CN107014948A - 一种阻燃纤维板燃烧性能的快速检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种阻燃纤维板燃烧性能的快速检测方法，该方法应用氧指数测试仪，采用顶端点燃及燃烧时间为终点判断法，可简单判断阻燃纤维板燃烧性能的阻燃等级，该方法操作简便，检测耗时短，工作效率高，且人工消耗小，大大提高了生产效益和节约产品检测费用，利于定量化比较分析，显著提高了企业阻燃纤维板的生产效益和产品质量，对筛选阻燃剂配方、初步评价木质人造板材的燃烧性能等级起到简便易行、重复性好的作用，是一种简便、易行、重复性好的快速检测及判断方法。
Description
技术领域
本发明属于阻燃人造板检测技术领域，尤其涉及一种阻燃纤维板燃烧性能的快速检测方法。
背景技术
目前，我国已经成为世界上最大的人造板生产和消费国。但人造板属于易燃材料，存在着一些不安全因素。随着国家消防法、GB50016-2006《建筑设计和防火规范》及强制性国标GB 20286-2006《公共场所用阻燃制品燃烧性能要求和标识》等实施力度的加大和生活水平与安全意识的提高，将大大推动了阻燃建材及阻燃材料的健康发展。而具有阻燃防火及环保双重功能的阻燃纤维板，在家具制造、音响、车船业、建筑装饰装修等方面应用需求则日益趋增大。因此，国内外许多科研机构/高校及相关企业都积极开展阻燃剂及阻燃人造板的研究与生产。
根据GB8624-2006标准要求，对防火建筑材料及阻燃制品的燃烧性能检测项目有燃烧增长速率指数、总热释放量、总产烟量和烟气生产速率、燃烧滴落物及烟气毒性等多项技术指标。对而对这些阻燃指标的检测评价，目前国家权威消防检测机构存在检测费用高、试样用量多及尺寸幅面大、检测耗时长等缺陷问题。这显然对一般研究单位和企业不愿意难以接受。而GB/T2406-93《塑料燃烧性能测试-氧指数法》标准虽然规定了塑料的燃烧测试方法，但塑料燃烧跟木质板材燃烧原理和所用阻燃剂又不同，因此，无法直接将塑料氧指数法应用于木质人造板的检测评价，更无法及时指导阻燃纤维板的研究与生产。
然而，燃烧性能的及时检测和评价是阻燃人造板研究及生产过程中不可缺少的主要环节，更是保证阻燃性能稳定及质量过程控制的关键。因此，如何找到一种实用简便的检测技术/方法，可正确判断阻燃人造板的燃烧性能及防火等级，从而科学指导研究与企业的生产实践，是困扰本行业技术人员的一项瓶颈技术问题。
发明内容
本发明的目的在于：针对上述存在的不足，为了解决阻燃人造板的检测费用高、材料的消耗量大、检测时间长等问题，进而提高工作效率，本发明提供一种阻燃纤维板燃烧性能的快速检测方法-氧指数法。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种阻燃纤维板燃烧性能的快速检测方法，包括以下主要操作步骤：
（1）根据氧指数测试仪说明书要求，将待测阻燃纤维板材裁成长10cm*宽10cm*板材公称厚度的纤维条10～15条；
（2）打开氧指数测试仪电源开关，开机预热10～30min；
（3）调零：开通氮气，通过调节氧指数测试仪器上的氮气减压阀旋钮，将氮气气压调整到0.1MPa，再通过调节氮气流量阀，使玻璃转子流量计的浮子流速稳定在10L/min，此时机器显示屏显示的氧气百分数应为零，若显示的不是零，则通过调节按钮手动归零，调零完成后，关掉氮气瓶的总阀开关切断氮气；
（4）调满度：开通氧气，通过调节氧指数测试仪器上的氧气减压阀旋钮，将氧气气压调整到0.1MPa，再通过调节氧气流量阀，使玻璃转子流量计的浮子流速稳定在10L/min，此时氧指数测试仪器显示屏上显示的氧气数值应为氧气瓶上的出厂标号值，若显示的不是标号值，则通过调节按钮手动调节至标号值；
（5）打开氮气阀门，开通氮气，此时氧指数测试仪中的氧气压力表显示数应为0.1MPa，氮气压力表显示数应为0.1MPa，“氮气+氧气”混合压力表示数应不超过0.2MPa；
（6）通过调节氮气流量阀和氧气流量阀，达到混合后所需测试的氧气百分数，使氮气和氧气混合气流自下而上流过，并注意调节保证整个过程玻璃转子流量计的浮子流速稳定在10L/min；
（7）将步骤（1）裁得的纤维条竖直夹紧在支架上，套好燃烧筒玻璃罩，等待5～10s后采用顶端点火方式将纤维条点燃，从火焰接触纤维条顶端起开始计时，点火20～30s后撤离火焰，再观察纤维条燃烧情况并计时，记录氧指数测试仪上的氧指数值；
（8）所有的纤维条测试完成后，先关闭氧气总阀，待机器显示屏显示氧气百分数为零后，再关闭氮气总阀，待气体流量归零后，再关闭电源开关，整个试验结束。
进一步地，在步骤（7），所述顶端点火采用顶端点燃及燃烧时间来判定燃烧终点。
进一步地，在步骤（7），所述顶端点火时点火器火焰高度应为20±5mm。
进一步地，在步骤（7），若点火20～30s内纤维条火焰熄灭，说明此时测试值低于纤维板材氧气浓度实际值，则增加一定波长氧浓度值，继续测试观察，直到纤维条在某个氧浓度值在观察时间20～30s内刚好熄灭为止；若点火20～30s内纤维条有明火或未熄灭，说明此时测试值高于氧气浓度实际值，则缩短一定波长氧浓度值，继续测试观察，直到某个氧浓度值在观察时间20～30s内刚好熄灭为止。
进一步地，在步骤（7），氧指数值判断方法为：当观察时间为20～30s且此时观察到纤维条刚好燃烧熄灭，此时氧指数仪所显示的氧气百分数，就是所测试纤维条的氧指数值，以百分数表示。
进一步地，在不同的氧气浓度中测试一组纤维条，测定纤维条刚好维持平稳燃烧时最低氧浓度为纤维条氧指数值，用混合气体中氧含量的体积百分数来表示；同一个阻燃纤维板材测试值应至少平行测试三次，取平均数为最终阻燃纤维板材燃烧的氧指数值。
综上所述，本发明由于采用了上述方案，具有以下积极效果：
（1）本发明应用氧指数测试仪，采用顶端点燃及燃烧时间为终点判断法，可简单判断阻燃纤维板燃烧性能的阻燃等级，该方法测试简单，操作方便，检测耗时短，工作效率高，且人工消耗小，大大提高了生产效益和节约产品检测费用，利于定量化比较，显著提高了企业阻燃纤维板的生产效益和产品质量，该方法对筛选阻燃剂配方、初步判定材料的燃烧性能起到简便易行、重复性好的作用，是一种简便、易行、重复性好的快速检测及判断方法。氧指数越高则表示材料越难燃烧，氧指数低表示材料相对易燃。
（2）利用本发明检测的阻燃纤维板氧指数结果可简单推测判断出阻燃板的对应燃烧性能等级，比如公称厚度为1.5～35mm的阻燃中密度纤维板，用本方法检测若氧指数值达到33.0～35.0%或50.0～52.0%时，则燃烧性能可判断分别达到GB8624-2012规定的难燃B1-C级或B1-B级；当氧指数达到40.0～42.0%时，则燃烧性能可判断达到GB8624-1997标准规定的难燃B1级，而不添加阻燃剂的普通纤维板则氧指数一般为26.0～27.0%。
（3）利用本方法检测氧指数时，亦可观察试样的燃烧长度、火焰熄灭的烟气浓度、燃烧是否暗火引燃及碳化程度等。若试样氧指数理想，但燃烧长度不理想或火焰熄灭后的烟气量很大，燃烧碳化面积较大或有引燃现象，一般材料燃烧性能也不理想。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种阻燃纤维板燃烧性能的快速检测方法，包括以下主要操作步骤：
（1）根据氧指数测试仪说明书要求，将待测阻燃纤维板材裁成长10cm*宽10cm*板材公称厚度的纤维条10～15条；
（2）打开氧指数测试仪电源开关，开机预热10～30min；
（3）调零：开通氮气，通过调节氧指数测试仪器上的氮气减压阀旋钮，将氮气气压调整到0.1MPa，再通过调节氮气流量阀，使玻璃转子流量计的浮子流速稳定在10L/min，此时机器显示屏显示的氧气百分数应为零，若显示的不是零，则通过调节按钮手动归零，调零完成后，关掉氮气瓶的总阀开关切断氮气；
（4）调满度：开通氧气，通过调节氧指数测试仪器上的氧气减压阀旋钮，将氧气气压调整到0.1MPa，再通过调节氧气流量阀，使玻璃转子流量计的浮子流速稳定在10L/min，此时氧指数测试仪器显示屏上显示的氧气数值应为氧气瓶上的出厂标号值，若显示的不是标号值，则通过调节按钮手动调节至标号值；
（5）打开氮气阀门，开通氮气，此时氧指数测试仪中的氧气压力表显示数应为0.1MPa，氮气压力表显示数应为0.1MPa，“氮气+氧气”混合压力表示数应不超过0.2MPa；
（6）通过调节氮气流量阀和氧气流量阀，达到混合后所需测试的氧气百分数，使氮气和氧气混合气流自下而上流过，并注意调节保证整个过程玻璃转子流量计的浮子流速稳定在10L/min；
（7）将步骤（1）裁得的纤维条竖直夹紧在支架上，套好燃烧筒玻璃罩，等待5～10s后采用顶端点火方式将纤维条点燃，从火焰接触纤维条顶端起开始计时，点火20～30s后撤离火焰，再观察纤维条燃烧情况并计时，记录氧指数测试仪上的氧指数值；
所述顶端点火采用顶端点燃及燃烧时间来判定燃烧终点；所述顶端点火时点火器火焰高度应为20±5mm；
若点火20～30s内纤维条火焰熄灭，说明此时测试值低于纤维板材氧气浓度实际值，则增加一定波长氧浓度值，继续测试观察，直到纤维条在某个氧浓度值在观察时间20～30s内刚好熄灭为止；若点火20～30s内纤维条有明火或未熄灭，说明此时测试值高于氧气浓度实际值，则缩短一定波长氧浓度值，继续测试观察，直到某个氧浓度值在观察时间20～30s内刚好熄灭为止；
氧指数值判断方法为：当观察时间为20～30s且此时观察到纤维条刚好燃烧熄灭，此时氧指数仪所显示的氧气百分数，就是所测试纤维条的氧指数值，以百分数表示；
（8）所有的纤维条测试完成后，先关闭氧气总阀，待机器显示屏显示氧气百分数为零后，再关闭氮气总阀，待气体流量归零后，再关闭电源开关，整个试验结束。
其中，在不同的氧气浓度中测试一组纤维条，测定纤维条刚好维持平稳燃烧时最低氧浓度为纤维条氧指数值，用混合气体中氧含量的体积百分数来表示；同一个阻燃纤维板材测试值应至少平行测试三次，取平均数为最终阻燃纤维板材燃烧的氧指数值。
利用本发明检测的阻燃纤维板氧指数结果可简单推测判断出阻燃板的对应燃烧性能等级，比如公称厚度为1.5～35mm的阻燃中密度纤维板，用本方法检测若氧指数值达到33～35.0%或50～52.0%时，则燃烧性能可判断分别达到GB8624-2012规定的难燃B1-C级或B1-B级；当氧指数达到40.0～42.0%时，则燃烧性能可判断达到GB8624-1997标准规定的难燃B1级，而不添加阻燃剂的普通纤维板则氧指数一般为26.0～27.0%。利用本方法检测氧指数时，亦可观察试样的燃烧长度、火焰熄灭的烟气浓度、燃烧是否暗火引燃及碳化程度等。若试样氧指数理想，但燃烧长度不理想或火焰熄灭后的烟气量很大，燃烧碳化面积较大或有引燃现象，一般材料燃烧性能也不理想。
综上所述，本发明应用氧指数测试仪，采用顶端点燃及燃烧时间为终点判断法，可简单判断阻燃纤维板燃烧性能的阻燃等级，该方法测试简单，操作方便，检测耗时短，工作效率高，且人工消耗小，大大提高了生产效益和节约产品检测费用，利于定量化比较，显著提高了企业阻燃纤维板的生产效益和产品质量，该方法对筛选阻燃剂配方、初步判定材料的燃烧性能起到简便易行、重复性好的作用，是一种简便、易行、重复性好的快速检测及判断方法。氧指数越高则表示材料越难燃烧，氧指数低表示材料相对易燃。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在没有背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定。虽然本说明书按照实施例加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (6)
1.一种阻燃纤维板燃烧性能的快速检测方法，其特征在于包括以下主要操作步骤：
（1）根据氧指数测试仪说明书要求，将待测阻燃纤维板材裁成所需长度和宽度的纤维条10～15条；
（2）打开氧指数测试仪电源开关，开机预热10～30min；
（3）调零：开通氮气，通过调节氧指数测试仪器上的氮气减压阀旋钮，将氮气气压调整到0.1MPa，再通过调节氮气流量阀，使玻璃转子流量计的浮子流速稳定在10L/min，此时机器显示屏显示的氧气百分数应为零，若显示的不是零，则通过调节按钮手动归零，调零完成后，关掉氮气瓶的总阀开关切断氮气；
（4）调满度：开通氧气，通过调节氧指数测试仪器上的氧气减压阀旋钮，将氧气气压调整到0.1MPa，再通过调节氧气流量阀，使玻璃转子流量计的浮子流速稳定在10L/min，此时氧指数测试仪器显示屏上显示的氧气数值应为氧气瓶上的出厂标号值，若显示的不是标号值，则通过调节按钮手动调节至标号值；
（5）打开氮气阀门，开通氮气，此时氧指数测试仪中的氧气压力表显示数应为0.1MPa，氮气压力表显示数应为0.1MPa，“氮气+氧气”混合压力表示数应不超过0.2MPa；
（6）通过调节氮气流量阀和氧气流量阀，达到混合后所需测试的氧气百分数，使氮气和氧气混合气流自下而上流过，并注意调节保证整个过程玻璃转子流量计的浮子流速稳定在10L/min；
（7）将步骤（1）裁得的纤维条竖直夹紧在支架上，套好燃烧筒玻璃罩，等待5～10s后采用顶端点火方式将纤维条点燃，从火焰接触纤维条顶端起开始计时，点火20～30s后撤离火焰，再观察纤维条燃烧情况并计时，记录氧指数测试仪上的氧指数值；
（8）所有的纤维条测试完成后，先关闭氧气总阀，待机器显示屏显示氧气百分数为零后，再关闭氮气总阀，待气体流量归零后，再关闭电源开关，整个试验结束。
2.根据权利要求1所述的一种阻燃纤维板燃烧性能的快速检测方法，其特征在于：在步骤（7），所述顶端点火采用顶端点燃及燃烧时间来判定燃烧终点。
3.根据权利要求1所述的一种阻燃纤维板燃烧性能的快速检测方法，其特征在于：在步骤（7），所述顶端点火时点火器火焰高度应为20±5mm。
4.根据权利要求1所述的一种阻燃纤维板燃烧性能的快速检测方法，其特征在于：在步骤（7），若点火20～30s内纤维条火焰熄灭，说明此时测试值低于纤维板材氧气浓度实际值，则增加一定波长氧浓度值，继续测试观察，直到纤维条在某个氧浓度值在观察时间20～30s内刚好熄灭为止；若点火20～30s内纤维条有明火或未熄灭，说明此时测试值高于氧气浓度实际值，则缩短一定波长氧浓度值，继续测试观察，直到某个氧浓度值在观察时间20～30s内刚好熄灭为止。
5.根据权利要求1所述的一种阻燃纤维板燃烧性能的快速检测方法，其特征在于：在步骤（7），氧指数值判断方法为：当观察时间为20～30s且此时观察到纤维条刚好燃烧熄灭，此时氧指数仪所显示的氧气百分数，就是所测试纤维条的氧指数值，以百分数表示。
6.根据权利要求1所述的一种阻燃纤维板燃烧性能的快速检测方法，其特征在于：在不同的氧气浓度中测试一组纤维条，测定纤维条刚好维持平稳燃烧时最低氧浓度为纤维条氧指数值，用混合气体中氧含量的体积百分数来表示；同一个阻燃纤维板材测试值应至少平行测试三次，取平均数为最终阻燃纤维板材燃烧的氧指数值。
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