阻燃标准中的碎片化知识(二)

 新闻资讯     |      2019-02-23 13:08

当今时代,碎片化阅读和交流越来越普及。然而,许多简写缩略碎片化知识,在缺乏更多上下文信息的情况下,也会让人陷入困惑迷茫的境地。

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最近,小编和小伙伴在不同场景切换,就又碰到了让人混淆的碎片化标准:

“老板,这批沙发布,出口欧洲,要求过英标阻燃,按我们要求做好,能行不?”

“放心吧,我们现在都只做英标阻燃了,保证做好!”

“老板,您以前做美标做的多嘛?”

“美标阻燃,以前是有的,现在阻燃帐篷订单给我做,也不要做,利润太薄!”

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“老板,我们要的海绵,要求有一定阻燃性能,OK ?”

“放心,我这海绵,都是符合英标的阻燃海绵,品质绝对OK!”

“那上次给我的海绵,阻燃不OK,怎么说?“

“哦,那次搞错了,把美标海绵寄给你们了,那个环保倒是符合美标。”

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 听了这些,小编理解出现障碍,大脑进入短路状态,过了一会,跳出来两个单词:

Dilemma

英[dɪˈlemə]

美[dɪˈlɛmə]

Diploma

英 [diˈpləumə] 

美 [dɪˈplomə] 

我FT,怎么有这么多英标、美标!英制!美制!还有,英式English,美式English,伤脑筋!!!

    

小编正在挠头时,小编的好友-----爱抬杠的二(huo)哥又过来了。

抬杠哥:“呦,简单的英标美标,就让您躁动不安?”

小编::“我晕!”

抬杠哥:“我说呋喃话或湖南话,坐灰机,听得懂嘎?”

小编:“二哥,用英式英语、美式英语,给我唱两个小曲?”

抬杠哥:“要不听听nelly / kelly rowland演唱的Dilemma?”

小编:“STOP, 我还是研究阻燃标准好了”

抬杠哥:“OK!纺织领域、海绵行业的英标,经常接触,你懂的!”

小编:“都是BS5852!?”

抬杠哥:“对头!美标,你也懂的!只是急火攻心,就混淆喽!”

小编:“我明白了!CPAI84(ASTM D 6413)、TB117(NPFA260)!”

抬杠哥:“You got it !”              

小编老实梳理阻燃标准,先从美标看起。

(1) CPAI 84

CPAI 84是由IFAI(Industrial Fabric Association International)公布的关于帐篷阻燃要求标准,标准涉及产品包括所有帐篷类型(野营帐篷和室内帐篷),另外一些户外用品也同样参考CPAI 84作为阻燃要求。

根据CPAI 84 标准规定,对帐篷材料根据使用位置的不同分为:底部材料(Flooring material);墙和顶部材料(Wall and top material)。

对于墙和顶部材料,CPAI 84规定进行垂直燃烧测定,测试步骤类似于GB5455的垂直燃烧,具体细节略有差异:样品最低点于火源管上端距离为20mm;火源高度为38mm(±3mm)(测试气体为甲烷)。

CPAI 84对样品在测试前处理进行了专门规定,前处理包含水浸( Leaching )和加速老化(Accelerated Weathering )两部分。

测试结果判定:

当测试样品用CPAI标准测试后,无论是原样,还是水浸过或老化过的样品

1)任何一个测试样品的续燃时间不能超过4秒,平均续燃时间不超过2秒,燃烧过程中破损掉下来的或滴落下的部分落到测试柜底部不能继续燃烧;

2)损毁长度:当测试样品用本标准第六部分的方法6.4.5和6.4.6测试后,单个测试样品的损毁长度及平均损毁长度不能超过下表中的数值。

表1  CPAI 84测试不同克重帐篷的损毁长度限定值

Ro11 Material

Weight(g/m2)

Maximum Average

 Damaged Length 

for Sample Unit -mm

Maximum Damaged Length

 for an Individul 

Sample Unit -mm

More than 340

115

255

270-340

140

255

200-270

165

255

135-200

190

255

50-135

215

255

50 or less

230

255

对于 CPAI 84的细致严谨,小编在应用测试中深有体会。CPAI 84规定不同克重织物用不同的平均损毁长度指标,是非常科学的。而国内的部分纺织阻燃标准在这方面,没有做很精细的区分,甚是可惜。


 图1 救灾帐篷温暖人心,阻燃避免火烧连营

(2)ASTM D 6413标准

 ASTM D 6413标准中文名称为纺织品耐火性的标准试验方法 (垂直试验),英文名称为Standard Test Method for Flame Resistance of Textiles (Vertical Test)。

ASTM D 6413有很多版本,现在2015版有应用。ASTM D 6413-2015与GB/T5455-2014有类似之处,但两标准燃烧箱体尺寸有细微差异,点火装置和试样夹具不同,点火机制和点火时间不同,损毁长度的判别也不同。

(3)NFPA 260标准

NFPA 260标准适用于软垫家具的标准组件及复合组件:覆层面料,内饰面料,缝边,装饰材料,隔层材料,填充物,不限于天然棉料或人造纤维,海绵或填充泡沫材料,天然弹性垫或人造纤维,松散填充颗粒材料,如碎聚氨酯或羽绒等等。NFPA 260标准要求产品达到Ⅰ级,达不到Ⅰ级者为II级。

表2  NFPA260标准产品范围和Ⅰ级判定

产品范围

                Ⅰ级

覆层面料

1.样品测试无明火;2.样品垂直烧焦长度不超过45mm

内饰面料

1.样品测试无明火;2.样品垂直烧焦长度不超过38mm

缝边

1.样品测试无明火;2.样品垂直烧焦长度不超过38mm

装饰材料

1.样品测试无明火;2.样品垂直烧焦长度不超过38mm

夹层材料

1.样品测试无明火;2.样品垂直烧焦长度不超过51mm

NFPA260样品要求(以面料为例):1片 500×500mm;

测试方法(以面料为例):将测试面料平铺在聚氨酯海绵(未阻燃处理)上,其接缝处放置点燃的香烟,烟上覆盖上棉布,观察实验现象。NFPA260与TB/CA117、BS5852都有香烟测试,标准判定各有不同,具体细节需要在实践中区分揣摩。

(4)TB117/CA117

TB是Technical Bulletin首字母,CA是加利福利亚缩写,是同一个标准,是美国加州软体家具阻燃性能测试标准。

TB117/CA117是一个标准,却经常被误认为是别的标准,纺织品的一次性阻燃标准,有些文献还把测试方法与16C.F.R.1610搞混淆,这是不准确的。

TB 117-2013包括四个细项测试:覆布物料(cover fabric);隔绝层物料(barrier material);弹性填充物(resilient filling material);铺盖夹层物料 (用以支撑可拆式椅垫)(decking material)。

 TB117/CA117在2013年修订版中对阻燃测试方法和阻燃剂要求做了修改,旨在减少软垫家具中阻燃剂的添加(TDCPP、TCPP和TCEP等),保障消费者在软垫家具受到焖烧所引发的灾难之中的安全。                   

 另外,加州SB 1019《软垫家具:阻燃化学品》要求所有满足TB 117-2013的软垫家具制造商必须在产品标签上做出特别声明,指明产品中是否添加了阻燃剂。   

表3 部分受到重点关注的软垫家具用阻燃剂清单

中文

CAS No.

磷酸三(1,3-二氯-2-丙基)酯(TDCPP)

CAS # 13674-87-8

三(2-氯乙基)磷酸酯(TCEP)

CAS # 115-96-8

磷酸三(2-氯丙基)酯(TCPP)

CAS # 13674-84-5

2-乙基己基-四溴苯甲酸(TBB)

CAS # 183658-27-7

2,3,4,5-四溴-苯二羧酸双(2-乙基己基)酯(TBPH)

CAS # 26040-51-7

磷酸三苯酯(TPP)

CAS # 115-86-6

2,2-双氯甲基-三亚甲基-双[双(2-氯乙基)磷酸脂(V 6)

CAS # 38051-10-4

磷酸叔丁基苯二苯酯(MDPP)

CAS # 56803-37-3

磷酸苯基(二叔丁基苯基)酯(DBPP)

CAS # 65652-41-7

磷酸三(对-叔丁基苯)酯(TBPP)

CAS # 78-33-1/28777-70-0

五溴联苯醚(PentaBDE)

CAS # 32534-81-9

八溴联苯醚(OctaBDE)

CAS # 32536-52-0

十溴联苯醚(DecaBDE)

CAS # 1163-19-5

对于TB117的测试,以阻隔材料为例,简介如下:

1、从要测试的材料上,裁剪3个样品,每个8*8英寸(203*203mm)作为水平位置的测试样品,再裁剪3个8*12英寸(203*305mm)的样品作为垂直位置的样品。

2、按照标准类型II表面织物,裁剪3个8*8英寸的样品作为水平位置的测试样品,再裁剪3个8*15英寸的样品作为垂直位置样品。

3、标准II型表面织物应具有以下规格: 8500#棉绒布,无表面涂层。

4、测试用火源:无过滤嘴香烟83mm±2mm

5、包裹布:白色6*6英寸100%棉布,或50%涤纶+50%棉

在水平测试架上,将阻隔试样放在8*5*2英寸(203*127*51mm)的聚氨酯基底上,将阻隔层包裹着聚氨酯,用大头针固定。将8*8英寸(203*203mm)的表面织物(棉绒布)包裹每个阻隔层,用大头针固定。再在垂直测试架上,将阻隔试样放在8*8*2英寸(203*203*51mm)的聚氨酯基底上,将8*15英寸(203*381mm)的表面织物(棉绒布)包裹每个阻隔层,用大头针固定。然后,固定好包裹布,最后,把试样直接放置在玻璃纤维板上。

完成以上步骤后,点燃香烟,将它放置在包裹布中间,开始记录测试时间。

判定标准: 

1、测试样品在测试45min后无持续闷烧;表面织物的垂直烧焦长度不超过51mm;无明火燃烧。

2、香烟烧完了整个长度,模拟试样不在闷烧。

3、三个试样全部通过测试。

4、如果单个初始试样中的任何一个失败,附加三个试样重新测试通过测试,该阻隔材料通过测试。

图2 TB117样品测试图

(5)BS5852标准

BS5852标准有多个版本,其中,BS5852-2006标准是《软垫座椅使用阴燃和明火点火源的可燃性评定标准》,该法规适用于:室内和其它居所(包括篷车)等私人用途的家具,例如沙发、床、儿童家具、坐垫、高脚椅、户外私人用途家具等。

我们通常送检测试的是BS5852-1979的0号和1号火源。另外,BS 5852-2:1982 中提及的5号火源测试也应用较多。

BS5852-2006中的八种火源各不相同,其中,1-3或4-7号火焰按顺序依次增强。

表4  BS5852-2006中各种火源

编号

燃烧类型

引燃源

细节描述

输入热量KWh

0

阴燃

香烟

无过滤嘴香烟

--------

1

燃烧

丁烷火焰

45ml/min丁烷

0.001

2

燃烧

丁烷火焰

160ml/min丁烷

0.004

3

燃烧

丁烷火焰

350ml/min丁烷

0.016

4

燃烧

木块

8.5g

0.040

5

燃烧

木块

17.0g

0.080

6

燃烧

木块

60.0g

0.280

7

燃烧

木块

126.0g

0.590

BS5852系列标准中,有大量内容是涉及泡绵的,下面简要介绍:

Schedule 1 PartⅠ 针对块状聚氨酯泡绵可燃性试验

块状聚氨酯泡绵采用BS5852 Part2火源5试验方法,覆盖物则采用经过阻燃处理的100%涤纶标准布。

评价标准:(1)点火后60分钟,从外部仍发现有冒烟、闪光等闷燃现象;(2)点火后10分钟,仍然发现有明火现象;(3)试验期间,闷燃或明火现象有持续增长趋势;(4)火焰和闷燃完全停止后,测试样品几乎消耗完全;(5)火焰和闷燃完全停止后,测试样品有烧穿或至任一边缘的现象,且损失重量超过60g。

若有上述现象发生,则该聚氨酯泡绵不能通过其可燃性试验,反之则通过。

Schedule 1 PartⅡ  针对屑状泡绵可燃性试验

屑状泡绵必须首先通过块状泡绵可燃性试验。

屑状泡绵试验采用BS5852 PART2火源2试验方法,覆盖物则采用经过阻燃处理的100%涤纶标准布。

评价标准:(1)移开火源10分钟后,从外部仍能发现有冒烟、闪光等闷燃现象;(2)移开火源2分钟后,仍然发现有明火现象;(3)试验期间,闷燃或明火现象有持续增长趋势;(4)火焰和闷燃完全停止后,测试样品几乎消耗完全。

若有上述现象发生,则该屑状泡绵不能通过其可燃性试验,反之则通过。火焰和闷燃完全停止后,测试样品有烧穿或至任一边缘的现象,可认为该屑状泡绵通过其可燃性试验。

为保护家具及其填充物,在没有通过可燃性试验的覆盖物和填充物之间必须增加一层通过Schedule 3的夹层材料。 

Schedule 3  针对夹层可燃性试验 

经过阻燃整理的夹层织物必须先在40℃的水中浸泡30分钟(根据BS 5651 4.2-4.5)。 

夹层可燃性试验采用BS5852 PART2 火源5的试验方法,测试样品由经过阻燃整理的100%涤纶标准布、待测试夹层和符合BS 3379 B型的标准非阻燃的聚氨酯泡绵组成。 

评价标准:同Schedule 1 PartⅠ,但没有第(5)条损失重量的要求。

若有上述现象发生,则该夹层不能通过其可燃性试验,反之则通过。 

此外,通常情况下,可见覆盖物和不可见覆盖物必须分别通过Schedule 5 PartⅠ 、Schedule 5 PartⅡ模拟火柴(1号火源)试验。

不可见覆盖物是指使用在家具不可见区域的覆盖材料。

限于篇幅所限,小编简略介绍可见覆盖物的模拟测试(不可见覆盖物不需要进行浸泡,测试填充物用通过Schedule 1 PartⅠ可燃性测试的海绵,下文不再赘述)。

Schedule 4 PartⅠ  可见覆盖物的香烟组合试验 

除床垫、床基部、座垫和枕头外的家用室内家具都必须通过香烟组合试验。 

经过阻燃整理的覆盖物必须先在40℃的水中浸泡30分钟(根据BS 5651 4.2-4.5)。可见覆盖物香烟组合试验采用BS5852 PART1香烟火源的试验方法,填充物采用符合BS3379 B型的标准非阻燃的聚氨酯泡绵。 

评价标准:放置上香烟1小时内,任何时刻有明火现象或冒烟、闪光等闷燃现象发生。 

若有上述现象发生,则该可见覆盖物不能通过其可燃性试验,反之则通过。 

Schedule 5 PartⅠ  可见覆盖物的模拟火柴试验 

经过阻燃整理的覆盖物必须先在40℃的水中浸泡30分钟(根据BS 5651 4.2-4.5)可见覆盖物模拟火柴试验采用BS5852 PART1模拟火柴的丁烷火源试验方法,填充物采用符合BS3379 B型的标准非阻燃的聚氨酯泡绵。 

评价标准:移开火源2分钟后,仍然有明火现象或冒烟、闪光等闷燃现象发生。 

若有上述现象发生,则该可见覆盖物不能通过其可燃性试验,反之则通过。 

表5  BS5852系列标准对各种材料或组件的测试要求

Materials Nature

Schedules

Visible Upholstery cover
(fabric and leather etc.)可见面料

Schedules 4 Part I(0号香烟测试) and 5 Part I1号模拟火柴测试)

Non-visible upholstery cover
(fabric and leather etc.)不可见面料

Schedules 4 Part II 0号香烟测试)and 5 Part III1号模拟火柴测试)

Foam fillings泡沫塑料填充料

Polyurethane foam in Slab or cushion form块状聚氨酯泡沫塑料(海绵、泡棉)

Schedule 1 Part I5号小木架)

Polyurethane foam in Crumb form
碎屑状聚氨酯泡沫塑料

Schedule 1 Part II2号丁烷火源)

Latex rubber foam乳胶橡胶泡沫塑料

Schedule 1 Part III2号丁烷火源)

Non-foam fillingssingle
非泡沫塑料填充料(单体)

Schedule 2 Part I2号丁烷火源)

Non-foam fillingscomposite
非泡沫塑料填充料(组合)

Schedule 2 Part II2号丁烷火源)

Pillows and cushions with primary cover带内层面罩的枕头和靠垫

Schedule 2 Part III2号丁烷火源)

Composite fillings of mattress
床垫的组合填充料

Schedule 2 Part IV2号丁烷火源)

Interlinings夹层、衬里

Schedule 35号小木架)

loose covers

可拆卸面料(与家具分开供应)

Schedule 5 Part I1号模拟火柴)

Stretch covers弹性面料

Schedule 5 Part II1号模拟火柴)

对于样品尺寸,举例如下:

块状聚氨酯泡沫可燃性测试:样品+标准涤纶布

BS5852 -2 火源5(木框点火)

Schedule 1 PartⅠ

大测试架尺寸:(450 × 450)±5mm × 75±2mm

或(450 ×300)±5mm × 75±2mm

图3 BS5852标准测试对比图(1号火源)

BS5852系列标准在纺织、皮革及海绵领域被广泛引用,在成品家具中也是重要的阻燃标准。

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梳理完这些枯燥的标准,小编也有点头昏眼花了。

小编的好友---一位绰号“迷糊博士”的老学究,看到一系列英标美标,迷惑不解。

迷糊博士:“英国作为一个没落的帝国,标准方面这么厉害, 咋回事?”

小编也迷糊:“可不是嘛,BS5852,放之四海而皆准,一个英标,对扛好多美标!”

迷糊博士:“听说你们也参与过国标起草,有没有,师夷长技以制夷?”   

小编:“嗯,我们参照各国标准,糅合多种体系,指标多,要求高。”

迷糊博士:“啥时候GB能自成体系,赶英超美,引领全球,成为国际通行标准?”

小编:“.......................” 

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于是,小编扎进故事堆,梳理纺织领域的中外历史:

唐朝时期,文治武功达到顶峰,科技处于全球领先,纺织行业也空前繁荣,丝绸之路也空前繁荣。

宋朝军力下滑,但科技水平仍然居于世界前列。

宋末元初,黄道婆发明了新式纺车,总结和创造出先进的棉纺工具和纺织技术,大大提升了中国棉纺业的技术水平。

图4 著名棉纺织家黄道婆

明代是中国手工棉纺织业兴盛的时期,还出现了手工工场,资本主义萌芽。

随着满清入关,中华科技文化出现了相对的退步。

到了所谓的康乾盛世,西方世界开始飞速发展,欧洲已经在很多方面领先。

尤其是乾隆执政年间,东方王朝还是夜郎自大、固步自封、野蛮专制,西方已是日新月异、奋勇争先、风起云涌。

乾隆13年,孟德斯鸠发表的《论法的精神》成为三权分力原则的思想源泉。

乾隆30年(1765年),令贵妃魏氏成功上位,被晋封为皇贵妃(《延禧攻略》里的大清绣娘实现逆袭),在英国,詹姆斯·哈格里弗斯造出了第一台珍妮纺纱机——它的效率比旧式纺车高出8倍。

乾隆41年,《独立宣言》在费城发表,宣布了全球第一个非君主制国家的成立。

图5 珍妮纺纱机

乾隆50年(1785年),乾隆在举办“恩隆礼洽,为万古未有之举”的千叟宴之时,英国人瓦特改良了蒸汽机,开始用作纺织机械的动力,这也是第一次工业革命的主要标志。

乾隆54年,法国爆发资产阶级大革命。

乾隆60年(1795年),乾隆退位成为太上皇的第二年,华盛顿宣布拒绝连任第三届总统。

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表6 工业革命中新机器新工艺发明层出不穷

领域

发明者

机器

时间

备注

棉纺织领域

约翰·凯伊

飞梭

1733年

还可以织更宽的布幅,并把生产效率提高了1倍,造成纱缺失。

哈格里夫斯

珍妮纺纱机

1764年

标志工业革命的开始

阿克莱特

水力纺纱机

1769年

纺出的纱比一般的纱更细,更结实

萨缪尔·克朗普顿

走锭精纺机,又称 骡机

1779年

集中了水力纺纱机优点(拉伸机构)和珍妮纺纱机的关键技术(交替踏板)于一体,弥补了各自的缺陷

动力领域

瓦特

改良蒸汽机(动力大,不受自然条件限制)

1769年制成了第一台单动式蒸汽机;1782年,他经过改进又制成了联动式蒸汽机

是第一次工业革命的主要标志。推动了机器普及和使用,人类进入“蒸汽时代”

交通领域

 

轮船(汽船)

1807年

使世界各地的联系加强

史蒂芬孙

蒸汽机车

(火车)

 

1825年英国建成第一条铁路

乾隆五十四年(1789年),乾隆已经接触过地球仪、帕克透镜甚至是日心说,也知道已经有人环游过整个地球,但他依然对外界的变化无动于衷,醉心于他的专制统治。

图6 乾隆,《延禧攻略》剧照

1799年,乾隆和华盛顿先后去世,两人生前没有交集,是非功过,留与后人评说。

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1840年-1842年,英国发动了第一次鸦片战争,用坚船利炮轰开了清朝的大门,逼迫清朝签订了丧权辱国的中英《南京条约》。

1842年,魏源(1794—1857)年在其著作《海国图志》中提出“师夷长技以制夷”。这位经历过乾隆盛世的思想家,是当时主张“睁眼看世界”的著名文人。只是,大清已经落后太多,挨打已是家常便饭!

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有人指出,所谓的康乾盛世,只是名不副实的虚幻假象!在西方抓紧时机融入工业革命的浪潮之时,大清没有发展科技,上层醉心于文字狱,宫心剧、奇淫巧技!

在制度标准方面,西方都在探索规范的材料组份、操作工艺、应用性能及检测方法,大清则却对制定男人发型标准比较热衷,强令老百姓留阴阳头大辫子!!!

图7清宫辫子戏霸屏

一两百年过去了,清朝早已作古,大英帝国也已衰落,美国、中国成了全球GDP排行榜老大、老二,然而,在纺织标准/阻燃标准方面,广泛应用的,还是英标美标!同时,大清标准的康雍乾辫子戏,仍在国内霸屏。

看到这些,小编和小伙伴百感交集,沉默不语,许久,有人忍不住低声叹息,有人吟诵起《离骚》佳句:

“路漫漫其修远兮 吾将上下而求索!!!!!!”