摘要:本文在研究我国与美国最新的纺织品服装燃烧性能技术法规和标准的基础上,对比分析了我国服用与家用纺织品燃烧性能标准与美国相关标准之间的差异,提出了完善我国纺织品燃烧性能标准体系的建议。
关键词:纺织品;燃烧性能;标准
Abstract: This paper studies the newest standards for the flammability of textiles in
Keywords: Textiles; Flammability; Standard
0引言
纺织品具有高度易燃性,一旦被点燃,火势会迅速蔓延,容易对人的生命和财产造成很大伤害。为了降低纺织品引发火灾的危险,一些发达国家制定了一系列的法规和标准严格控制纺织品的燃烧性能,对于不符合标准的纺织品要求禁止在本国销售。其中以美国的法规和标准最为健全,本文通过深入研究中国与美国纺织品燃烧性能的相关标准,对比分析两国在纺织品燃烧性能标准方面存在的差异,为我国健立健全纺织品燃烧性能检测体系提供依据。
1 中国纺织品燃烧性能标准
1.1 服用纺织品燃烧性能标准
我国目前尚没有关于日常服用纺织品的燃烧性能标准,只有针对特殊危险场所作业时穿着的阻燃防护服、焊接服的国家强制标准GB8965。GB8965分为两个部分,第一部分为阻燃服,第二部分为焊接服。
GB8965.1—2009规定了阻燃服的技术要求、检测方法、检测规则、标志、包装和贮存[1]。虽然标准适用于有明火、散发火花、熔融金属附近和有易燃物质并有发火危险的场所中操作人员所服用的阻燃服,但并不适用于消防救援中救援穿着的阻燃防护服。标准中将阻燃防护服分为三个等级,其面料阻燃性除了热防护系数以外其余均依据GB/T5455《纺织品燃烧性能测试 垂直法》进行测试,洗涤前后阻燃性能应达到表1中规定。
表1 GB8965.1—2009面料阻燃性能测试项目和指标
测试项目 |
防护等级 | ||
A |
B |
C | |
热防护系数TPP/(KW·s/m2) |
皮肤直接接触:≥126 皮肤与服装间有空隙:≥250 |
— |
— |
续燃时间/s |
≤2 |
≤2 |
≤5 |
阴燃时间/s |
≤2 |
≤2 |
≤5 |
损毁长度/mm |
≤50 |
≤100 |
≤100 |
熔融、滴落 |
不允许 |
不允许 |
不允许 |
洗涤次数 |
50 |
12 |
12 |
GB8965.2—2009规定了防护服装的技术要求、检测方法、检测规则、标志、包装和储存,适用于焊接及相关场所中可能遭受熔融金属飞溅及其热伤害的作业人员用防护服[2]。在标准中根据焊接服使用场所及作业要求分为3个等级,测试面料的阻燃性能采用GB/T5455《纺织品燃烧性能 垂直法》,洗涤前后阻燃性能应达到表2中规定。
表2 GB8965.2—2009面料阻燃性能项目和指标
阻燃性能 (洗涤50次后) |
焊接服防护等级 | ||
A |
B |
C | |
燃烧 |
燃烧不能蔓延至试样的顶部或两侧边缘。 试样不能熔穿形成孔洞。 试样不能产生有焰燃烧或熔融碎片。 | ||
续燃时间/s |
≤2 |
≤4 |
≤5 |
阴燃时间/s |
≤2 |
≤4 |
≤5 |
损毁长度/mm |
≤50 |
≤100 |
≤150 |
1.2家用纺织品燃烧性能标准
与服用纺织品相比,我国关于家用纺织品燃烧性能的标准相对较全面,有阻燃纺织品通用的标准GB/T17591《阻燃织物》;还用针对地毯、床上用品、软体家具等不同类别的家用纺织品燃烧性能测试标准,但未对其燃烧性能提出要求。
GB/T17591—2006规定了阻燃织物的产品分类、技术要求、试验方法、检验规则、包装和标准[3],根据织物的最终用途将阻燃织物分为三类:(1)装饰用织物,例如:窗帘、帷幔、沙发罩、床罩等织物;(2)交通工具内饰用织物;(3)阻燃防护服用织物。标准将阻燃织物的阻燃性能分为两个级别, 分别为B1级和B2级,洗涤前后的燃烧性能均应达到表3中要求。
表3 GB/T17591—2006燃烧性能要求
产品类别 |
项目 |
考核指标 | |
B1级 |
B2级 | ||
装饰用 |
损毁长度/mm ≤ |
150 |
200 |
续燃时间/s ≤ |
5 |
15 | |
阴燃时间/s ≤ |
5 |
15 | |
飞机、轮船内饰用 |
损毁长度/mm ≤ |
150 |
200 |
续燃时间/s ≤ |
5 |
15 | |
燃烧滴落物 |
未引燃脱脂棉 |
未引燃脱脂棉 | |
汽车内饰用 |
火焰蔓延速率(mm/min)≤ |
0 |
100 |
火车内饰用 |
损毁面积/cm2 ≤ |
30 |
45 |
损毁长度/mm ≤ |
20 |
20 | |
续燃时间/s ≤ |
3 |
3 | |
阴燃时间/s ≤ |
5 |
5 | |
接焰次数/次 > |
3 |
3 | |
阻燃防护服用织物(洗涤前和洗涤后) |
损毁长度/mm ≤ |
150 |
— |
续燃时间/s ≤ |
5 |
— | |
阴燃时间/s ≤ |
5 |
— | |
熔融、滴落 |
无 |
— |
GB/T20390—2006分为两个部分,两部分的主要差异为点火源的选择。GB/T20390.1—2006是以香烟为点火源的可点燃性试验方法,GB/T20390.2—2006是以小火源为点火源的可点燃性试验方法,其他部分基本相似。由于在日常生活中床上用品被香烟点燃的情况比较普遍,所以这里重点介绍GB/T20390.1。
GB/T20390.1规定了所有床上用品在施加发烟燃烧的香烟时可点燃性测试方法[4],适用于床上用品,例如:床罩、床单、被单、毯子、被子和被套、枕套、床垫罩布等,不适用于床垫、床基和褥垫。
测试原理为:将试样放在试验衬底上,在试样的上部或下部放置发烟燃烧的香烟,记录发生的渐进性发烟燃烧或有焰燃烧。
与其他标准相比,样品的取样比较复杂,并且根据不同的试样,点火源也有相应的放置方式,具体的取药方法如表4所示。
表4 GB/T20390.1—2006取样方法
分类 |
尺寸大小/(mm×mm) | |
单件床上用品试样 |
使用时一般不折叠的平面材料(如床罩) |
450×450 |
使用时一般需折叠的平面材料(如被单) |
450×1350 | |
|
长枕和枕头 |
长度方向为450 |
被子和羽绒被 |
450×450 | |
组合试验的组合样 |
枕头和羽绒被 |
225×225 |
需折叠使用的平面床上用品 |
450×450 |
GB/T11049-2008适用于各种组织结构和纤维组分的地毯,并规定了在控制实验条件下,将地毯以水平位置暴露于火源时的表面燃烧性能试验方法[5]。
每种样品至少取8块试样,尺寸为230 mmX
GB17927-1999规定了弹簧床垫和沙发等软体家具抗烟引燃的试验方法,适用于供宾馆、家庭等场合使用的弹簧软床垫和沙发等软体家具[6]。
所有供宾馆、家庭等场所使用的实体弹簧软床垫和沙发等软体家具或其独立的部件都可以作为试件进行抗阴燃特性的测试。具体步骤为:将点燃的香烟沿着试件的立面和水平面的结合部,且香烟紧贴立面放置,然后观察燃烧过程,记录面料和填料所有阴燃或有焰燃烧现象。
2 美国法规和标准
美国是纺织品燃烧性能法规建立最早、最健全的国家之一,早于1953年就颁布了《易燃织物法案》,之后又进行了多次修订,并且由美国消费者产品安全委员会(CPSC)强制执行,该法案禁止在美国市场进口、生产和销售具有高度易燃性的纺织品。本文重点介绍美国消费者产品安全委员会下16 CFR法规标准。
2.1服用纺织品燃烧性能标准
根据美国消费品安全委员会规定,进入美国市场的服用纺织品必须满足16 CFR 1610标准的要求,16 CFR 1610是测试纺织品的易燃性,是成人服装和儿童外衣关于燃烧性能在美国的最低要求标准[7]。
16 CFR 1610适用于所有天然纤维或合成纤维制成的经过阻燃整理或未经过阻燃整理的织物和服装,但不适用于帽子、手套和鞋袜。测试方法采用45°燃烧法,每种样品取5块试样,每块试样的尺寸为2×6英寸。具体方法为:在规定试验条件下,将试样斜放呈45°,对试样点火1s,记录燃烧一定距离所需的时间。法规中将纺织品的燃烧性能分为三个等级,1级适用于服装,2 级仅针对绒面纺织品,也适用于服装,3级不可用于制作服装, 并且禁止进口到美国,其详细规定见表5。
表5 燃烧性能分级
等级 |
表面平滑的纺织品 |
表面有凸起纤维的纺织品 | |
1 |
火焰蔓延时间t≥4s |
火焰蔓延时间t≥7s,或闪燃时间在 0~7s,未点燃底布或底布未被熔融 | |
2 |
|
火焰蔓延时间4≤t<7s,底布被点燃或熔融 | |
3 |
火焰蔓延时间t<4s |
火焰蔓延时间t<4s,底布被点燃或熔融 | |
16FR1615《儿童睡衣易燃性标准》适用于尺码为0~6X的儿童睡衣,16 CFR1616《儿童睡衣易燃性标准》适用于尺码为7~14的儿童睡衣,但不适用于尿布、内衣、0~9个月的婴儿服装和紧身服装这几类产品易燃性的测试[8~9]。这两个标准只是规定测试的睡衣尺码不同,其他要求一致。
该标准的测试方法采用垂直燃烧法,比16 CFR1610的45°法要求更为严格。每种样品取5块试样,每块试样的尺寸为3×
2.2家用纺织品燃烧性能标准
16 CFR1630和16 CFR1631都是地毯类产品燃烧性能的标准,只是16 CFR1630适用于家庭、办公室或宾馆里使用的单向尺寸大于
每种样品取8块试样,每块试样尺寸为9 ×
16 CFR1632适用于在美国生产的或进口到美国的所有床垫,包括成人、青年人、婴儿床垫、双层床床垫、充水床垫和气垫、沙发床垫等,但不包括睡袋、枕垫、充液体或气体的褥罩、睡椅等[12]。
16 CFR1632的测试方法采用香烟法,即将点燃的香烟放置在床垫表面测定其抗点燃性。一般要求点燃18支香烟进行测试,如果在这18个部位的香烟周围任何方向上的炭长都不超过2英寸,则该床垫合格,只要有一个部位不符合该产品就为不合格。
16 CFR1633适用于制造、进口及翻新的床垫和床垫套装产品[13]。
标准中要求测试3个床垫样品,用喷燃器进行试验,具体步骤为:每个床垫采用两个火源,一个在床垫上面,另一个在床垫侧面,火源在床垫上面要持续燃烧70秒后移开,而火源在床垫侧面要持续燃烧50秒后移开。如果3个受测床垫同时满足在30 min的测试时间内,其最高热释放峰值不得超过 200 kW,在测试的最初 10 分钟内热释放总量不得超过 15 MJ这两项要求,则样品判定为合格,只要有一个样品未能同时满足上述两项要求, 则判定为不合格。
3我国与美国标准的差异
3.1 范围
美国对纺织品燃烧性能的要求是以强制性技术法规的形式出现的,法规详细划分了产品的类别,并根据不同的类别相应制定了针对服用纺织品、儿童睡衣、地毯和床垫等产品的燃烧性能标准,而且《易燃织物法案》明确指出对于不符合相关燃烧性法规的产品是不予进入美国市场。
而中国并没有专门的燃烧性能技术法规,而是以纺织品燃烧性能强制性或推荐性标准形式出现的,主要针对的产品是公共场所使用的纺织品、交通运输工具(包括飞机、汽车、火车、轮船)内饰织物以及特殊场合个人穿着的防护服,对儿童睡衣、一般的服装、家庭使用的装饰织物和软体家具等没有强制性的燃烧性能要求,只是有床上用品、地毯、软体家具这类产品的燃烧性能的测试方法标准而已。
3.2燃烧性能试验方法
测试燃烧性能的方法很多,主要有氧指数法、垂直法、45°法和水平法等,并且各种方法使用的仪器、试样的大小和放置状态、点火源的位置及点火时间各不相同。
美国标准法规中根据不同的产品燃烧性能的要求采用不同的测试方法,测试服用纺织品采用的是45°法,而儿童睡衣采用的是要求更为严格的垂直法,对于像地毯或床垫采用的是水平法。
我国的标准中,测试阻燃防护服、装饰用织物、飞机及轮船内饰用织物采用的是垂直法,火车内饰织物采用的是45°法,汽车内饰织物、地毯、床上用品、软体家具采用的是水平法。
3.3燃烧试验前的洗涤
美国16CFR 1610《服装纺织品易燃性标准》中在进行燃烧试验前,试样要按照规定程序经过一次干洗,2次水洗的程序。在16CFR 1615和 16CFR 1616《儿童睡衣易燃性标准》中,对试样的洗涤次数有更为严格的要求,必须按AATCC-124程序进行50次洗涤才能进行燃烧试验。
我国在测试纺织品的燃烧性能时,一般不要求在燃烧试验前进行水洗或者干洗程序,只有当是耐洗阻燃织物时,才要求经过 12 次家庭或商业水洗程序。在GB8965-2009中对阻燃防护服在进行燃烧性能试验前,有进行最少12次最多50次水洗次数的要求。
3.4其他
美国易燃织物法规体系对标签还有明确的要求,规定儿童睡衣均应附有耐久性标签,标签上还要注明某些试剂或处理会造成阻燃性降低等注意事项。而且在地毯、床垫的燃烧性能标准中对于经过了阻燃处理,或含有经阻燃处理的纤维的产品 则应在地毯、床垫等产品上标注“T”。而我国在标签上还没有任何要求。
美国除了16 CFR标准外还有ASTM标准、工业标准(软垫家具行动委员会UFAC、国际产业用纺织品协会IFAI、美国消防协会NFPA、保险商实验室UL),其中16 CFR中没有关于床上用品、墙上覆盖饰品、帐篷、睡袋、航空材料、建筑材料等方面的燃烧性能标准,ASTM、工业标准都有相应的法规或标准作为补充。
4 结论
以上研究表明:美国关于燃烧性能的法规内容较全面,内容包括术语的定义,纺织品燃烧性能的要求,燃烧试验方法和洗涤试验方法,织物和产品的不同抽样方案,试验结果的处理,标签的标注,以及处罚条例等。通过与美国标准对比,得出我国纺织品燃烧性能标准体系内容过于单一、已出台的燃烧性标准与国际标准还有一定距离的结论。
我国燃烧性能标准主要针对公共场所的内饰材料,对一般的服用纺织品没有任何要求。应该提高对服用纺织品阻燃性能的重视程度,提出强制性要求。对于成人和婴幼儿及儿童服装在要求其燃烧性能同时,也要严格控制阻燃剂的使用,使之既能满足阻燃性又能满足国家纺织品安全性能的要求。
所以应借鉴美国等发达国家法规体系来构建我国纺织品燃烧性能体系的基本架构,进一步完善规范标准体系,使之与国际接轨。
参考文献:
[1]GB8965.1—2009防护服装 阻燃防护第一部分:阻燃服 [S].
[2] GB8965.2—2009防护服装 阻燃防护第二部分:焊接服 [S].
[3] GB/T17591—2006阻燃织物[S].
[4] GB/T20390.1—2006纺织品 床上用品燃烧性能第1部分:香烟为点火源的可点燃性试验方法[S].
[5] GB/T11049—2008地毯燃烧性能在室温下片剂试验[S].
[6] GB17927—1999软体家具 弹簧软床垫和沙发抗引燃特性的评定[S].
[7] 16CFR 1610 Standard for the flammability of clothing[S].
[8]16CFR 1615 Standard for The Flammability of Children’s Sleepwear: Size to Through 6X(FF 3-71)[S].
[9] 16CFR 1616, Standard for The Flammability of Children’s Sleepwear: Size 7 to Through 14(FF 5-74)[S].
[10]16CFR 1630 Standard for The Surface Flammability of Carpets and Rugs(FF1-70)[S].
[11]16CFR 1631 Standard for The Surface Flammability of Small Carpets and Rugs(FF2-70)[S].
[12]16CFR 1632 Standard for The Flammability of Mattresses and Mattress Pads(FF4-72,AMENDED)[S].
[13]16CFR 1633 Standard for The Flammability (Open Flame)of Mattress Sets[S].
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