不同條件下地毯燃燒性能測試方法
2025年09月01日 11:35:48
來源：上海泛標紡織品檢測技術有限公司 >> 進入該公司展臺
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不同條件下地毯燃燒性能測試方法
地毯具有吸音、保溫、行走舒適和裝飾作用，但是未經防火處理的地毯具有很大的火災危險性，地毯不僅增加了室內火災負荷，成為火災蔓延的重要途徑，而且火災時能釋放出大量有毒煙氣，對室內人員的生命安全造成威脅。1991 年 12 月 25 日，某賓館由于電線短路引燃地毯，造成 14 死 11 傷。因此，研究地毯的燃燒特性對了解地毯在火災中的燃燒行為，更好地預防因地毯引起的火災事故具有重要意義。本文研究了地毯在不同放置角度、采用不同的基材以及不同的氧含量條件下的燃燒性能。
1 實驗部分
實驗儀器為地毯燃燒 45℃ 測試儀( 南京江寧縣分析儀器廠) ; 樣品為市售化纖簇絨地毯; 將地毯裁剪成400mm × 220mm 的尺寸備用。根據 GB /T14768－ 1993、將地毯放置于測試儀內測試。具體方法為調節地毯燃燒 45° 測試儀的燃燒器火焰高度為24mm，燃燒器噴嘴前端與試樣表面的距離為 1mm，開始實驗時用燃燒器對試樣表面施加火焰 30s，然后將燃燒器從試樣表面移走，同時開始計時，記錄地毯燃燒損毀至距離點火處 200mm 所需的時間，以及損毀質量，由于燃燒時火焰有可能也向下蔓延，因此最后需記錄總損毀長度。對實驗儀器進行適當改造，將地毯分別在不同的角度、基材、燃燒環境氧含量下分別實驗，記錄數據。
2 結果與討論
2． 1 位置狀態對地毯燃燒性能的影響
材料的位置狀態對材料的燃燒情況有很重要的影響［2］，表 1 是將地毯分別放置為不同角度時地毯的燃燒情況。從表 1 可以看出，燃燒時，隨著地毯與水平夾角的增大，地毯的損毀長度逐漸增大，燃燒時間逐漸縮短，損毀質量逐漸增大，這說明地毯燃燒得越來越劇烈。這是由于火焰在地毯表面蔓延時，火焰和熱產物對未燃燒的部分有預熱作用，由于燃燒時產生的熱煙氣是垂直水平面向上散發的，地毯的傾斜角度越大，則熱煙氣對地毯的預熱作用越顯著，因此燃燒越劇烈。燃燒越劇烈，釋放的熱量越多，預熱作用越強，以至于火焰下部未燃燒的部分也受到了預熱作用，所以，隨著地毯與水平夾角的增大，火焰朝反方向傳播的趨勢也越來越明顯，表現為損毀長度的增加。其中，當地毯水平放置時，由于火焰的預熱作用太弱，當燃燒器從地毯表面移走后，有焰燃燒僅維持了 106s 即自行熄滅。
2． 2 基材對地毯燃燒性能的影響
地毯用作室內地面裝飾材料時，襯托地毯的基材對其燃燒性能有重要影響，研究不同基材對地毯燃燒狀況的影響對了解實際火災中地毯的燃燒情況具有重要意義。表 2 是采用不同基材時地毯的燃燒情況。從表 2 可以看出，采用不同基材時，地毯的燃燒狀況差別較大。以木地板作為地毯的基材進行實驗時，地毯的損毀長度為 243mm，燃燒時間為 190s，損毀質量為 20． 2g，而以市售地磚為基材時，地毯的損毀長度為 200mm，即火焰未向下傳播，燃燒時間也增加為 484s，損毀質量是幾種基材中最少的，僅為11． 0g。不同基材對地毯燃燒性能的影響主要表現
在其導熱性不同上，基材導熱性越好，地毯燃燒時產生的熱量越容易被導走，因而地毯燃燒越不劇烈。材料的導熱性可以通過傅立葉定律 Φ = － λA △t△x 作定性估計。式中，Φ 是單位時間內材料傳遞的熱量，λ是材料的導熱系數，A 是材料的面積，△x 是材料的厚度，△t 是材料兩端的溫差［3］。可以看到當材料的傳熱面積、厚度、溫差和傳熱時間相差不大的情況下，影響產熱量的主要因素是 λ，λ 越小，導熱性越差，傳熱量越少。市售地磚與木地板相比，前者的導熱系數要大，所以作為基材時更容易將地毯產生的熱量導走，使燃燒變得緩和。
2． 3 不同氧含量對地毯燃燒性能的影響
材料燃燒時受周圍環境的氧含量影響很大。室內火災發生時，往往是隨著燃燒的進行，室內氧氣濃度逐漸降低，因此研究燃燒環境氧含量不同的條件下地毯燃燒性能對了解實際室內火災中地毯的燃燒行為具有指導作用。表 3 是在不同氧含量條件下地毯的燃燒情況。從表 3 可以看到，隨著環境氧含量的增加，地毯燃燒時間和損毀質量有減小的趨勢，這說明氧含量增加能明顯提高火焰的蔓延速度。氧含量增加后，主要是加快了火焰在其蔓延主方向的傳播速度，而在其他方向上，這種促進作用并不明顯，所以，在較短時間內火焰即可傳播到規定的位置，表現為環境氧含量的增加，燃燒時間和損毀質量都減小。氧含量為 17% 時，地毯燃燒已經變得非常困難，燃燒器從地毯表面移走后，有焰燃燒僅維持了 30s。
除以上因素外，地毯燃燒還受其他多種因素的影響，比如地毯與基材接觸的緊密程度，簇絨地毯表面的不均勻等都會對地毯的燃燒性能產生一定影響，甚至使實驗數據出現隨機性。
3 結論
通過實驗研究，可得出以下結論:
( 1) 地毯燃燒
時受其位置狀態的影響顯著，隨著地毯與水平夾角的增大，地毯的損毀長度逐漸增大，燃燒時間逐漸縮短，損毀質量逐漸增大。
( 2) 襯托地毯的基材對其燃燒性能有重要影響，基材的導熱系數越小，地毯燃燒越劇烈。
( 3) 環境氧含量的增加可以顯著加快火焰在其蔓延主方向的傳播速度，致使燃燒規定距離的時間和損毀質量均有所減小。
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