織物阻燃性能檢測(cè)方法簡(jiǎn)介

1、織物阻燃性能測(cè)試方法簡(jiǎn)介與效果評(píng)價(jià),演講人 蔣臻,幾乎所有織物都是可燃的，在聽(tīng)過(guò)各種關(guān)于織物著火引起火災(zāi)的報(bào)道之后，人們逐漸開(kāi)始重視織物的阻燃性能，各種阻燃織物也就應(yīng)運(yùn)而生。阻燃織物與普通織物的不同之處在于會(huì)不同程度的降低紡織材料的燃燒速度并且離開(kāi)火源后能夠迅速停止燃燒，可以減少由于紡織品引起的火災(zāi)事故，避免不必要的損失。,意義,評(píng)定阻燃后織物的阻燃性能是一個(gè)比較復(fù)雜的問(wèn)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：

2、,即著火點(diǎn)的高低，它表明織物著火的難易。另外閃點(diǎn)、自燃點(diǎn)也是?？紤]的因素。,1.阻燃織物的可燃性,織物阻燃性能的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn),評(píng)定織物的燃燒性能存在兩種評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)：,2.阻燃織物的燃燒性,從織物的燃燒速率來(lái)進(jìn)行評(píng)判。即經(jīng)過(guò)阻燃整理的面料按規(guī)定的方法與火焰接觸一定的時(shí)間，然后移去火焰，測(cè)定面料繼續(xù)有焰燃燒的時(shí)間和無(wú)焰燃燒的時(shí)間，以及面料被損毀的程度。,另一種是通過(guò)氧指數(shù)(也稱(chēng)極限氧指數(shù))法來(lái)進(jìn)行評(píng)判：面料燃燒都需要氧氣，氧指數(shù)(LOI)是纖維燃

3、燒所需氧氣的表述，故通過(guò)測(cè)定氧指數(shù)即可判定面料的阻燃性能。,阻燃織物評(píng)價(jià)指標(biāo)：,著火點(diǎn) 有焰燃燒時(shí)間 陰燃時(shí)間 續(xù)燃時(shí)間 損毀長(zhǎng)度 剩炭率 極限氧指數(shù),阻燃性能的評(píng)價(jià),阻燃測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域，三個(gè)最重要國(guó)際機(jī)構(gòu)：? International Organization for Standardization (ISO）? International Electrotechnical（電工） Commission (IEC)

4、? International Maritime（海事） Organization (IMO)American Society for Testing and Materials – ASTMNational Fire Protection Association -NFPA National Institute of Standards and Technology-NIST,阻燃性能測(cè)試方法,織物燃燒性能測(cè)試標(biāo)準(zhǔn),燃燒試驗(yàn)法

5、,主要用來(lái)測(cè)定試樣的燃燒廣度（炭化面積和損毀長(zhǎng)度）、續(xù)燃時(shí)間和陰燃時(shí)間。一定尺寸的試樣，在規(guī)定的燃燒箱里用規(guī)定的火源點(diǎn)燃12s，除去火源后測(cè)定試樣的續(xù)燃時(shí)間和陰燃時(shí)間。陰燃停止后，按規(guī)定的方法測(cè)出損毀長(zhǎng)度。 根據(jù)試樣與火焰的相對(duì)位置，可以分為垂直法、傾斜法和水平法。垂直法可用于測(cè)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(jī)內(nèi)裝飾用布；水平法適用于地毯之類(lèi)的鋪墊織物。,垂直法原理及過(guò)程：

6、 將一定尺寸的試樣垂直置于規(guī)定的燃燒試驗(yàn)箱中，用規(guī)定的火源點(diǎn)燃12s，除去火源后測(cè)定試樣的續(xù)燃時(shí)間和陰燃時(shí)間，陰燃停止后，按規(guī)定的方法測(cè)出損毀長(zhǎng)度。,原理及過(guò)程,傾斜法和水平法原理及過(guò)程與垂直法類(lèi)似。,極限氧指數(shù)法,極限氧指數(shù)法是目前廣泛使用的紡織品燃燒性能測(cè)試方法，它是指在規(guī)定的實(shí)驗(yàn)條件下，在氧、氮混合氣體中，材料剛好能保持燃燒狀態(tài)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?jǐn)?shù)。,將試樣夾于試樣夾上垂直

7、于燃燒筒內(nèi)，在向上流動(dòng)的氧氮?dú)饬髦?，點(diǎn)燃試樣上端，觀察其燃燒特性，并與規(guī)定的極限值比較其續(xù)燃時(shí)間或損毀長(zhǎng)度。通過(guò)在不同氧濃度中一系列試樣的試驗(yàn)，可以測(cè)得維持燃燒時(shí)氧氣百分含量表示的最低氧濃度值。,原理及過(guò)程,判據(jù)：2min，4cm,紡織織物試樣：150mm?50mm,表面燃燒試驗(yàn)法,這種方法是測(cè)定試樣表面的燃燒蔓延程度的方法，適用于厚實(shí)紡織品。以鋪地紡織品燃燒性能測(cè)試為例，國(guó)外對(duì)鋪地材料燃燒性能的測(cè)試開(kāi)始均采用水平法，如美國(guó)易燃織物法令

8、要求用水平煙蒂法和烏洛托品法考核；英國(guó)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(diǎn)燃片劑，試樣隨之燃燒，待火焰熄滅后，測(cè)量火焰熄滅處到片劑中心的最大距離，用來(lái)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(cè)量火焰熄滅處到螺母中心的距離和著火時(shí)間，以此考核樣品的燃燒性能。,熱輻射法,在規(guī)定溫度（180℃）和尺寸的箱體中，以

9、燃?xì)鉃槿剂系臒彷椛浒迮c水平放置的試樣傾斜成30°并面向試樣，輻射板產(chǎn)生的規(guī)定輻射通量沿試樣分布。在規(guī)定的時(shí)間下用引火器點(diǎn)燃試樣，火焰熄滅后測(cè)定試樣的損毀長(zhǎng)度，并計(jì)算臨界輻射通量。,美國(guó)要求住宅使用的地毯用輻射板法測(cè)得的臨界輻射通量要≥0.25W/cm2；公共設(shè)施中使用的地毯，臨界輻射通量要≥0.5W/cm2。測(cè)得的臨界輻射通量值越大，說(shuō)明鋪地材料愈難燃燒。,發(fā)煙性實(shí)驗(yàn)法,原理較多采用光透過(guò)法，通過(guò)煙密度測(cè)出透過(guò)率和時(shí)間曲線(xiàn)可以

10、得出各種參數(shù)，包括光密度、最大煙密度、平均發(fā)煙速度以及透光率，從最大到75%(比光密度)所需要的時(shí)間，從而較全面地評(píng)價(jià)阻燃紡織材料的發(fā)煙性。,NBS煙箱測(cè)試 (NBS Smoke Chamber Test ，ASTM E662 Test Method for Specific Optical Density of Smoke Generated by Solid Materials)NBS煙箱是目前最廣泛應(yīng)用于燃燒材料煙氣釋放量的實(shí)驗(yàn)

11、室設(shè)備?？梢詼y(cè)量樣品在燃燒或輻射狀態(tài)下的煙氣釋放量。,煙密度箱結(jié)構(gòu)示意圖 1-試驗(yàn)箱； 2-箱門(mén)； 3-試樣調(diào)節(jié)桿； 4-排煙開(kāi)關(guān)；

12、5-控制柜； 6-下光窗； 7-定位桿； 8-排煙口； 9-進(jìn)風(fēng)口； 10-光電器件暗盒,煙密度箱內(nèi)支架示意圖1-輻射爐；2-爐支架；3-試樣表4-試樣盒；5-支架；6-燃燒器,樣品：75mm?75mm?1mm

13、測(cè)試：20min，無(wú)焰燃燒或有焰燃燒，獲得煙密度曲線(xiàn) DS = G [ log10 (100/T) + F ] G = V/AL = 132, V – 煙箱體積 ( m3) A – 樣品面積 (m2) L – 通過(guò)煙層的光程 ( m) T –

14、 透光率 F – 校正因子,Dm= 132log 100/Tmin,平均產(chǎn)煙速率 R= Dm /tDm tDm 達(dá)到最大煙密度所需時(shí)間。,閃點(diǎn)和自燃點(diǎn)測(cè)定及點(diǎn)著溫度測(cè)定,閃點(diǎn)指材料受熱分解放出可燃?xì)怏w，并剛剛能被外界小的火焰點(diǎn)著時(shí)周?chē)諝獾淖畹统跏紲囟?。自燃點(diǎn)指材料受熱達(dá)到一定溫度后不用外界點(diǎn)火源點(diǎn)燃，而自行爆炸或燃燒時(shí)周?chē)諝獾淖畹统跏紲囟取?把試樣放入

15、爐內(nèi)試樣盤(pán)內(nèi)，點(diǎn)燃引燃火焰后計(jì)時(shí)，觀察是否著火。如果經(jīng)過(guò)5min仍未著火，則用新的試樣，將爐內(nèi)溫度提高50℃重復(fù)上述試驗(yàn)。如果5min內(nèi)著火，則用新的試樣，將爐溫降低50℃重新試驗(yàn)，確定出最低著火溫度，然后以低于最低著火溫度10℃的爐溫重新開(kāi)始試驗(yàn)。每次降低10℃，直至測(cè)出在15min內(nèi)不能著火的溫度為止。把觀察到的織物著火時(shí)爐內(nèi)熱電偶指示的最低空氣溫度定為它的閃點(diǎn)。,方法與測(cè)定材料閃點(diǎn)相同, 所不同的是不采用引燃火焰，把材料燃燒時(shí)爐內(nèi)

16、熱電偶指示的最低空氣溫度作為它的自燃點(diǎn)。,閃點(diǎn)測(cè)試方法,自燃點(diǎn)測(cè)試方法,阻燃整理熱分析,阻燃測(cè)試中常用的熱分析方法有熱解重量分析法（TGA）和差示掃描量熱（DSC）。,利用熱解重量分析法（TGA）可以測(cè)定纖維的熱失重變 化情況，它對(duì)織物阻燃效果可相對(duì)比較，且有一個(gè)數(shù)量 的概念。 差示掃描量熱法（DSC）可以分析纖維的分解溫度變化， 反映阻燃前后裂解方式的改變。,在熱分析技術(shù)中還可以利用色譜-質(zhì)譜

17、聯(lián)用，研究纖維的熱裂解產(chǎn)物等。,TGA 701 熱解重量分析儀,DSC 1 差式掃描量熱分析儀,錐形量熱計(jì)法,錐形量熱計(jì)是上世紀(jì)80年代初開(kāi)始發(fā)展起來(lái)的一種新型燃燒測(cè)試裝置。它能模擬真實(shí)燃燒時(shí)的各種參數(shù)，采用氧消耗原理測(cè)量材料燃燒時(shí)的釋熱速率，此法目前己取代傳統(tǒng)的建立在能量平衡基礎(chǔ)上的釋熱速率的測(cè)試方法，被廣泛應(yīng)用于各種放熱速率測(cè)試儀器及方法中。此外，它可以測(cè)量材料燃燒時(shí)的單位面積熱釋放速率，樣品點(diǎn)燃時(shí)間、質(zhì)量損失速率、煙密度、有效燃燒

18、熱、有害氣體含量等參數(shù)。,錐形量熱儀,采用氧消耗原理。所謂氧耗原理是指，物質(zhì)完全燃燒時(shí)每消耗單位質(zhì)量的氧會(huì)產(chǎn)生基本上相同的熱量，即氧耗燃燒熱( E ) 基本相同，所以，在實(shí)際測(cè)試中，測(cè)定出燃燒體系中氧氣的變化，就可換算出材料的燃燒放熱。,測(cè)試原理,王國(guó)慶等《錐形量熱儀的工作原理及應(yīng)用》,簡(jiǎn)易測(cè)試法,火柴測(cè)試法 可評(píng)定織物阻燃效果或相對(duì)比較阻燃性能。試驗(yàn)時(shí)取約2.5cm*30cm織物一條，用點(diǎn)燃的火柴，放在條狀試樣下面，燃燒至火柴燒完（

19、或規(guī)定5-12s），觀察燃燒情況或阻燃效果。,打火機(jī)試驗(yàn)法 試樣大小可根據(jù)試驗(yàn)需要，熱源采用打火機(jī)，時(shí)間一般為5s，熱源放置部位可與應(yīng)用條件相似?；鹣绾螅^察火焰蔓延狀態(tài)，蔓延不嚴(yán)重即為合格。,乙醇燃燒試驗(yàn)法 熱源為0.3mL無(wú)水乙醇，放入小燃燒杯內(nèi)（瓶蓋也可），試驗(yàn)可用垂直法 （5cm×30cm）、水平法（20cm×25cm）或45°傾斜法（5cm×15cm），乙醇和織物距離2.5cm，測(cè)