지 기본 지침을 설정합니다. 이제 우리는 다음과 같은 표준을 가지고 있습니다. NFPA 2112 플래시 난로 옆에서.

NFPA 2112 플래시 파이어사이드

NFPA 2112는 산업 인력을 플래시 화재로부터 보호하기 위한 방염복에 대한 표준 성능 사양입니다.

ASM F1506과 마찬가지로 이 표준은 내화성 원단 및 구성 요소에 대한 최소 성능 요구 사항을 지정합니다. 또한 원단과 의류 전체를 개별적으로 다루는 의류에 대한 설계 요구 사항도 설명합니다.

일부 사람들은 원단이 인증되었는지만 보고 싶어할 수도 있습니다. NFPA 2112, 하지만 의류 인증을 받는 것에도 장점이 있습니다. 많은 제조업체가 의류를 NFPA 2112에 인증하기 위해 모든 작업을 하는 것은 아닙니다.

이 표준의 패브릭 테스트에는 수직 화염 테스트도 포함되지만 약간 다릅니다. 패브릭은 100회의 산업용 세탁 후에 가끔씩 테스트를 받아야 합니다. 이는 1506회의 가정용 세탁을 명시한 ASTM F25보다 더 많은 세탁 횟수입니다.

 

테스트를 통과할 수 있는 최대 충전 길이는 4인치이고 최대 후화염은 2초입니다. NFPA 2112에는 다음을 포함한 추가 테스트가 포함됩니다. ASTM F1930일반적으로 "마네킹 테스트"라고 불립니다.

이 테스트는 모의 플래시 화재에 노출되었을 때 주어진 의복의 잠재적인 신체 화상 부상을 추정합니다. 열 보호 성능 또는 TPP 테스트는 원단의 대류 및 복사 열 에너지를 차단하는 능력을 측정하는 데 도움이 됩니다.

또한 열 수축을 측정하고 반사 줄무늬, 지퍼, 단추와 같은 의류 구성 요소가 녹거나 떨어지지 않는지 확인하는 데 사용되는 오븐 테스트도 나열되어 있습니다.

ASTM F 1930 플래시 화재 보호

플래시 화재 보호에 사용되는 원단에 대한 또 다른 주요 테스트는 다음과 같습니다. ASTM F 1930, 계측된 마네킹 테스트. 이 테스트에서는 직물로 만든 표준화된 커버를 직물을 통한 열 전달을 측정하는 여러 센서가 있는 독특한 마네킹에 놓습니다.

마네킹은 2칼로리의 열에너지를 생성하도록 설정된 버너로 둘러싸여 있으며 3초 동안 노출됩니다.

그런 다음 센서 데이터는 계산을 거쳐 2도 또는 3도 화상을 입었을 것으로 추정되는 신체 면적을 결정합니다. 손과 발은 측정되지 않으며 머리는 측정되지만 테스트 중에는 덮이지 않습니다.

따라서 항상 계산된 신체 화상의 7%를 차지하는 50도 또는 XNUMX도 화상을 보여줍니다. 전체 신체 화상 비율이 XNUMX% 미만이면 원단이 통과합니다.

ASTM F 1959 ARC – 플래시 보호

아크 플래시 보호에 사용되는 원단의 경우 주요 테스트는 다음과 같습니다. ASTM F 1959, 이는 재료의 아크 정격을 결정합니다. 이 테스트의 경우, 세 개의 패브릭 샘플이 아크 플래시를 생성하는 메커니즘을 둘러싼 센서와 홀더 위에 놓입니다.

다양한 에너지 레벨에서 여러 개의 아크 플래시를 생성하여 직물을 통과하는 에너지가 50도 화상을 일으킬 확률이 XNUMX%가 되는 지점을 계산합니다.

일단 그 지점이 확립되면 생성된 에너지의 칼로리는 아크 정격 또는 아크 열 성능 값, 즉 ATPV라고도 합니다. ATPV에 도달하기 전에 원단이 터지는 상황이 있을 수 있습니다.

 

그런 일이 발생하면 테스트가 완료되고 그 지점에서 생성된 칼로리는 아크 등급으로 간주됩니다. 이 경우 ATV가 아니라 EBT로 표시됩니다. EP T는 에너지 브레이크 오픈 임계값을 의미합니다.

ASTM D6413, ASTM F1506 및 NFPA 2112 간의 관계

그래서, 리뷰에서 기본 진입 테스트는, ASTM D6413, 또는 수직 화염 시험은 직물이 내화성이 있는지 확인하는 데 사용됩니다.

그들의 기준에서 수직 화염 시험을 참조하는 기준은 플래시 파이어 사이드의 NFPA 2112와 전기 아크 플래시 사이드의 ASTM F1506입니다. 두 기준 모두 이러한 위험으로부터 근로자를 보호하기 위한 원단 및 의류에 대한 필수 기준을 설명합니다.

NFPA 2112는 1506인치 이하의 숯 ​​길이를 요구하고 ASTM FXNUMX은 XNUMX인치 이하의 숯 ​​길이를 요구합니다. 두 표준 모두 후염이 XNUMX초를 넘지 않도록 요구합니다.

만약 원단이 이러한 요건 중 하나라도 충족하지 못하면, 그 원단은 내화성이 없는 것으로 간주되며, 추가 테스트는 실시되지 않습니다.

난연성 직물이 중요한 이유는 무엇입니까?

난연성 원단을 사용하는 것은 계약용 커튼과 소프트 바니싱 산업에 필수적입니다. 영국에서는 공공장소에서 사용하는 모든 소프트 가구는 난연성이어야 한다는 엄격한 규정이 있습니다.

이 규정은 소비자 제품 안전 위원회(CPSC) 표준과 인화성 직물법(FFA) 기관에서 제정했습니다.

커튼과 부드러운 가구가 없는 경우 내화성, 공급업체는 법적 문제에 직면하게 되거나, 금지되거나, 영국에서 서비스가 중단될 수 있습니다.

직물은 불타지 않고 방 안의 다른 물건으로 옮겨지지 않습니다. 대신, 처음부터 빛을 받을 가능성이 훨씬 적습니다. 타더라도 천천히 타며 어떤 경우에는 스스로 꺼집니다.

비방염 원단 견본 테스트

여기서 우리는 방염 처리되지 않은 원단 견본을 태우고 있습니다. 보시다시피, 그것은 촛불에서 빠르게 불이 붙었고, 불꽃은 소재를 타고 올라가서 그것을 태워버렸습니다.

 

방염 원단 견본 테스트

그런 다음 우리는 공정한 원자 직물 견본으로 다시 시도했습니다. 직물은 촛불에서 빛을 받았지만 타는 대신 녹아내리고 불꽃이 꺼질 때까지 찢어졌습니다.

 

난연성 테스트는 원단의 내구성과 안전성에 어떤 영향을 미치는가?

난연성 테스트는 섬유, 자동차, 항공우주 및 보호복에 사용되는 원단의 내구성과 안전성을 보장하는 데 중요한 역할을 합니다. 난연성 테스트는 원단이 어떻게 발화에 저항하고, 화염 확산을 줄이고, 스스로 소화되는지 확인합니다.

일반 원단은 FR을 만들기 위해 화학적으로 처리됩니다. 그러나 UV 효과와 여러 번 세탁하면 원단의 난연성이 감소합니다. 여러 번 세탁해도 마감이 유지되는 본질적으로 FR 특성을 가진 원단은 더 내구성이 뛰어나고 안전한 것으로 간주됩니다.

화재 안전을 위한 최고의 난연성 원단

원단에는 두 가지 종류가 있습니다.

본질적으로 FR 패브릭

1. 아라미드(케블라, 노멕스)
2. 모다 크릭
3. PBI(폴리벤지미다졸)
4. PANOX(산화 폴리아크릴로니트릴)
5. 멜라민
6. 바소필
7. 양모
8. 유리섬유(유리섬유)
9. 탄소 섬유
10. 실리카 섬유

화학 처리된 FR 직물

1. FR면
2. FR 코튼 블렌드(코튼/나일론, 코튼/폴리에스터)
3. FR 레이온
4. FR 폴리에스터
5. FR 아크릴
6. FR 비스코스
7. FR 울 블렌드
8. FR 나일론

테스트 및 응용 프로그램

FR 원단은 다양한 산업 분야에서 근로자를 보호하기 위해 사용됩니다. 소방관은 Nomex와 FBI 원단을 사용하여 열로부터 자신을 보호합니다. 면으로 처리된 원단은 가스, 석유 및 전기 분야에서 편안함을 유지하면서 열을 차단하는 데 사용됩니다.

아동복에 있어서 난연성 테스트가 중요한 이유는 무엇입니까? 

화염 지연 테스트는 아동복에 필수적입니다. 아동복은 신체가 화상에 더 취약하기 때문입니다. 소비자 제품 안전 위원회(CPSC) 표준과 인화성 직물법(FFA)은 9~14개월 아동의 잠옷 요건을 설명합니다.

FR 원단 테스트 표준은 ASTM D6413 및 16 CFR Part 1615/1616이며, 이는 아동용 잠옷의 난연성을 결정하는 데 사용됩니다. 본질적으로 FR 소재는 화재 시 아기를 부상으로부터 보호하기 위해 아동복에 사용됩니다.

섬유제품의 난연성 테스트를 통과하는 방법은?

난연성 시험에 합격하려면 ASTM D 6413, ASTM F1506, NFPA 2112, NFPA 701 및 ISO 11612의 규정을 준수해야 합니다.

일반적인 함정

FR 원단은 부적절한 화학 처리 적용, 장기간 자외선 노출, 세탁 횟수 증가, 과도한 수축, 원단 열화, 부적절한 섬유 선택 등으로 인해 FR 기준을 통과하지 못했습니다.

솔루션

FR 실패 테스트는 원단에 내재된 난연성 섬유와 여러 번의 세탁을 견딜 수 있는 화학 처리를 올바르게 적용함으로써 피할 수 있습니다. 문제를 해결하려면 배송 전에 사전 테스트를 통해 원단 품질을 보장해야 합니다.

난연제 테스트의 미래

엄격한 규제, 친환경 난연제의 개발, 편안함과 난연성을 갖춘 원단을 만드는 최신 방법론 덕분에 난연성 테스트의 미래는 발전하고 있습니다.

섬유 안전의 새로운 추세

건강 및 환경 문제와 관련하여 난연제의 독성 위험을 줄이기 위해 브롬계 및 할로겐계 난연제는 이제 안전한 인계, 실리카계 및 생물계 FR 코팅으로 대체되었습니다.

 결론

난연성 테스트 직물의 경우 사용자 안전과 국제적 규정 준수에 필수적입니다. 내화성 테스트는 직물을 화염에 노출시켜 소화 거동, 내화성, 직물 손상 시 탄화 길이를 확인하는 것을 포함합니다.

FR 의류의 성능을 측정하는 데에는 몇 가지 기술이 사용됩니다. 가장 기본적인 테스트는 ASTM D 64 13 가연성 테스트로, 수직 화염 테스트라고도 합니다.

난연성 테스트에 통과하려면 ASTM D 6413, ASTM F1506, NFPA 2112, NFPA 701 및 ISO 11612의 규정 준수 요구 사항을 충족해야 합니다.

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