張雪娜
(通標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)服務(wù)有限公司順德分公司,廣東佛山 528300 )
歐美國家針對軟墊家具的阻燃法規(guī)已經(jīng)有30~40 年的歷史,究其原因是因家具引發(fā)的火災(zāi)在火災(zāi)死亡人數(shù)中所占比例最大。從美國和英國家具火災(zāi)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看,美國家具火災(zāi)占住宅火災(zāi)總數(shù)的2%,但占所有火災(zāi)死亡人數(shù)的比例非常高(19%)[1]。這些數(shù)字與英國的統(tǒng)計數(shù)據(jù)相似(在英國實(shí)施家具防火安全法規(guī)之前,家具火災(zāi)占所有火災(zāi)的6%,占所有火災(zāi)死亡人數(shù)的24%,在實(shí)施這些法規(guī)之后,占火災(zāi)死亡人數(shù)的15%)[2]。從以上兩國家具火災(zāi)總數(shù)和家具火災(zāi)死亡人數(shù)中火源的分布情況來看,最值得注意的是,在這兩個國家,吸煙材料點(diǎn)燃是家具火災(zāi)死亡的主要原因。這也就不難理解為什么歐美國家制定了軟墊家具的阻燃法規(guī)和相應(yīng)的測試方法。
據(jù)中國海關(guān)總署數(shù)據(jù)統(tǒng)計,2021 年中國家具出口額4 771.9億元,同比增長18.2%。其中北美、歐盟是最大的兩個出口市場,出口值合計占同期中國家具出口總值的40%。現(xiàn)針對中國家具主要的出口目的地的歐美國家制定的針對軟墊家具產(chǎn)品防火性能的強(qiáng)制法規(guī)進(jìn)行簡單的介紹,希望可以為國內(nèi)家具企業(yè)出口提供一定的指導(dǎo)。
1.1.1 背景介紹
1994 年至1998 年期間,美國1 822 700 處住宅結(jié)構(gòu)火災(zāi)中有14 850 人死亡。火災(zāi)平均死亡率約為2 970 人/年;在這些致命火災(zāi)中,32%的火災(zāi)中,最先點(diǎn)燃的材料是軟墊家具,25%的火災(zāi)中,最先點(diǎn)燃的材料是床墊/被褥。這清楚地表明了軟墊家具和床墊/床上用品在致命火災(zāi)中的重要性。[1]如果家庭使用了不易燃燒的床墊(尤其是在著火初期),那么使用者逃脫火災(zāi)的幾率將大大提高,并由此有效降低床墊失火帶來的風(fēng)險。
美國加州政府率先于2004 年通過了床墊明火的阻燃安全法規(guī)TB 603,該法規(guī)于2005 年正式開始實(shí)施。法規(guī)要求2005年1 月1 日所有美國加州市場銷售的床墊,必須滿足TB 603的明火測試標(biāo)準(zhǔn)。TB 603 是針對床墊成品的測試,是針對成品的床墊的阻燃測試要求,只要成品的熱釋放量和熱釋放速率滿足要求,即認(rèn)為該床墊滿足TB 603 的標(biāo)準(zhǔn)要求。
2006 年 2 月16 號,美國消費(fèi)品委員會一致通過了針對床墊明火阻燃的聯(lián)邦法規(guī)16 CFR 1633,該法規(guī)是以加州TB 603為基礎(chǔ)而推出的。新法規(guī)從2007 年7 月1 日正式生效。
1.1.2 適用范圍
16 CFR Part 1633 適用于2007 年7 月1 日后美國境內(nèi)進(jìn)口、生產(chǎn)或翻新的床墊或者床墊與床底座組合套裝。
床墊包括成人床墊、青少年床墊、嬰幼兒床墊(包括便攜式嬰兒床墊)、雙層床床墊、蒲團(tuán)、無固定的靠背或扶手翻轉(zhuǎn)椅墊、躺椅墊、充氣或充水床墊(床墊充氣/水芯與床墊套之間有其他填充材料)、折疊沙發(fā)床墊、拐角組合床墊、日間床墊、折疊床床墊、沙發(fā)床床墊、活動床床墊、沙發(fā)椅床墊等。但不包括床墊襯墊、在床墊上使用的墊子(帶外套或者不帶外套)、睡袋、枕頭、無其他填充料的水床或氣墊床、不帶可移開床墊的家具、兒童產(chǎn)品墊子,例如嬰兒便攜車用床墊、提籃襯墊、手推車襯墊及坐式手推車襯墊、嬰兒床緩沖墊、嬰兒車及躺椅襯墊、換尿布墊、嬰兒圍欄防撞墊、游戲墊。
床底座是指由面料包覆的框架結(jié)構(gòu)用于支持床墊。如果與床墊做為套裝組合銷售,則需要與床墊組合測試。
1.1.3 測試方法
測試樣品首先在溫度18℃~25℃,濕度<55%的溫濕度條件下恒溫恒濕處理48 h 后進(jìn)行明火測試。
該測試方法使用一對丙烷燃燒器(模擬床單起火),在測試樣品頂部和側(cè)面分別加施(12.9±0.1) L/min(70 s)和(6.6±0.05) L/min (50 s)丙烷火焰。移走燃燒頭后,測試樣品在規(guī)定測試房間內(nèi)自由燃燒30 min,測量測試樣品30 min 內(nèi)最大的熱釋放速率以及前10 min 總的熱釋放量。
1.1.4 法規(guī)要求
16 CFR Part 1633 采用的是用噴燃器(模擬床單起火)進(jìn)行明火試驗(yàn)。法規(guī)設(shè)定了兩個限值要求來限定火焰在床墊或床墊套裝上的蔓延以及整體燃燒的放熱量,這兩項(xiàng)指標(biāo)是:
(1)在30 min 的測試時間內(nèi),床墊/床墊床底座套裝的熱釋放峰值不得超過200 kW;
(2)在測試的最初10 min 內(nèi),總熱釋放量必須小于15 MJ。
法規(guī)要求每個原型至少測試三個平行樣品,如果有一個樣品未能同時滿足上述兩項(xiàng)要求,則判定該原型為不合格。
所有廠商都必須以文件和標(biāo)簽來證明產(chǎn)品符合或高于標(biāo)準(zhǔn)要求。廠商必須對其床墊及床墊床底座套裝產(chǎn)品的原型,確認(rèn)原型等都依照該項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行測試,獲得相應(yīng)的合格測試報告,并在產(chǎn)品上依照CPSC 的要求附上永久標(biāo)簽。
1.2.1 適用范圍
16 CFR Part 1632 適用于所有在美國生產(chǎn)的或進(jìn)口到美國的床墊以及床褥。
床墊產(chǎn)品與2.1.2 中描述的床墊產(chǎn)品類別相同。床褥是指在床墊上面使用的,比較薄且平的墊子、褥子或者填充彈性材料的床墊套。包括且不限于吸收墊(吸尿等),醫(yī)用床褥以及完全裝入套內(nèi)的波浪海綿墊。未完全裝入套內(nèi)的波浪海綿墊不適用該標(biāo)準(zhǔn)。
1.2.2 測試方法
測試樣品以及測試用香煙、床單等首先在溫度≥18℃、濕度≤55%的溫濕度條件下恒溫恒濕處理48 h 后進(jìn)行香煙測試。
每個床墊原型需要測量6 個使用表面。6 個使用表面均滿足要求,則該原型合格。
每個表面分為兩部分進(jìn)行測試:裸露面測試和覆蓋床單的測試。測試時將測試表面分為兩個部分,其中一個部分直接將點(diǎn)燃的測試香煙放置在床墊的表面;另外一個部分首先在測試樣品的表面鋪上一層床單,然后在床單上放置點(diǎn)燃的香煙,再在香煙上蓋上一層床單進(jìn)行測試。每個部分測試時不少于9 根香煙。
1.2.3 法規(guī)要求
該項(xiàng)聯(lián)邦法規(guī)評定床墊和床墊軟墊產(chǎn)品抗香煙陰燃能力:
(1)測試六個床墊表面(如果床墊/床墊軟墊正反面相同則測試3 個床墊),并評估裸露狀態(tài)以及床單覆蓋狀態(tài)下的抗香煙陰燃能力。每個表面至少18 支標(biāo)準(zhǔn)香煙進(jìn)行測試,裸露狀態(tài)測試9 支,床墊覆蓋狀態(tài)下測試9 支。
(2)從距離香煙任一位置測量各個方向上的焦痕長度不超過2 英寸(5.1 cm)。
此外,法規(guī)還規(guī)定床墊軟墊如果含有化學(xué)阻燃劑,需要在其標(biāo)簽上增加“T”標(biāo)識。
1.3.1 背景介紹
2021年美國消費(fèi)品安全委員會(CPSC)發(fā)布一項(xiàng)最終規(guī)則,將新冠病毒居家辦公安全法案(COVID-19 Regulatory Relief and Work From Home Safety Act)中規(guī)定軟墊家具阻燃要求編入聯(lián)邦法規(guī)。該法案要求美國消費(fèi)品安全委員會(CPSC)將TB 117-2013[6]作為《易燃織物法FFA》第4 部分頒布,從此加州的阻燃標(biāo)準(zhǔn)TB 117-2013 正式成為整個美國聯(lián)邦的軟墊家具阻燃法規(guī)。該法規(guī)規(guī)定2021 年6 月25 日當(dāng)天及以后生產(chǎn)、進(jìn)口和翻新的軟墊家具需滿足TB 117-2013 要求。2022 年6月25 日當(dāng)天及以后的軟墊家具還需滿足標(biāo)簽要求。
1.3.2 適用范圍
適用于室內(nèi)使用的帶有軟墊座墊、靠背或者扶手的座椅家具,座椅可移動或者固定的。不適用于床墊、床架、床上用品以及僅供理療和健身使用的家具。
1.3.3 測試方法
測試針對軟墊家具的材料進(jìn)行模擬香煙測試。主要包括面料、擋火層、彈性填充材料和座墊支撐材料四類材料。
四類材料分別與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)填充料、標(biāo)準(zhǔn)面料等組合成模擬沙發(fā)樣板,進(jìn)行香煙測試。每個材料需要進(jìn)行3 次平行測試,3 次都合格,測試樣品才合格。
1.3.4 法規(guī)要求
樣品表面放置點(diǎn)燃的標(biāo)準(zhǔn)測試香煙,測試過程中出現(xiàn)表1中規(guī)定的任一情況則該樣品不滿足法規(guī)要求。
表1 TB 117-2013 判定要求
2.1.1 適用產(chǎn)品和范圍
危險產(chǎn)品(床墊)條例(Hazardous Products (Mattresses)Regulations SOR/2016-183)適用于用來墊著睡覺、包含彈性材料并以套子包著的產(chǎn)品,不管這些產(chǎn)品是否是通常意義上的床墊,但不包括以下產(chǎn)品:床褥墊、睡袋、床底架、非床墊的家具上用來睡覺的軟墊、嬰兒產(chǎn)品的襯墊、嬰兒的床墊以及醫(yī)用床墊。
所有在加拿大出售或進(jìn)口到加拿大的床墊,或者在加拿大做廣告的床墊都要符合條例要求。
2.1.2 測試方法
按照CAN/CGSB-4.2 No.27.7-2013 測試方法規(guī)定,測試樣品為床墊面料和軟填充料(除彈簧或液態(tài)填充料外)尺寸300 mm×300 mm,厚度小于50 mm,十片。測試樣品需要在(21±3)℃,(35~50)%條件下恒溫恒濕處理24 h以上,馬上放入測試箱中調(diào)節(jié)樣品到規(guī)定的松緊度后進(jìn)行香煙燃燒測試。
2.1.3 阻燃性要求
根據(jù)相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)(CAN/CGSB-4.2 No.27.7-2013)進(jìn)行檢測,應(yīng)符合以下阻燃性要求:
(1)不能多于一個試樣在試驗(yàn)時表現(xiàn)出其表面在水平的任一方向上,從香煙起始位置最近點(diǎn)算起,產(chǎn)品表面融化或炭化的長度大于50 mm;
(2)在香煙熄滅后,不能有多于一個試樣表現(xiàn)出繼續(xù)燃燒,燃燒時間累計為10 min。
該法規(guī)適用于:室內(nèi)和其它居所(包括無動力篷車)內(nèi)使用的等家用的家具,例如座椅、沙發(fā)、床、兒童家具、靠墊、高腳椅、床墊(任何尺寸)和枕頭、出租房內(nèi)的出租家具以及可以在室內(nèi)和其它居所(包括篷車)內(nèi)使用的戶外家用家具(如花園/院子等戶外家具)。
該法規(guī)不適用于:床上用品、睡袋、地毯。
該法規(guī)雖然適用范圍是家具,但是法規(guī)里面的具體要求和測試方法是針對家具內(nèi)使用的軟墊材料分別進(jìn)行。該測試方法采用的是典型樣品的模擬測試,并使用0,1,2,5 號測試火源模擬日常生活中可能遇到的火焰。如0 號火焰為香煙,1 號火焰為模擬火柴燃燒熱釋放量,5 號火焰模擬報紙折疊后燃燒的熱釋放量等。
法規(guī)中分別對家具使用的面料、填充料和擋火層進(jìn)行了規(guī)定。
3.2.1 面料測試
(1)面料需要通過香煙測試(Schedule 4);
(2)必須通過火柴測試(Schedule 5)。
3.2.2 填充料測試
(1)彈性海綿類填料
①測試時用指定的阻燃處理的聚酯纖維布作為面料;
②必須通過5 號火源測試,聚氨酯海綿可以燒穿,但重量損失小于60 g(包括燃燒木架的損失)則通過測試;
③碎屑海綿應(yīng)該由通過上面測試的塊狀海綿制成,并且本身也要通過2 號火源的相關(guān)測試;
④乳膠橡膠測試不考慮重量損失標(biāo)準(zhǔn)。
(2)非海綿類填料
①測試時用到的標(biāo)準(zhǔn)布同海綿類填充物一致;
②必須通過火源2 測試;
③測試包裝密度應(yīng)該同實(shí)際樣品相同;
④可以單獨(dú)地測試填料也可以幾種填充料按照實(shí)際使用情況混合測試。
3.2.3 擋火層測試
(1)測試時用指定的阻燃處理的聚酯纖維布作為面料及用密度為22 kg/m3的非阻燃聚氨酯泡沫作為填料;
(2)必須通過5 號火源測試;
(3)不考慮重量損失要求;
(4)化學(xué)方法阻燃處理須執(zhí)行水浸泡處理。
綜上所述,歐美國家對軟墊家具的燃燒性能要求非常嚴(yán)格,而且呈現(xiàn)關(guān)注的國家不斷擴(kuò)大的趨勢。面對這樣的情況,建議家具出口企業(yè)從以下幾個方面積極應(yīng)對:
(1)從產(chǎn)品設(shè)計開始提升家具的阻燃性
首先確定家具出口目的國的具體阻燃要求,針對不同要求合理設(shè)計。例如出口到美國的床墊,需要通過明火測試。標(biāo)準(zhǔn)要求測試樣品丙烷火焰點(diǎn)燃70 s 后自由燃燒30 min,那么就需要測試樣品從面料、擋火層、填料、圍邊、絎縫結(jié)構(gòu)以及使用的線的類型、以及床墊底面的結(jié)構(gòu)等都要綜合考慮,以保證點(diǎn)燃的火焰70 s 后樣品緩慢燃燒并在30 min 內(nèi)不會熱釋放速率超過要求。
(2)把好原材料關(guān)
根據(jù)具體的阻燃要求選用合適的原材料。如面料的選擇可根據(jù)是否有水浸要求考慮選用的阻燃面料是否耐水洗;需要滿足香煙測試和明火測試的填料根據(jù)情況選擇不同的阻燃處理等。
(3)采用驗(yàn)證的方法使產(chǎn)品成本和性能達(dá)到最優(yōu)組合
例如出口到美國的床墊一定要通過明火測試,那么擋火層的選擇就非常關(guān)鍵,因?yàn)槊看握降臏y試需要三套平行樣品的測試,那么為了降低測試和研發(fā)成本,企業(yè)可以通過預(yù)測試的方法找到最合理的擋火層組合,以達(dá)到剛剛滿足防火要求即可,這樣可以比較合理的控制較高成本的原材料最終實(shí)現(xiàn)成品的成本降低。
本文通過對美國床墊和軟體家具、加拿大床墊以及英國家用軟體家具的阻燃法規(guī)的背景、適用產(chǎn)品以及測試方法的介紹,并針對國內(nèi)家具出口企業(yè)給出三方面的應(yīng)對措施,希望可以幫助國內(nèi)家具出口企業(yè)順利打破出口阻燃技術(shù)壁壘,規(guī)避召回風(fēng)險,獲得國際市場認(rèn)可。
最后還要提醒各位家具企業(yè),在今天的歐洲和美國,圍繞家具防火安全的辯論還主要圍繞著家具是否需要滿足足夠的防火要求,而可能不使用化學(xué)阻燃劑等解決方案來創(chuàng)建防火安全層以減少著火。這個將是未來家具企業(yè)更加需要面對的一個問題。