
煙密度法——塑料燃燒生煙性的測定方法
絕大部分塑料屬于可燃性、易燃性材料,在火源存在的情況下,這類材料容易引發(fā)、傳播火災(zāi),燃燒時(shí),塑料的熱值較高,且傳播速率極快,不易熄滅,還會(huì)產(chǎn)生大量的濃煙,其中濃煙是火災(zāi)中導(dǎo)致死亡的首要危險(xiǎn)因素。因此,除了抑燃性以外,燃燒抑煙性已成為對阻燃塑料的第二要求。NBS箱煙法是測定塑料燃燒生煙性的基本方法,本實(shí)驗(yàn)方法是將布格定律應(yīng)用于光速通過煙箱后的衰減情況評定生煙性,即在集煙箱幾何尺寸和試樣的暴露面積為定值的情況下,測試光束通過煙箱后光亮衰減的程度評判材料燃燒時(shí)的生煙情況。
圖為煙密度試驗(yàn)機(jī)
試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)
《固體材料產(chǎn)煙的比光密度試驗(yàn)方法》GB/T10671-2008、ASTM E662
《塑料燃燒性能試驗(yàn)方法—煙密度法》GB8323-2008
指標(biāo)定義
1.比光密度:在一定容器的試驗(yàn)箱中,試樣燃燒產(chǎn)生煙霧的過稱中,測定通過煙層之后光量衰減的程度,推導(dǎo)出相應(yīng)的光密度,是材料燃燒產(chǎn)生煙霧的一種量度。
2.煙密度:即最大比光密度,是評價(jià)材料發(fā)煙性的指標(biāo)。
實(shí)驗(yàn)方法
1.凈化及清理試驗(yàn)箱
2.試樣的準(zhǔn)備,測量樣品的長、寬、厚,用一張完整的約0.04mm的鋁箔覆蓋試樣背面,并越過試樣邊緣包到試驗(yàn)面的周邊,裝入試樣盒。用一塊75mm×75mm×10mm的石棉板做背襯,用彈簧片和固定桿把試樣和背襯固定在試樣盒內(nèi),若試樣厚度>15mm,可采用C型固定桿固定。切除露在試驗(yàn)面上的多余鋁箔,留下缺口處的鋁箔向前彎下,以便把試樣的熔融物導(dǎo)入試樣小盒。
圖為樣品制備方法
3.進(jìn)行無焰燃燒時(shí)需拆除燃燒器。進(jìn)行有焰燃燒時(shí),將燃燒器安裝在試驗(yàn)箱內(nèi)的燃燒器上,使兩個(gè)水平燃燒的中心線距試樣盒開口的下邊緣6.4±1.5mm,該管的端口距試樣表面6.4±0.8mm。
4.接通電源,調(diào)整輻射爐電流。關(guān)閉排煙口和試驗(yàn)箱門,打開進(jìn)氣口。
5.待輻射強(qiáng)度穩(wěn)定到規(guī)定值,用活動(dòng)關(guān)閘阻擋平行光束,調(diào)節(jié)放大器零點(diǎn),指示透過率為0;移開關(guān)閘,調(diào)節(jié)放大器增益,指示透過率為100%。
6.進(jìn)行有焰燃燒試驗(yàn)時(shí),調(diào)節(jié)丙烷流量為1250px3/min,空氣流量為12500px3/min,點(diǎn)火。
7.用裝好試樣的試樣盒取代支架上的空白樣盒,迅速關(guān)閉試驗(yàn)箱門,啟動(dòng)記錄儀。當(dāng)記錄儀指針關(guān)閉時(shí),立即關(guān)閉進(jìn)氣口。
8.記錄透過率和時(shí)間的關(guān)系曲線,并獲得20min內(nèi)最小透過率值Tm。
9.立即用空白樣盒取代以試驗(yàn)的試驗(yàn)樣盒并迅速排除試驗(yàn)箱內(nèi)的煙霧。若進(jìn)行有焰燃燒試驗(yàn),需先關(guān)閉氣源,熄滅燃燒器火焰。排煙直到獲得最大透過率值Tc。
結(jié)果評定方法
由最小透過率值Tm和最大透過率值Tc可計(jì)算獲得煙密度(最大比光密度)。一般要求塑料的煙密度小于300,POM、PP、LDPE、PA6的煙密度小于300可視為無煙材料使用,而PET、PC、PS等煙密度>300的樹脂均需進(jìn)行消煙處理。