纺织品燃烧性能测试方法概述

潘红琴　吴文宜

摘要：

阻燃问题一直是人们关注的焦点，阻燃性能测试方法的研究也是科研工作者们的重点。本文较为详细地介绍了常用的国内外纺织品阻燃测试方法标准，如氧指数法、垂直燃烧法、水平法、45°法等，并将这些方法进行了相互比较。最后，对如何完善我国纺织品阻燃测试标准体系提出了一些建议。

关键词：纺织品；阻燃；标准

1 引言

纺织品常常是造成火灾的最初着火物，其易燃性能直接关系着消费者的人身和财产安全，而每年因火灾造成的人员伤亡和经济损失不计其数。因而，建立、健全纺织品阻燃性能测试标准体系的工作就显得尤为重要。目前，我国纺织品阻燃性能测试方法比较多，常用的测试方法有：氧指数法、垂直燃烧法、水平燃烧法、45°燃烧法、片剂燃烧法、香烟法等。美国关于阻燃性能方面，常见的技术法规要求有：16 CFR part 1610《服用纺织品易燃性标准》、16 CFR part 1615/1616《儿童睡衣易燃性标准》等，加拿大卫生部制定了SOR/2011-22《纺织品易燃性法规》、SOR/2011-15《儿童睡衣法规》、《危险产品（床垫）条例》等来加强对纺织品阻燃性能要求的监管。本文对这些标准的适用范围、试样尺寸和测试原理等作了较为详细的介绍，同时进行了对比和分析，方便各企业、检验机构、科研工作者们参阅和学习。在对国内外相关标准对比分析的基础上，对我国纺织品阻燃性能标准的制定提出了一些建议，希望对标准工作者们有所启发和帮助。

2 阻燃测试标准试验方法

2.1 极限氧指数（也称氧指数）法

GB/T 5454—1997《纺织品 燃烧性能试验 氧指数法》适用于各种类型的纺织品。氧指数（LOI）是指材料点燃后，在氧-氮大气里维持燃烧所需要的最低的含氧量体积百分数。一般来说，具有阻燃性能的织物，其LOI值应等于或大于28%。

按照标准规定，准备试样（经向、纬向各15块，每块大小为150mm×38mm），按GB 6529的调湿要求，根据试样的厚薄程度，调湿8h～24h，调湿后的样品放入密封容器内待测。试验时，将试样夹于试样夹上垂直放入燃烧筒内，在向上流动的氮氧气流中，点燃试样上端，观察其燃烧特性，并于规定的极限值比较其燃烧时间或损毁长度。

2.2 垂直燃烧法

测试标准有：GB/T 5455—1997《纺织品 燃烧性能试验 垂直法》、ASTM D 6413-2011《织物阻燃性能的标准试验方法（垂直法）》，采用此方法的国外技术法规有16 CFR part 1615/1616（0-6X/7-14X）美国消费品安全委员会联邦法案《儿童睡衣易燃性标准》、加拿大实施的SOR/2011-15《儿童睡衣法规》等。几个标准的测试原理和适用范围见表1。

2.3 水平法

FZ/T 01028—1993《纺织织物 燃烧性能测定 水平法》原理为：在规定的试验条件下，对水平方向的纺织试样（经向、纬向各5块，大小为350mm×100mm）点火15s，测定火焰在试样上的蔓延距离和蔓延此距离所用的时间，以火焰蔓延速率来表示。若试样宽度<60mm，则长度350mm、若宽度为60mm～100mm，则长度至少160mm。此方法适用于各类纺织品。

2.4 45°燃烧法

GB/T 14644—1993《纺织织物 燃烧性能45°方向 燃烧速率测定》测试原理为：在规定的条件下，将试样斜放呈45°角斜放，对试样点火1s，将试样有焰向上燃烧到一定距离，记录所需的时间，评定该纺织品燃烧的剧烈程度。对于平面织物，取10块大小为150mm×50mm的样测试；对于起绒织物，同样大小取样20块进行测试。对于表面起绒的织物，底布的点燃或熔融现象，作为评定该织物燃烧剧烈程度的附加指标，且需加以注明。该标准规定了服装用纺织品易燃性的测定方法及评定服装用纺织品易燃性的三种等级（见表2），适用于测量易燃纺织品穿着时一旦点燃后燃烧的剧烈程度和速度。

采用45°法的常用标准主要有：FZ/T 81001—2007《睡衣套》（4.13.11、附录D）、16 CFR part 1610《服用纺织品易燃性标准》、加拿大卫生部制定的SOR/2011-22《纺织品易燃性法规》和ASTM D 1230《服用纺织品燃烧试验方法》。

其中，FZ/T 81001—2007适用于以纺织机织物为主要原料生产的睡衣（套装）等居家室内穿着服装。试样尺寸为150mm×50mm，水（干）洗前、洗后各5块，要求试样洗涤前、后的燃烧性能应达到表2中的1级要求；

16 CFR part 1610对于所有穿着用的服饰及材料都适用，除了帽子、手套和鞋子、服装衬里，克重在88.4g/m?以上的平面织物，以及腈纶、聚酰胺、聚酯和羊毛中任何一种或完全由以上纤维制成的织物。试样要求和FZ/T 81001—2007相同，要求绒面织物1级判定为火焰蔓延时间>7.0s，其他要求和表2相同。

ASTM D 1230适用于从消费者手中取来、至消费者去的纺织品，不包括儿童睡衣、睡裤或防护服。对织物正、反两面和经、纬两向分别进行取样，5块为一组，共20块，试样大小和FZ/T 81001—2007相同。测试要求试样燃烧规定的距离，记录每块试样所需的时间，每组试样的平均燃烧时间，最终结果为各组试样的最差值。

SOR/2011-22适用于进口、广告宣传及销售的纺织品和褥垫类物品，不适用于儿童睡衣、睡裤、玩具、儿童床、（婴儿用）摇篮、地毯、帐篷。5块测试试样，尺寸同FZ/T 81001—2007。要求非绒类织物，火焰蔓延速度>3.5s；绒类织物，火焰蔓延速度>4s，床上用品，火焰蔓延速度>7s。

2.5 片剂燃烧法

采用片剂燃烧法的国内标准为GB/T 11049—2008《地毯燃烧性能 室温片剂试验方法》（等效采用ISO6925：1982），国外标准为16 CFR Part 1630《地毯的表面易燃性标准》和16 CFR Part 1631《小地毯和毯子表面易燃性标准》。endprint

其中，GB/T 11049—2008对于各种组织结构和纤维组分的地毯均适用，方法为在规定条件下，将水平位置的试样（8块，大小230mm×230mm）暴露在小火源（六亚甲基四胺片剂）的作用中，测量试样的损毁长度和火焰蔓延时间。

而16 CFR Part 1630适用于家庭、宾馆、办公场所使用的（小）地毯和垫子（单向尺寸>1.83m，表面积>2.23m2）。按照标准规定，单个试样燃烧或阴燃范围未达到距离孔径边缘的2.54cm范围，则判定合格；若8个试样中，有7个及其以上合格，则判定该地毯试样合格。

16 CFR Part 1631和16 CFR Part 1630的区别在于，前者明确了小地毯是指单向尺寸不大于1.83m，表面积不大于2.23m2的地毯。除此之外，测试方法和要求均无差别。

2.6 香烟法

采用香烟法较常用的国外标准有16 CFR part 1632《床垫易燃性标准》和加拿大实施的《危险产品（床垫）条例》。

其中，16 CFR part 1632适用于由某种弹性材料或与其他产品组合的套装床垫，覆盖床单后可直接用于睡卧。这里的床垫包括成人和青年用床垫、童床垫（包括便携式）、沙发床垫、有轮的矮床垫等。每一类型试样表面燃烧3支香烟，要求试样表面离香烟最近点的炭化长度≤5.1cm。

《危险产品（床垫）条例》适用于所有进口到加拿大，或在其境内销售、广告宣传的床垫，不适用于睡袋、枕垫、充液体或气体的床，以及交通工具及童车上的垫子。测试时，点燃18支香烟进行测试，如果在香烟周围任何方向上的炭化长度都不超过50mm，且香烟熄灭后，测试样品继续燃烧时间不能超过10min，则该支香烟试验部位判定为合格，只要有一支香烟的试验部位不合格则判该床垫不合格。

2.7 喷燃器燃烧试验法

最常见的采用喷燃器燃烧试验方法的国外标准是16 CFR part 1633《床垫易燃性标准》，该标准适用于床垫、床架。方法为整个床垫（床架）进行测试，受测样在30min的测试时间内，其峰值热释放值必须≤200kW；并且，在测试前10min内，其热释放总量必须≤15MJ。试样至少3个，若有一个样品未能满足上述两项要求，则判定为不合格。

3 结语

通过以上对国内外常用阻燃性能测试方法的概述和对比可以看出，目前，国内标准还存在一些需要完善的地方，建议标准工作者们从以下几个方面着手：

（1）样品的预处理

和国外标准相比，我国现行标准对于阻燃测试前样品的预处理要求不同，除特殊要求外，测试样品一般不做预处理。而预处理的过程，如水洗XX次、干洗XX次，这都是非常符合纺织品的实际使用情况的，并且，水（干）洗前、后的测试结果也可以进行相互对比。因此，建议增加对测试样品进行预处理方面的要求。

（2）测试方法

实际的火灾现场中，受害者大多是被燃烧的烟气窒息或毒害而死，这就需要我们更多地关注纺织材料燃烧时释放的烟和各种腐蚀性或毒性气体，建议对烟气成分、烟气释放性能、热释放速率等一系列技术参数进行分析，完善这一方面的测试方法，推动和促进纺织品阻燃技术研究的发展。此外，现有的标准体系主要针对面料或成品的阻燃测试方法，纤维和纱线的阻燃性能测试方法和标准可以说是一片空白，如果每次试验都需要将纤维纺纱织成布，再检测样品的燃烧性能，试验周期很长，成本较高。这就严重制约了阻燃纤维产品的开发和市场推广，因此，亟待建立、完善纤维和纱线阻燃性能测试方法。

（3）测试指标

不同的纺织品阻燃标准都有各自的测试方法，而相同的纺织品也可以用不同的测试方法来评价其阻燃性能，但由于评价阻燃性能的指标繁多且冗余、不统一，对于相同的织物，用不同测试方法测出来的指标之间没有可比性。比如“火焰蔓延时间、火焰蔓延速率、火焰蔓延距离、燃烧速度”这几个指标其实反映的都是燃烧速度。因此，建议统一、简化某些阻燃性能评价指标。

（4）发展方向

我国主要根据标准的指标来评价纺织品的燃烧性能，而国外技术法规却可按供、需双方的协议执行，这就显得更为灵活，更能满足各企业的不同要求。同时，希望有关部门充分利用科研单位新近的研发成果，制定出符合我国国情的法规或标准，与世界接轨，推动我国纺织品阻燃技术的不断进步。

随着阻燃纺织材料和各种阻燃试剂的竞相研发，测定纺织品燃烧性能的方法及测试仪器越来越多，因此，阻燃标准的确定、阻燃测试方法的推广和普及显得尤为重要。希望科研人员和标准工作者们进一步完善我国的阻燃性能测试标准体系，提升纺织品阻燃性能的检测水平，促进我国纺织品出口事业的发展。

（作者单位：广州纤维产品检测研究院）endprint