纖維織物阻燃測試方法和標準課件

纖維織物阻燃檢測方法和標準凱賽生物生物基聚酰胺紡織應(yīng)用開發(fā)2017年12月5

日陳樹沅纖維織物阻燃檢測方法和標準凱賽生物生物基聚酰胺紡織應(yīng)用開發(fā)陳背景介紹燃燒及阻燃機理如何實現(xiàn)纖維織物阻燃效果纖維織物阻燃測試及評價標準市場上纖維織物阻燃開發(fā)背景介紹燃燒及阻燃機理如何實現(xiàn)纖維織物阻燃效果纖維織物阻燃測1.1

背景介紹1994年遼寧歌舞廳因墻上織物著火引起400多人死傷，克拉瑪依幕布燃燒造成近500多人死傷

據(jù)歐洲阻燃劑協(xié)會調(diào)查表明,每年約有5000多人喪命于因紡織品燃燒造成的火災(zāi)根據(jù)纖維的極限氧指數(shù)(LOI)值，合成纖維可分為五個等級常規(guī)合成纖維極限氧指數(shù)(LOI)值纖維棉花人造纖維醋酸纖維PAN聚酯尼龍蠶絲羊毛LOI18.019.017.018.523.522.023.024.021242730易燃可燃阻燃難燃不燃1.1背景介紹1994年遼寧歌舞廳因墻上織物著火引起402.1

燃燒及阻燃機理聚合物燃燒過程加熱升溫熱分解著火持續(xù)燃燒燃燒停止外部熱源作用下溫度上升產(chǎn)生可燃性氣體和其他分解物：①可燃氣體②不燃氣體③液體產(chǎn)物④固體產(chǎn)物⑤煙氣當產(chǎn)生的可燃性氣體濃度增大到燃燒極限，并被加熱到點燃溫度，聚合物開始燃燒聚合物的燃燒凈熱，即聚合物燃燒熱與相鄰聚合物加熱到燃燒狀態(tài)所需的能量之差≥0時，聚合物持續(xù)燃燒當聚合物燃燒進行燃燒凈熱為負值時，在點火源離開后會停止燃燒2.1燃燒及阻燃機理聚合物燃燒過程加熱升溫熱分解著火持續(xù)2.2

燃燒及阻燃機理阻燃機理：是指降低材料在火焰中的可燃性，減緩火焰蔓延速度，當火焰移去后材料能很快自熄，減少燃燒。從阻燃過程看，要達到阻燃目的，必須切斷由可燃物、熱和氧氣三要素構(gòu)成的燃燒循環(huán)1)覆蓋層機理：阻燃劑受熱后，在纖維材料表面熔融形成玻璃狀覆蓋層，成為凝聚相和火焰之間的一個屏障，這樣既可隔絕氧氣，又可阻止可燃性氣體的擴散，還可阻擋熱傳導和熱輻射，減少反饋給纖維材料的熱量，從而抑制熱裂解和燃燒反應(yīng);2)氣體稀釋作用：

阻燃劑吸熱分解后釋放出不然性氣體，如氮氣、二氧化碳、氨、二氧化硫等，這些氣體稀釋了可燃性氣體，或使燃燒過程供氧不足，作用大小順序是:N2>CO2>SO2>NH3；3)吸熱作用：某些熱容量高的阻燃劑在高溫下發(fā)生相變或脫水、脫鹵化氫等吸熱反應(yīng)，降低了纖維材料面和火焰區(qū)的溫度，減慢熱裂解反應(yīng)的速度，抑制可燃性氣體的生成;2.2燃燒及阻燃機理阻燃機理：是指降低材料在火焰中的可燃2.3

燃燒及阻燃機理4)凝聚相阻燃：通過阻燃劑的作用，在凝聚相改變纖維大分子鏈的熱裂解歷程，促進發(fā)生脫水、縮合、環(huán)化交聯(lián)等反應(yīng)，增加炭化殘渣，減少可燃性氣體的產(chǎn)生;5)氣相阻燃：阻燃劑的熱裂解產(chǎn)物在火焰區(qū)大量地捕捉高能量的羥基自由基和氫自由基，從而抑制或中斷燃燒的連鎖反應(yīng)，在氣相發(fā)揮阻燃作用;2.3燃燒及阻燃機理4)凝聚相阻燃：3.1

如何實現(xiàn)纖維織物阻燃的技術(shù)實現(xiàn)纖維織物阻燃效果技術(shù)方案單體聚合物/切片纖維織物面料提高熱穩(wěn)定性：引入芳環(huán)或芳雜環(huán),增加分子鏈的剛性、大分子鏈的密集程度和內(nèi)聚力；提高熱裂解溫度，抑制可燃氣體的產(chǎn)生，增加炭化程度共聚：合成過程中，把含有磷、鹵、硫等阻燃元素的化合物作為共聚單體引入到大分子鏈中，然后再把這種阻燃性成纖高聚物用熔融紡或濕紡制成阻燃纖維共混：紡絲時將阻燃劑加入到紡絲熔體中直接紡絲。阻燃劑熔融溫度要低于纖維的紡絲溫度，且熔點之間相差不能太大；分解溫度高于紡絲溫度而要低于所紡纖維的分解溫度；與所紡纖維相容性好后整理：通過吸附、沉淀、化學鍵、非極性范德華力結(jié)合及粘合作用使阻燃劑固著在織物或紗線上獲得阻燃效果的加工過程混紡：將不同阻燃效果纖維進行比例混合紡紗3.1如何實現(xiàn)纖維織物阻燃的技術(shù)實現(xiàn)纖維織物阻燃效果技術(shù)3.2

如何實現(xiàn)纖維織物阻燃效果不同阻燃方案比較方案要求優(yōu)點缺點共聚適用聚合的高溫條件、穩(wěn)定性比較好、不發(fā)生分解，無副反應(yīng)，對染色及力學性能無影響永久阻燃手感無影響工藝復雜成本高共混阻燃劑熔融溫度要低于纖維的紡絲溫度，且熔點之間相差不能太大；分解溫度高于紡絲溫度而要低于所紡纖維的分解溫度；與所紡纖維相容性好工藝簡單永久阻燃影響原絲力學性能可紡性變差后整理顆粒細，易滲入纖維并結(jié)合力強工藝簡單加工靈活

成本低手感差不耐水洗影響強力色澤3.2如何實現(xiàn)纖維織物阻燃效果不同阻燃方案比較方案要求優(yōu)纖維織物燃燒性能評判常有兩種燃燒速率評判：經(jīng)過阻燃處理的面料按照規(guī)定方法與火焰接觸一定時間，然后移去火焰，測定面料續(xù)燃時間和陰燃時間，以及面料被損毀長度的程度續(xù)燃時間(離開火源后材料持續(xù)有焰燃燒時間)

陰燃時間(有焰燃燒后或離開火源，材料持續(xù)無焰燃燒時間)損毀長度(材料損毀面積在規(guī)定方向上長度)極限氧指數(shù)評判：面料燃燒都需要氧氣，氧指數(shù)是織物維持繼續(xù)燃燒所需要最低氧濃度值

LOI=VO2/(VO2+VN2)*100%試樣剛好在120s或40mm處熄滅時氧體積百分比濃度針對地毯方面，普遍采用以下測試，更具真實性臨界輻射通量法：在規(guī)定實驗條件下點燃試樣，火焰熄滅后測定試樣損毀長度，并計算臨界輻射通量臨界輻射通量(火焰熄滅處的熱輻射通量或試驗30分鐘時火焰?zhèn)鞑サ阶钸h處的熱輻射通量)4.1纖維織物阻燃測試及評價標準纖維織物燃燒性能評判常有兩種4.1纖維織物阻燃測試及評價纖維織物燃燒測試標準（中國）4.2纖維織物阻燃測試及評價標準國別標準編號標準名稱適用范圍中國GB/T5454-1997紡織品燃燒性能試驗氧指數(shù)法適用于各種類型的紡織品（包括單組分或多組分），如機織物、針織物、非織造布、涂層織物、層壓織物、復合織物、地毯類等（包括阻燃處理和未經(jīng)處理的）中國GB/T5455-1997紡織品燃燒性能試驗：垂直法適用于阻燃的機織物、針織物、涂層產(chǎn)品、層壓產(chǎn)品等GB/T5456-1997適用于單組分或多組分（涂層、絎縫、多層、夾層制品和類似組合）的服裝、窗簾帷幔及大型帳篷包括涼篷和門罩中國GB/T14645-1993紡織品燃燒性能45°方向，損毀面積和接焰次數(shù)測定A法各類紡織織物交通工具內(nèi)裝飾B法適用于熔融燃燒的織物中國FZ/T01028-1993紡織織物燃燒性能測定：水平法適用于各類紡織織物地毯纖維織物燃燒測試標準（中國）4.2纖維織物阻燃測試及評價纖維織物燃燒測試標準（國外）4.3纖維織物阻燃測試及評價標準國別標準編號適用范圍備注美國CA-117出口美國多數(shù)紡織品不要求水洗后測試美國NFPA-701/703公共場所窗簾等懸掛織物不要求水洗后測試美國FAR25-83飛機內(nèi)裝飾---英國BS7177(BS5807)公共場所家具及床墊等織物火種有8個級別英國BS7175酒店賓館、娛樂場所及其他人員密集場所兩種或更多中測試火種英國BS5438系列BS5722兒童睡衣BS5815.3床上用品BS6249.1B窗簾---德國DIN-4102裝飾織物防火標準---日本JISL1008-69飛機裝飾織物防火表準---日本JIS1201汽車裝飾織物防火標準---法國NFG92-501-505裝飾織物防火標準---纖維織物燃燒測試標準（國外）4.3纖維織物阻燃測試及評價織物燃燒性能評判標準(GB17591—2006《阻燃織物》)4.4纖維織物阻燃測試及評價標準產(chǎn)品類別項目考核指標試驗方法B1級B2級裝飾類織物損毀長度/mm≤150200GB/T5455垂直法續(xù)燃時間/s≤515陰燃時間/s≤515交通工具內(nèi)飾用織物飛機輪船內(nèi)飾用損毀長度/mm≤150200GB/T5455垂直法續(xù)燃時間/s≤515燃燒滴落物未引燃脫脂棉未引燃脫脂棉汽車內(nèi)飾用火焰蔓延速率/（mm/min）≤0100FZ/T01028水平法火車內(nèi)飾物損毀面積/cm2≤3045GB/T14645—1993A法45°法損毀長度mm≤2020續(xù)燃時間/s≤33陰燃時間/s

≤55接焰次數(shù)/次＞3GB/T14645—1993B法阻燃防護服用織物（洗滌前和洗滌后）損毀長度/mm≤150-GB/T5455垂直法續(xù)燃時間/s≤5-陰燃時間/s≤5-熔融、滴落無-等級燃燒性能A不燃B1難燃B2阻燃B3可燃汽車內(nèi)飾方面：美國≤102mm/min日本：Ⅰ=0Ⅱ≤100mm/minⅢ≥100mm/min

織物燃燒性能評判標準(GB17591—2006《阻燃織物》)阻燃織物燃燒性能評判標準(GB8626-2006《建筑材料及制品燃燒性能分級》)4.5纖維織物阻燃測試及評價標準等級試驗標準分級指標附加分級B1Bf1GB/T11785臨界熱輻射通量產(chǎn)煙量S1試驗時間30minCHF≥8.0KW/m2產(chǎn)煙量≤750%xminGB/T8626火焰轟擊制品的表面和邊緣點火時間15s20s內(nèi)Fs≤150mm

GB/T20285

產(chǎn)煙毒性t0達到ZA1級Cf1GB/T11785臨界熱輻射通量產(chǎn)煙量S1試驗時間30minCHF≥4.5KW/m2產(chǎn)煙量≤750%xminGB/T8626火焰轟擊制品的表面和邊緣點火時間15s20s內(nèi)Fs≤150mm

GB/T20285

產(chǎn)煙毒性t0達到ZA1級B2Df1GB/T11785臨界熱輻射通量產(chǎn)煙量S1試驗時間30minCHF≥3.0KW/m2產(chǎn)煙量≤750%xminGB/T8626火焰轟擊制品的表面和邊緣點火時間15s20s內(nèi)Fs≤150mm

Ef1GB/T8626火焰轟擊制品的表面和邊緣點火時間15s20s內(nèi)Fs≤150mm

美國要求：住宅用臨界熱輻射≥2.5kw/m2公共設(shè)施臨界熱輻射≥5.0kw/m2地毯標準臨界熱輻射通量：

火焰熄滅處的熱輻射通量或試驗30分鐘時火焰?zhèn)鞑サ降淖钸h處的熱輻射通量日本要求：炭化距離≤70mm平均距離＜50mm阻燃織物燃燒性能評判標準(GB8626-2006《建筑材料及織物燃燒性能評判標準(GB20286—2006《公共場所阻燃制品及組件燃燒性能要求和標識》)4.6纖維織物阻燃測試及評價標準阻燃性能等級依據(jù)標準判定指標阻燃B1級（織物）GB/T5455

GB/T8627GB/T20285a)氧指數(shù)≥32.0;b)損毀長度≤150mm，續(xù)燃時間≤5s，陰燃時間≤5s;c)燃燒滴落物未引起脫脂棉燃燒或陰燃;d)煙密度等級（SDR）15;e)產(chǎn)煙毒性等級不低于ZA2級阻燃B2級（織物）GB/T5455

GB/T20285a)損毀長度≤200mm，續(xù)燃時間≤15s，陰燃時間≤15s;b)燃燒滴落物未引起脫脂棉燃燒或陰燃;c)產(chǎn)煙毒性等級不低于ZA3級適用范圍:

適用于各類公共場所所如影劇院、卡拉OK廳、商場、賓館（飯店）、醫(yī)院、養(yǎng)老院、寄宿制的學校、托兒所、幼兒園、公共圖書館等場所使用的阻燃制品及組件其他領(lǐng)域評判標準：GB8965.1—2009《防護服裝阻燃防護第1部分：阻燃服》GB8965.2—2009《防護服裝阻燃防護第2部分焊接服》GB50222—2001《建筑內(nèi)部裝修設(shè)計防火規(guī)范》織物燃燒性能評判標準(GB20286—2006《公共場所阻燃4.7纖維織物阻燃測試及評價標準阻燃織物測試及評判國標(部分)GB/T5454紡織品燃燒性能試驗氧指數(shù)法GB/T5455紡織品燃燒性能試驗垂直法GB/T5456紡織品燃燒性能試驗垂直方向火焰蔓延性能測定GB/T8545紡織品表面燃燒性能的測定GB/T14644紡織品燃燒45方向燃燒速率測定GB/T1