紡織品阻燃性能測(cè)試方法-氧指數(shù)法燃燒試驗(yàn)法等的介紹

紡織品行業(yè)試驗(yàn)方法：對(duì)織物阻燃性能的評(píng)價(jià)，其測(cè)試方法有多種。北京鑫生卓銳科技有限公司詳細(xì)介紹了目前常用的紡織品阻燃性能的燃燒試驗(yàn)法、錐形熱量計(jì)法、限氧指數(shù)法、熱分析法等主要測(cè)試方法及其原理。

    隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)于紡織品的要求不再僅僅是滿足舒適保暖，對(duì)其功能性也提出了需求。就企業(yè)而言，提高紡織產(chǎn)品的功能性，能顯著提高產(chǎn)品的附加值，有效的實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)推動(dòng)我國(guó)紡織行業(yè)向好用技術(shù)發(fā)展。

    面對(duì)近年來(lái)火災(zāi)發(fā)生越來(lái)越頻繁的報(bào)導(dǎo)，阻燃防護(hù)顯得越來(lái)越重要。作為紡織品的防護(hù)性功能之一，阻燃性能測(cè)試方法在國(guó)內(nèi)外都有很多，但一般都是從紡織品的可燃性和燃燒性這兩方面加以考慮，而隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)阻燃織物的熱分析和掃描電鏡的使用也成為了當(dāng)前阻燃性能測(cè)試的主要方法之一。

    1.限氧指數(shù)法

    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)。GB/T5454-1997規(guī)定了紡織品燃燒性能試驗(yàn)氧指數(shù)法，將試樣夾于試樣夾上垂直于燃燒筒內(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，受試試樣中要有40%-60%超過(guò)規(guī)定的續(xù)燃和陰燃時(shí)間或損毀長(zhǎng)度。

    2.燃燒試驗(yàn)法

    燃燒實(shí)驗(yàn)法，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。垂直法是目前最為普遍的測(cè)定方法。這類實(shí)驗(yàn)比45°方向、水平方向燃燒更為劇烈。垂直燃燒實(shí)驗(yàn)又分垂直損毀長(zhǎng)度法，垂直向火焰蔓延性能測(cè)定法、垂直向試樣易點(diǎn)燃性測(cè)定法和表面燃燒性能測(cè)定法。GB/T5456規(guī)定了紡織品燃燒性能垂直方向試樣火焰蔓延性能的測(cè)定，該法用規(guī)定的點(diǎn)火器所產(chǎn)生的規(guī)定點(diǎn)火火焰，按規(guī)定點(diǎn)火時(shí)間對(duì)垂直向紡織試樣點(diǎn)火，測(cè)定火焰在試樣上蔓延至標(biāo)記線(規(guī)定距離)所用的時(shí)間(以秒計(jì))。亦可同時(shí)觀察、測(cè)定和記錄試樣的其他有關(guān)火焰蔓延的性能。GB8746-88規(guī)定了紡織織物燃燒性能垂直向試樣易點(diǎn)燃性的測(cè)定，該法用規(guī)定點(diǎn)火器產(chǎn)生的規(guī)定火焰，對(duì)垂直向紡織試樣點(diǎn)火，測(cè)量織物點(diǎn)燃所需要的時(shí)間。GB8745-88規(guī)定了紡織織物表面燃燒性能的測(cè)定，在規(guī)定的試驗(yàn)條件下，在接近項(xiàng)部處點(diǎn)燃支承于垂直板上的干燥試樣的起毛表面，測(cè)定火焰在織物表面向下蔓延至標(biāo)記線的時(shí)間。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的鋪墊織物。

    3.熱分析法

    當(dāng)織物按一定溫度程序在受熱或冷卻時(shí)常發(fā)生一系列的物理或化學(xué)變化。熱分析技術(shù)是研究或測(cè)定當(dāng)發(fā)生這些變化時(shí)，物質(zhì)的質(zhì)量或能量隨溫度(或時(shí)間)變化的函數(shù)關(guān)系。熱分析技術(shù)內(nèi)容較多，阻燃測(cè)試中常用的是熱解重量分析法(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DSC可以分析纖維的分解溫度變化，表明阻燃前后裂解方式改變。在熱分析技術(shù)中還可以利用色譜-質(zhì)譜聯(lián)用，研究纖維的熱裂解產(chǎn)物等。

    4.錐形熱量計(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)。它主要用來(lái)測(cè)量材料燃燒時(shí)的熱釋放速率。研究表明，材料燃燒時(shí)的熱釋放速率(Heat Release Rate)，即單位時(shí)間內(nèi)材料燃燒放出的熱量，是表征材料在火災(zāi)中的燃燒危險(xiǎn)性的最重要的火情參數(shù)。因此，近年來(lái)各種用于測(cè)量材料熱釋放速率的儀器和方法不斷涌現(xiàn)。錐形量熱儀采用氧消耗原理測(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、有效燃燒熱、有害氣體含量等參數(shù)。這些參數(shù)對(duì)于評(píng)價(jià)一個(gè)阻燃劑或阻燃體系的性能方面具有重要的意義，因?yàn)樵趯?shí)際的火情中，受害者不但受到火焰發(fā)出的熱量的灼燒，而且受到聚合物等材料燃燒分解生成大量煙氣的窒息等危害。錐形量熱計(jì)近年來(lái)已在歐美許多國(guó)家投入使用，我國(guó)也已引進(jìn)該儀器并應(yīng)用于研究工作。

    對(duì)阻燃紡織品性能的評(píng)價(jià)，目前單獨(dú)的某一種方法不可能全面的表達(dá)織物的阻燃性能，而需要多種方法的結(jié)合使用。

摘自：北京鑫生卓銳科技有限公司