简介 织物起球是由于磨损和摩擦而发生的,是影响织物的常见问题……
阻燃纺织品:不同的测试方法和标准摘要
为了避免因纺织品引发的火灾事故,减少不必要的损失,世界各国越来越重视 阻燃测试 近年来,英国、美国、日本等国家也通过法律要求,妇女、儿童、老人和残疾人的服装以及睡衣必须标注“通过阻燃测试”。
影响因素很多,如织物的吸湿率、克重等,但主要考虑两个方面:一是着火,即着火点的高低,表明着火的难易程度。织物着火; 另一个是燃烧性能,即在一定条件下沿着样品燃烧的速率。 在世界各地,阻燃剂测试方法因国家而异,但具有内在联系。 氧指数法从测试样品的环境来看有其独特性,从测试样品的位置来看,大致可分为垂直、45°方向和水平三大类。 当然,有许多专用于某些材料的方法,例如铺路织物测试方法。 本文结合国内外阻燃测试方法和标准,简要介绍了测试纺织品阻燃性能的一些知识。
目录
什么是阻燃面料?
阻燃面料是由本身具有阻燃性或经过阻燃整理的材料编织而成的功能性纺织面料。 它们能有效防止火焰蔓延。 阻燃织物的阻燃并不是指接触火源时不燃烧,而是指在发生火灾时减缓火焰的蔓延,不形成大面积的燃烧; 当它们离开火焰时,可以迅速自熄,不再燃烧或点燃; 它们还具有良好的耐久洗涤性能。
常用的纺织阻燃材料:永久阻燃聚酯、改性腈纶、芳纶、芳纶、聚酰亚胺、碳纤维、玻璃纤维、预氧纤维。
各国阻燃测试标准
欧盟标准
欧盟防护服阻燃测试标准主要由欧洲技术委员会(CEN/TC)制定,现行标准有EN ISO 11611:2007(替代EN470)、EN ISO 11612:2008(替代EN531)、EN ISO 14116:2008/AC:2009(取代 EN533)
EN 11611:2007 防护服 用于焊接和 联合过程
测试按照ISO 15025:2000进行,包括表面燃烧和垂直燃烧测试方法。 根据材料的类型,可以选择其中一种或两种方法进行测试。 对于表面燃烧试验,材料必须满足以下要求:
任何测试样品在点燃时都不得蔓延到织物的边缘或织物的顶端。
任何试样在灼烧后均不得形成孔洞。
点燃后,任何测试样品上不得有燃烧的液滴或熔融材料掉落。
平均重燃时间必须小于2秒。
平均负点火时间必须小于或等于2s。
EN ISO 11611将阻燃安全等级分为1级和2级。两个等级具有相同的技术规格,材料必须符合上述表面和底部燃烧的要求。
EN11612:2007 炎热环境下作业工人的防护服
该标准根据 ISO 15025 规定了织物的一般性能、结构设计、尺寸稳定性、火焰蔓延性、耐热性和耐熔融金属性、尺寸标记和标签以及阻燃测试方法的要求。
EN 14116 防护服 – 防火保护 – 有限的火焰传播材料, 材料组件和 衣着
符合本标准的防护服的目的是在偶尔出现小而短暂的火焰、不存在明显热危害且不存在其他形式的热危害的工作环境中保护工人。 该标准分为三级,均要求无熔滴且无隐伏燃烧蔓延。 2级和3级要求不得有孔洞,3级要求重新点火不得超过2秒。
国内标准
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局和国家标准化管理委员会制定的主要阻燃标准有:GB 8965.1-2009、GB8965-1:2009消防电焊服B级。
阻燃测试按照GB/T 5455-1997垂直燃烧法进行,B级标准要求
续燃时间≤2s
负燃时间≤2s
破损长度≤100mm
不允许有熔滴
而GB 31701-2015婴幼儿及儿童纺织产品安全技术规范要求采用GB/T 14644-2014纺织品测定45°方向燃烧性能的燃烧速率。
美国标准
美国国家消防协会(NFPA)针对不同阻燃防护服的技术性能制定了一系列标准,其中阻燃面料的主要相关标准是NFPA 2112工业个人防护阻燃服装标准。
本标准采用ASTM D6413定义的垂直燃烧法进行阻燃测试,测试后材料必须满足以下要求:
平均炭化长度不得超过 102 毫米。
平均点火持续时间不得超过2秒。
试样点燃后不得有熔滴。
对于多层材料,每层都需要单独测试并通过上述要求。
其余的测试包括
间接 HTP(传热性能)≥ 25 J/cm2 (6.0 cal/cm2)
直接 HTP(传热性能)≥ 12.6 J/cm2 (3.0 cal/cm2)
热收缩率(Thermal Shrinkage)≤10%
明火 (Flash Fire) ≤ 50%(暴露区域、手和脚)
纺织品阻燃性测试方法
燃烧试验方法
燃烧试验方法主要用于测定试样的燃烧广度(炭化面积和损坏长度)、更新时间和负燃时间。 将一定尺寸的试样在规定的燃烧室内用规定的火源点燃12s。 移开火源后,测量试样的更新时间和负燃烧时间。 负点火停止后,按规定方法测量损坏长度。 根据试样相对于火焰的位置,可分为垂直法、45°倾斜法和水平法。
垂直法
该方法规定试样垂直放置(试样长度垂直于水平线),燃烧源在试样下方点燃试样。 测试试件的最短引燃时间、更新时间、阻燃时间、火焰蔓延速率、炭化长度(损坏长度)、炭化面积(损坏面积)等与阻燃性相关的指标。 这 垂直燃烧法 主要用于测试服装、窗帘等织物的纺织品的阻燃性能。
常用垂直法测试标准
GB/T 5455 纺织品燃烧性能试验
GB/T 8745 纺织品表面燃烧时间的测定
CA TB117 加州耐火测试
16 CFR 1615/1616 儿童睡衣易燃性标准
测试仪器
多功能纺织品燃烧测试仪TF319可以测定各种纺织品的阻燃性能,如玩具及玩具材料、装饰面料、帐篷面料、安全防护网、家居材料等。主要用于垂直方向的燃烧测试。 可供印染行业、纺织检验部门、科研单位使用。 配备不同的样品夹,适合测试不同材料的阻燃性能,即材料损坏长度、负引燃、持续引燃时间的测定。 符合 ISO 6940 / 6941、ISO 15025、ANNEX8、EN71-2、ECE R118 等。
项目特色
多用途:首先满足大多数垂直方向的测试。
准确:测试数据可与国际知名第三方实验室的测试结果相媲美。
智能:可编程PLC系统,断线检测光学扫描装置,计时范围0-999.9s,精度0.1s。
自动:自动点火和熄火,自动燃气开/关。 自动更换丁烷气和丙烷气。
易于使用:易于设置燃烧器位置装置(表面和边缘点火、玩具测试)。
安全保障:可拆卸的控制器保证了操作者的安全。
灵活:可互换、适合不同标准的精密测试框架。
用户友好的套件:垂直和水平标记线、滤纸托盘和测试碎片。
45°燃烧法
本试验方法规定将试样以45°角放置(试样的长度与水平面成45°角),燃烧源在试样下方的上表面或下表面点燃。测量试样向上燃烧一定距离所需的时间,或试样向上燃烧所需的时间、阻燃时间、火焰蔓延速度、炭化长度、炭化面积或数量样品需要在距样品下端一定距离处暴露于火焰的次数。 45°倾斜法主要用于测试地毯等织物的阻燃性能。
常用倾斜法测试标准:
GB/T 14645 纺织物燃烧性能受损面积和45°方向火焰接触次数的测定
ASTM D 1230 服装纺织品可燃性测试方法
NFPA 702 加州医院服装和床上用品织物阻燃标准
BIFMA 室内装饰材料测试标准
测试仪器
45度可燃性测试仪,是在受控条件下测定织物的可燃性(织物燃烧测试)。 该型号 45 度可燃性试验箱也适用于评估医用纺织品的可燃性,例如医用口罩、手术衣、防护服和手术单。
配备自动点火器,确保45度织物可燃性测试仪安全且易于操作。 此外,带有玻璃观察面板的不锈钢测试柜提供从点火开始以 0.1 秒为增量的火焰蔓延自动计时。 更重要的是,包括一个刷牙装置。
项目特色
安全设置:配备耐热观察窗,方便观察内部测试状态。
使用寿命长:不锈钢外壳,高度耐腐蚀。
满足多种需求:可更换不同的样品架,满足不同标准的要求。
使用方便:按照设定时间自动施焰,达到施焰时间自动熄灭。
智能高效操作:触摸屏控制,自动记录燃烧时间和燃烧速率,定时器精度为
水平燃烧法
本试验方法规定将试样水平放置,在试样头端点燃,测量火焰在试样上蔓延的距离和蔓延该距离所需的时间,计算燃烧速率并使用燃烧速率来表征织物的阻燃性能。 水平法主要用于测试汽车内饰材料的阻燃性能。
常用水平法测试标准:
FZ/T 01028 纺织面料燃烧性能测定水平法
GB 8410 汽车内饰材料燃烧特性
FMVSS302(美国)联邦运输车辆内饰材料的燃烧性能
IEC 60695-11-10 火灾危险测试第11-10部分:50W水平和垂直火焰的测试方法
测试仪器
水平燃烧测试仪TF311适用于测试皮革内饰材料、高分子材料、纺织品等的阻燃性能。如用于各类汽车,包括座垫、安全带、车顶衬里、扶手、装饰板、头枕、地板覆盖物、遮阳板、窗帘和其他内饰部件。 从而为新材料研发、产品质量验收等提供数据依据。
项目特色
安全设置:可燃性测试仪箱体外壳为钢结构,封闭测试过程。 通过透明观察窗,可以清楚地观察整个燃烧过程。
准确:测试数据与国际知名第三方实验室一致。
操作非常简单:燃气和点火按钮,液晶程序,实时显示点火时间和燃烧时间。
自动化程度高:自动记录测试时间、自动显示结果、测试开始后自动计时。
设计合理:设备自带风机,测试燃烧烟雾安全排出。
该燃烧试验机外形美观,使用方便,性能可靠。
其他相关测试标准和方法
GA10-2014:消防员消防防护服
BS EN 14878:纺织材料。 儿童睡衣的燃烧特性。 BS 5722:睡衣面料和晨衣面料的可燃性规范 16 CFR 1610:纺织服装的可燃性标准
ASTM D1230:服装纺织品可燃性的标准测试方法
ASTM D6545:儿童睡衣纺织品可燃性的标准测试方法
FTMS 191:涂层纺织品测试方法标准
SOR/87-443:危险产品法规(儿童睡衣)
JIS L1091:纺织品可燃性测试方法
AS 2755.1/2/3:纺织纤维 – 易燃性
AS/NZS 1249:降低火灾风险的儿童睡衣和普通服装标准
GB/T 17591:阻燃织物/阻燃织物
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氧极限指数(LOI)法
氧极限指数法是一种广泛应用的测试纺织品燃烧性能的方法,是指在规定的实验条件下,在氧气和氮气混合气体中维持材料燃烧状态所需的最低氧气浓度,以LOI表示,LOI是气体混合物中氧气的体积百分比。 将垂直向上流动的氧气和氮气流夹在燃烧筒上,点燃试样上端,观察其燃烧特性,与规定的极限值比较其持续燃烧时间或损坏长度。 通过在不同的氧气浓度下测试一系列样品,可以测量以维持燃烧的氧气百分比表示的最低氧气浓度值,其中40-60%的测试样品超过规定的更新和负点火时间或破坏长度。
表面燃烧试验方法
该方法是测定样品表面燃烧蔓延程度的方法,适用于厚纺织品。 例如,在美国,《易燃织物条例》要求采用水平烟蒂法和Ullotropin法进行评估; 英国采用热金属螺母法。 乌洛托品法是在一定尺寸的标本中心放一片直径6-6.5mm的乌洛托品药片,用火源点燃药片,使标本燃烧,等待火焰熄灭,测量距火焰的最大距离到片剂的中心,用于评估样品的燃烧特性。 热金属螺母法是将不锈钢螺母放入炉中加热至焦热,将其放在样品室中的试样表面上,待试样烧尽后,测量从火焰到火焰的距离。螺母中心和点火时间,用于评估样品的燃烧性能。 由于这种水平法的燃烧条件不够强烈,很多地毯无需阻燃即可满足要求,因此将燃烧性能考核改为更接近实际燃烧条件的热辐射法。 例如,美国要求住宅使用的地毯经辐射板法测得的临界辐射通量要≥0.25W/cm2; 公共设施中使用的地毯,临界辐射通量为≥0.5W/cm2。 日本的地毯均采用火焰法,最大炭化距离要求小于7Omm,平均值小于5Omm。
热辐射法的基本原理是:在规定的温度(180℃)和箱体尺寸下,将燃气热辐射板与水平放置的试件倾斜成30°并面向试件,产生的辐射板沿样本分布的指定辐射通量。 在规定的时间内用点火器点燃试件,火焰熄灭,测定试件损坏的长度,并计算临界辐射通量。 该测试方法的显着特点是:实验在密室中进行,密室温度保持在180℃; 样品始终受到规定的辐射热作用; 试件可放置在试件架上水平放置的试件下方,其衬里材料与实际铺设情况相同。 该测试装置模拟在房间或相邻房间发生大火时建筑物上部被火焰、热空气或两者加热时对地板的热辐射强度。 显然,该装置更接近铺路材料的实际燃烧情况,其实验结果更能反映铺路材料系统的真实燃烧性能。 临界辐射通量为评估地板覆盖物系统暴露于火焰时的燃烧性能提供了基础。 测得的临界辐射通量值越大,铺路材料越难燃烧。
烟度测试方法
根据长期积累的各类火灾信息,对燃烧物质的烟雾和毒性分析,其危害往往比燃烧时产生的火焰和热量更严重,是导致人类死亡的主要原因。 国内外都有进行此类测试的专用仪器和设备,其原理大多是基于光透射法。 烟密度是通过透光率和时间曲线来测量的,可以得出多种参数,包括光密度、最大烟密度、平均烟率和透光率,从最大到75%(比光密度)需要时间,以便对阻燃纺织材料的烟雾进行更全面的评价。 这些仪器和测试方法经常用于建筑和交通运输领域来研究和选择阻燃材料。
闪点和自燃点测定以及着火温度测定
闪点是指当周围空气的最低初始温度时,物质受热分解释放出可燃气体,仅能被外部微小火焰点燃的温度。 自燃点是指材料加热到一定温度,无需外界火源点燃,而自身爆炸或燃烧时周围空气的最低初始温度。 上述各种测量用于各类织物在热或火焰作用下的燃烧性能,作为评估火灾风险的一个因素。 另外,织物燃烧气体毒性分析的研究(近年来也比较重视)可用红外仪器、气相色谱仪和质谱仪分析。
F跛脚阻燃整理热分析
当织物按一定的温度程序在加热或冷却时常常会发生一系列的物理或化学变化。 热分析技术是研究或确定当这些变化发生时,材料的质量或能量随温度(或时间)的变化而变化。 热分析技术有多种,其中热解重量分析(TGA)和差示扫描量热法(DSC)常用于阻燃剂测试。 利用热解重量分析(TGA)可以测定纤维热失重的变化,与织物的阻燃效果相对可比,具有定量的概念。 差示扫描量热 DSC 可以分析纤维分解温度的变化,表明阻燃前后裂解模式的变化。 色谱-质谱联用技术还可用于热分析技术,研究纤维等的热裂解产物。
锥形量热计
锥形量热仪是1980世纪XNUMX年代初发展起来的一种新型燃烧测试装置。 它可以模拟真实燃烧过程中的各种参数。 主要用于测量材料燃烧时放热的速率。 研究表明,热释放率(HRR),即材料燃烧时单位时间内释放的热量,是表征材料在火灾中燃烧风险的最重要的火灾参数。 因此,近年来出现了各种测量材料放热率的仪器和方法。 锥形量热仪利用耗氧原理来测量材料燃烧过程中放热的速率。 该方法现已取代传统的基于能量平衡的放热率测试方法,广泛应用于各种放热率测试仪器和方法中。 此外,还可以测量材料燃烧时单位面积的放热量、样品着火时间、质量损失率、烟密度、有效燃烧热、有害气体含量等参数。 这些参数对于评估阻燃剂或阻燃系统的性能非常重要,因为在实际火灾情况下,受害者不仅会被火焰发出的热量烧焦,还会被火焰产生的大量烟雾窒息而死。聚合物等材料的燃烧分解以及其他危险。
简单的测试方法
为了方便操作,介绍了多种简单的测试方法。 这些方法不需要复杂的设备或条件,成本较低,适合初步观察阻燃效果或一般工厂选择工艺条件时参考或比较,但不能作为标准测试方法,更不能作为测试方法。仲裁的依据。
匹配测试方法
匹配测试方法可以评定织物的阻燃效果或相对比较的阻燃性能。 试验时取约2.5cm×3Ocm的织物,用点燃的火柴,置于条状试样下,燃烧直至火柴燃尽(或规定5-12s),观察燃烧情况或阻燃效果。 有时可规定试件燃烧时间不超过5s为合格,超过中线或阴持续15s以上为不合格(也可规定其他指标)。 匹配规范可以自行指定或参考标准方法。 该方法接近垂直测试方法。
打火机测试方法
试件尺寸可根据试验需要,热源采用较轻的,时间一般为5s,热源可放置在与应用条件相似的部位。 火扑灭后,观察火焰蔓延状态,蔓延不严重为合格。
乙醇燃烧试验方法
热源为0.3mL无水乙醇,置于小燃烧杯中(瓶盖也可),测试可采用垂直法(5cm×3Ocm)、水平法(20cm×25cm)或45°倾斜法(5cm×l5cm),乙醇与织物距离2.5cm,可根据要求确定测量指标,如木炭长度、燃烧面积、续燃时间、阴燃时间和燃烧物渣情况等。可根据要求确定木炭长度、燃烧面积、更新时间、负燃烧时间、燃烧物残留情况等。
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