CS217834B1 - Equipment for complex measuring the products of thermal degradation of polymerous materials - Google Patents
Equipment for complex measuring the products of thermal degradation of polymerous materials Download PDFInfo
- Publication number
- CS217834B1 CS217834B1 CS894080A CS894080A CS217834B1 CS 217834 B1 CS217834 B1 CS 217834B1 CS 894080 A CS894080 A CS 894080A CS 894080 A CS894080 A CS 894080A CS 217834 B1 CS217834 B1 CS 217834B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- chamber
- combustion chamber
- thermal degradation
- products
- smoke chamber
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title description 9
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 title description 5
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 title description 5
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 21
- 239000000779 smoke Substances 0.000 claims description 19
- 239000007857 degradation product Substances 0.000 claims description 8
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 7
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 4
- 240000007651 Rubus glaucus Species 0.000 claims 1
- 235000021013 raspberries Nutrition 0.000 claims 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 11
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 9
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 238000010171 animal model Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000699670 Mus sp. Species 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 238000013098 chemical test method Methods 0.000 description 1
- 229910001430 chromium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229920001059 synthetic polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000004154 testing of material Methods 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
- 210000002268 wool Anatomy 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
- Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
Description
Vynález se týká soupravy pro komplexní měření nebezpečného působení zplodin tepelné degradace polymerních materiálů, ať přírodních, jako jsou dřevo, vlna, hedvábí, kaučuk apod., nebo umělých, jako jsou plasty, syntetické polymery a jiné.The invention relates to a kit for the complex measurement of the hazardous effects of thermal degradation products of polymeric materials, whether natural, such as wood, wool, silk, rubber or the like, or artificial ones, such as plastics, synthetic polymers and others.
Při stále vzrůstajícím používání polymerních materiálů v životě společnosti stoupá nebezpečí styku s doutnajícími nebo dokonce hořícími materiály. Ty zpravidla produkují při tepelném namáhání zplodiny, které jsou zdraví škodlivé. Proto je třeba před schválením používání těchto materiálů pro určité účely zkoumat zplodiny jejich tepelné degradace. Zkoušky materiálů jsou v podstatě dvojího druhu: zkoušky chemické, kdy se sleduje chemické složení zplodin a koncentrace jednotlivých složek plynné směsi a biologické, kdy se sleduje toxicito zplodin na pokusných zvířatech. Až dosud se pro tepelný rozklad navážky vzorku v podmínkách thermooxidace, pyrolýzy, případně plamenového hoření, používá např. zařízení popsaného v popisu vynálezu к USA patentu č. 3 367 308 a složeného z jediné zkušební komory, ve které jsou pokusná zvířata vystavována působení toxických zplodin tepelné degradace materiálu, prováděné ve zvláštní pícce mimo tuto zkušební komoru. Další známý způsob (viz časopis Fire & Materials 1979, Vol. 3, Nr. 2) používá postupného spalování vzorku upraveného do formy tyčinky. Rovněž zde se spalné zplodiny smíchané se vzduchem ve známém poměru vedou do samostatné zkušební komory. V právě popsaných zařízeních se jen nesnadno zajišťuje úprava teploty ve zkušební komoře, případně homogenita spalných zplodin, v celém jejím prostoru. Tyto faktory jsou však důležité při posuzování nebezpečného působení degradačních zplodin.With the increasing use of polymeric materials in the life of society, the risk of contact with smoldering or even burning materials increases. As a rule, they produce exhaust gases, which are harmful to health. Therefore, the products of their thermal degradation should be investigated before approving the use of these materials for certain purposes. Material testing is essentially of two kinds: chemical testing to monitor the chemical composition of the fumes and the concentration of the individual components of the gas mixture, and biological tests to monitor the toxicity of the fumes on the test animals. Until now, for example, the apparatus described in the description of the invention to U.S. Pat. No. 3,367,308 and composed of a single test chamber in which the test animals are exposed to toxic fumes is used for thermal decomposition of the sample in thermooxidation, pyrolysis or flame burning conditions. thermal degradation of the material carried out in a separate furnace outside this test chamber. Another known method (see Fire & Materials 1979, Vol. 3, Nr. 2) employs the stepwise combustion of a sample adapted to form a rod. Here, too, the combustion products mixed with air in a known ratio are fed to a separate test chamber. In the devices just described, the temperature in the test chamber, or the homogeneity of the combustion products, is difficult to ensure throughout its space. However, these factors are important in assessing the hazardous effects of degradation products.
Výše uvedené nevýhody odstraňuje souprava pro komplexní měření zplodin tepelné degradace polymerních materiálů. Její podstata spočívá v tom, že je opatřena spalovací komorou a kouřovou komorou, jejichž vnitřní prostory jsou vzájemně propojeny, jednak spojovací trubicí zavedenou do horních stropních částí a jednak spojovacím kanálem, zavedeným do dolních dnových částí. Ve spojovacím kanálu je umístěn ventilátor a současně je do dna spalovací komory zvnějšku zaústěn spalovací prostor pícky. Rovněž podle vynálezu jsou čelní stěny spalovací komory a kouřové komory zhotoveny z průhledného materiálu a čelní stěna kouřové komory je opatřena otvorem s prstencovým těsněním pro předkolonku. Do vnitřního prostoru kouřové komory je vsazeno čidlo zařízení к průběžnému měření koncentrace kyslíku a teploměr.The above-mentioned disadvantages are eliminated by the kit for complex measurement of thermal degradation products of polymeric materials. Its essence is that it is provided with a combustion chamber and a smoke chamber, the internal spaces of which are interconnected, on the one hand by a connecting tube introduced into the upper ceiling portions and, on the other hand, by a connecting channel introduced into the lower bottom portions. A fan is located in the connecting duct and at the same time the combustion chamber of the furnace opens into the bottom of the combustion chamber. Also according to the invention, the front walls of the combustion chamber and the smoke chamber are made of transparent material and the front wall of the smoke chamber is provided with an opening with an annular seal for the pre-column. A device sensor for continuous oxygen concentration measurement and a thermometer are inserted into the interior of the smoke chamber.
Souprava podle vynálezu je jednoduchá konstrukce a pro svou funkční a vyhodnocovací část využívá běžně dostupných zařízení. Umožňuje rychlé spálení vzorku za daných teplotních podmínek. Během tepelné degradace vzorku je při náhlém vzrůstu teploty ve spalovací komoře teplota v kouřové komoře jen nepatrně ovlivněna.The kit according to the invention is of simple construction and uses commercially available devices for its functional and evaluation part. It enables rapid combustion of the sample under given temperature conditions. During thermal degradation of the sample, the temperature in the smoke chamber is only slightly affected by a sudden increase in the temperature in the combustion chamber.
Na výkresu je schematicky v nárysném pohledu znázorněna na obr. 1 souprava podle vynálezu, na obr. 2 je znázorněn detail spalovacího prostoru pícky a na obr. 3 používaná předkolonka s aktivní náplní.1 shows a set according to the invention, FIG. 2 shows a detail of the furnace combustion chamber and FIG. 3 shows an active cartridge pre-column.
Soupravu podle vynálezu tvoří spalovací komora _1_, do jejíhož dna je z vnějšku zaústěn spalovací prostor pícky 2, umožňující vložení kelímku J s navážkou vzorku £ a jeho spálení • za daných teplotních a atmosférických podmínek. Teplota spalování v pícce 2 je měřena termočlánkem 2 umístěným v kontaktu se dnem použitého spalovacího kelímku J (obr. 2). Další součástí soupravy je kouřová komora 6, do které se v drátěné klícce 2 vkládají pokusná zvířata 8 a ve které je měřena teplota pro kontrolu biologických podmínek pokusu. Současně je její čelní stěna opatřena otvorem 2 pro vsazení předkolonky 9a (obr. 3) s aktivní náplní 9b к odebírání plynných vzorků pro analýzu zplodin tepelné degradace. Předkolonka 9 a je posuvná v prstencovém těsnění 9c otvoru 2* °bě čelní stěny komor i, 6 jsou každá zhotoveny z průhledného materiálu na způsob dvířek a jsou plynotěsně uzavíratelné. Je výhodné zhotovit rovněž zadní stěnu kouřové komory 6 z průhledného materiálu, aby bylo možno její zkušební prostor dostatečně osvětlit pomocným světelným zdrojem.The kit according to the invention consists of a combustion chamber 1, into the bottom of which there is an outside combustion chamber of the furnace 2, which allows the crucible J to be weighed and the sample to be burned under given temperature and atmospheric conditions. The combustion temperature in the furnace 2 is measured by a thermocouple 2 placed in contact with the bottom of the crucible J used (FIG. 2). Another part of the kit is a smoke chamber 6, in which wire animals 2 are placed experimental animals 8 and in which the temperature is measured to control the biological conditions of the experiment. At the same time, its front wall is provided with an opening 2 for receiving a pre-column 9a (FIG. 3) with an active cartridge 9b for taking gaseous samples for the analysis of thermal degradation products. The box 9a is displaceable in the annular seal 9c of the aperture 20 'of the front wall of the chambers 1, 6 each being made of a transparent door-like material and are gas-tight. It is also advantageous to make the rear wall of the smoke chamber 6 of transparent material so that its test area can be sufficiently illuminated by an auxiliary light source.
Vnitřní prostor spalovací komory Д. a kouřové komory 6 jsou vzájemně propojany jednak v horní stropní části zavedenou spojovací trubicí 10 a jednak v dolní části nade dnem zave217834 děným spojovacím kanálem 11. v němž je umístěn ventilátor 12. jehož otáčky umožňují jednosměrné prouděn i plynů z kouřové komory 6 do spalovací komory Stropní deskou je do vntřního prostoru kouřové komory 6 zasunut teploměr 13 a její boční stěnou čidlo 14 zařízení, měěícího průběžně konccntraci kyslíku během pokusu, např. čidlo kyslíkové elektrody. Celá souprava je plynotěsná a má známý objem vnitřního prostoru. Pícka 2 zasahuje do prostoru řídicího panelu 15. na kterém jsou umístěny obě komory J_, ' j6 a všechny ovládací a měěicí prvky systému. Jsou to neznázorněné vypínače pro přerušení přívodu napěěí k vytápění pícky, pro přerušení přívodu napěěí pro pohon veetilátorj 12, transformátor napětí, ručičkový (případně digitální) ukazatel teploty, případně funkční ovládání kysXXlcové elektrody pro monitorování obsahu kyslíku v atmosféře kouřové komory 6. Místo kyslíkové elektrody může být komora připojena na analyzátor kyslíku, prac^ící na jnném vhodném principu, např. na principu paramEagneické sueeeptibility apod.Inner space of combustion chamber Д. and the smoke chambers 6 are connected to each other in the upper ceiling through the connecting tube 10 and in the lower part above the bottom of the inlet duct 11 in which the fan 12 is located, the speed of which allows unidirectional flow of gases from the smoke chamber 6 into the combustion chamber A thermometer 13 and a side wall 14 of a device measuring the oxygen concentration continuously during the experiment, e.g. an oxygen electrode sensor, are inserted into the interior of the smoke chamber 6 by the ceiling plate. The whole kit is gas-tight and has a known volume of interior space. The furnace 2 extends into the space of the control panel 15 on which both the chambers 16 and all the control and measuring elements of the system are located. These are switches (not shown) for interrupting the power supply for heating the furnace, for interrupting the power supply for the fan 12, a voltage transformer, a pointer (or digital) temperature indicator, or a functional control of the oxygen electrode to monitor the oxygen content in the atmosphere of the smoke chamber. For example, the chamber may be connected to an oxygen analyzer operating on another suitable principle, e.g.
Se soupravou podle vynálezuse pracuje takto: vzorek j zkoumané hmooy, např. plastu, se urníítí do spalovacího kelímku j, nejlépe platnnového, a kelímek j se vloží do pícky 2, vyhřáté na požadovanou teplotu. Zplodiny tepelné degradace vstupní do spalovací komory a spojovací trubicí 10 p^^d^zeí dále do kouřové komory 6, ve které jsou v drátěné klícce 2 umístěna pokusná zvířata 8. Po skončené degradaci vzorku j se ventilánonem 12 zhnlnonennzu~ jí zplodiny v prostoru obou komor.j., 6. V kouřové ' komoře 6 je měřena teplota teploměrem 13. Plynné vzorky jsou odebírány např. injekční stříkačkou, odsátím definovaného mrnossví kouře z kouřové komory 6 předkolonkou 9a zasunutou do otvoru 2 a naplněnou vhodnou aktivní náplní 9b. např. Chromosorbem 102, na níž dojde k zachycení všech nízko- i vysokovroucích zplodin tepelné degradace již za normáání teploty. Plyny prošlé kolonkou a aktivní náplní se podrobuuí vhodné analýze, např. plynově chromatcoraaické, po přímém vstřiku plynů do plynového chrommtografu, nebo spenkгnfntnmenrické, polarografic^é nebo jnné vhodné elektroneer-ické analýze po vhodné sorpci plynů ve vhodném kapalném prostředí. Sloučeniny zachycené na kolonce se tepelně desoobuuí do plynového chromátoogafu, kde se za vhodných podmínek Mialyzuuí. Je-li žádáno kyvU^ti vní vyhodnocení zplodin, se sloučeniny z aktivní náplně předkolonky do plynového chrom mtoogOfu - hmotového spektrnmenru, ve kterém se provede jejich plynově chrnInalonrfia,ieké rozdělení i hmotově spektrnmeerické určení.The kit according to the invention is operated as follows: a sample j of the hmooy sample, eg plastic, is placed in a crucible j, preferably a plate crucible, and placed in a furnace 2 heated to the desired temperature. The thermal degradation products entering the combustion chamber and the connecting tube 10 further into the smoke chamber 6, in which the experimental animals 8 are housed in the wire cage 2. After the degradation of the sample, the exhaust gas in the space of both The temperature in the smoke chamber 6 is measured with a thermometer 13. The gaseous samples are taken, for example, by a syringe, by sucking a defined amount of smoke from the smoke chamber 6 through a pre-column 9a inserted into the opening 2 and filled with a suitable active cartridge 9b. eg Chromosorb 102, where all low- and high-boiling heat degradation products are captured even at normal temperature. The gases passed through the column and the active filler are subjected to a suitable analysis, for example by gas chromatography, after direct injection of the gases into the gas chromatograph, or by spectrometric, polarographic or other suitable electroneeric analysis after suitable gas sorption in a suitable liquid medium. The compounds retained in the column are thermally desolated into a gas chromatograph where, under appropriate conditions, Mialysis is performed. If it is desired to carry out a flue gas evaluation, the compounds from the active packing of the precolumn into the gas chromium ion mass spectrometer, in which their gas quenching , is carried out , also by distribution and mass spectral determination.
Souprava podle vynálezu je především určena pro spalování vzorků o hmUinoti do 1 g, která postytuje ve všech známých případech letám m^stv! degradačních zplodin pro myši jako zkušební zvířata.The kit according to the invention is primarily intended for the combustion of samples weighing less than 1 g, which in all known cases gives years of time. degradation products for mice as test animals.
Claims (3)
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS894080A CS217834B1 (en) | 1980-12-17 | 1980-12-17 | Equipment for complex measuring the products of thermal degradation of polymerous materials |
| BG8153733A BG34293A1 (en) | 1980-12-17 | 1981-10-02 | Aggregate for complexe measurement of the thermal degradation products of polymer materials |
| DD23403081A DD207482A3 (en) | 1980-12-17 | 1981-10-08 | DEVICE FOR THE COMPLEX MEASUREMENT OF RESULTS IN THE CURING DEGREE OF POLYMERIC SUBSTANCES |
| HU329981A HU190678B (en) | 1980-12-17 | 1981-11-05 | Measuring system for complex metering products originating at thermal decomposition of polymer stuffs |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS894080A CS217834B1 (en) | 1980-12-17 | 1980-12-17 | Equipment for complex measuring the products of thermal degradation of polymerous materials |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS217834B1 true CS217834B1 (en) | 1983-01-28 |
Family
ID=5440652
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS894080A CS217834B1 (en) | 1980-12-17 | 1980-12-17 | Equipment for complex measuring the products of thermal degradation of polymerous materials |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| BG (1) | BG34293A1 (en) |
| CS (1) | CS217834B1 (en) |
| DD (1) | DD207482A3 (en) |
| HU (1) | HU190678B (en) |
-
1980
- 1980-12-17 CS CS894080A patent/CS217834B1/en unknown
-
1981
- 1981-10-02 BG BG8153733A patent/BG34293A1/en unknown
- 1981-10-08 DD DD23403081A patent/DD207482A3/en unknown
- 1981-11-05 HU HU329981A patent/HU190678B/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BG34293A1 (en) | 1983-08-15 |
| DD207482A3 (en) | 1984-02-29 |
| HU190678B (en) | 1986-10-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Tian et al. | A biomass combustion chamber: Design, evaluation, and a case study of wheat straw combustion emission tests | |
| US3686930A (en) | Method for measuring odor level in natural gas | |
| Salvato et al. | Analysis of mercury traces by means of solid sample atomic absorption spectrometry | |
| US3464797A (en) | Instrument for determining ozone | |
| CS217834B1 (en) | Equipment for complex measuring the products of thermal degradation of polymerous materials | |
| US3560160A (en) | Pulse calorimetric detector | |
| GB2170599A (en) | Colorimetric gas diffusion test tube | |
| US3811839A (en) | Apparatus for the determination of flammability and smoke density of polymers | |
| RU174688U1 (en) | Installation for determining the fire hazard of condensed materials during their thermal decomposition | |
| US2935866A (en) | Apparatus for measuring the carbon level of furnace gases | |
| RU14083U1 (en) | INSTALLATION FOR RESEARCH OF THERMAL DESTRUCTION OF MATERIALS | |
| Krzymien et al. | A continuous-flow trace vapour source | |
| Carroll et al. | Accuracy and precision of several portable gas detectors | |
| US4826770A (en) | Carbon dioxide monitoring of composites | |
| GB1575767A (en) | Apparatus for the unambiguous indication of the proportion of combustibles in a gaseous sample | |
| Minter | The thermal conductivity method of gas analysis. | |
| CS225566B1 (en) | Equipment for thermal decomposition of polymeric materials | |
| US5365864A (en) | Laboratory scale incinerator simulation system | |
| Crowley et al. | Test method for the analysis of toxic products from burning materials—phenolic foam | |
| SU771525A1 (en) | Thermal conduction gas analyzer | |
| RU2276345C1 (en) | Device for investigating permeability of fiber-porous materials | |
| Folsom et al. | Accuracy of chemiluminescent analyzers measuring nitric oxide in stack gases | |
| Armstrong et al. | Accuracy and Precision of Several Portable Gas Detectors | |
| RU2300098C1 (en) | Method of evaluation of toxicity of combustion products of materials | |
| SU1245923A1 (en) | Device for calibration testing of hydrogen sulphide analyzer |