黃志炳 駱丹煦 章偉富

（浙江省質(zhì)量檢測(cè)科學(xué)研究院 浙江杭州 310013）

1 前言

在評(píng)估材料燃燒試驗(yàn)特性過(guò)程中，對(duì)一些易彎曲的薄樣品和一件以上的試樣遇火蜷縮但不起燃的情況，宜使用ISO 9773標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行試驗(yàn)。ISO 9773標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了易彎曲薄試樣垂直暴露于小型火焰引燃源時(shí)燃燒特性的小型實(shí)驗(yàn)室篩選法。其試驗(yàn)原理是將圓柱狀的樣品的一端垂直固定在夾具上，用規(guī)定的試驗(yàn)火焰對(duì)另一端連續(xù)施加兩次火焰，通過(guò)測(cè)量余焰和余灼時(shí)間，對(duì)樣品的燃燒特性進(jìn)行評(píng)定。

2 影響試驗(yàn)結(jié)果的因素

評(píng)估在實(shí)際著火條件下特殊材料或特殊形狀樣品所產(chǎn)生的著火危險(xiǎn)應(yīng)考慮多方面因素，燃料的成分、燃燒強(qiáng)度（熱釋放率）、燃燒生成物和環(huán)境因素，包括引燃源強(qiáng)度、被暴露材料的位置和通風(fēng)條件等。而ISO 9773中材料的垂直燃燒性能受到材料密度、顏料和材料的各向異性以及樣品的厚度，或含有不同添加劑或填充/增強(qiáng)材料等這些因素的影響。因?yàn)樵囼?yàn)結(jié)果受到材料組分影響，所以試驗(yàn)樣品因具有代表性。

一些材料的垂直燃燒性能可能隨時(shí)間的變化的影響。因此建議對(duì)材料進(jìn)行老花前和老化后試驗(yàn)，老化試驗(yàn)溫度為70攝氏度，老化時(shí)間為一周。

3 試驗(yàn)前的準(zhǔn)備

3.1 樣塊制備

試驗(yàn)樣品應(yīng)從具有代表性的產(chǎn)品上切割而成，切割操作之后，仔細(xì)清除全部灰塵和微粒，將各棱邊打磨平整光滑。

標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)樣件的尺寸是：長(zhǎng)200mm±5mm，寬50mm±2mm最大厚度0.25mm，測(cè)量每塊樣件的厚度精確到0.01mm并記錄測(cè)量值。

在距試樣被引燃端125mm±5mm的橫軸處劃一條標(biāo)記線，試樣圍繞長(zhǎng)軸緊密的包裹在圓心軸上形成圓柱狀，露出125mm標(biāo)記線。確保在試樣125mm標(biāo)線上端重疊部分小于75mm，并用壓敏膠帶將試樣圍成管狀的上端黏住，然后移去圓心軸。

需制備20件試驗(yàn)樣塊，建議準(zhǔn)備更多的試樣以需要時(shí)重新測(cè)試。

3.2 預(yù)處理

應(yīng)將兩組5件試樣在23℃±2℃、（50±5）%的相對(duì)濕度條件下處理至少48h。試驗(yàn)樣品一經(jīng)從預(yù)處理箱里取出應(yīng)在1h內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn)。

將兩組5件試樣在空氣循環(huán)烘箱中70℃±2℃的條件下老化168h±2h，然后在干燥箱中冷卻至少4h。試驗(yàn)樣品一旦從干燥箱中取出，就應(yīng)在1h內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn)。

4 試驗(yàn)步驟

(1)用彈簧夾或者其它裝置夾住試樣上端6mm的長(zhǎng)度，縱軸垂直，使得試樣上端管狀口被封住防止一些煙霧的影響，試樣下端高出水平棉層300mm±10mm，棉層質(zhì)量為0.05g到0.08g，其近似尺寸50mm×50mm×6mm。

(2)調(diào)節(jié)氣流量和本生燈進(jìn)入空氣量使其產(chǎn)生高度為20mm±1mm，頂端呈黃色的藍(lán)色火焰。增加空氣進(jìn)入量直到黃色頂端消失。必要時(shí)重新測(cè)量火焰高度并修正到20mm±1mm。

(3)將火焰中心施加到試樣底邊未疊加部分的中點(diǎn)，同時(shí)使噴燈頂端比該點(diǎn)低10mm±1mm，保持3s±0.5s，必要時(shí)，根據(jù)試樣長(zhǎng)度和位置的變化，在垂直平面移動(dòng)噴燈。如果在施加火焰過(guò)程中，試樣有熔融滴落物或燃燒物滴落，則將噴燈傾斜45°角，并從試樣下方后撤足夠距離，防止燃燒滴落物進(jìn)入噴燈管，同時(shí)保持噴燈管燃燒口中心與試樣殘留部分間距離仍為10mm±1mm，熔融材料的流延部分可忽略不計(jì)。對(duì)試樣施加火焰3s±0.5s后，以近似300mm/s的速率立即將噴燈至少撤離試樣150mm的距離，同時(shí)使用計(jì)時(shí)設(shè)備開(kāi)始測(cè)量余焰時(shí)間t1, 單位為秒，記錄t1。

(4)一旦試樣余焰中止，即使噴燈沒(méi)有充分地撤離試樣150mm的距離，立即重新把試驗(yàn)火焰放在試樣下方，噴燈頂端在試驗(yàn)樣品殘余部分之下10mm±1mm，保持3s±0.5s，如有需要，如上所述移動(dòng)噴燈清除滴落物。在第二次對(duì)試樣施加火焰3s±0.5s后，立即熄滅噴燈或以近似300mm/s的速率立即將噴燈至少撤離試樣150mm的距離，同時(shí)用計(jì)時(shí)器開(kāi)始測(cè)量試樣的余焰時(shí)間t2和余灼時(shí)間t3.記錄t2和t3.還要記錄余焰和余灼是否到達(dá)125mm標(biāo)記線，是否有燃燒滴落物引燃樣品下方的棉墊。

(5)重復(fù)該程序，用同樣方法至少測(cè)量5個(gè)試樣。

5 結(jié)果

對(duì)每組5件經(jīng)兩種條件處理的試樣，采用下式計(jì)算該組的總余焰時(shí)間（t）

對(duì)于每一個(gè)試樣，采用下式計(jì)算總余焰時(shí)間：

6 分類(lèi)

判別標(biāo)準(zhǔn) 類(lèi) 別單件試樣的余焰時(shí)間（t1和t2） ≤10s ≤30s ≤30s ＞30s總余焰時(shí)間（t ） ≤50s ≤250s≤250s＞250s第二次施加火焰后，單件試樣的余灼時(shí)間（t3） ≤30s ≤60s ≤60s ＞60s

余灼或余焰蔓延到125mm線 否 否 否 是燃燒顆?；虻温湮锸欠褚济迚| 否 否 是 是或否分 類(lèi) VTM-0 VTM-1 VTM-2 不適用

7 設(shè)備裝置和材料的構(gòu)成

實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜其容積至少為0.5m，試驗(yàn)箱應(yīng)有觀察窗且不應(yīng)通風(fēng)，但在燃燒時(shí)期間允許正常熱循環(huán)的空氣通過(guò)試驗(yàn)樣品。為了安全和方便，試驗(yàn)箱應(yīng)配備抽風(fēng)裝置（能完全閉合），如排風(fēng)扇，以除去可能有毒的燃燒產(chǎn)物。但是排風(fēng)扇在實(shí)際試驗(yàn)時(shí)應(yīng)該關(guān)閉，試驗(yàn)后立即打開(kāi)，以除去燃燒殘余物。

本生燈管長(zhǎng)為100mm±10mm，內(nèi)徑為9.5mm±0.3mm.不應(yīng)在本生燈管件上安裝末端附件如穩(wěn)定器。

帶夾具或類(lèi)似裝置的環(huán)形支架，以調(diào)節(jié)樣品的位置。

計(jì)時(shí)器的分辨率應(yīng)為0.1s，1h內(nèi)精確到0.5s。

測(cè)量直尺的刻度應(yīng)為毫米。

燃燒氣體，工業(yè)級(jí)甲烷氣純度至少達(dá)98%，能通過(guò)調(diào)節(jié)閥和壓力表提供均勻的氣流。

干燥器，內(nèi)含干燥劑，在環(huán)境溫度23℃±2℃情況下能維持相對(duì)濕度不超過(guò)20%。

預(yù)處理箱應(yīng)能維持23℃±2℃和（50+5）%的相對(duì)濕度

千分尺分辨率至少達(dá)到0.01mm

直徑13mm±0.5mm的圓柱形棒

壓敏膠帶

直徑0.2mm到0.5mm的不銹鋼或者鎳鉻合金絲

100 %脫脂棉墊

空氣循環(huán)烘箱應(yīng)提供70℃±2℃的處理溫度，每小時(shí)換氣不低于五次。

天平分辨率達(dá)到0.01g

8 小結(jié)

利用ISO 9773標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定試樣方法進(jìn)行測(cè)試，在比較不同材料的相對(duì)燃燒特性、控制制造工藝或評(píng)估燃燒特性的變化時(shí)可能具有相當(dāng)大的價(jià)值，但是依據(jù)本部分獲得的結(jié)果不應(yīng)用來(lái)描述和評(píng)估在實(shí)際著火條件特殊材料或特殊形狀樣品所產(chǎn)生的著火危險(xiǎn)。

[1]ISO9773：1998 Plastics; determination of burning behaviour of flexible vertical specimens in contact with a small-flame ignition source.

[2]IEC 60695-11-10: 2003 Fire hazard testing–Part 11-10Test flames –50 W horizontal and verticalflame test methods.