阻燃织物和阻燃测试完整指南

 

纺织品的阻燃性测试对于用户安全和国际合规性至关重要。阻燃性测试包括将织物暴露在火焰中，以确定其灭火行为、耐火性以及织物损坏时的炭化长度。不同的 ISO 和 ASTM 标准评估纺织品的阻燃性。在这里，我们将讨论阻燃织物和 阻燃测试.

什么是阻燃织物？

阻燃 (FR) 织物由本质上不易燃或永久阻燃的纤维制成。

本身不具备阻燃性能的织物经过阻燃整理处理，可以减缓火焰的冲击力，并发挥织物的自熄性能。

常规非阻燃面料经过特殊涂层处理，以防止火灾。

阻燃服，以前称为阻燃服，是许多工作场所都需要的一种特殊个人防护服。阻燃服或 FR 服用于存在火灾爆炸或接触带电电气设备的固有风险的职业。

 

使用阻燃服装作为控制这些危害的最终方法的行业和职业包括电工、电力设施维修和保养、炼油厂、制药和化学工作、纸张和纸浆制造以及食品加工。

如果您或您的员工需要阻燃服装来安全地开展工作，以下是一些值得了解的关键事项。

自熄

阻燃服装具有自熄性。与传统面料不同，阻燃材料从定义上讲具有自熄性。它不会助长火势，而是通过阻止氧气进入材料来抑制火势。

穿着这种服装时，如果暴露在短暂的间歇性火焰中，该材料会自然灭火。这种能力大大降低了穿着者被烧伤的风险，并且通常可以为逃离不安全环境提供宝贵的时间。

固有阻燃性

有些材料天然具有阻燃性，有些制造商生产的产品也天然具有阻燃性，无需经过化学处理即可符合 FR 标准。

羊毛和丝绸等天然纤维通常不会熔化，也很难点燃，因此非常适合制作防火装备。羊毛越紧密、越重，防火性就越强。

一些合成纤维，如聚酯和尼龙，也更难点燃；然而，一旦着火，它们就会融化。和羊毛一样，编织越紧密，织物的阻燃性就越强。

天然阻燃织物的优点之一是，它们经过精心设计，可以永久阻燃。由于其阻燃性能是在分子水平上结合的，因此它们提供的防火保护不会被洗掉或磨损。

化学阻燃处理

其他织物仍然可以阻燃。亚麻和棉等天然织物很容易着火，导致火焰迅速蔓延，但可以用化学药剂处理，使火焰熄灭。

替代制造商在最终生产阶段用一种化合物处理服装。这种化合物通过剥夺燃烧所需的氧气来灭火。

这些经过处理的织物的一个缺点是，它们的 FRP 性能会随着时间的推移而下降，并且由于紫外线照射、磨损和洗涤会削弱其性能，因此提供的保护会越来越少。

另一个担忧是，对棉等织物进行化学阻燃处理可能会对环境产生负面影响。例如，该过程中产生的废水可能会进入并污染自然环境。

溴化阻燃剂 (BFRS)

阻燃材料可能有毒。关于阻燃服装的一个常见问题是它是否有毒。答案并不总是那么简单，但对棉等织物进行化学阻燃处理经常会带来严重的环境问题。

目前，市场上最大的阻燃剂组是 溴化阻燃剂（BFRS）。

由于其高效性和低成本的特点，它是全球分布最广泛的产品。目前已确认约有 75 种 BFRS。

然而，自 1970 年代以来，由于发生误食中毒事件，部分产品已从市场上撤出，这表明这些特定类别的产品具有毒性。

阻燃服装注意事项

购买或使用阻燃服装时需要考虑几项阻燃服装因素。

在评估风险并熟悉用户将要执行的工作任务之后，首先考虑哪种款式和重量的阻燃服装对工人来说更合适、更实用。

需要多少电弧热性能值？该值概述了 Fr 材料暴露于电放电时的性能。

FRP 产品是否符合安全标准和监管要求？服装的预期寿命是多少？多久需要更换？

这些信息将帮助您对阻燃服装做出明智的选择，但这并不是您搜索的结束。

投入所需的时间和金钱进行研究并选择合适的产品将确保耐用性、舒适性，最重要的是，让您有信心获得所需的保护。

如何测试阻燃织物？

如何测试阻燃织物？安全标准要求对阻燃织物进行测试，以验证它们是否能持续有效地发挥其主要功能，即自熄或不点燃。

根据织物所要防护的危险和适用的安全标准，可能需要进行各种不同的测试。

不同的方法 用于测量阻燃服装的性能。最基本的测试是 ASTM D 64 13 可燃性测试，也称为垂直燃烧测试。让我们看看织物阻燃测试的常用标准。

ASTM D 6413 垂直火焰测试法

确定服装是否阻燃的最基本测试是 垂直燃烧试验在该测试中，将一块织物放在一个支架中，并暴露在明火中 12 秒。

 

暴露后，监测织物的后燃情况，并测量样品的受损面积以确定烧焦长度。

美国材料与试验协会制定了垂直火焰测试方法， ASTM D6413让我们看看这个测试是如何进行的。将被测试的织物条放在室内，暴露在火焰中 12 秒。

 

 

12 秒后，火焰熄灭。测量两项数据。余焰是火焰熄灭后织物样品继续燃烧的时间，而炭化长度是织物因炭化而断裂的长度。

测量方法如下：炭的长度约为 3.5 英寸。

各种标准都会概述可接受的最大炭化长度，而垂直火焰是确定织物是否会自熄的关键测试。

但它并不能像电弧等级那样预测所有事物的防护等级。例如，让我们看看正在进行的这项测试。在这项测试中，一条深蓝色阻燃织物挂在试验箱的中央，准备进行测试。

测试装置打开，火焰开始在试纸条底部燃烧。左侧的计时器从 12 秒开始倒计时。暴露 12 秒后，火焰停止，并测量任何余焰的时间。

然后将织物条从设备上取下，以测量炭化长度。现在我们知道了垂直火焰测试的工作原理。

让我们看看它在一些关键标准中被引用的位置。我们将讨论的第一个标准是 ASTM F1506。它规定了防止电弧闪光暴露的最低性能要求。

ASTM F1506 电弧闪光侧

本标准规定了供服装穿着或供电工暴露于瞬时电弧和相关热危险中使用的阻燃纺织材料的性能规范。

根据织物在接受本标准所列特定测试时的性能对其进行评估。其中包括垂直火焰测试，该测试先在未洗过的织物上进行，然后再在经过 25 次家庭洗涤的织物上进行。

它要求最大炭化长度不超过 6 英寸，燃烧后最长 2 秒。此标准列出的另一项关键测试是确定织物的电弧等级，在大多数情况下是电弧热性能值。

该标准中引用的其他测试包括撕裂强度、接缝滑移、色牢度和收缩率等。

服装规格也概述于 ASTM F1506 包括制造商是否可以追踪服装的面料来源以及是否标有具体信息。

ASTM F1506 为保护工人免受电弧闪光危害时所穿服装设定了一些基本准则。现在，我们有了一项标准，称为 NFPA 2112 在闪光炉边。

NFPA 2112 防火闪火

NFPA 2112 是保护工业人员免受闪火伤害的阻燃服装的标准性能规范。

与 ASM F1506 一样，该标准规定了阻燃面料和部件的最低性能要求。它还概述了服装的设计要求，既涉及面料本身，也涉及服装整体。

有些人可能只看面料是否经过认证 NFPA 2112但服装获得认证也有好处。很少有制造商会尽一切努力让他们的服装获得 NFPA 2112 认证。

本标准中的织物测试也包括垂直火焰测试，但略有不同。织物在经过 100 次工业洗涤后需要再次进行测试。这比 ASTM F1506 规定的 25 次家庭洗涤要多。

 

允许通过测试的最大电荷长度为 4 英寸，最大续燃时间为 2 秒。NFPA 2112 包括其他测试，包括 ASTM F1930，俗称“人体模型测试”。

该测试可评估特定服装在暴露于模拟闪火时可能造成的身体灼伤伤害。热防护性能或 TPP 测试有助于测量织物阻挡对流和辐射热能的能力。

它还列出了用于测量热收缩的烤箱测试，以确保反光条纹、拉链和纽扣等服装部件不会融化或滴落。

ASTM F 1930 防火闪燃

用于防闪燃的织物的另一项关键测试是 ASTM F 1930，即仪器化人体模型测试。在该测试中，将用织物制成的标准化罩子放在一个独特的人体模型上，该人体模型配有多个传感器，用于测量通过织物的热传递。

人体模型周围环绕着可产生两卡路里热能的燃烧器，并暴露在阳光下三秒钟。

然后，传感器数据经过计算，确定身体可能遭受二度或三度烧伤的估计面积。手和脚不测量，头部虽然测量但测试过程中不会被覆盖。

因此，它总是显示二度或三度烧伤，占计算出的身体烧伤的 7%。如果全身烧伤百分比低于 50%，则织物合格。

ASTM F 1959 ARC – 闪光保护

对于用于防电弧的织物，关键测试是 ASTM F 1959，这决定了材料的电弧等级。在这项测试中，将三块织物样品放置在传感器和支架上，这些传感器和支架围绕着一个产生电弧闪光的装置。

在不同能量水平下产生多个电弧闪光，以计算穿过织物的能量有 50% 的概率发生二度烧伤的点。

一旦达到该点，产生的能量卡路里就是电弧额定值或电弧热性能值，也称为 ATPV。可能存在织物在达到 ATPV 之前破裂的情况。

 

如果发生这种情况，则测试完成，此时产生的热量被视为电弧额定值。在这种情况下，它被标记为 EBT，而不是 ATV。EP T 代表能量断开阈值。

ASTM D6413、ASTM F1506 和 NFPA 2112 之间的关系

回顾一下，基础入学考试， ASTM D6413， 或垂直火焰测试用于确定织物是否阻燃。

在他们的标准中，参考垂直火焰测试的标准是闪火侧的 NFPA 2112 和电弧闪火侧的 ASTM F1506。这两项标准都概述了保护工人免受这些危害的织物和服装的基本标准。

NFPA 2112 要求炭化长度不超过 1506 英寸，ASTM FXNUMX 要求炭化长度不超过 XNUMX 英寸。这两项标准都要求余焰持续时间不超过两秒。

如果织物不满足其中任何一项要求，则不被视为阻燃，并且不会进行进一步的测试。

阻燃织物为何重要？

使用阻燃面料对于合同窗帘和软装饰行业至关重要。在英国，有一项严格的规定，即所有在公共场所使用的软装饰都必须是阻燃的。

这些法规由消费者产品安全委员会 (CPSC) 标准和易燃织物法案 (FFA) 组织制定。

如果窗帘和软装饰没有 防火， 该供应商将面临法律问题、被禁止或在英国关闭其服务。

这种织物不会燃烧，也不会将火势传染给房间内的其他物品。相反，它一开始就不太可能着火。即使着火，也会燃烧得很慢，在某些情况下还会自行熄灭。

非阻燃织物样品测试

这里，我们正在燃烧一块不阻燃的布料样品。如您所见，它很快就被蜡烛点燃，火焰沿着布料向上蔓延，将其烧毁。

 

阻燃织物样品测试

然后我们又用一块原子级织物样品进行了尝试。织物确实被蜡烛照到了，但它并没有燃烧，而是融化并碎裂，直到火焰熄灭。

 

阻燃测试如何影响织物的耐用性和安全性？

阻燃测试在确保纺织品、汽车、航空航天和防护服中使用的织物的耐用性和安全性方面发挥着重要作用。阻燃测试可确定织物如何抵抗点火、减少火焰蔓延和自熄。

普通织物经过化学处理后具有阻燃性。然而，紫外线和多次洗涤会降低织物的阻燃性。具有固有阻燃特性且在多次洗涤后仍能保持其光泽的织物被认为更耐用、更安全。

防火安全顶级阻燃面料

面料有两种类型。

天然阻燃面料

1. 芳纶（Kevlar、Nomex）
2. 腈氯纶
3. PBI（聚苯并咪唑）
4. PANOX（氧化聚丙烯腈）
5. 三聚氰胺
6. 巴索菲尔
7. 羊毛
8. 玻璃纤维（玻璃纤维）
9. 碳纤维
10. 硅纤维

化学处理的阻燃织物

1. 阻燃棉
2. 阻燃棉混纺（棉/尼龙、棉/涤纶）
3. 阻燃人造丝
4. 阻燃聚酯
5. 阻燃丙烯酸
6. 阻燃粘胶
7. 阻燃羊毛混纺
8. 阻燃尼龙

测试与应用

阻燃面料用于各工业部门，以保护工人。消防员使用 Nomex 和 FBI 面料保护自己免受高温侵袭。棉质面料用于天然气、石油和电力部门，以舒适的方式防热。

为什么阻燃测试对儿童服装很重要？ 

儿童服装的阻燃性测试至关重要，因为他们的身体更容易受到烧伤。消费者产品安全委员会 (CPSC) 标准和《易燃织物法案》 (FFA) 概述了 9 至 14 个月大儿童的睡衣要求。

阻燃面料测试标准为 ASTM D6413 和 16 CFR Part 1615/1616，用于确定儿童睡衣的阻燃性。本质上，阻燃材料用于儿童服装是为了在发生火灾时保护婴儿免受伤害。

如何通过纺织品阻燃测试？

通过阻燃测试取决于是否符合 ASTM D 6413、ASTM F1506、NFPA 2112 以及 NFPA 701 和 ISO 11612。

常见的陷阱

由于化学处理不当、长时间暴露在紫外线下、多次洗涤、过度收缩、织物降解以及纤维选择不当，FR 织物未能通过 FR 标准。

解决方案

面料中固有的阻燃纤维和正确应用可承受多次洗涤的化学处理可避免 FR 测试失败。为了解决任何问题，应在发货前进行预测试以确保面料质量。

阻燃测试的未来

由于严格的法规、环保型阻燃剂的开发以及制造舒适阻燃面料的最新方法，阻燃测试的未来正在不断进步。

纺织品安全的新趋势

为了降低阻燃剂对健康和环境问题的毒性风险，溴化和卤化阻燃剂现已被安全的磷基、硅基和生物基阻燃涂料所取代。

 结语

阻燃测试 纺织品阻燃性对于用户安全和国际合规性至关重要。阻燃性测试包括将织物暴露在火焰中，以确定其灭火性能、耐火性以及织物损坏时的炭化长度。

一些技术可用于测量阻燃服装的性能。最基本的测试是 ASTM D 64 13 可燃性测试，也称为垂直火焰测试。

通过阻燃测试取决于是否满足 ASTM D 6413、ASTM F1506、NFPA 2112、NFPA 701 和 ISO 11612 的合规性要求。

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