近年来,各种民用、装饰用纤维及其制品快速普及,由于90%以上的纺织制品都具有易燃性,因纺织品燃烧造成的火灾也在不断发生,造成了诸多不必要的损失,这就使得阻燃纺织品正成为纺织行业发展的一个新趋势。
我们经常提到的“阻燃性能”并不是说纺织品在与火焰接触时不燃烧,而是尽量降低纺织品的可燃性,包括离开火焰后的自熄能力以及杜绝阴燃,这样可以减缓火势的蔓延速度,不会形成大面积的燃烧现象。
常见纺织品阻燃的检测方法有垂直燃烧法、45°燃烧法、水平燃烧法、香烟及小火焰燃烧等。
1、垂直燃烧法:主要用于服装纺织品、窗帘等织物的阻燃检测。这种方法需要在垂直燃烧实验箱中进行,规定被测样品要垂直放置(被测样品的长度方向与水平线垂直),燃烧源在被测样品的下方引燃,被测样品的点燃时间、续燃时间、阴燃时间、火焰蔓延速度、炭化长度(损毁长度)、炭化面积(损毁面积)等与阻燃性能有关的指标。
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垂直燃烧法常见检测标准:
GB/T5455纺织品燃烧性能试验;
GB/T8745纺织品燃烧性能垂直方向损毁长度、阻燃和续燃时间的测定;
16CFR1615/1616儿童睡衣可燃性测试。
2、45°燃烧法:该种检测方法规定被测样品45°倾斜放置(被测样品的长度方向与水平线成45°角),测量被测样品向上燃烧一定距离所需的时间、或测量被测样品燃烧后的续燃、阴燃时间、火焰蔓延速度、炭化长度、炭化面积或测量被测样品燃烧至被测样品下端一定距离处需要接触火焰的次数等与阻燃性能有关的指标。
45°燃烧法常见检测标准:
GB/T14644纺织品燃烧性能45°方向燃烧速率的测定;
ASTMD1230服装纺织品可燃性的标准试验方法;
16CFRPART1610服用纺织品可燃性测试标准;
CAN/CGSB-4.2No.27.5加拿大纺织品45°火焰燃烧性能。
3、限氧指数法
限氧指数法是目前广泛使用的纺织品燃烧性能测试方法,它是指在规定的实验条件下,在氧、氮混合气体中,材料刚好能保持燃烧状态所需 低氧浓度,用LOI表示,LOI为氧所占混合气体的体积百分数。GB/T5454-1997规定了纺织品燃烧性能试验氧指数法,将试样夹于试样夹上垂直于燃烧筒内,在向上流动的氧氮气流中,点燃试样上端,观察其燃烧特性,并与规定的极限值比较其续燃时间或损毁长度。通过在不同氧浓度中一系列试样的试验,可以测得维持燃烧时氧气百分含量表示的 低氧浓度值,受试试样中要有40%-60%超过规定的续燃和阴燃时间或损毁长度。
4、表面燃烧实验法
这种方法是测定试样表面的燃烧蔓延程度的方法,适用于厚实纺织品。以铺地纺织品燃烧性能测试 为例,国外对铺地材料燃烧性能的测试开始均采用水平法,如美国易燃织物法令要求用水平烟蒂法和乌洛 托品法考核;英国用热金属螺帽法。乌洛托品法是在一定大小试样的中心放一块直径为6-6.5mm的乌洛托品片剂,用火源点燃片剂,试样随之燃烧,待火焰熄灭后,测量火焰熄灭处到片剂中心的 大距离,用来考核试样的燃烧性能。热金属螺帽法是将不锈钢螺母在炉子中加热到灼热,放在样品室中的试样表面,试样燃烧熄灭后,测量火焰熄灭处到螺母中心的距离和着火时间,以此考核样品的燃烧性能。由于这类水平方式的燃烧条件不够剧烈,很多地毯不经阻燃也能达到要求,燃烧性能评定改为接近实际燃烧条件的热辐射法。如美国要求住宅使用的地毯用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,临界辐射通量要≥0.5W/cm2。日本对地毯采用的是上接焰法,要求炭化距离大值小于7Omm,平均值小于5Omm。
热辐射法的基本原理是:在规定温度(180℃)和尺寸的箱体中,以燃气为燃料的热辐射板与水平放置的试样倾斜成30°并面向试样,辐射板产生的规定辐射通量沿试样分布。在规定的时间下用引火器点燃试样,火焰熄灭后测定试样的损毁长度,并计算临界辐射通量。这种试验方法的显著特点是:实验在箱体内进行且箱体温度保持180℃;试样始终受到规定的辐射热作用;试样夹上水平放置的试样下可放与实际铺设条件相同的底衬材料。这种试验装置模拟了室内或邻室发生大火时产生的火焰、热气或者两者作用使建筑物上部受热后辐射到地板的热辐射强度。显然这种装置更接近铺地材料的实际燃烧条件,其实验结果更能反映铺地材料系统真实的燃烧性能。临界辐射通量为评价铺地材料系统暴露于火焰时的燃烧性能提供了依据。测得的临界辐射通量值越大,说明铺地材料愈难燃烧。