Чтобы избежать пожаров, вызванных текстильными изделиями, и уменьшить ненужные потери, страны во всем мире уделяют все больше внимания испытание на огнестойкость в последние годы такие страны, как Великобритания, США и Япония, также требуют по закону, чтобы одежда для женщин, детей, пожилых людей и инвалидов, а также пижамы, должны иметь маркировку «прошедшую испытания на огнестойкость».

Существует много влияющих факторов, таких как скорость впитывания влаги тканью, вес и т. д., но во внимание принимаются два основных аспекта: один — воспламенение, т. е. высокая или низкая температура воспламенения, которая указывает, насколько легко для ткань, чтобы загореться; другой — характеристики горения, т. е. скорость горения вдоль образца при определенных условиях. Во всем мире методы испытаний на огнестойкость варьируются от страны к стране, но неразрывно связаны между собой. Метод кислородного индекса уникален с точки зрения среды, в которой тестируется образец, и с точки зрения положения, в котором тестируется образец, его можно в целом разделить на три основные категории: вертикальное, под углом 45° и горизонтальное. Конечно, существует ряд методов, предназначенных для определенных материалов, таких как методы испытаний ткани для мощения. В этой статье кратко представлены некоторые сведения об испытаниях огнезащитных свойств текстиля в сочетании с отечественными и международными методами и стандартами испытаний на огнестойкость.

Что такое огнестойкие ткани?

Огнестойкие ткани представляют собой функциональные текстильные ткани, сотканные из материалов, которые по своей природе являются огнестойкими или обработаны огнезащитным покрытием. Они эффективно предотвращают распространение пламени. Огнестойкие ткани не являются огнезащитными в том смысле, что они не горят при контакте с источником воспламенения, а скорее замедляют распространение пламени при возникновении пожара и не образуют большой площади горения; а когда они покидают пламя, то могут быстро самозатухнуть и уже не гореть и не воспламеняться; они также обладают хорошими прочными моющими свойствами.

Обычно используемые текстильные огнезащитные материалы: полиэстер с постоянным огнестойкостью, модифицированный акрил, арамид, арамид, полиимид, углеродное волокно, стекловолокно, предварительно насыщенное кислородом волокно.

Стандарты испытаний на огнестойкость в разных странах

Стандарты ЕС

Стандарты ЕС для испытаний защитной одежды на огнестойкость в основном разрабатываются Европейским техническим комитетом (CEN/TC), а действующими стандартами являются EN ISO 11611:2007 (заменяет EN470), EN ISO 11612:2008 (заменяет EN531), EN ISO 14116:2008/AC:2009 (заменяет EN533)

EN 11611:2007 Защитная одежда для использовать при сварке и смежные процессы

Испытания проводятся в соответствии со стандартом ISO 15025:2000, который включает в себя как поверхностное, так и вертикальное горение. В зависимости от типа материала для тестирования можно выбрать один или оба метода. Для испытания поверхностного горения материал должен соответствовать следующим требованиям:

Любой испытуемый образец при воспламенении не должен распространяться на край ткани или на верхний конец ткани.

После воспламенения ни в одном испытательном образце не должно образовываться отверстий.

Не должно быть горящих капель или расплавленного материала, выпадающих из какого-либо испытуемого образца после воспламенения.

Среднее время повторного зажигания должно быть менее 2 с.

Среднее отрицательное время зажигания должно быть меньше или равно 2 с.

EN ISO 11611 классифицирует классы огнестойкости по безопасности как класс 1 и класс 2. Оба класса имеют одинаковые технические характеристики, и материал должен соответствовать вышеупомянутым требованиям для поверхностного и нижнего горения.

EN11612:2007 Защитная одежда для рабочих, работающих в жарких условиях.

Этот стандарт устанавливает требования к общим свойствам тканей, конструктивному исполнению, размерной стабильности, распространению пламени, стойкости к теплу и расплавленному металлу, маркировке и маркировке размеров, а также методам испытаний на огнестойкость в соответствии с ISO 15025.

EN 14116 Защитная одежда – Защита от пламени – Материалы с ограниченным распространением пламени, комплекты материалов и одежда

Назначение защитной одежды в соответствии с настоящим стандартом состоит в том, чтобы защитить рабочих в рабочей среде, где время от времени возникают небольшие кратковременные возгорания, отсутствуют явные термические опасности и другие формы термических опасностей. Стандарт разделен на три класса, все из которых требуют отсутствия капель расплава и распространения коварного горения. Класс 2 и класс 3 требуют, чтобы не было отверстий, а класс 3 требует, чтобы возобновление зажигания не превышало 2 секунд.

китайский стандарт

Основными стандартами огнестойкости, разработанными Главным управлением по надзору за качеством, инспекции и карантина Китайской Народной Республики и Национальным управлением по стандартизации Китая, являются: GB 8965.1-2009, GB8965-1:2009 Класс B для пожарной и сварочной одежды.

Испытание на огнестойкость проводится в соответствии с методом вертикального горения GB/T 5455-1997, а стандарт класса B требует

Время непрерывного горения ≤ 2 с

Время отрицательного сгорания≤2 с

Длина повреждения≤100 мм

Не допускаются расплавленные капли

и GB 31701-2015 Технические условия безопасности для текстильных изделий для младенцев и детей, которые требуют использования GB/T 14644-2014 Textiles Определение скорости горения в направлении горения под углом 45°.

Американские стандарты

Национальная ассоциация противопожарной защиты (NFPA) разработала ряд стандартов для технических характеристик различной огнестойкой защитной одежды, и основными соответствующими стандартами для огнестойких тканей являются Стандарт NFPA 2112 для промышленной индивидуальной огнестойкой одежды.

В этом стандарте используется метод вертикального горения, как определено ASTM D6413 для испытаний на огнестойкость, и после испытаний материал должен соответствовать следующим требованиям:

Средняя длина полукокса не должна превышать 102 мм.

Средняя продолжительность воспламенения не должна превышать 2 с.

После воспламенения образца не должно быть капель расплава.

Для многослойных материалов каждый слой должен быть испытан отдельно и соответствовать вышеуказанным требованиям.

 

Остальные тесты включены

Косвенный HTP (производительность теплопередачи) ≥ 25 Дж/см2 (6.0 кал/см2)

Прямой HTP (производительность теплопередачи) ≥ 12.6 Дж/см2 (3.0 кал/см2)

Термическая усадка (термическая усадка)≤10%

Открытое пламя (Вспышка огня) ≤ 50% (открытые участки, руки и ноги)

Методы испытаний на огнестойкость текстильных изделий

Метод испытания горения

Метод испытания на сжигание в основном используется для определения экстенсивности горения (площади обугливания и длины повреждения), времени восстановления и отрицательного времени горения образца. Образец определенного размера поджигают в заданной камере сгорания с заданным источником огня в течение 12 с. После удаления источника огня измеряют время восстановления и время отрицательного горения образца. После прекращения отрицательного зажигания измеряют длину повреждения по установленной методике. В зависимости от положения образца по отношению к пламени, его можно разделить на вертикальный метод, метод наклона 45° и горизонтальный метод.

Вертикальный метод

Этот метод предусматривает размещение образца вертикально (длина образца перпендикулярна горизонтальной линии) и источник горения для воспламенения образца под образцом. Образец испытывается на минимальное время воспламенения, время восстановления, время задержки воспламенения, скорость распространения пламени, длину обуглившегося материала (длину повреждения), площадь обугливания (площадь повреждения) и другие показатели, относящиеся к огнестойкости. вертикальный метод сжигания в основном используется для проверки огнестойкости тканей для одежды, штор и других тканей.

 

Общие стандарты испытаний вертикальным методом

GB / T 5455 Испытание на сжигание текстиля

GB/T 8745 Определение времени горения на поверхности текстиля.

CA TB117 Испытание на огнестойкость в Калифорнии

16 CFR 1615/1616 Стандарт воспламеняемости детских пижам.

 

Тестовый аппарат

Многоцелевой тестер воспламеняемости текстиля TF319 может определять сопротивление воспламенению различных текстильных изделий, таких как материалы для игрушек, декоративные ткани, ткани для палаток, защитные сетки, бытовые материалы и т. д. Он в основном используется для испытаний на горение в вертикальном направлении. Он может использоваться полиграфической и красильной промышленностью, отделами проверки текстиля и научно-исследовательскими подразделениями. Оснащенный различными зажимами для образцов, он подходит для проверки огнезащитных свойств различных материалов, т. е. для определения продолжительности повреждения материала, отрицательного возгорания и времени непрерывного воспламенения. Соответствует стандартам ISO 6940/6941, ISO 15025, ANNEX8, EN71-2, ECE R118 и т. д.

Особенности

Многоцелевой: во-первых, он соответствует большинству вертикально ориентированных тестов.

Точность: данные испытаний сопоставимы с результатами испытаний, полученными известными международными сторонними лабораториями.

Smart: программируемая система ПЛК, оптические сканирующие устройства для обнаружения обрыва резьбы, временной диапазон 0–999.9 с и точность 0.1 с.

Автоматический: автоматический розжиг пламени и пламя, автоматическое открытие/выключение газа. Автоматическая смена на бутан и пропан.

Простота в использовании: легко настраиваемые устройства для определения положения горелки (поверхностное и краевое зажигание, проверка игрушек).

Гарантия безопасности: съемный контроллер обеспечивает безопасность оператора.

Гибкость: взаимозаменяемые прецизионные испытательные рамки для различных стандартов.

Удобный набор: вертикальные и горизонтальные маркеры нитей, лоток для фильтровальной бумаги и тестовых остатков.

 

метод горения под углом 45°

Этот метод испытаний предусматривает размещение образца под углом 45° (длина образца составляет угол 45° к горизонтали) и воспламенение источника горения образца на верхней или нижней поверхности ниже образец и измерьте время, необходимое для того, чтобы образец прогорел вверх на определенное расстояние, или время, необходимое для того, чтобы образец прогорел вверх, время задержки воспламенения, скорость распространения пламени, длину обугливания, площадь обугливания или число количество раз образец должен подвергаться воздействию пламени на определенном расстоянии от нижнего конца образца. Метод наклона под углом 45° в основном используется для проверки огнестойкости таких тканей, как ковры.

 

Общие стандарты испытаний методом наклона:

GB / T 14645 Определение площади повреждения и количества контактов пламени в направлении 45 ° горючих свойств текстильных тканей.

ASTM D 1230 Метод испытания на воспламеняемость текстильных изделий для одежды

NFPA 702 Калифорнийский стандарт огнестойкости больничной одежды и постельных принадлежностей

Стандарт BIFMA для испытаний обивочных материалов

Тестовый аппарат

Тестер воспламеняемости 45 градусов предназначен для определения воспламеняемости ткани (испытание на горение ткани) в контролируемых условиях. Эта модель 45-градусной испытательной камеры на воспламеняемость также подходит для оценки воспламеняемости медицинских тканей, таких как медицинские маски для лица, хирургические халаты, защитная одежда и простыни.

Автоматический воспламенитель оборудован для обеспечения безопасности и простоты использования тестера воспламеняемости ткани на 45 градусов. Кроме того, испытательный шкаф из нержавеющей стали со стеклянным смотровым окном обеспечивает автоматический отсчет времени распространения пламени с шагом 0.1 секунды от момента возгорания. Более того, в комплект входит чистящее устройство.

Особенности

Настройка безопасности: оснащен термостойким смотровым окошком, что позволяет легко наблюдать за внутренним состоянием теста.

Долгий срок службы: корпус из нержавеющей стали, обладающий высокой устойчивостью к коррозии.

Удовлетворение различных потребностей: различные держатели образцов доступны для замены в соответствии с требованиями различных стандартов.

Простота в использовании: автоматическое подачу пламени в соответствии с установленным временем, автоматическое гашение пламени по истечении времени подачи пламени.

Интеллектуальная и эффективная работа: управление с помощью сенсорного экрана, автоматическая запись времени горения и скорости горения с точностью таймера

Горизонтальный метод сжигания

Этот метод испытаний предусматривает, что образец помещают горизонтально, зажигают в головной части образца, измеряют расстояние, на которое пламя распространяется по образцу, и время, необходимое для распространения на это расстояние, рассчитывают скорость горения и используют скорость горения. для характеристики огнестойкости ткани. Горизонтальный метод в основном используется для испытаний на огнестойкость материалов внутренней отделки автомобилей.

 

Общие стандарты испытаний горизонтального метода:

ФЗ/Т 01028 Горизонтальный метод определения горючести текстильных тканей.

GB 8410 Характеристики горения материалов салона автомобиля.

FMVSS302 (США) Горючесть материалов внутренней отделки транспортных средств федерального значения

IEC 60695-11-10 Испытание на пожарную опасность, часть 11-10: Метод испытания горизонтального и вертикального пламени мощностью 50 Вт.

 

Тестовый аппарат

Горизонтальный тестер воспламеняемости TF311 подходит для проверки огнезащитных свойств кожаных материалов салона, полимерных материалов, текстиля и т. д., используемых во всех видах автомобилей, включая подушки сидений, ремни безопасности, обивку крыши, подлокотники, декоративные панели, подголовники, напольные покрытия, солнцезащитные козырьки, шторы и другие детали интерьера. Таким образом, он обеспечивает базу данных для исследований и разработок новых материалов, приемлемости качества продукции и т. д.

Особенности

Параметры безопасности: корпус коробки для тестера воспламеняемости представляет собой стальную конструкцию и ограничивает процесс тестирования. Через прозрачное смотровое окно можно четко наблюдать за всем процессом горения.

Точность: данные испытаний соответствуют данным всемирно известных сторонних лабораторий.

Очень простое управление: кнопки газа и огня, программа на ЖК-дисплее, отображение в реальном времени времени зажигания и времени горения.

Высокая степень автоматизации: автоматическая запись времени теста, автоматическое отображение результатов и автоматическое отсчет времени после начала теста.

Разумная конструкция: оборудование с собственным вентилятором, безопасный отвод тестовых дымовых газов.
Машина для испытаний на воспламеняемость красива внешне, проста в использовании и надежна в работе.

Другие соответствующие стандарты и методы испытаний

GA10-2014: Защитная одежда пожарного для тушения пожаров.

BS EN 14878: Текстильные материалы. Характеристики горения детской одежды для сна. BS 5722: Спецификация воспламеняемости тканей для пижам и тканей для халатов 16 CFR 1610: Стандарт воспламеняемости текстильной одежды.

ASTM D1230: Стандартный метод испытаний на воспламеняемость тканей для одежды.

ASTM D6545: Стандартный метод испытаний на воспламеняемость текстиля для детской одежды для сна.

FTMS 191: Стандарт на методы испытаний текстиля с покрытием.

SOR/87-443: Правила обращения с опасными продуктами (детская одежда для сна)

JIS L1091: Метод испытания на воспламеняемость текстиля.

AS 2755.1/2/3: Текстильные волокна – свойства воспламеняемости

AS/NZS 1249: Стандарт детской пижамы и обычной одежды для снижения риска возгорания.

GB/T 17591: Огнестойкие ткани / Огнестойкие ткани

Другие тестеры воспламеняемости с различными функциями и методами тестирования можно найти на эту страницу.

Метод индекса ограничения кислорода (LOI)

Метод кислородного предела является широко используемым методом для проверки свойств горения текстильных изделий, который относится к минимальной концентрации кислорода, необходимой для поддержания состояния горения материала в газовой смеси кислорода и азота в определенных экспериментальных условиях, выраженной в виде LOI. , LOI — объемный процент кислорода в газовой смеси. Зажмите горящий цилиндр перпендикулярно восходящему потоку кислорода и газообразного азота, подожгите верхний конец образца, наблюдайте за его характеристиками горения и сравните заданное предельное значение, чтобы сравнить время его непрерывного горения или продолжительность повреждения. Испытывая серию образцов при различных концентрациях кислорода, можно измерить минимальное значение концентрации кислорода, выраженное в процентах от кислорода для поддержания горения, при этом 40-60% испытанных образцов превышают указанные значения времени восстановления и отрицательного воспламенения или продолжительности разрушения. .

Метод испытания поверхностного горения

Этот метод является методом определения степени распространения горения на поверхности образца и подходит для толстых тканей. Например, в Соединенных Штатах постановление о легковоспламеняющихся тканях требует использования метода горизонтального окурка и метода оценки уллотропина; в Великобритании используется метод горячей металлической гайки. Метод уротропина заключается в том, что в центр образца определенного размера кладут кусочек таблетки уротропина диаметром 6-6.5 мм, поджигают таблетки источником огня, затем образец сжигают, ждут, пока пламя погаснет, измеряют максимальное расстояние от пламени. к центру таблеток, используемых для оценки горючих свойств образца. Метод горячей металлической гайки включает в себя нагревание гайки из нержавеющей стали в печи, пока она не станет обжигающе горячей, помещение ее на поверхность образца в камере для образцов и после того, как образец выгорит, измерение расстояния от пламени до центр гайки и время воспламенения, по которому оценивают горючесть образца. Поскольку условия горения этого горизонтального метода недостаточно интенсивны, многие ковры могут соответствовать требованиям без антипиренов, поэтому оценка производительности горения изменена на метод теплового излучения, который близок к фактическим условиям горения. Например, в Соединенных Штатах требуется использование ковров в жилых помещениях, измеренное методом радиационной пластины критического потока излучения до ≥ 0.25 Вт / см2; ковры, используемые в общественных помещениях, критический поток излучения до ≥ 0.5 Вт/см2. Японские ковры используются методом пламени, максимальное расстояние обжига составляет менее 7 мм, среднее значение менее 5 мм.

Основной принцип метода теплового излучения заключается в следующем: при заданной температуре (180 ℃) и размере коробки пластина теплового излучения на газовом топливе и горизонтально расположенный образец, наклоненный на 30 ° и обращенный к образцу, пластина излучения, создаваемая заданный поток излучения вдоль распределения образца. За указанное время с помощью воспламенителя поджигают образец, пламя гаснет, определяют длину повреждения образца и рассчитывают критический поток излучения. Отличительными особенностями данного метода испытаний являются: опыт проводится в камере, температура в камере поддерживается на уровне 180°С; образец всегда подвергается предписанному лучистому теплу; образец может быть размещен под горизонтально расположенным образцом на держателе образца с тем же подкладочным материалом, что и фактические условия укладки. Эта тестовая установка имитирует интенсивность теплового излучения на пол, когда верхняя часть здания нагревается пламенем, горячим воздухом или и тем, и другим в случае сильного пожара в помещении или в соседнем помещении. Очевидно, что это устройство ближе к реальным условиям горения материала дорожного покрытия, а его экспериментальные результаты лучше отражают реальную эффективность горения системы материала дорожного покрытия. Критический лучистый поток служит основой для оценки эффективности горения системы напольного покрытия при воздействии пламени. Чем больше измеренное значение критического лучистого потока, тем труднее сгореть материал дорожного покрытия.

Метод проверки дымности

Согласно многолетнему накоплению различных видов пожарной информации, анализу дыма и токсичности горючих материалов, вред часто бывает более серьезным, чем пламя и тепло, образующееся при горении, и является основной причиной гибели людей. Существуют специальные инструменты и оборудование для этого типа испытаний как в стране, так и за рубежом, и принцип в основном основан на методе пропускания света. Плотность дыма измеряется коэффициентом пропускания, а временная кривая может быть получена из множества параметров, включая оптическую плотность, максимальную плотность дыма, среднюю скорость дыма и скорость пропускания света, от максимального до 75% (чем оптическая плотность) время, необходимое для более полной оценки дыма огнестойких текстильных материалов. Эти инструменты и методы испытаний часто используются в строительной и транспортной отраслях для изучения и выбора огнестойких материалов.

Определение температуры вспышки и самовоспламенения и определение температуры воспламенения

Температура воспламенения относится к разложению материала под действием тепла с выделением легковоспламеняющегося газа и может просто воспламениться от небольшого внешнего пламени при минимальной начальной температуре окружающего воздуха. Под температурой самовозгорания понимается материал, нагретый до определенной температуры без внешнего источника воспламенения, а также при собственном взрыве или возгорании при наименьшей начальной температуре окружающего воздуха. Вышеупомянутые различные измерения используются для характеристики горения различных типов тканей под действием тепла или пламени в качестве фактора оценки риска возникновения пожара. Кроме того, для анализа токсичности газов горения ткани (в последние годы также уделяют больше внимания) доступны инфракрасные приборы, газовый хроматограф и масс-спектрометрический анализ.

Fтермический анализ отделки антипирена

При работе ткани по определенной температурной программе в условиях нагревания или охлаждения часто происходит ряд физических или химических изменений. Технология термического анализа заключается в изучении или определении того, когда происходят эти изменения, качества или энергии материала в зависимости от изменения температуры (или времени). Существует ряд методов термического анализа, пиролитический гравиметрический анализ (ТГА) и дифференциальная сканирующая калориметрия (ДСК) обычно используются при испытаниях на огнестойкость. С помощью пиролитического весового анализа (ТГА) можно определить изменение термической потери массы волокон, оно относительно сопоставимо с огнезащитным действием ткани и имеет количественный характер. Дифференциальная сканирующая калориметрия ДСК позволяет анализировать изменения температуры разложения волокон, указывая на изменения режима расщепления до и после замедления горения. Хромато-масс-спектрометрия также может быть использована в методах термического анализа для изучения продуктов термического расщепления волокон и т. д.

Конический калориметр

Конический калориметр — это новый тип устройства для проверки горения, который разрабатывался с начала 1980-х годов. Он может имитировать различные параметры во время реального горения. Он в основном используется для измерения скорости выделения тепла при горении материала. Исследования показали, что скорость тепловыделения (HRR), т. е. количество тепла, выделяющегося в единицу времени при горении материала, является наиболее важным параметром пожара для характеристики риска воспламенения материала при пожаре. В результате в последние годы появились различные приборы и методы измерения скорости тепловыделения материалов. Конический калориметр использует принцип потребления кислорода для измерения скорости выделения тепла при сгорании материалов. Этот метод в настоящее время заменил традиционный метод проверки скорости тепловыделения на основе энергетического баланса и широко используется в различных приборах и методах проверки скорости тепловыделения. Кроме того, он может измерять скорость выделения тепла на единицу площади материала при горении, время воспламенения образца, скорость потери массы, плотность дыма, эффективную теплоту сгорания, содержание вредных газов и другие параметры. Эти параметры важны с точки зрения оценки эффективности огнезащитной или антипиреновой системы, поскольку в реальной ситуации пожара пострадавший не только обжигается теплом, излучаемым пламенем, но и задыхается от большого количества дыма, образующегося при пожаре. разложение материалов, таких как полимеры, среди прочих опасностей.

Простые методы испытаний

Для облегчения работы вводятся различные простые методы испытаний. Эти методы не требуют сложного оборудования или условий, недороги и подходят для начального наблюдения за огнезащитными эффектами или для сравнения или сравнения при выборе условий процесса на обычных заводах, но не могут использоваться в качестве стандартного метода испытаний, не говоря уже о качестве основание для арбитража.

Метод проверки соответствия

Метод сравнительных испытаний может оценить огнезащитный эффект ткани или относительно сравнительные характеристики огнестойкости. Когда для испытания берется ткань размером около 2.5 см x 3 см, с зажженной спичкой, помещенной под образец полосы, горящей до тех пор, пока спичка не выгорит (или положения 5-12), наблюдайте за ситуацией горения или огнезащитным эффектом. Иногда может быть указано, что образец горит не более 5 с как квалифицированный, более средней линии или пасмурно более 15 с как неквалифицированный (могут указываться и другие показатели). Спецификации соответствия можно указать самостоятельно или со ссылкой на стандартный метод. Метод близок к методу вертикальных испытаний.

Легкий метод испытаний

Размер образца может быть основан на потребностях теста, источник тепла с использованием зажигалки, время обычно составляет 5 с, источник тепла может быть размещен частями, аналогичными условиям применения. После того, как огонь потушен, наблюдайте за состоянием распространения пламени, распространение не является серьезным, что соответствует требованиям.

Метод испытания на сжигание этанола

Источником тепла является 0.3 мл безводного этанола, помещенного в небольшую горящую чашку (также может быть крышка от бутылки), тест можно использовать вертикальным методом (5 см × 3 см), горизонтальным методом (20 см × 25 см) или 45. методом наклона. (5 см × l5 см), расстояние между этанолом и тканью 2.5 см, индекс измерения может быть определен в соответствии с требованиями, такими как длина древесного угля, площадь горения, время непрерывного горения, время горения инь и ситуация с остатками горящего материала и т. д. Индикаторы можно определить в соответствии с требованиями, такими как длина древесного угля, площадь горения, время обновления, отрицательное время горения и состояние остатка горящего материала.