汪季娟 張之亮

（義烏出入境檢驗(yàn)檢疫局，浙江 義烏322000）

0 前言

火災(zāi)是最經(jīng)常、最普遍地威脅公眾安全和社會(huì)發(fā)展的主要災(zāi)害之一。而作為易燃物質(zhì)的紡織品往往成了火災(zāi)背后的罪魁禍?zhǔn)?。如果?duì)紡織品賦予了阻燃功能成為阻燃紡織品后，能在燃燒過(guò)程中顯著延緩燃燒速率，離開(kāi)火焰后能迅速自熄，較少釋放有毒煙霧，顯著降低紡織品的可燃性。隨著紡織品阻燃品種的多樣化，阻燃性能的檢測(cè)方法也不斷更新。本文結(jié)合國(guó)內(nèi)外阻燃測(cè)試方法和標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)要地就紡織品阻燃性能的檢測(cè)進(jìn)行了探討。

1 阻燃性能的檢測(cè)方法

1.1 垂直法

垂直法常見(jiàn)的標(biāo)準(zhǔn)為GB/T 5455-1997 《紡織品 燃燒性能試驗(yàn)垂直法》，它是將一定規(guī)格的試樣垂直放置,在下端施加火焰點(diǎn)燃，經(jīng)規(guī)定時(shí)間后撤離，測(cè)量試樣的續(xù)燃時(shí)間、陰燃時(shí)間及損毀長(zhǎng)度。續(xù)燃時(shí)間是指火焰撤離后試樣持續(xù)有焰燃燒的時(shí)間；陰燃時(shí)間是指有焰燃燒終止后,或者火焰撤離后試樣持續(xù)無(wú)焰燃燒的時(shí)間；損毀長(zhǎng)度是指燃燒終止后,在規(guī)定方向上試樣損毀面積的最大距離[1]。垂直法檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)還有GB/T 5456-2009 《紡織品 燃燒性能 垂直方向試樣火焰蔓延性能的測(cè)定》，GB/T 8746-2009《紡織品 燃燒性能 垂直方向試樣易點(diǎn)燃性的測(cè)定》，GB/T 8745-2001《紡織品 燃燒性能 織物表面燃燒時(shí)間的測(cè)定》。

國(guó)外常見(jiàn)的垂直法標(biāo)準(zhǔn)有日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JISL 1091《紡織品嫩燒性能的試驗(yàn)方法》中A-4法和德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)DIN 53906《織物垂直燃燒法》[2]。

1.2 45°法

常見(jiàn)的45°法標(biāo)準(zhǔn)為GB/T 14645-1993《紡織織物 燃燒性能45°方向損毀面積和接焰次數(shù)測(cè)定》，該方法與垂直法基本相同，區(qū)別是試樣呈45°放置,另外增加一項(xiàng)損毀面積，損毀面積是指燃燒終止后試樣損毀的總面積[3]。另一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 14644-1993《紡織織物 燃燒性能45°燃燒速率的測(cè)定》是將服用紡織品的易燃性分為三個(gè)等級(jí)，用于評(píng)估易燃紡織品穿著時(shí)一旦點(diǎn)燃后燃燒的劇烈程度和速度。測(cè)試方法為：在規(guī)定的試驗(yàn)條件下，將試樣成45°放置，對(duì)試樣點(diǎn)火，將試樣有焰燃燒至一定距離的時(shí)間，作為評(píng)定紡織品燃燒劇烈程度的量度。這種方法對(duì)起絨織物底布的碳化和熔融狀態(tài)要另外進(jìn)行觀察和記錄[4]。

日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JlSL 1091中A-1法、A-2法和D法與上述方法的原理相同。45°法是日本測(cè)定阻燃紡織品的主要方法，在日本除了服裝類用垂直法考核外，其余產(chǎn)品〔包括窗簾、被單、床罩、地毯等)均采用45°法考核，但有些試樣根據(jù)其實(shí)際使用狀態(tài)，對(duì)點(diǎn)火源和點(diǎn)火位置作了些變動(dòng)[2]。

1.3 水平法

水平法一般用燃燒速率即實(shí)測(cè)燃燒距離與燃燒至此距離所用時(shí)間的比值來(lái)表征織物的阻燃性能。其基本試驗(yàn)方法是在規(guī)定的試樣條件下，將試樣水平夾持于燃燒箱中，對(duì)試樣的自由端點(diǎn)火一定的時(shí)間，確定火焰的熄滅時(shí)間，以試樣燃燒的距離和燃燒至該距離所用的時(shí)間來(lái)計(jì)算燃燒速率[5]。目前水平法主要用于汽車內(nèi)飾材料的測(cè)定，標(biāo)準(zhǔn)為GB 8410-2006《汽車內(nèi)飾材料的燃燒特性》。

國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO 3795-1989《道路車輛.農(nóng)業(yè)和林業(yè)用拖拉機(jī)和機(jī)械.內(nèi)部裝飾材料燃燒性能的測(cè)定》、日本標(biāo)準(zhǔn)JISD 1201《自動(dòng)車室內(nèi)裝飾材料試驗(yàn)方法》、美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)MVSS第302號(hào)法規(guī)《汽車內(nèi)飾材料的燃燒特性》均為水平法[2]。

1.4 表面燃燒試驗(yàn)法[6]

表面燃燒試驗(yàn)法是測(cè)定試樣表面的燃燒蔓延程度的方法,適用于厚實(shí)紡織品，如地毯等。常用的方法有熱輻射源法、片劑法等。熱輻射源法是在燃燒試驗(yàn)箱中，用小火焰點(diǎn)燃水平放置并暴露于傾斜放置的熱輻射源中的試樣，評(píng)估其火焰?zhèn)鞑ツ芰Φ姆椒?，它是?shí)驗(yàn)室使用最廣泛的火焰?zhèn)鞑バ阅軠y(cè)定方法之一。片劑法的基本方法為：在規(guī)定的試驗(yàn)條件下，將試樣水平放置，點(diǎn)燃一片置于其上中心點(diǎn)處的六亞甲基亞胺片劑，測(cè)量火焰蔓延時(shí)間及損毀面積，以每塊試樣的最大損毀長(zhǎng)度來(lái)表示試樣的表面燃燒性能。與熱輻射源法相比，片劑法更簡(jiǎn)便快捷。

1.5 氧指數(shù)法

在規(guī)定的試驗(yàn)條件下，氧氮混合物中試樣剛好維持燃燒所需最低氧濃度稱為氧指數(shù)，以體積百分?jǐn)?shù)LOI表示。在氧氣、氮?dú)饣旌蠚饬髦袦y(cè)定試樣的氧指數(shù)，并用該指數(shù)來(lái)表征試樣燃燒性能的試驗(yàn)方法即氧指數(shù)法。它的基本方法是：試樣垂直固定于燃燒筒內(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)間和損毀長(zhǎng)度，通過(guò)一系列試驗(yàn)測(cè)得其氧指數(shù)[7]。氧指數(shù)法實(shí)際是一種測(cè)試織物燃燒條件的方法，織物所需要的燃燒條件越苛刻，就越難以燃燒，就認(rèn)為其阻燃性最好。這種方法被廣泛地應(yīng)用于各領(lǐng)域各種產(chǎn)品的燃燒性能測(cè)定，它對(duì)纖維性能測(cè)定、開(kāi)發(fā)新型的阻燃紡織品具有重要的意義。標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)GB/T 5454-1997《紡織品 燃燒性能試驗(yàn)氧指數(shù)法》。

該方法是國(guó)內(nèi)外較常用的試驗(yàn)方法，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO 4589-2-1999《塑料--以氧指數(shù)測(cè)定其易燃性 第2部分：環(huán)境溫度試驗(yàn)》、日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JISK 7021《高分子材料燃燒性能的試驗(yàn)方法:氧指數(shù)法》均為此方法，但各國(guó)一般都將氧指數(shù)法作為科研中或調(diào)整工藝時(shí)的測(cè)試手段，而不作為考核的性能指標(biāo)。

1.6 磷系阻燃產(chǎn)品磷含量檢測(cè)法

由于阻燃織物市場(chǎng)目前主要以磷系阻燃織物為主，為此，科研人員開(kāi)始重點(diǎn)研究磷系阻燃產(chǎn)品的檢測(cè)方法，并發(fā)布了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《FZ/T 50021-2014化纖磷系阻燃產(chǎn)品 磷含量試驗(yàn)方法》，該標(biāo)準(zhǔn)適用于化纖磷系阻燃產(chǎn)品的測(cè)定，通過(guò)測(cè)定磷的含量量化阻燃產(chǎn)品的阻燃效果。它包含兩個(gè)方法：磷鉬藍(lán)分光光度法和等離子發(fā)射光譜法。磷鉬藍(lán)分光光度法是樣品通過(guò)消解在鉬酸銨和抗壞血酸的作用下，形成“鉬藍(lán)”的磷鉬酸鹽，用分光光地法測(cè)定鉬藍(lán)的吸光度，從而計(jì)算出磷含量。等離子發(fā)射光譜法是用濕法灰化法消解，采用等離子體原子發(fā)射光譜儀測(cè)定消解液中磷元素的光譜強(qiáng)度，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算樣品中磷元素的含量[8]。

磷含量檢測(cè)紡織品阻燃效果法優(yōu)點(diǎn)是將阻燃效果通過(guò)具體數(shù)值來(lái)表達(dá)，簡(jiǎn)單清楚，易于評(píng)定，尤其是等離子體發(fā)射光譜法，操作簡(jiǎn)單、高效準(zhǔn)確。對(duì)于阻燃紡織品生產(chǎn)商，可以通過(guò)磷含量的測(cè)定來(lái)優(yōu)化工藝條件，決定生產(chǎn)過(guò)程中阻燃劑的投放量及其計(jì)算在整理過(guò)程中阻燃劑的損耗，從而節(jié)約成本和能耗。不過(guò)缺點(diǎn)是只能檢測(cè)磷系阻燃產(chǎn)品，有一定的局限性。

1.7 其他檢測(cè)方法

我國(guó)從1985年開(kāi)始制定紡織品的燃燒性能檢測(cè)方法，目前己制定了二十多項(xiàng)。除了上述常用的幾種方法外，還有發(fā)煙性實(shí)驗(yàn)法、錐形量熱計(jì)法、熱分析法、熱防護(hù)性能試驗(yàn)法等[6]。這些方法通過(guò)不同的角度反應(yīng)阻燃紡織品的阻燃性能，起到了很好的補(bǔ)充。

2 結(jié)語(yǔ)

紡織品阻燃性能的檢測(cè)方法很多，檢測(cè)人員應(yīng)首先了解各類檢測(cè)方法的技術(shù)特點(diǎn)、應(yīng)用范圍及評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，了解其差異，掌握其方法，使評(píng)定結(jié)果能有效地反映紡織品的燃燒性能。需要注意的是，由于阻燃檢測(cè)方法不同,判斷指標(biāo)不同,單一的阻燃檢測(cè)方法往往不能全面反映材料的燃燒性能，所以最好將幾種檢測(cè)方法結(jié)合起來(lái)使用，綜合考評(píng)從而獲得較為準(zhǔn)確的評(píng)定結(jié)果。新的阻燃檢測(cè)方法還在不斷地研究應(yīng)用和推廣，也不斷地被修訂成新標(biāo)準(zhǔn)，因此檢測(cè)人員要不斷學(xué)習(xí),及時(shí)掌握這些新技術(shù)動(dòng)態(tài)和新的檢測(cè)方法。

［1］國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局.GB/T 5455-1997紡織品 燃燒性能試驗(yàn) 垂直法[S].中國(guó)紡織總會(huì)標(biāo)準(zhǔn)化研究所.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1997.

［2］徐路.阻燃紡織品燃燒性能的試驗(yàn)方法及評(píng)定[C]//2001功能性紡織品及納米技術(shù)應(yīng)用研討會(huì)論文集.2001.205-252.

［3］國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局.GB/T 14645-1993紡織織物 燃燒性能45°方向損毀面積和接焰次數(shù)測(cè)定[S].中國(guó)紡織總會(huì)標(biāo)準(zhǔn)化研究所.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1993.

［4］國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局.GB/T 14644-1993紡織織物 燃燒性能45°燃燒速率的測(cè)定[S].中國(guó)紡織總會(huì)標(biāo)準(zhǔn)化研究所.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1993.

［5］中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.GB 8410-2006汽車內(nèi)飾材料的燃燒特性[S].全國(guó)汽車標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì).北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2006.

［6］王康建,劉才容,孫近.阻燃紡織品及其檢測(cè)[J].中國(guó)纖檢.2014.62-64.

［7］國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局.GB/T 5454-1997紡織品 燃燒性能試驗(yàn) 氧指數(shù)法[S].中國(guó)紡織總會(huì)標(biāo)準(zhǔn)化研究所.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1997.

［8］中華人民共和國(guó)工業(yè)和信息化部.FZ/T 50021-2014化纖磷系阻燃產(chǎn)品 磷含量試驗(yàn)方法[S].上海市紡織工業(yè)技術(shù)監(jiān)督所.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社.2014.