我國紡織品阻燃測試方法及產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)綜述

熊馳宇，史麗敏

(北京服裝學(xué)院，北京 100029)

據(jù)統(tǒng)計(jì)，超50%的失火事故源于紡織品阻燃性能差[1]，因此若紡織品有較好的阻燃性能，能很大程度避免火災(zāi)發(fā)生。我國在20世紀(jì)開始開發(fā)紡織品阻燃技術(shù)，棉織物暫時(shí)性阻燃整理始于50年代；耐久性純棉阻燃紡織品始于60年代；阻燃劑始于70年代，并開始開發(fā)合成纖維、混紡織物阻燃技術(shù)；80年代開始研究阻燃纖維[2]，阻燃技術(shù)得到較快、系統(tǒng)發(fā)展；90年代開始制定阻燃防護(hù)服、阻燃機(jī)織物等的標(biāo)準(zhǔn)。紡織品的阻燃標(biāo)準(zhǔn)對(duì)紡織行業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)具有規(guī)范市場和保護(hù)消費(fèi)者的作用，同時(shí)可一定程度上預(yù)防和減少火災(zāi)事故的發(fā)生。本文重點(diǎn)歸納整理阻燃測試方法和阻燃產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)，為后續(xù)工作提供參考。

1 國內(nèi)紡織品阻燃測試方法標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀

目前國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)主要是國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，國家標(biāo)準(zhǔn)有國家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)GB及國家推薦性標(biāo)準(zhǔn)GB/T，且GB/T在逐漸取代GB，部分行業(yè)作廢。

1.1 阻燃測試方法原理介紹

我國現(xiàn)有阻燃測試方法有7種(見表1)，由表1可知，不同阻燃測試方法的測試過程既有相同點(diǎn)也有不同點(diǎn)。在技術(shù)指標(biāo)中，一般用燃燒時(shí)間、燃燒速率、燃燒長度等來評(píng)價(jià)紡織品阻燃性能。

1.2 阻燃測試方法標(biāo)準(zhǔn)歸納

由表2可知，在垂直法中，方法多為推薦性標(biāo)準(zhǔn)，GB/T 5455—2014和GB/T 5456—2009的適用范圍都含涂層類紡織品，GB/T 5456—2009與GB/T 8746—2009都含多層類紡織品，但三者的阻燃性能技術(shù)指標(biāo)大不同。垂直法中試樣用氣源更多選擇用丙烷或丁烷或二者的混合氣體。GB/T 5455的適用范圍非常廣，各類織物及其制品都可用垂直法檢測阻燃性能；由表3可知，F(xiàn)Z/T 01028的適用范圍廣，各類織物及其制品都可用水平法檢測，該方法多為推薦性標(biāo)準(zhǔn)；由表4可知，測試各種地毯燃燒性能可用45°法和水平法，但二者的試樣用氣源不一樣，且45°燃燒法的技術(shù)指標(biāo)更詳細(xì)。GB/T 14645中根據(jù)應(yīng)用范圍不同區(qū)分A、B法，兩種方法的技術(shù)指標(biāo)不同。GB/T 14644的適用范圍廣，各類織物及其制品都可用45°燃燒法檢測阻燃性能。該方法中氣源較多用丁烷。該方法多為推薦性標(biāo)準(zhǔn)；由表5可知，GB/T 5454適用范圍非常廣，說明各類織物及其制品都可用極限氧指數(shù)法檢測阻燃性能。氣源是氧氮混合氣，技術(shù)指標(biāo)都包括氧指數(shù)值；由表6可知，假人法適用于對(duì)防護(hù)性能高要求的防護(hù)服，也可用來試驗(yàn)人體在實(shí)際火災(zāi)中的燒傷程度。技術(shù)指標(biāo)非常詳細(xì)，包括客觀觀察和數(shù)據(jù)計(jì)算。為推薦性標(biāo)準(zhǔn)；由表7可知，對(duì)于各種鋪地材料，包括適用45°法和水平法的各種紡織地毯，可用輻射熱源法進(jìn)行測試。為推薦性標(biāo)準(zhǔn)；由表8可知，GB/T 20390.1與GB/T 20390.2的適用范圍一樣，但點(diǎn)火源分為香煙和丙烷氣體火焰，指標(biāo)都分為出現(xiàn)點(diǎn)燃和未出現(xiàn)點(diǎn)燃兩種。GB 17927.1和GB 17927.2適用范圍分別為家庭用和公共場所用，火源分別為香煙和模擬火柴的丁烷，貼近日常生活中的火源。綜上可知，針對(duì)具體某種產(chǎn)品，會(huì)有相應(yīng)適用范圍的阻燃標(biāo)準(zhǔn)。

1.3 國內(nèi)阻燃測試標(biāo)準(zhǔn)分析

國內(nèi)阻燃測試標(biāo)準(zhǔn)中阻燃測試方法中點(diǎn)燃?xì)怏w一般為丙烷、丁烷、液化石油氣、氧、氮等幾種。阻燃性能技術(shù)指標(biāo)包含損毀長度、續(xù)燃時(shí)間、陰燃時(shí)間、燃燒速率、火焰蔓延速率、漸進(jìn)性發(fā)煙燃燒、有焰燃燒、臨界輻射通量值等。阻燃測試指標(biāo)隨測試對(duì)象改變。

紡織品的燃燒可能會(huì)帶來有害煙霧毒氣。試驗(yàn)時(shí)應(yīng)采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施以確保試驗(yàn)安全，選擇足夠空間的試驗(yàn)場所并注意通風(fēng)，釋放到試驗(yàn)室外的煙、塵等毒氣要遵守國家標(biāo)準(zhǔn)。阻燃測試方法標(biāo)準(zhǔn)只適合在規(guī)定條件的試驗(yàn)室中進(jìn)行測試評(píng)估，不能評(píng)價(jià)實(shí)際失火事故中的危險(xiǎn)性。試樣的調(diào)濕和洗滌也應(yīng)遵循相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。

除上述傳統(tǒng)阻燃測試方法外，另有錐形量熱儀法和熱分析法，但還未普及[16]。

2 國內(nèi)阻燃產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)歸納與分析

由表9可知，阻燃防護(hù)服(不包括消防員的消防服)，依據(jù)的阻燃測試標(biāo)準(zhǔn)是GB/T 5455，且測試指標(biāo)都有續(xù)燃時(shí)間、陰燃時(shí)間、損毀長度這三項(xiàng)。在焊接防護(hù)服用途上，GB 8965.2—2009相比于GB 15701—1995的防護(hù)性能要求更高。前者在阻燃測試指標(biāo)上增加了洗滌50次的條件以及分了A、B、C等級(jí)，后者阻燃測試指標(biāo)只相當(dāng)于前者的B級(jí)指標(biāo)；由表10可知，GB/T 17591—2006在交通工具的用途上又分為了3個(gè)方向；由表11可知，GB/T 17591—2006、GB 20286—2006的適用范圍都包含裝飾用紡織品。前者是推薦性標(biāo)準(zhǔn)，后者是強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)。GB/T 17591—2006包含了阻燃防護(hù)服、汽車內(nèi)飾、裝飾三種用途。裝飾用、阻燃防護(hù)服用為B1級(jí)，耐水洗20次的裝飾用、汽車內(nèi)飾用為B2級(jí)。在交通工具如飛機(jī)、輪船內(nèi)飾用上特別測試了燃燒滴落物未引燃脫脂棉，火車內(nèi)飾用特別測試了接焰次數(shù)>3。在阻燃防護(hù)服用途上，特別測試了其燃燒后沒有熔融、滴落物，因?yàn)槿紵蟮娜廴凇⒌温湮飼?huì)對(duì)阻燃防護(hù)服產(chǎn)生二次損傷[17]。對(duì)比GB/T 17591—2006裝飾用與GB 20286—2006的裝飾用標(biāo)準(zhǔn)，后者增加了4個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，更詳細(xì)。分別是燃燒滴落物未引起脫脂棉燃燒或陰燃、產(chǎn)煙毒性等級(jí)≥ZA3級(jí)、煙密度等級(jí)(SDR)≤15和極限氧指數(shù)≥32[18]。在陰燃時(shí)間、續(xù)燃時(shí)間、毀損長度這三個(gè)指標(biāo)上二者相同，燃燒等級(jí)劃分上二者也同樣分為3個(gè)等級(jí)。GB/T 17591—2006在裝飾用織物上對(duì)技術(shù)指標(biāo)的規(guī)定較松；由表12可知，阻燃纖維一般用氧指數(shù)法較多，阻燃測試指標(biāo)中會(huì)詳細(xì)區(qū)分線密度和纖維長短的指標(biāo)，可見氧指數(shù)法是從材料性質(zhì)上檢測燃燒性能，可減少測試誤差。并且，2010年后阻燃產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)發(fā)表較多，這是因?yàn)橐环矫骐S著新產(chǎn)品的涌現(xiàn)，國家在不斷制定著新的阻燃產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)；另一方面，阻燃標(biāo)準(zhǔn)要求提高，同時(shí)伴隨阻燃測試技術(shù)出現(xiàn)，標(biāo)準(zhǔn)文件也不斷更新。

3 結(jié)語

3.1 阻燃標(biāo)準(zhǔn)方面

統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，目前阻燃產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中應(yīng)用最多的為垂直法。但在實(shí)際測試中，極限氧指數(shù)法因其操作簡單、結(jié)果精確使用較多。裝飾、家用類阻燃產(chǎn)品多同時(shí)采用這兩種方法。在阻燃纖維的測試標(biāo)準(zhǔn)中，適用范圍需滿足其線密度區(qū)間，氧指數(shù)測試法較多用。假人法和輻射熱源法在實(shí)際應(yīng)用中非常少，因假人法需要特殊的試驗(yàn)設(shè)備及大量精細(xì)計(jì)算來評(píng)價(jià)，操作不便、成本高，但其可得到更精確的數(shù)據(jù)。上述標(biāo)準(zhǔn)文件中的專業(yè)術(shù)語應(yīng)盡量按照GB/T 3291執(zhí)行。

一般來說，GB適用范圍更廣，技術(shù)指標(biāo)更詳細(xì)。GB多用在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，GB/T多用在測試方法標(biāo)準(zhǔn)中，F(xiàn)Z/T出現(xiàn)頻次較少。產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中阻燃防護(hù)服、公共場所的阻燃紡織品等對(duì)阻燃性能要求較高多用GB。測試方法中軟體家具的床墊和沙發(fā)等出現(xiàn)頻率大，適用GB，體現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)制定的人性化。目前，我國的阻燃標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)和發(fā)達(dá)國家還存在一定差距。

3.2 阻燃測試方法標(biāo)準(zhǔn)方面

國內(nèi)所有阻燃標(biāo)準(zhǔn)都只適用于測試試驗(yàn)室條件下的阻燃情況，不適用于發(fā)生實(shí)際火災(zāi)時(shí)的預(yù)測，因此具有一定局限性，應(yīng)加快改善阻燃試驗(yàn)使其更符合實(shí)際火災(zāi)情況。相同紡織品在不同阻燃測試標(biāo)準(zhǔn)文件中的阻燃技術(shù)評(píng)價(jià)指標(biāo)需統(tǒng)一。

3.3 阻燃產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)方面

我國燃燒性能的強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)中，汽車內(nèi)飾材料無垂直向的測試指標(biāo)，這是一大空缺。因現(xiàn)實(shí)情況中，垂直向的內(nèi)飾材料較多。同時(shí)，內(nèi)飾材料燃燒時(shí)產(chǎn)生的熔融滴落物也需考核，以檢測其是否會(huì)引燃車內(nèi)其他紡織品。另外，燃燒產(chǎn)生有害氣體帶來的損傷要納入GB標(biāo)準(zhǔn)的考察范疇[24]。對(duì)于裝飾用紡織品，不同阻燃產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)測試指標(biāo)不同，需更統(tǒng)一。