以下術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)
1.1一個接一個的火焰,移除點火源后,材料在特定條件下持續(xù)燃燒。
1.2后燃時間后燃時間t1,t2余焰持續(xù)時間。
1.3余焰后流在火焰終止后,或者當(dāng)沒有火焰產(chǎn)生時,在移除點火源后,在規(guī)定的試驗條件下,材料將繼續(xù)發(fā)光。
1.4余焰時間t3余焰持續(xù)時間。
水平燃燒試驗儀
矩形條狀試樣的一端固定在水平或垂直夾具上,另一端暴露在規(guī)定的試驗火焰中。通過測量線性燃燒速率來評估樣品的水平燃燒行為。通過測量剩余火焰的燃燒范圍和余焰時間以及燃燒顆粒的滴落來評價樣品的垂直燃燒行為。
2.1規(guī)定條件下的材料燃燒試驗對于比較不同材料的相對燃燒行為、控制制造過程或評價燃燒特性的變化具有重要意義。獲得的測試結(jié)果取決于樣品的形狀和方向、樣品的周圍環(huán)境和點火條件。
測試的主要特點是水平或垂直放置樣品,樣品的放置可以區(qū)分材料的易燃程度。
試驗方法a,水平燃燒(HB),樣品處于水平位置,適用于評估燃燒范圍和/或火焰?zhèn)鞑ニ俾剩缇€性燃燒速率。
試驗方法b,垂直燃燒(v),樣品處于垂直位置,適用于評估試驗火焰除后的燃燒程度。
注1:水平燃燒(HB)法和垂直燃燒(V)法所得結(jié)果不等價。
注2:該方法所得結(jié)果與GB/T 5166.17—2002規(guī)定的5VA和5VB燃燒試驗結(jié)果不等效,因為該試驗的火焰強度約低10倍。
2.2根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)獲得的結(jié)果不能用于描述或評估特定材料或形狀在實際火災(zāi)條件下的火災(zāi)危險性。在評價火災(zāi)風(fēng)險時,需要考慮許多因素,如燃料分布、燃燒強度(放熱率)、燃燒產(chǎn)物和環(huán)境因素,包括火源強度、材料暴露方向和通風(fēng)條件。
2.3根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)測量的燃燒行為受許多因素的影響,例如密度、材料的各向異性和樣品的厚度。
2.4如果在施加火焰后沒有點燃,一些樣品可能會收縮或變形。在這種情況下,需要其他樣本才能獲得有效結(jié)果。如果不能獲得有效的結(jié)果,這些材料就不適合用這個標(biāo)準(zhǔn)來評價。
注:薄而軟的樣品以及未被火焰點燃但已收縮的樣品應(yīng)采用ISO 9773:1998法。
2.5某些塑料的燃燒行為隨時間變化,可以進行適當(dāng)?shù)睦匣?,并可以進行老化前后的試驗。優(yōu)選的烘箱條件是70℃±2℃7天。也可以使用各方約定的其他老化時間和溫度,但應(yīng)在測試報告中注明。
該設(shè)備由以下部分組成
3.1實驗室通風(fēng)柜/測試室
實驗室通風(fēng)柜/試驗箱的內(nèi)部容積應(yīng)至少為0.5m3。試驗箱應(yīng)能觀察試驗,同時不應(yīng)有風(fēng),但空氣應(yīng)能通過樣品,以便在燃燒過程中進行正常的熱循環(huán)。試驗箱的內(nèi)表面應(yīng)該是黑色的。當(dāng)面向試驗箱背面的照度計放置在樣品位置時,記錄的照度值應(yīng)低于20lx。為了安全和方便,試驗箱應(yīng)配備排氣裝置(可全關(guān)閉),如排氣扇,以除潛在的有毒燃燒產(chǎn)物。試驗期間應(yīng)關(guān)閉排氣裝置,并在試驗后立即打開,以除燃燒殘留物。此時,可能需要強制關(guān)閉風(fēng)門。
注意:可以在試驗箱中放置一面鏡子來觀察樣品的背面。
3.2實驗室噴燈
實驗室噴燈應(yīng)符合IEC 60695-11-4: 2004火焰甲、乙或丙的要求
注:在ISO 10093:1998,點火燃燒器P/PF2(50W)被描述。
3.3環(huán)形支架
環(huán)形支架上應(yīng)提供夾緊或等效裝置,以調(diào)整樣品的位置。
3.4計時設(shè)備
計時設(shè)備的分辨率至少應(yīng)為0.5s
3.5測量尺
刻度應(yīng)以毫米為單位
3.6金屬絲網(wǎng)
鋼絲網(wǎng)應(yīng)為20目(每25毫米約20個孔),由直徑為0.40毫米至0.45毫米的鋼絲制成,并切割成直徑約為125毫米的方形塊
3.7控制室
條件控制室應(yīng)能保持23℃±2℃和50%±5%的相對濕度。
3.8微米
千分尺的分辨率至少為0.01毫米..
3.9支架
對于非自支撐試件,應(yīng)使用支撐框架。
3.10干燥試驗箱
干燥試驗箱內(nèi)應(yīng)有無水氯化鈣或其他干燥劑,溫度應(yīng)保持在23℃±2℃,相對濕度不應(yīng)超過20%。
3.11空氣循環(huán)烘箱
空氣循環(huán)烘箱應(yīng)提供70℃±2℃的處理溫度,并應(yīng)提供每小時不少于5次的通風(fēng)速率,除非相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中另有規(guī)定。
3.12棉墊
襯墊應(yīng)該由%脫脂棉制成。
注:這種棉花通常稱為手術(shù)脫脂棉或脫脂棉。
4.1成品測試
試樣應(yīng)從能代表產(chǎn)品的模制樣品上切下。它也可以通過與模制產(chǎn)品相同的方法制備,或者通過其它合適的方法制備,例如根據(jù)GB/T 17034.1—1999的鑄造或注射成型,根據(jù)GB/T 9352—2008或GB/T5471—2008的壓縮成型或壓鑄。
如果上述任一種方法都不能制備樣品,則應(yīng)采用GB/T 5166.5—1997中的針焰試驗進行型式試驗。
任切割操作后,小心除表面的灰塵和顆粒;切割邊緣應(yīng)該用砂紙仔細(xì)打磨,使其表面光滑。
4.2材料測試
當(dāng)測試具有不同顏色、厚度、密度、分子量、各向異性或類別的樣品,或含有不同添加劑或填充/增強材料的樣品時,結(jié)果可能不同。
應(yīng)使用以密度、熔體流動和填料/增強材料含量為上下限值的樣品。如果試驗結(jié)果屬于同一燃燒試驗等級,則可認(rèn)為樣品代表該范圍內(nèi)的材料。如果代表該材料范圍的樣品測試結(jié)果不能產(chǎn)生相同的燃燒測試等級,則測試結(jié)果限于密度、熔體流動和填料/增強材料含量為極值的材料。此外,應(yīng)測試具有中等密度、熔體流動和填料/增強材料含量的樣品,以確定每個燃燒等級所代表的范圍。
如果測試結(jié)果產(chǎn)生相同等級的燃燒測試,則認(rèn)為未著色樣品和有機或無機顏料重量多的樣品代表該等級的顏色范圍。當(dāng)某些顏料影響可燃特性時,也應(yīng)測試含有這些顏料的樣品。待測試的樣品應(yīng)為:
a)沒有著色劑;
b)含有多的有機顏料;
c)含有多的無機顏料;
d)含有對燃燒特性有害的色素。
4.3條狀樣品
條狀試樣的尺寸應(yīng)為長125毫米5毫米,寬11.0毫米0.5毫米,厚度一般應(yīng)提供材料的小和大厚度,但厚度不得超過13毫米。邊緣應(yīng)光滑,倒角半徑不得超過1.3毫米..也可使用相關(guān)方同意的其他厚度,但應(yīng)在測試報告中注明。
方法a應(yīng)準(zhǔn)備至少6個樣品,方法b應(yīng)準(zhǔn)備20個樣品。
5.1狀態(tài)調(diào)整
除非相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)另有要求,一般采用以下條件:
5.1.一組三個條形樣品應(yīng)在23℃±2℃和50%±5%相對濕度下至少調(diào)節(jié)48小時。一旦樣品從條件調(diào)整箱中取出(見3.7),在1小時內(nèi)測試樣品(見GB/T2918—1998)。
5.1.2所有樣品應(yīng)在15℃ ~ 35℃、相對濕度45% ~ 75%的實驗室環(huán)境中進行測試。
5.2步
5.2.1測量三個樣品,每個樣品標(biāo)有兩條垂直于花鍵縱軸的直線,分別距點火端25毫米1毫米和100毫米1毫米。
Ul94立式和臥式阻燃測試儀適用標(biāo)準(zhǔn)
5.2.2將樣品夾在離標(biāo)記線25毫米的遠端,使其縱軸近似水平,其橫軸與水平面成45° 2的夾角。水平金屬絲網(wǎng)夾在樣品下面(見3.6)。樣品下底邊與金屬絲網(wǎng)的距離為10毫米±1毫米,樣品的自由端與金屬絲網(wǎng)的自由端對齊。在每次試驗中,應(yīng)除先前試驗中殘留在金屬絲網(wǎng)上的殘留物,或使用新的金屬絲網(wǎng)。
5.2.3如果試樣的自由端向下彎曲,并且不能保持5.2.2中規(guī)定的10毫米±1毫米的距離。將支撐架放在金屬絲網(wǎng)上,使支撐架支撐樣品的距離為10毫米±1毫米,距離支撐架從樣品自由端伸出的部分約10毫米。樣品的夾緊端應(yīng)留有足夠的間隙,以便支撐架能在橫向自由移動。
5.2.4使燃燒器的中心軸線垂直,將燃燒器遠離樣品放置,同時調(diào)整燃燒器(見3.2),使燃燒器達到穩(wěn)定狀態(tài)。如有爭議,使用測試火焰A作為參考或仲裁測試火焰。
5.2.5保持噴管的中心軸與水平面成大約45°角,并向樣品的自由端傾斜。向樣品自由端的底邊添加火焰。此時,噴管的中心軸和樣品的縱向底邊在同一垂直面上。噴燈的位置應(yīng)使火焰侵入樣品自由端約6mm。
5.2.6當(dāng)火焰前端(見5.2.5)沿著樣品前進時,以大致相同的速度抽出支撐框架,以防止火焰前端接觸支撐框架,以免影響火焰或樣品的燃燒。
5.2.7在不改變火焰位置的情況下,施加火焰30s±1s。如果土壤樣品的火焰前端在30s以下達到25mm,立即除火焰。當(dāng)火焰前沿達到25毫米標(biāo)記線時,重新啟動計時器(見3.4)
注意:將噴燈從樣品上移開150毫米是令人滿意的。
5.2.8移除試驗火焰后,如果樣品繼續(xù)燃燒,以秒為單位記錄經(jīng)過時間t。當(dāng)火焰前端通過100毫米標(biāo)記線時,記錄損壞長度l為75毫米。如果火焰前端穿過25毫米標(biāo)記線,但未能穿過100毫米標(biāo)記線,則以秒為單位記錄經(jīng)過時間t,并以毫米為單位記錄火焰停止前25毫米標(biāo)記線和標(biāo)記線之間的損壞長度l。
5.2.9測試另外兩個樣品。
5.2.10如果一組三個樣品中只有一個(見4.3)不符合5.4.1和5.4.2的標(biāo)準(zhǔn),則應(yīng)再次測試另一組三個樣品。第二組中的所有樣品應(yīng)符合相關(guān)等級的標(biāo)準(zhǔn)。
5.3計算
每個樣品的線性燃燒速率v,單位為毫米/秒,由公式(1)計算:
其中:
V——線性燃燒速率,單位為毫米/秒(mm/s);
L——根據(jù)5.2.8記錄的損壞長度,單位為毫米(mm);
T——根據(jù)5.2.8記錄的時間,單位為秒(s)。
注:線性速率的單位制單位是米/秒,而實際使用的單位是毫米/秒。
5.4分級
根據(jù)下面給出的標(biāo)準(zhǔn),材料應(yīng)分為HB、HB40和HB75(HB=水平燃燒)。
5.4.1 HB級材料應(yīng)符合以下標(biāo)準(zhǔn)之一:
a)移除點火源后,材料沒有可見的火焰燃燒;
b)去除點火源后,樣品有持續(xù)的火焰燃燒,但火焰前端不超過100mm標(biāo)記線;
c)火焰前端超過100mm標(biāo)線,但厚度為1.0mm~11.0mm,其線性燃燒速率不超過40mm/min,或厚度小于1.0mm,不超過75mm/min;;
d)如果厚度為1.0毫米±0.2毫米的試樣的線性燃速不超過40毫米/分鐘,則應(yīng)自動接受小厚度為1.5毫米
5.4.2 HB40級材料應(yīng)滿足以下標(biāo)準(zhǔn)之一:
a)點火源移除后,沒有可見的燃燒火焰;
b)去除點火源后,樣品繼續(xù)火焰燃燒,但火焰前端未達到100mm標(biāo)記線;
c)如果火焰前端超過100毫米標(biāo)記線,線性燃燒速率不得超過40毫米/分鐘。
5.4.3對于HB75級材料,如果火焰前端超過100毫米標(biāo)記線,線性燃燒速率不應(yīng)超過75毫米/分鐘。
5.5測試報告
試驗報告應(yīng)包括以下內(nèi)容:
a)表明采用本標(biāo)準(zhǔn);
b)待測產(chǎn)品的詳細(xì)說明,包括制造商的名稱、編號或代號和顏色;
c)樣品厚度,準(zhǔn)確到0.1毫米;;
d)標(biāo)稱表觀密度(僅適用于硬質(zhì)泡沫材料);
e)相對于樣本大小的各向異性方向;
f)狀態(tài)調(diào)整處理;
g)試驗前除切割、修整和狀態(tài)調(diào)整外的其他處理;
h)施加火焰后,指示樣品是否有持續(xù)燃燒;
I)指示火焰前端是否通過25毫米和100毫米標(biāo)記線;
j)火焰前端通過25毫米但未通過100毫米標(biāo)記線的樣品,其燃燒時間和損傷長度;
k)對于火焰前鋒達到或超過100毫米標(biāo)記線的樣品,平均燃燒速率v;
l)指示樣品中是否有燃燒的顆粒或液滴落下;
m)注明支撐架是否用于軟樣品;
n)通過等級(見5.4)。
6.1狀態(tài)調(diào)整
除非相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)另有要求,否則應(yīng)采用以下條件。
6.1.一組五個條形樣品應(yīng)在23℃±2℃和50%±5%相對濕度下至少調(diào)節(jié)48小時。一旦從條件調(diào)整試驗箱中取出,試樣應(yīng)在1小時內(nèi)進行試驗(見GB/T 2918—1998)。
6.1.2一組五個帶材樣品應(yīng)在75℃±2℃的空氣循環(huán)烘箱中老化168小時±2小時,然后在干燥試驗箱中冷卻至少4小時(見3.10)。一旦從干燥試驗箱中取出,樣品應(yīng)在30分鐘內(nèi)進行測試。
6.1.3工業(yè)層壓材料可以在125℃±2℃下調(diào)節(jié)24h,而不是6.1.2中所述的狀態(tài)調(diào)節(jié)。
6.1.4所有樣品應(yīng)在15℃ ~ 35℃、相對濕度45% ~ 75%的實驗室環(huán)境中進行測試。
6.2步
6.2.1用垂直縱軸夾住樣品的上端,長度為6mm,使樣品的下端比水平棉花層高300mm±10mm(見3.12)。棉花層厚度未壓實,大小約為50毫米×50毫米×6毫米,大質(zhì)量為0.08克。
6.2.2燃燒器管的縱軸處于垂直狀態(tài)。將燃燒器放置在遠離樣品的地方,調(diào)節(jié)燃燒器(見3.2),使其產(chǎn)生符合a、B或c的50W測試火焰。等待5min,以穩(wěn)定燃燒器狀態(tài)。如有爭議,應(yīng)使用試驗火焰A作為參考或仲裁試驗火焰。
6.2.3顯示了樣品、操作者和噴燈之間的排列方向。
6.2.4保持燃燒器管中心軸線垂直,將火焰中心加到樣品底邊中點,使燃燒器頂部比該點低10mm±1mm,保持10s±0.5s,必要時根據(jù)樣品長度和位置的變化,在垂直面內(nèi)移動燃燒器。
注:對于長度在燃燒器火焰作用下發(fā)生變化的樣品,使用小的指示標(biāo)尺保持燃燒器頂端與樣品主要部分之間的距離為10毫米是一種令人滿意的方法。
如果在火焰應(yīng)用過程中熔化或燃燒的物質(zhì)從樣品中滴落,將噴燈傾斜45°,并從樣品下方抽出足夠的距離,以防止滴落的物質(zhì)進入燈管。同時,燈管出口中心與樣品殘留部分的距離仍為10mm±1mm,線性滴落物可忽略不計。在樣品上施加火焰10s±0.5s后,立即將噴燈收回足夠的距離以避免影響樣品,并開始用計時設(shè)備以秒為單位測量余焰時間t1。注意并記錄t1。
注:測量t1時,符合將噴燈從樣品中抽出150 mm的要求。
6.2.5樣品的后焰熄滅后,立即將測試火焰再次放在樣品下,保持燃燒器管的中心軸處于垂直位置,燃燒器頂部保持在樣品底部以下10毫米±1毫米的距離處10秒±0.5秒。如有必要,如6.2.3所述,移除噴燈以移除液滴。第二次對樣品施加火焰10s±0.5s后,立即熄滅火炬或?qū)⑵湟苿拥诫x樣品足夠遠的地方,以免影響樣品。同時,使用計時設(shè)備開始測量樣品的后燃時間t2和余焰時間t3,準(zhǔn)確到秒。記錄t2、t3和t2+ t3。還要注意并記錄是否有任顆粒從樣品上掉落,并觀察棉墊(見3.12)是否被點燃。
注1:測量并記錄殘焰時間t2,然后繼續(xù)測量殘焰時間t2與余焰時間t3之和,即t2+ t3。不重新調(diào)整計時設(shè)備記錄t3符合要求。
注2:測量t2和t3時,將噴燈從樣品上移開150毫米就足夠了
6.2.6重復(fù)該步驟,直到根據(jù)6.1.的狀態(tài)調(diào)整的五個樣品和根據(jù)6.1.2的狀態(tài)調(diào)整的五個樣品被測試。
6.2.7如果在給定條件下處理的一組五個樣品中只有一個不滿足某一分類的所有標(biāo)準(zhǔn),則應(yīng)測試另一組經(jīng)過相同狀態(tài)調(diào)整處理的五個樣品。作為余焰時間tf的總秒數(shù),如果總余焰時間V-0級為51s~55s,V-1和V-2級為251s~255s,則應(yīng)增加一組五個樣品進行測試。第二組中的所有樣品應(yīng)滿足該等級中規(guī)定的所有標(biāo)準(zhǔn)。
6.2.8一些材料可以根據(jù)ISO 9773:1998進行測試,因為在進行該測試時,它們的厚度、變形、收縮或?qū)A具的燃燒。
注:根據(jù)GB/T 12003.1—1989,V-2級PA66材料的粘度應(yīng)低于96%硫酸測得的225毫升/克或90%甲酸測得的210毫升/克。此外,如果相對粘度分別大于225毫升/克或210毫升/克,模塑樣品的相對粘度不應(yīng)低于所提供類型的相對粘度的70%。
6.3計算
對于在兩種條件下處理的每五個樣品,該組的總后燃時間tf由公式(2)計算:
其中:
Tf——總余焰時間,單位為秒(s);
T1,I——ith樣品的一次后燃時間,單位為秒(s);
T2,I——ith樣品的第二次余燃時間,單位為秒(s)。
6.4分級
根據(jù)樣品的行為和表1所示的標(biāo)準(zhǔn),材料分為V-0、V-1和V-2等級(V=垂直燃燒)。
6.5測試報告
a)注明對本標(biāo)準(zhǔn)的引用;
待測試材料的詳細(xì)說明,包括制造商的名稱代碼和顏色;
樣品厚度,準(zhǔn)確到0.1毫米;;
d)標(biāo)稱表觀密度(限硬質(zhì)泡沫塑料);
e)相對于樣品尺寸的各向異性方向;
f)狀態(tài)調(diào)整處理;
g)試驗前除切割、修整和狀態(tài)調(diào)整以外的其他處理;
每個樣本的t1、t2、t3和t2+t3的值;
I)兩組五個樣品在兩個狀態(tài)調(diào)整處理中的總后燃時間TF(見6.1.和9 . 1 . 2);
j)指示是否有顆粒或液滴從樣品中落下,以及它們是否點燃棉墊;
k)指示樣品是否燒到夾持端;
l)額定等級(見6.4)。
如果根據(jù)第6條所述的垂直燃燒試驗(v),試樣因其厚度而變形、收縮或燃燒至夾緊端,則可用第5條所述的水平燃燒試驗替代該材料,或使用ISO 9773:1998軟材料的垂直燃燒試驗方法。