纺织品阻燃检测方法探讨

汪季娟 张之亮

（义乌出入境检验检疫局，浙江 义乌322000）

0 前言

火灾是最经常、最普遍地威胁公众安全和社会发展的主要灾害之一。而作为易燃物质的纺织品往往成了火灾背后的罪魁祸首。如果对纺织品赋予了阻燃功能成为阻燃纺织品后，能在燃烧过程中显著延缓燃烧速率，离开火焰后能迅速自熄，较少释放有毒烟雾，显著降低纺织品的可燃性。随着纺织品阻燃品种的多样化，阻燃性能的检测方法也不断更新。本文结合国内外阻燃测试方法和标准简要地就纺织品阻燃性能的检测进行了探讨。

1 阻燃性能的检测方法

1.1 垂直法

垂直法常见的标准为GB/T 5455-1997 《纺织品 燃烧性能试验垂直法》，它是将一定规格的试样垂直放置,在下端施加火焰点燃，经规定时间后撤离，测量试样的续燃时间、阴燃时间及损毁长度。续燃时间是指火焰撤离后试样持续有焰燃烧的时间；阴燃时间是指有焰燃烧终止后,或者火焰撤离后试样持续无焰燃烧的时间；损毁长度是指燃烧终止后,在规定方向上试样损毁面积的最大距离[1]。垂直法检测标准还有GB/T 5456-2009 《纺织品 燃烧性能 垂直方向试样火焰蔓延性能的测定》，GB/T 8746-2009《纺织品 燃烧性能 垂直方向试样易点燃性的测定》，GB/T 8745-2001《纺织品 燃烧性能 织物表面燃烧时间的测定》。

国外常见的垂直法标准有日本工业标准JISL 1091《纺织品嫩烧性能的试验方法》中A-4法和德国标准DIN 53906《织物垂直燃烧法》[2]。

1.2 45°法

常见的45°法标准为GB/T 14645-1993《纺织织物 燃烧性能45°方向损毁面积和接焰次数测定》，该方法与垂直法基本相同，区别是试样呈45°放置,另外增加一项损毁面积，损毁面积是指燃烧终止后试样损毁的总面积[3]。另一个标准GB/T 14644-1993《纺织织物 燃烧性能45°燃烧速率的测定》是将服用纺织品的易燃性分为三个等级，用于评估易燃纺织品穿着时一旦点燃后燃烧的剧烈程度和速度。测试方法为：在规定的试验条件下，将试样成45°放置，对试样点火，将试样有焰燃烧至一定距离的时间，作为评定纺织品燃烧剧烈程度的量度。这种方法对起绒织物底布的碳化和熔融状态要另外进行观察和记录[4]。

日本工业标准JlSL 1091中A-1法、A-2法和D法与上述方法的原理相同。45°法是日本测定阻燃纺织品的主要方法，在日本除了服装类用垂直法考核外，其余产品〔包括窗帘、被单、床罩、地毯等)均采用45°法考核，但有些试样根据其实际使用状态，对点火源和点火位置作了些变动[2]。

1.3 水平法

水平法一般用燃烧速率即实测燃烧距离与燃烧至此距离所用时间的比值来表征织物的阻燃性能。其基本试验方法是在规定的试样条件下，将试样水平夹持于燃烧箱中，对试样的自由端点火一定的时间，确定火焰的熄灭时间，以试样燃烧的距离和燃烧至该距离所用的时间来计算燃烧速率[5]。目前水平法主要用于汽车内饰材料的测定，标准为GB 8410-2006《汽车内饰材料的燃烧特性》。

国际标准ISO 3795-1989《道路车辆.农业和林业用拖拉机和机械.内部装饰材料燃烧性能的测定》、日本标准JISD 1201《自动车室内装饰材料试验方法》、美国标准MVSS第302号法规《汽车内饰材料的燃烧特性》均为水平法[2]。

1.4 表面燃烧试验法[6]

表面燃烧试验法是测定试样表面的燃烧蔓延程度的方法,适用于厚实纺织品，如地毯等。常用的方法有热辐射源法、片剂法等。热辐射源法是在燃烧试验箱中，用小火焰点燃水平放置并暴露于倾斜放置的热辐射源中的试样，评估其火焰传播能力的方法，它是实验室使用最广泛的火焰传播性能测定方法之一。片剂法的基本方法为：在规定的试验条件下，将试样水平放置，点燃一片置于其上中心点处的六亚甲基亚胺片剂，测量火焰蔓延时间及损毁面积，以每块试样的最大损毁长度来表示试样的表面燃烧性能。与热辐射源法相比，片剂法更简便快捷。

1.5 氧指数法

在规定的试验条件下，氧氮混合物中试样刚好维持燃烧所需最低氧浓度称为氧指数，以体积百分数LOI表示。在氧气、氮气混合气流中测定试样的氧指数，并用该指数来表征试样燃烧性能的试验方法即氧指数法。它的基本方法是：试样垂直固定于燃烧筒内，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和损毁长度，通过一系列试验测得其氧指数[7]。氧指数法实际是一种测试织物燃烧条件的方法，织物所需要的燃烧条件越苛刻，就越难以燃烧，就认为其阻燃性最好。这种方法被广泛地应用于各领域各种产品的燃烧性能测定，它对纤维性能测定、开发新型的阻燃纺织品具有重要的意义。标准见GB/T 5454-1997《纺织品 燃烧性能试验氧指数法》。

该方法是国内外较常用的试验方法，国际标准ISO 4589-2-1999《塑料--以氧指数测定其易燃性 第2部分：环境温度试验》、日本工业标准JISK 7021《高分子材料燃烧性能的试验方法:氧指数法》均为此方法，但各国一般都将氧指数法作为科研中或调整工艺时的测试手段，而不作为考核的性能指标。

1.6 磷系阻燃产品磷含量检测法

由于阻燃织物市场目前主要以磷系阻燃织物为主，为此，科研人员开始重点研究磷系阻燃产品的检测方法，并发布了行业标准《FZ/T 50021-2014化纤磷系阻燃产品 磷含量试验方法》，该标准适用于化纤磷系阻燃产品的测定，通过测定磷的含量量化阻燃产品的阻燃效果。它包含两个方法：磷钼蓝分光光度法和等离子发射光谱法。磷钼蓝分光光度法是样品通过消解在钼酸铵和抗坏血酸的作用下，形成“钼蓝”的磷钼酸盐，用分光光地法测定钼蓝的吸光度，从而计算出磷含量。等离子发射光谱法是用湿法灰化法消解，采用等离子体原子发射光谱仪测定消解液中磷元素的光谱强度，通过标准曲线计算样品中磷元素的含量[8]。

磷含量检测纺织品阻燃效果法优点是将阻燃效果通过具体数值来表达，简单清楚，易于评定，尤其是等离子体发射光谱法，操作简单、高效准确。对于阻燃纺织品生产商，可以通过磷含量的测定来优化工艺条件，决定生产过程中阻燃剂的投放量及其计算在整理过程中阻燃剂的损耗，从而节约成本和能耗。不过缺点是只能检测磷系阻燃产品，有一定的局限性。

1.7 其他检测方法

我国从1985年开始制定纺织品的燃烧性能检测方法，目前己制定了二十多项。除了上述常用的几种方法外，还有发烟性实验法、锥形量热计法、热分析法、热防护性能试验法等[6]。这些方法通过不同的角度反应阻燃纺织品的阻燃性能，起到了很好的补充。

2 结语

纺织品阻燃性能的检测方法很多，检测人员应首先了解各类检测方法的技术特点、应用范围及评定标准，了解其差异，掌握其方法，使评定结果能有效地反映纺织品的燃烧性能。需要注意的是，由于阻燃检测方法不同,判断指标不同,单一的阻燃检测方法往往不能全面反映材料的燃烧性能，所以最好将几种检测方法结合起来使用，综合考评从而获得较为准确的评定结果。新的阻燃检测方法还在不断地研究应用和推广，也不断地被修订成新标准，因此检测人员要不断学习,及时掌握这些新技术动态和新的检测方法。

［1］国家技术监督局.GB/T 5455-1997纺织品 燃烧性能试验 垂直法[S].中国纺织总会标准化研究所.北京：中国标准出版社，1997.

［2］徐路.阻燃纺织品燃烧性能的试验方法及评定[C]//2001功能性纺织品及纳米技术应用研讨会论文集.2001.205-252.

［3］国家技术监督局.GB/T 14645-1993纺织织物 燃烧性能45°方向损毁面积和接焰次数测定[S].中国纺织总会标准化研究所.北京：中国标准出版社，1993.

［4］国家技术监督局.GB/T 14644-1993纺织织物 燃烧性能45°燃烧速率的测定[S].中国纺织总会标准化研究所.北京：中国标准出版社，1993.

［5］中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.GB 8410-2006汽车内饰材料的燃烧特性[S].全国汽车标准化技术委员会.北京：中国标准出版社，2006.

［6］王康建,刘才容,孙近.阻燃纺织品及其检测[J].中国纤检.2014.62-64.

［7］国家技术监督局.GB/T 5454-1997纺织品 燃烧性能试验 氧指数法[S].中国纺织总会标准化研究所.北京：中国标准出版社，1997.

［8］中华人民共和国工业和信息化部.FZ/T 50021-2014化纤磷系阻燃产品 磷含量试验方法[S].上海市纺织工业技术监督所.北京：中国标准出版社.2014.