紡織品阻燃檢測方法探討

汪季娟 張之亮

（義烏出入境檢驗檢疫局，浙江 義烏322000）

0 前言

火災是最經(jīng)常、最普遍地威脅公眾安全和社會發(fā)展的主要災害之一。而作為易燃物質(zhì)的紡織品往往成了火災背后的罪魁禍首。如果對紡織品賦予了阻燃功能成為阻燃紡織品后，能在燃燒過程中顯著延緩燃燒速率，離開火焰后能迅速自熄，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，阻燃性能的檢測方法也不斷更新。本文結合國內(nèi)外阻燃測試方法和標準簡要地就紡織品阻燃性能的檢測進行了探討。

1 阻燃性能的檢測方法

1.1 垂直法

垂直法常見的標準為GB/T 5455-1997 《紡織品 燃燒性能試驗垂直法》，它是將一定規(guī)格的試樣垂直放置,在下端施加火焰點燃，經(jīng)規(guī)定時間后撤離，測量試樣的續(xù)燃時間、陰燃時間及損毀長度。續(xù)燃時間是指火焰撤離后試樣持續(xù)有焰燃燒的時間；陰燃時間是指有焰燃燒終止后,或者火焰撤離后試樣持續(xù)無焰燃燒的時間；損毀長度是指燃燒終止后,在規(guī)定方向上試樣損毀面積的最大距離[1]。垂直法檢測標準還有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定》，GB/T 8746-2009《紡織品 燃燒性能 垂直方向試樣易點燃性的測定》，GB/T 8745-2001《紡織品 燃燒性能 織物表面燃燒時間的測定》。

國外常見的垂直法標準有日本工業(yè)標準JISL 1091《紡織品嫩燒性能的試驗方法》中A-4法和德國標準DIN 53906《織物垂直燃燒法》[2]。

1.2 45°法

常見的45°法標準為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]。另一個標準GB/T 14644-1993《紡織織物 燃燒性能45°燃燒速率的測定》是將服用紡織品的易燃性分為三個等級，用于評估易燃紡織品穿著時一旦點燃后燃燒的劇烈程度和速度。測試方法為：在規(guī)定的試驗條件下，將試樣成45°放置，對試樣點火，將試樣有焰燃燒至一定距離的時間，作為評定紡織品燃燒劇烈程度的量度。這種方法對起絨織物底布的碳化和熔融狀態(tài)要另外進行觀察和記錄[4]。

日本工業(yè)標準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)其實際使用狀態(tài)，對點火源和點火位置作了些變動[2]。

1.3 水平法

水平法一般用燃燒速率即實測燃燒距離與燃燒至此距離所用時間的比值來表征織物的阻燃性能。其基本試驗方法是在規(guī)定的試樣條件下，將試樣水平夾持于燃燒箱中，對試樣的自由端點火一定的時間，確定火焰的熄滅時間，以試樣燃燒的距離和燃燒至該距離所用的時間來計算燃燒速率[5]。目前水平法主要用于汽車內(nèi)飾材料的測定，標準為GB 8410-2006《汽車內(nèi)飾材料的燃燒特性》。

國際標準ISO 3795-1989《道路車輛.農(nóng)業(yè)和林業(yè)用拖拉機和機械.內(nèi)部裝飾材料燃燒性能的測定》、日本標準JISD 1201《自動車室內(nèi)裝飾材料試驗方法》、美國標準MVSS第302號法規(guī)《汽車內(nèi)飾材料的燃燒特性》均為水平法[2]。

1.4 表面燃燒試驗法[6]

表面燃燒試驗法是測定試樣表面的燃燒蔓延程度的方法,適用于厚實紡織品，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箱中，用小火焰點燃水平放置并暴露于傾斜放置的熱輻射源中的試樣，評估其火焰?zhèn)鞑ツ芰Φ姆椒ǎ菍嶒炇沂褂米顝V泛的火焰?zhèn)鞑バ阅軠y定方法之一。片劑法的基本方法為：在規(guī)定的試驗條件下，將試樣水平放置，點燃一片置于其上中心點處的六亞甲基亞胺片劑，測量火焰蔓延時間及損毀面積，以每塊試樣的最大損毀長度來表示試樣的表面燃燒性能。與熱輻射源法相比，片劑法更簡便快捷。

1.5 氧指數(shù)法

在規(guī)定的試驗條件下，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)，以體積百分數(shù)LOI表示。在氧氣、氮氣混合氣流中測定試樣的氧指數(shù)，并用該指數(shù)來表征試樣燃燒性能的試驗方法即氧指數(shù)法。它的基本方法是：試樣垂直固定于燃燒筒內(nèi)，在向上流動的氧氮氣流中，點燃試樣上端，觀察其燃燒特性，并與規(guī)定的極限值比較其續(xù)燃時間和損毀長度，通過一系列試驗測得其氧指數(shù)[7]。氧指數(shù)法實際是一種測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，就認為其阻燃性最好。這種方法被廣泛地應用于各領域各種產(chǎn)品的燃燒性能測定，它對纖維性能測定、開發(fā)新型的阻燃紡織品具有重要的意義。標準見GB/T 5454-1997《紡織品 燃燒性能試驗氧指數(shù)法》。

該方法是國內(nèi)外較常用的試驗方法，國際標準ISO 4589-2-1999《塑料--以氧指數(shù)測定其易燃性 第2部分：環(huán)境溫度試驗》、日本工業(yè)標準JISK 7021《高分子材料燃燒性能的試驗方法:氧指數(shù)法》均為此方法，但各國一般都將氧指數(shù)法作為科研中或調(diào)整工藝時的測試手段，而不作為考核的性能指標。

1.6 磷系阻燃產(chǎn)品磷含量檢測法

由于阻燃織物市場目前主要以磷系阻燃織物為主，為此，科研人員開始重點研究磷系阻燃產(chǎn)品的檢測方法，并發(fā)布了行業(yè)標準《FZ/T 50021-2014化纖磷系阻燃產(chǎn)品 磷含量試驗方法》，該標準適用于化纖磷系阻燃產(chǎn)品的測定，通過測定磷的含量量化阻燃產(chǎn)品的阻燃效果。它包含兩個方法：磷鉬藍分光光度法和等離子發(fā)射光譜法。磷鉬藍分光光度法是樣品通過消解在鉬酸銨和抗壞血酸的作用下，形成“鉬藍”的磷鉬酸鹽，用分光光地法測定鉬藍的吸光度，從而計算出磷含量。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)射光譜儀測定消解液中磷元素的光譜強度，通過標準曲線計算樣品中磷元素的含量[8]。

磷含量檢測紡織品阻燃效果法優(yōu)點是將阻燃效果通過具體數(shù)值來表達，簡單清楚，易于評定，尤其是等離子體發(fā)射光譜法，操作簡單、高效準確。對于阻燃紡織品生產(chǎn)商，可以通過磷含量的測定來優(yōu)化工藝條件，決定生產(chǎn)過程中阻燃劑的投放量及其計算在整理過程中阻燃劑的損耗，從而節(jié)約成本和能耗。不過缺點是只能檢測磷系阻燃產(chǎn)品，有一定的局限性。

1.7 其他檢測方法

我國從1985年開始制定紡織品的燃燒性能檢測方法，目前己制定了二十多項。除了上述常用的幾種方法外，還有發(fā)煙性實驗法、錐形量熱計法、熱分析法、熱防護性能試驗法等[6]。這些方法通過不同的角度反應阻燃紡織品的阻燃性能，起到了很好的補充。

2 結語

紡織品阻燃性能的檢測方法很多，檢測人員應首先了解各類檢測方法的技術特點、應用范圍及評定標準，了解其差異，掌握其方法，使評定結果能有效地反映紡織品的燃燒性能。需要注意的是，由于阻燃檢測方法不同,判斷指標不同,單一的阻燃檢測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方法結合起來使用，綜合考評從而獲得較為準確的評定結果。新的阻燃檢測方法還在不斷地研究應用和推廣，也不斷地被修訂成新標準，因此檢測人員要不斷學習,及時掌握這些新技術動態(tài)和新的檢測方法。

［1］國家技術監(jiān)督局.GB/T 5455-1997紡織品 燃燒性能試驗 垂直法[S].中國紡織總會標準化研究所.北京：中國標準出版社，1997.

［2］徐路.阻燃紡織品燃燒性能的試驗方法及評定[C]//2001功能性紡織品及納米技術應用研討會論文集.2001.205-252.

［3］國家技術監(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)測定[S].中國紡織總會標準化研究所.北京：中國標準出版社，1993.

［4］國家技術監(jiān)督局.GB/T 14644-1993紡織織物 燃燒性能45°燃燒速率的測定[S].中國紡織總會標準化研究所.北京：中國標準出版社，1993.

［5］中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局.GB 8410-2006汽車內(nèi)飾材料的燃燒特性[S].全國汽車標準化技術委員會.北京：中國標準出版社，2006.

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

［7］國家技術監(jiān)督局.GB/T 5454-1997紡織品 燃燒性能試驗 氧指數(shù)法[S].中國紡織總會標準化研究所.北京：中國標準出版社，1997.

［8］中華人民共和國工業(yè)和信息化部.FZ/T 50021-2014化纖磷系阻燃產(chǎn)品 磷含量試驗方法[S].上海市紡織工業(yè)技術監(jiān)督所.北京：中國標準出版社.2014.