熊馳宇,史麗敏
(北京服裝學院,北京 100029)
據(jù)統(tǒng)計,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世紀開始開發(fā)紡織品阻燃技術(shù),棉織物暫時性阻燃整理始于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服、阻燃機織物等的標準。紡織品的阻燃標準對紡織行業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)具有規(guī)范市場和保護消費者的作用,同時可一定程度上預(yù)防和減少火災(zāi)事故的發(fā)生。本文重點歸納整理阻燃測試方法和阻燃產(chǎn)品的標準,為后續(xù)工作提供參考。
目前國內(nèi)標準主要是國家及行業(yè)標準,國家標準有國家強制性標準GB及國家推薦性標準GB/T,且GB/T在逐漸取代GB,部分行業(yè)作廢。
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也有不同點。在技術(shù)指標中,一般用燃燒時間、燃燒速率、燃燒長度等來評價紡織品阻燃性能。
由表2可知,在垂直法中,方法多為推薦性標準,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準;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)指標更詳細。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準;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)指標都包括氧指數(shù)值;由表6可知,假人法適用于對防護性能高要求的防護服,也可用來試驗人體在實際火災(zāi)中的燒傷程度。技術(shù)指標非常詳細,包括客觀觀察和數(shù)據(jù)計算。為推薦性標準;由表7可知,對于各種鋪地材料,包括適用45°法和水平法的各種紡織地毯,可用輻射熱源法進行測試。為推薦性標準;由表8可知,GB/T 20390.1與GB/T 20390.2的適用范圍一樣,但點火源分為香煙和丙烷氣體火焰,指標都分為出現(xiàn)點燃和未出現(xiàn)點燃兩種。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,針對具體某種產(chǎn)品,會有相應(yīng)適用范圍的阻燃標準。
國內(nèi)阻燃測試標準中阻燃測試方法中點燃氣體一般為丙烷、丁烷、液化石油氣、氧、氮等幾種。阻燃性能技術(shù)指標包含損毀長度、續(xù)燃時間、陰燃時間、燃燒速率、火焰蔓延速率、漸進性發(fā)煙燃燒、有焰燃燒、臨界輻射通量值等。阻燃測試指標隨測試對象改變。
紡織品的燃燒可能會帶來有害煙霧毒氣。試驗時應(yīng)采取適當?shù)姆雷o措施以確保試驗安全,選擇足夠空間的試驗場所并注意通風,釋放到試驗室外的煙、塵等毒氣要遵守國家標準。阻燃測試方法標準只適合在規(guī)定條件的試驗室中進行測試評估,不能評價實際失火事故中的危險性。試樣的調(diào)濕和洗滌也應(yīng)遵循相應(yīng)的標準。
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]。
由表9可知,阻燃防護服(不包括消防員的消防服),依據(jù)的阻燃測試標準是GB/T 5455,且測試指標都有續(xù)燃時間、陰燃時間、損毀長度這三項。在焊接防護服用途上,GB 8965.2—2009相比于GB 15701—1995的防護性能要求更高。前者在阻燃測試指標上增加了洗滌50次的條件以及分了A、B、C等級,后者阻燃測試指標只相當于前者的B級指標;由表10可知,GB/T 17591—2006在交通工具的用途上又分為了3個方向;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。前者是推薦性標準,后者是強制性標準。GB/T 17591—2006包含了阻燃防護服、汽車內(nèi)飾、裝飾三種用途。裝飾用、阻燃防護服用為B1級,耐水洗20次的裝飾用、汽車內(nèi)飾用為B2級。在交通工具如飛機、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。在阻燃防護服用途上,特別測試了其燃燒后沒有熔融、滴落物,因為燃燒后的熔融、滴落物會對阻燃防護服產(chǎn)生二次損傷[17]。對比GB/T 17591—2006裝飾用與GB 20286—2006的裝飾用標準,后者增加了4個評價指標,更詳細。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≥ZA3級、煙密度等級(SDR)≤15和極限氧指數(shù)≥32[18]。在陰燃時間、續(xù)燃時間、毀損長度這三個指標上二者相同,燃燒等級劃分上二者也同樣分為3個等級。GB/T 17591—2006在裝飾用織物上對技術(shù)指標的規(guī)定較松;由表12可知,阻燃纖維一般用氧指數(shù)法較多,阻燃測試指標中會詳細區(qū)分線密度和纖維長短的指標,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)品標準發(fā)表較多,這是因為一方面隨著新產(chǎn)品的涌現(xiàn),國家在不斷制定著新的阻燃產(chǎn)品標準;另一方面,阻燃標準要求提高,同時伴隨阻燃測試技術(shù)出現(xiàn),標準文件也不斷更新。
統(tǒng)計發(fā)現(xiàn),目前阻燃產(chǎn)品標準中應(yīng)用最多的為垂直法。但在實際測試中,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)品多同時采用這兩種方法。在阻燃纖維的測試標準中,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際應(yīng)用中非常少,因假人法需要特殊的試驗設(shè)備及大量精細計算來評價,操作不便、成本高,但其可得到更精確的數(shù)據(jù)。上述標準文件中的專業(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)指標更詳細。GB多用在產(chǎn)品標準,GB/T多用在測試方法標準中,F(xiàn)Z/T出現(xiàn)頻次較少。產(chǎn)品標準中阻燃防護服、公共場所的阻燃紡織品等對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)了標準制定的人性化。目前,我國的阻燃標準法規(guī)和發(fā)達國家還存在一定差距。
國內(nèi)所有阻燃標準都只適用于測試試驗室條件下的阻燃情況,不適用于發(fā)生實際火災(zāi)時的預(yù)測,因此具有一定局限性,應(yīng)加快改善阻燃試驗使其更符合實際火災(zāi)情況。相同紡織品在不同阻燃測試標準文件中的阻燃技術(shù)評價指標需統(tǒng)一。
我國燃燒性能的強制性標準中,汽車內(nèi)飾材料無垂直向的測試指標,這是一大空缺。因現(xiàn)實情況中,垂直向的內(nèi)飾材料較多。同時,內(nèi)飾材料燃燒時產(chǎn)生的熔融滴落物也需考核,以檢測其是否會引燃車內(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標準的考察范疇[24]。對于裝飾用紡織品,不同阻燃產(chǎn)品標準測試指標不同,需更統(tǒng)一。