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纺织品阻燃性能测试方法-氧指数法燃烧试验法等的介绍

2019-05-19 北京卓锐科技 10046

纺织品阻燃性能测试方法-氧指数法燃烧试验法等的介绍

纺织品行业试验方法:对织物阻燃性能的评价,其测试方法有多种。北京鑫生卓锐科技有限公司详细介绍了目前常用的纺织品阻燃性能的燃烧试验法、锥形热量计法、限氧指数法、热分析法等主要测试方法及其原理。

    随着经济社会的发展,人们对于纺织品的要求不再仅仅是满足舒适保暖,对其功能性也提出了需求。就企业而言,提高纺织产品的功能性,能显著提高产品的附加值,有效的实现经济效益,同时推动我国纺织行业向高端技术发展。

    面对近年来火灾发生越来越频繁的报导,阻燃防护显得越来越重要。作为纺织品的防护性功能之一,阻燃性能测试方法在国内外都有很多,但一般都是从纺织品的可燃性和燃烧性这两方面加以考虑,而随着科学技术的发展,对阻燃织物的热分析和扫描电镜的使用也成为了当前阻燃性能测试的主要方法之一。

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    1.限氧指数法

    限氧指数法是目前广泛使用的纺织品燃烧性能测试方法,它是指在规定的实验条件下,在氧、氮混合气体中,材料刚好能保持燃烧状态所需最低氧浓度,用LOI表示,LOI为氧所占混合气体的体积百分数。GB/T5454-1997规定了纺织品燃烧性能试验氧指数法,将试样夹于试样夹上垂直于燃烧筒内,在向上流动的氧氮气流中,点燃试样上端,观察其燃烧特性,并与规定的极限值比较其续燃时间或损毁长度。通过在不同氧浓度中一系列试样的试验,可以测得维持燃烧时氧气百分含量表示的最低氧浓度值,受试试样中要有40%-60%超过规定的续燃和阴燃时间或损毁长度。

    2.燃烧试验法

    燃烧实验法,主要用来测定试样的燃烧广度(炭化面积和损毁长度)、续燃时间和阴燃时间。一定尺寸的试样,在规定的燃烧箱里用规定的火源点燃12s,除去火源后测定试样的续燃时间和阴燃时间。阴燃停止后,按规定的方法测出损毁长度。根据试样与火焰的相对位置,可以分为垂直法、倾斜法和水平法。垂直法是目前最为普遍的测定方法。这类实验比45°方向、水平方向燃烧更为剧烈。垂直燃烧实验又分垂直损毁长度法,垂直向火焰蔓延性能测定法、垂直向试样易点燃性测定法和表面燃烧性能测定法。GB/T5456规定了纺织品燃烧性能垂直方向试样火焰蔓延性能的测定,该法用规定的点火器所产生的规定点火火焰,按规定点火时间对垂直向纺织试样点火,测定火焰在试样上蔓延至标记线(规定距离)所用的时间(以秒计)。亦可同时观察、测定和记录试样的其他有关火焰蔓延的性能。GB8746-88规定了纺织织物燃烧性能垂直向试样易点燃性的测定,该法用规定点火器产生的规定火焰,对垂直向纺织试样点火,测量织物点燃所需要的时间。GB8745-88规定了纺织织物表面燃烧性能的测定,在规定的试验条件下,在接近项部处点燃支承于垂直板上的干燥试样的起毛表面,测定火焰在织物表面向下蔓延至标记线的时间。垂直法可用于测定服装织物、装饰织物、帐篷织物等的阻燃性能;倾斜法适用于飞机内装饰用布;水平法适用于地毯之类的铺垫织物。

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    3.热分析法

    当织物按一定温度程序在受热或冷却时常发生一系列的物理或化学变化。热分析技术是研究或测定当发生这些变化时,物质的质量或能量随温度(或时间)变化的函数关系。热分析技术内容较多,阻燃测试中常用的是热解重量分析法(TGA)和差示扫描量热(DSC)。利用热解重量分析法(TGA)可以测定纤维的热失重变化情况,它对织物阻燃效果可相对比较,且有一个数量的概念。差示扫描量热DSC可以分析纤维的分解温度变化,表明阻燃前后裂解方式改变。在热分析技术中还可以利用色谱-质谱联用,研究纤维的热裂解产物等。

    4.锥形热量计法

    锥形量热计是上世纪80年代初开始发展起来的一种新型燃烧测试装置。它能模拟真实燃烧时的各种参数。它主要用来测量材料燃烧时的热释放速率。研究表明,材料燃烧时的热释放速率(Heat Release Rate),即单位时间内材料燃烧放出的热量,是表征材料在火灾中的燃烧危险性的最重要的火情参数。因此,近年来各种用于测量材料热释放速率的仪器和方法不断涌现。锥形量热仪采用氧消耗原理测量材料燃烧时的释热速率,此法目前己取代传统的建立在能量平衡基础上的释热速率的测试方法,被广泛应用于各种放热速率测试仪器及方法中。此外,它可以测量材料燃烧时的单位面积热释放速率,样品点燃时间、质量损失速率、烟密度、有效燃烧热、有害气体含量等参数。这些参数对于评价一个阻燃剂或阻燃体系的性能方面具有重要的意义,因为在实际的火情中,受害者不但受到火焰发出的热量的灼烧,而且受到聚合物等材料燃烧分解生成大量烟气的窒息等危害。锥形量热计近年来已在欧美许多国家投入使用,我国也已引进该仪器并应用于研究工作。

    对阻燃纺织品性能的评价,目前单独的某一种方法不可能全面的表达织物的阻燃性能,而需要多种方法的结合使用。

摘自:北京鑫生卓锐科技有限公司

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