紡織品(pin)織物(wu)阻(zu)燃性(xing)能(neng)的(de)檢(jian)測(ce)方法解(jie)析(xi)
    評定阻(zu)燃後(hou)織物(wu)的(de)可(ke)燃性(xing)是(shi)壹個(ge)比(bi)較復(fu)雜(za)的(de)問題(ti)，影(ying)響(xiang)因素(su)很多(duo)，如(ru)織物(wu)吸(xi)濕(shi)率、重(zhong)量(liang)等(deng)，但主要(yao)從兩方面(mian)加(jia)以(yi)考慮(lv)：壹(yi)是(shi)點火(huo)性，即(ji)著(zhe)火(huo)點的(de)高低，表(biao)示織物(wu)起(qi)火的(de)難易(yi)；另(ling)壹是(shi)燃燒(shao)性(xing)能(neng)，即(ji)在特(te)定條件下(xia)，沿著(zhe)樣品(pin)燃燒(shao)的(de)速(su)率。縱(zong)觀(guan)各(ge)國阻(zu)燃測(ce)試(shi)方(fang)法，雖(sui)然各(ge)不相(xiang)同(tong)，但又存(cun)在著(zhe)內(nei)在。北(bei)京鑫生(sheng)卓銳(rui)科(ke)技有限(xian)公(gong)司技術部劉工(gong)指(zhi)出，從(cong)被(bei)測(ce)試(shi)樣所處(chu)的(de)環(huan)境(jing)來(lai)看，氧(yang)指(zhi)數法有其(qi)*之處(chu)，而從(cong)被(bei)測(ce)試(shi)樣所處(chu)的(de)位(wei)置(zhi)看(kan)又(you)大(da)體(ti)上可分(fen)為(wei)垂(chui)直向、45°方(fang)向(xiang)和(he)水(shui)平(ping)方(fang)向(xiang)三(san)大(da)類。
1.燃燒(shao)實(shi)驗(yan)法
燃燒(shao)實(shi)驗(yan)法，主要(yao)用來(lai)測定試(shi)樣的(de)燃燒(shao)廣度（炭化面積和(he)損(sun)毀長度）、續燃時(shi)間(jian)和(he)陰(yin)燃時(shi)間(jian)。壹定尺寸的(de)試(shi)樣，在規(gui)定的(de)燃燒(shao)箱(xiang)裏用規(gui)定的(de)火(huo)源(yuan)點燃12s，除(chu)去(qu)火源(yuan)後(hou)測定試(shi)樣的(de)續(xu)燃時(shi)間(jian)和(he)陰(yin)燃時(shi)間(jian)。陰(yin)燃停止後(hou)，按規(gui)定的(de)方(fang)法測(ce)出損(sun)毀長度。根據(ju)試(shi)樣與火焰(yan)的(de)相(xiang)對位置，可以(yi)分(fen)為(wei)垂(chui)直法、傾(qing)斜(xie)法和(he)水(shui)平(ping)法。垂(chui)直法是(shi)目(mu)前為普遍的(de)測(ce)定方法。這類實(shi)驗比(bi)45°方向、水(shui)平(ping)方(fang)向(xiang)燃燒(shao)更(geng)為(wei)劇(ju)烈(lie)。垂(chui)直燃燒(shao)實(shi)驗(yan)又(you)分(fen)垂(chui)直損(sun)毀長度法，垂(chui)直向火(huo)焰(yan)蔓延(yan)性(xing)能(neng)測定法、垂(chui)直向試(shi)樣易(yi)點燃性(xing)測(ce)定法和(he)表面(mian)燃燒(shao)性(xing)能(neng)測定法。
北(bei)京鑫生(sheng)卓銳(rui)科(ke)技有限(xian)公(gong)司技術部劉工(gong)指(zhi)出，GB/T5456-1997規(gui)定了紡織品(pin)燃燒(shao)性(xing)能(neng)垂(chui)直方向(xiang)試(shi)樣火(huo)焰(yan)蔓延(yan)性(xing)能(neng)的(de)測(ce)定，該法用規(gui)定的(de)點火(huo)器(qi)所產(chan)生的(de)規(gui)定點火(huo)火焰(yan)，按規(gui)定點火(huo)時間(jian)對垂(chui)直向紡織試(shi)樣點火(huo)，測定火焰(yan)在試(shi)樣上蔓延(yan)至(zhi)標(biao)記線(xian)（規定距離(li)）所用的(de)時(shi)間(jian)（以(yi)秒(miao)計(ji)）。亦(yi)可(ke)同(tong)時觀察(cha)、測定和(he)記錄試(shi)樣的(de)其(qi)他有關火(huo)焰(yan)蔓延(yan)的(de)性(xing)能(neng)[1]。GB8746-88規定了紡織織物(wu)燃燒(shao)性(xing)能(neng)垂(chui)直向試(shi)樣易(yi)點燃性(xing)的(de)測(ce)定，該法用規(gui)定點火(huo)器(qi)產生(sheng)的(de)規(gui)定火焰(yan)，對垂(chui)直向紡織試(shi)樣點火(huo)，測量(liang)織物(wu)點燃所需(xu)要的(de)時(shi)間(jian)。GB8745-88規(gui)定了紡織織物(wu)表(biao)面燃燒(shao)性(xing)能(neng)的(de)測(ce)定，在規(gui)定的(de)試(shi)驗(yan)條件下(xia)，在接(jie)近項(xiang)部處(chu)點燃支(zhi)承(cheng)於(yu)垂(chui)直板上的(de)幹(gan)燥試(shi)樣的(de)起(qi)毛(mao)表(biao)面(mian)，測定火焰(yan)在織物(wu)表(biao)面向下蔓延(yan)至(zhi)標(biao)記線(xian)的(de)時(shi)間(jian)[3]。垂(chui)直法可(ke)用於(yu)測(ce)定服裝織物(wu)、裝飾織物(wu)、帳篷(peng)織物(wu)等(deng)的(de)阻(zu)燃性(xing)能(neng)；傾斜法適(shi)用於(yu)飛(fei)機(ji)內(nei)裝飾用布(bu)；水(shui)平(ping)法適(shi)用於(yu)地(di)毯(tan)之類的(de)鋪(pu)墊織物(wu)。
2.限(xian)氧(yang)指(zhi)數法
限(xian)氧(yang)指(zhi)數法是(shi)目(mu)前廣泛使用的(de)紡織品(pin)燃燒(shao)性(xing)能(neng)測試(shi)方(fang)法，它是(shi)指(zhi)在規(gui)定的(de)實(shi)驗(yan)條件下(xia)，在氧(yang)、氮混合氣體(ti)中，材料剛(gang)好能(neng)保持(chi)燃燒(shao)狀(zhuang)態所需(xu)低氧(yang)濃度，用LOI表(biao)示(shi)，LOI為氧(yang)所占(zhan)混合氣體(ti)的(de)體(ti)積百(bai)分(fen)數。北(bei)京鑫生(sheng)卓銳(rui)科(ke)技有限(xian)公(gong)司技術部劉工(gong)指(zhi)出，GB/T5454-1997規(gui)定了紡織品(pin)燃燒(shao)性(xing)能(neng)試(shi)驗(yan)氧指(zhi)數法，將(jiang)試(shi)樣夾於(yu)試(shi)樣夾上垂(chui)直於(yu)燃燒(shao)筒(tong)內(nei)，在向(xiang)上流動(dong)的(de)氧(yang)氮氣流(liu)中，點燃試(shi)樣上端，觀(guan)察(cha)其(qi)燃燒(shao)特(te)性，並(bing)與規定的(de)極(ji)限(xian)值(zhi)比(bi)較其(qi)續燃時(shi)間(jian)或(huo)損(sun)毀長度。通過(guo)在不(bu)同(tong)氧濃度中壹(yi)系(xi)列試(shi)樣的(de)試(shi)驗(yan)，可以(yi)測(ce)得(de)維(wei)持(chi)燃燒(shao)時(shi)氧(yang)氣(qi)百(bai)分(fen)含量(liang)表示的(de)低氧(yang)濃度值，受(shou)試(shi)試(shi)樣中(zhong)要有40%-60%超過(guo)規定的(de)續(xu)燃和(he)陰(yin)燃時(shi)間(jian)或(huo)損(sun)毀長度。
3.表面(mian)燃燒(shao)實(shi)驗(yan)法
這種(zhong)方(fang)法是(shi)測(ce)定試(shi)樣表(biao)面的(de)燃燒(shao)蔓延(yan)程度的(de)方(fang)法，適(shi)用於(yu)厚實(shi)紡織品(pin)。以(yi)鋪(pu)地(di)紡織品(pin)燃燒(shao)性(xing)能(neng)測試(shi) 為(wei)例，國外對鋪地(di)材料燃燒(shao)性(xing)能(neng)的(de)測(ce)試(shi)開(kai)始(shi)均(jun)采用水(shui) 平(ping)法，如(ru)易(yi)燃織物(wu)法令要求(qiu)用水(shui)平(ping)煙(yan)蒂法和(he)烏洛(luo) 托品法考核；英(ying)國用熱金屬(shu)螺帽法。烏(wu)洛(luo)托品法是(shi)在 壹(yi)定大(da)小試(shi)樣的(de)中(zhong)心放(fang)壹(yi)塊直徑為(wei)6-6.5mm的(de)烏(wu)洛(luo) 托品片劑(ji)，用火(huo)源(yuan)點燃片劑(ji)，試(shi)樣隨(sui)之燃燒(shao)，待(dai)火(huo)焰(yan)熄(xi)滅(mie)後(hou)，測量火(huo)焰(yan)熄(xi)滅(mie)處(chu)到片劑(ji)中心的(de)大(da)距離(li)，用來(lai)考核試(shi)樣的(de)燃燒(shao)性(xing)能(neng)。熱金屬(shu)螺帽法是(shi)將(jiang)不銹鋼(gang)螺母(mu)在爐(lu)子(zi)中(zhong)加(jia)熱到灼(zhuo)熱，放(fang)在樣品(pin)室(shi)中(zhong)的(de)試(shi)樣表(biao)面，試(shi)樣燃燒(shao)熄(xi)滅(mie)後(hou)，測量火(huo)焰(yan)熄(xi)滅(mie)處(chu)到螺母(mu)中心的(de)距(ju)離(li)和(he)著火(huo)時間，以(yi)此(ci)考核樣品(pin)的(de)燃燒(shao)性(xing)能(neng)。由(you)於(yu)這類水(shui)平(ping)方(fang)式的(de)燃燒(shao)條件不(bu)夠(gou)劇(ju)烈(lie)，很多(duo)地(di)毯(tan)不(bu)經阻(zu)燃也能(neng)達到(dao)要(yao)求(qiu)，所以(yi)燃燒(shao)性(xing)能(neng)評定改(gai)為(wei)接近實(shi)際燃燒(shao)條件的(de)熱輻射法。如(ru)要(yao)求(qiu)住宅使用的(de)地(di)毯(tan)用輻(fu)射板法測(ce)得(de)的(de)臨(lin)界(jie)輻射通量(liang)要≥0.25W/cm2；公(gong)共(gong)設施(shi)中(zhong)使用的(de)地(di)毯(tan)，臨(lin)界(jie)輻射通量(liang)要≥0.5W/cm2。日本(ben)對地(di)毯(tan)采用的(de)是(shi)上接焰(yan)法，要(yao)求(qiu)炭化距離(li)大(da)值小於(yu)70mm，平(ping)均(jun)值(zhi)小於(yu)50mm。
熱輻射法的(de)基(ji)本(ben)原(yuan)理(li)是：北京鑫生(sheng)卓銳(rui)科(ke)技有限(xian)公(gong)司技術部劉工(gong)表(biao)示(shi)，在規(gui)定溫度（180℃）和(he)尺寸(cun)的(de)箱(xiang)體(ti)中，以(yi)燃氣(qi)為(wei)燃料的(de)熱輻射板與水(shui)平(ping)放(fang)置(zhi)的(de)試(shi)樣傾(qing)斜成(cheng)30°並面(mian)向試(shi)樣，輻(fu)射板產(chan)生的(de)規(gui)定輻射通量(liang)沿試(shi)樣分(fen)布(bu)。在規(gui)定的(de)時(shi)間(jian)下(xia)用引(yin)火(huo)器(qi)點燃試(shi)樣，火(huo)焰(yan)熄(xi)滅(mie)後(hou)測定試(shi)樣的(de)損(sun)毀長度，並計(ji)算(suan)臨(lin)界(jie)輻射通量(liang)。這種(zhong)試(shi)驗(yan)方法的(de)顯(xian)著(zhu)特(te)點是(shi)：實驗(yan)在箱(xiang)體(ti)內(nei)進(jin)行且箱(xiang)體(ti)溫度保持(chi)180℃；試(shi)樣始(shi)終(zhong)受(shou)到規(gui)定的(de)輻(fu)射熱作用；試(shi)樣夾上水(shui)平(ping)放(fang)置(zhi)的(de)試(shi)樣下(xia)可放(fang)與實際(ji)鋪(pu)設條件相(xiang)同的(de)底(di)襯(chen)材料。這種(zhong)試(shi)驗(yan)裝置模擬了室(shi)內(nei)或(huo)鄰(lin)室(shi)發生(sheng)大(da)火時產(chan)生的(de)火(huo)焰(yan)、熱氣或(huo)者兩者同時(shi)作(zuo)用使建(jian)築(zhu)物(wu)上部受(shou)熱後輻(fu)射到地(di)板(ban)的(de)熱輻射強(qiang)度。顯(xian)然這種(zhong)裝置更接近鋪(pu)地(di)材料的(de)實(shi)際(ji)燃燒(shao)條件，其(qi)實驗(yan)結果(guo)更能(neng)反映(ying)鋪(pu)地(di)材料系(xi)統真實(shi)的(de)燃燒(shao)性(xing)能(neng)。臨界(jie)輻射通量(liang)為評價(jia)鋪地(di)材料系(xi)統暴露(lu)於(yu)火(huo)焰(yan)時(shi)的(de)燃燒(shao)性(xing)能(neng)提(ti)供了依(yi)據(ju)。測得的(de)臨(lin)界(jie)輻射通量(liang)值越(yue)大(da)，說明鋪(pu)地(di)材料愈(yu)難燃燒(shao)。
4.發煙(yan)性試(shi)驗(yan)法
根(gen)據(ju)長期積累的(de)各(ge)類火(huo)災資料，分(fen)析(xi)燃燒(shao)物(wu)的(de)煙(yan)霧(wu)和(he)毒(du)性(xing)，其(qi)危害(hai)性常(chang)比(bi)燃燒(shao)時(shi)產(chan)生(sheng)的(de)火(huo)焰(yan)和(he)熱量更(geng)為(wei)嚴重，是導致(zhi)人(ren)類死(si)亡的(de)主要(yao)原因(yin)。北京鑫生(sheng)卓銳(rui)科(ke)技有限(xian)公(gong)司技術部劉工(gong)指(zhi)出，都(dou)有該類儀(yi)器(qi)設備(bei)進行測試(shi)，原(yuan)理較多(duo)采用光(guang)透過(guo)法。通(tong)過(guo)煙密度測出透過(guo)率和(he)時間(jian)曲線(xian)可以(yi)得(de)出各(ge)種(zhong)參(can)數，包(bao)括光(guang)密度、大(da)煙密度、平(ping)均(jun)發煙(yan)速(su)度以(yi)及透光率，從(cong)大(da)到75%（比(bi)光密度）所需(xu)要的(de)時(shi)間(jian)，從(cong)而較全面地(di)評價(jia)阻(zu)燃紡織材料的(de)發煙(yan)性。建(jian)築(zhu)行業和(he)交通(tong)運輸部門(men)常(chang)應用該(gai)類儀(yi)器(qi)及測(ce)試(shi)方(fang)法以(yi)研(yan)究(jiu)和(he)選用阻(zu)燃材料。
5.閃(shan)點和(he)自燃點測(ce)定及點著(zhe)溫度測定
閃點指(zhi)材料受(shou)熱分(fen)解(jie)放(fang)出可(ke)燃氣(qi)體(ti)，並剛(gang)剛(gang)能(neng)被(bei)外界(jie)小的(de)火(huo)焰(yan)點著(zhe)時周(zhou)圍(wei)空(kong)氣的(de)低初(chu)始(shi)溫(wen)度。自燃點指(zhi)材料受(shou)熱達到(dao)壹(yi)定溫度後不(bu)用外界(jie)點火(huo)源點燃，而自(zi)行(xing)爆炸(zha)或(huo)燃燒(shao)時(shi)周(zhou)圍(wei)空(kong)氣的(de)低初(chu)始(shi)溫(wen)度。以(yi)上各(ge)種(zhong)測(ce)定用於(yu)各(ge)類織物(wu)在熱或(huo)火(huo)焰(yan)作(zuo)用下(xia)的(de)燃燒(shao)性(xing)能(neng)，作為評價(jia)火災(zai)危險性的(de)壹(yi)個(ge)因(yin)素(su)。另(ling)外，對織物(wu)燃燒(shao)氣(qi)體(ti)毒(du)性(xing)的(de)分(fen)析(xi)研究(jiu)（近年(nian)來(lai)也比(bi)較重(zhong)視(shi)）可用紅(hong)外儀、氣相(xiang)色譜儀(yi)和(he)質譜(pu)儀等(deng)進行(xing)分(fen)析(xi)，國外時有報(bao)道。
6.阻(zu)燃整理熱分(fen)析(xi)
當織物(wu)按壹(yi)定溫度程序在受(shou)熱或(huo)冷卻(que)時(shi)常(chang)發生(sheng)壹系列(lie)的(de)物(wu)理(li)或(huo)化學(xue)變化。熱分(fen)析(xi)技術是研(yan)究(jiu)或(huo)測(ce)定當發生(sheng)這些變(bian)化時，物(wu)質(zhi)的(de)質(zhi)量(liang)或(huo)能(neng)量隨溫度（或(huo)時(shi)間(jian)）變化的(de)函(han)數關(guan)系(xi)。熱分(fen)析(xi)技術內(nei)容較多(duo)，阻(zu)燃測(ce)試(shi)中(zhong)常(chang)用的(de)是(shi)熱解重(zhong)量(liang)分(fen)析(xi)法（TGA）和(he)差示(shi)掃(sao)描(miao)量熱（DSC）。利(li)用熱解重(zhong)量(liang)分(fen)析(xi)法（TGA）可(ke)以(yi)測(ce)定纖(xian)維的(de)熱失重(zhong)變(bian)化情況(kuang)，它對織物(wu)阻(zu)燃效(xiao)果(guo)可相(xiang)對比(bi)較，且(qie)有壹個(ge)數量(liang)的(de)概念。北(bei)京鑫生(sheng)卓銳(rui)科(ke)技有限(xian)公(gong)司技術部劉工(gong)指(zhi)出，差示(shi)掃(sao)描(miao)量熱DSC可以(yi)分(fen)析(xi)纖(xian)維的(de)分(fen)解(jie)溫度變化，表明(ming)阻(zu)燃前(qian)後(hou)裂(lie)解方(fang)式改(gai)變(bian)。在熱分(fen)析(xi)技術中還(hai)可(ke)以(yi)利(li)用色譜-質(zhi)譜聯(lian)用，研(yan)究(jiu)纖(xian)維的(de)熱裂(lie)解產(chan)物(wu)等(deng)。
7.錐形量(liang)熱計(ji)
北(bei)京鑫生(sheng)卓銳(rui)科(ke)技有限(xian)公(gong)司技術部劉工(gong)指(zhi)出，錐形量(liang)熱計(ji)是(shi)上世紀(ji)80年(nian)代(dai)初(chu)開始(shi)發展(zhan)起來(lai)的(de)壹(yi)種(zhong)新(xin)型(xing)燃燒(shao)測(ce)試(shi)裝置。它能(neng)模擬真實(shi)燃燒(shao)時(shi)的(de)各(ge)種(zhong)參(can)數。它主要(yao)用來(lai)測量(liang)材料燃燒(shao)時(shi)的(de)熱釋放(fang)速(su)率。研(yan)究(jiu)表(biao)明，材料燃燒(shao)時(shi)的(de)熱釋放(fang)速(su)率（Heat Release Rate），即(ji)單位時(shi)間內(nei)材料燃燒(shao)放(fang)出的(de)熱量，是(shi)表(biao)征材料在火(huo)災(zai)中的(de)燃燒(shao)危(wei)險(xian)性(xing)的(de)重(zhong)要(yao)的(de)火(huo)情參(can)數。因(yin)此(ci)，近年(nian)來(lai)各(ge)種(zhong)用於(yu)測(ce)量材料熱釋放(fang)速(su)率的(de)儀(yi)器(qi)和(he)方法不(bu)斷(duan)湧現(xian)。錐形量(liang)熱儀采用氧(yang)消(xiao)耗(hao)原(yuan)理(li)測量材料燃燒(shao)時(shi)的(de)釋熱速(su)率，此(ci)法目(mu)前(qian)己取代(dai)的(de)建(jian)立(li)在能(neng)量平(ping)衡(heng)基(ji)礎(chu)上的(de)釋熱速(su)率的(de)測(ce)試(shi)方(fang)法，被(bei)廣泛應(ying)用於(yu)各(ge)種(zhong)放(fang)熱速(su)率測(ce)試(shi)儀(yi)器(qi)及方(fang)法中(zhong)。此(ci)外，它可(ke)以(yi)測(ce)量(liang)材料燃燒(shao)時(shi)的(de)單位面(mian)積熱釋放(fang)速(su)率，樣品(pin)點燃時(shi)間(jian)、質量(liang)損(sun)失速(su)率、煙(yan)密度、有效燃燒(shao)熱、有害氣(qi)體(ti)含量(liang)等(deng)參(can)數。這些參(can)數對於(yu)評價(jia)壹個(ge)阻(zu)燃劑(ji)或(huo)阻(zu)燃體(ti)系的(de)性(xing)能(neng)方面具有重要(yao)的(de)意(yi)義(yi)，因(yin)為(wei)在實(shi)際(ji)的(de)火(huo)情中(zhong)，受(shou)害者不但受(shou)到火(huo)焰(yan)發出的(de)熱量的(de)灼(zhuo)燒(shao)，而且(qie)受(shou)到聚(ju)合物(wu)等(deng)材料燃燒(shao)分(fen)解(jie)生成大(da)量煙氣(qi)的(de)窒息等(deng)危害(hai)。