纖維織物阻燃測(cè)試方法和標(biāo)準(zhǔn)課件

纖維織物阻燃檢測(cè)方法和標(biāo)準(zhǔn)凱賽生物生物基聚酰胺紡織應(yīng)用開(kāi)發(fā)2017年12月5

日陳樹(shù)沅纖維織物阻燃檢測(cè)方法和標(biāo)準(zhǔn)凱賽生物生物基聚酰胺紡織應(yīng)用開(kāi)發(fā)陳背景介紹燃燒及阻燃機(jī)理如何實(shí)現(xiàn)纖維織物阻燃效果纖維織物阻燃測(cè)試及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)市場(chǎng)上纖維織物阻燃開(kāi)發(fā)背景介紹燃燒及阻燃機(jī)理如何實(shí)現(xiàn)纖維織物阻燃效果纖維織物阻燃測(cè)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(huì)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(gè)等級(jí)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(jī)理聚合物燃燒過(guò)程加熱升溫?zé)岱纸庵鸪掷m(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?xì)怏w②不燃?xì)怏w③液體產(chǎn)物④固體產(chǎn)物⑤煙氣當(dāng)產(chǎn)生的可燃性氣體濃度增大到燃燒極限，并被加熱到點(diǎn)燃溫度，聚合物開(kāi)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(shí)，聚合物持續(xù)燃燒當(dāng)聚合物燃燒進(jìn)行燃燒凈熱為負(fù)值時(shí)，在點(diǎn)火源離開(kāi)后會(huì)停止燃燒2.1燃燒及阻燃機(jī)理聚合物燃燒過(guò)程加熱升溫?zé)岱纸庵鸪掷m(xù)2.2

燃燒及阻燃機(jī)理阻燃機(jī)理：是指降低材料在火焰中的可燃性，減緩火焰蔓延速度，當(dāng)火焰移去后材料能很快自熄，減少燃燒。從阻燃過(guò)程看，要達(dá)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(jī)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(gè)屏障，這樣既可隔絕氧氣，又可阻止可燃性氣體的擴(kuò)散，還可阻擋熱傳導(dǎo)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?dú)狻⒍趸?、氨、二氧化硫等，這些氣體稀釋了可燃性氣體，或使燃燒過(guò)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(jī)理阻燃機(jī)理：是指降低材料在火焰中的可燃2.3

燃燒及阻燃機(jī)理4)凝聚相阻燃：通過(guò)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(jìn)發(fā)生脫水、縮合、環(huán)化交聯(lián)等反應(yīng)，增加炭化殘?jiān)瑴p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(jī)理4)凝聚相阻燃：3.1

如何實(shí)現(xiàn)纖維織物阻燃的技術(shù)實(shí)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?xì)怏w的產(chǎn)生，增加炭化程度共聚：合成過(guò)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(shí)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(diǎn)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(guò)吸附、沉淀、化學(xué)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(guò)程混紡：將不同阻燃效果纖維進(jìn)行比例混合紡紗3.1如何實(shí)現(xiàn)纖維織物阻燃的技術(shù)實(shí)現(xiàn)纖維織物阻燃效果技術(shù)3.2

如何實(shí)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(diǎn)缺點(diǎn)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(wú)副反應(yīng)，對(duì)染色及力學(xué)性能無(wú)影響永久阻燃手感無(wú)影響工藝復(fù)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(diǎn)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(jiǎn)單永久阻燃影響原絲力學(xué)性能可紡性變差后整理顆粒細(xì)，易滲入纖維并結(jié)合力強(qiáng)工藝簡(jiǎn)單加工靈活

成本低手感差不耐水洗影響強(qiáng)力色澤3.2如何實(shí)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(píng)判常有兩種燃燒速率評(píng)判：經(jīng)過(guò)阻燃處理的面料按照規(guī)定方法與火焰接觸一定時(shí)間，然后移去火焰，測(cè)定面料續(xù)燃時(shí)間和陰燃時(shí)間，以及面料被損毀長(zhǎng)度的程度續(xù)燃時(shí)間(離開(kāi)火源后材料持續(xù)有焰燃燒時(shí)間)

陰燃時(shí)間(有焰燃燒后或離開(kāi)火源，材料持續(xù)無(wú)焰燃燒時(shí)間)損毀長(zhǎng)度(材料損毀面積在規(guī)定方向上長(zhǎng)度)極限氧指數(shù)評(píng)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(shí)氧體積百分比濃度針對(duì)地毯方面，普遍采用以下測(cè)試，更具真實(shí)性臨界輻射通量法：在規(guī)定實(shí)驗(yàn)條件下點(diǎn)燃試樣，火焰熄滅后測(cè)定試樣損毀長(zhǎng)度，并計(jì)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(yàn)30分鐘時(shí)火焰?zhèn)鞑サ阶钸h(yuǎn)處的熱輻射通量)4.1纖維織物阻燃測(cè)試及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)纖維織物燃燒性能評(píng)判常有兩種4.1纖維織物阻燃測(cè)試及評(píng)價(jià)纖維織物燃燒測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)（中國(guó)）4.2纖維織物阻燃測(cè)試及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)國(guó)別標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)標(biāo)準(zhǔn)名稱(chēng)適用范圍中國(guó)GB/T5454-1997紡織品燃燒性能試驗(yàn)氧指數(shù)法適用于各種類(lèi)型的紡織品（包括單組分或多組分），如機(jī)織物、針織物、非織造布、涂層織物、層壓織物、復(fù)合織物、地毯類(lèi)等（包括阻燃處理和未經(jīng)處理的）中國(guó)GB/T5455-1997紡織品燃燒性能試驗(yàn)：垂直法適用于阻燃的機(jī)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(lèi)似組合）的服裝、窗簾帷幔及大型帳篷包括涼篷和門(mén)罩中國(guó)GB/T14645-1993紡織品燃燒性能45°方向，損毀面積和接焰次數(shù)測(cè)定A法各類(lèi)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(guó)FZ/T01028-1993紡織織物燃燒性能測(cè)定：水平法適用于各類(lèi)紡織織物地毯纖維織物燃燒測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)（中國(guó)）4.2纖維織物阻燃測(cè)試及評(píng)價(jià)纖維織物燃燒測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)（國(guó)外）4.3纖維織物阻燃測(cè)試及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)國(guó)別標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)適用范圍備注美國(guó)CA-117出口美國(guó)多數(shù)紡織品不要求水洗后測(cè)試美國(guó)NFPA-701/703公共場(chǎng)所窗簾等懸掛織物不要求水洗后測(cè)試美國(guó)FAR25-83飛機(jī)內(nèi)裝飾---英國(guó)BS7177(BS5807)公共場(chǎng)所家具及床墊等織物火種有8個(gè)級(jí)別英國(guó)BS7175酒店賓館、娛樂(lè)場(chǎng)所及其他人員密集場(chǎng)所兩種或更多中測(cè)試火種英國(guó)BS5438系列BS5722兒童睡衣BS5815.3床上用品BS6249.1B窗簾---德國(guó)DIN-4102裝飾織物防火標(biāo)準(zhǔn)---日本JISL1008-69飛機(jī)裝飾織物防火表準(zhǔn)---日本JIS1201汽車(chē)裝飾織物防火標(biāo)準(zhǔn)---法國(guó)NFG92-501-505裝飾織物防火標(biāo)準(zhǔn)---纖維織物燃燒測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)（國(guó)外）4.3纖維織物阻燃測(cè)試及評(píng)價(jià)織物燃燒性能評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)(GB17591—2006《阻燃織物》)4.4纖維織物阻燃測(cè)試及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品類(lèi)別項(xiàng)目考核指標(biāo)試驗(yàn)方法B1級(jí)B2級(jí)裝飾類(lèi)織物損毀長(zhǎng)度/mm≤150200GB/T5455垂直法續(xù)燃時(shí)間/s≤515陰燃時(shí)間/s≤515交通工具內(nèi)飾用織物飛機(jī)輪船內(nèi)飾用損毀長(zhǎng)度/mm≤150200GB/T5455垂直法續(xù)燃時(shí)間/s≤515燃燒滴落物未引燃脫脂棉未引燃脫脂棉汽車(chē)內(nèi)飾用火焰蔓延速率/（mm/min）≤0100FZ/T01028水平法火車(chē)內(nèi)飾物損毀面積/cm2≤3045GB/T14645—1993A法45°法損毀長(zhǎng)度mm≤2020續(xù)燃時(shí)間/s≤33陰燃時(shí)間/s

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

織物燃燒性能評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)(GB17591—2006《阻燃織物》)阻燃織物燃燒性能評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)(GB8626-2006《建筑材料及制品燃燒性能分級(jí)》)4.5纖維織物阻燃測(cè)試及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)分級(jí)指標(biāo)附加分級(jí)B1Bf1GB/T11785臨界熱輻射通量產(chǎn)煙量S1試驗(yàn)時(shí)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(diǎn)火時(shí)間15s20s內(nèi)Fs≤150mm

GB/T20285

產(chǎn)煙毒性t0達(dá)到ZA1級(jí)Cf1GB/T11785臨界熱輻射通量產(chǎn)煙量S1試驗(yàn)時(shí)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(diǎn)火時(shí)間15s20s內(nèi)Fs≤150mm

GB/T20285

產(chǎn)煙毒性t0達(dá)到ZA1級(jí)B2Df1GB/T11785臨界熱輻射通量產(chǎn)煙量S1試驗(yàn)時(shí)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(diǎn)火時(shí)間15s20s內(nèi)Fs≤150mm

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

美國(guó)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(biāo)準(zhǔn)臨界熱輻射通量：

火焰熄滅處的熱輻射通量或試驗(yàn)30分鐘時(shí)火焰?zhèn)鞑サ降淖钸h(yuǎn)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(píng)判標(biāo)準(zhǔn)(GB8626-2006《建筑材料及織物燃燒性能評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)(GB20286—2006《公共場(chǎng)所阻燃制品及組件燃燒性能要求和標(biāo)識(shí)》)4.6纖維織物阻燃測(cè)試及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)阻燃性能等級(jí)依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)判定指標(biāo)阻燃B1級(jí)（織物）GB/T5455

GB/T8627GB/T20285a)氧指數(shù)≥32.0;b)損毀長(zhǎng)度≤150mm，續(xù)燃時(shí)間≤5s，陰燃時(shí)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(jí)（SDR）15;e)產(chǎn)煙毒性等級(jí)不低于ZA2級(jí)阻燃B2級(jí)（織物）GB/T5455

GB/T20285a)損毀長(zhǎng)度≤200mm，續(xù)燃時(shí)間≤15s，陰燃時(shí)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(jí)不低于ZA3級(jí)適用范圍:

適用于各類(lèi)公共場(chǎng)所所如影劇院、卡拉OK廳、商場(chǎng)、賓館（飯店）、醫(yī)院、養(yǎng)老院、寄宿制的學(xué)校、托兒所、幼兒園、公共圖書(shū)館等場(chǎng)所使用的阻燃制品及組件其他領(lǐng)域評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)：GB8965.1—2009《防護(hù)服裝阻燃防護(hù)第1部分：阻燃服》GB8965.2—2009《防護(hù)服裝阻燃防護(hù)第2部分焊接服》GB50222—2001《建筑內(nèi)部裝修設(shè)計(jì)防火規(guī)范》織物燃燒性能評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)(GB20286—2006《公共場(chǎng)所阻燃4.7纖維織物阻燃測(cè)試及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)阻燃織物測(cè)試及評(píng)判國(guó)標(biāo)(部分)GB/T5454紡織品燃燒性能試驗(yàn)氧指數(shù)法GB/T5455紡織品燃燒性能試驗(yàn)垂直法GB/T5456紡織品燃燒性能試驗(yàn)垂直方向火焰蔓延性能測(cè)定GB/T8545紡織品表面燃燒性能的測(cè)定GB/T14644紡織品燃燒45方向燃燒速率測(cè)定GB/T1