阻燃材料及制品氧指數(shù)現(xiàn)場快速檢測方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種阻燃材料及制品氧指數(shù)現(xiàn)場快速檢測方法，將不同氧指數(shù)的同一種類阻燃材料樣品在不同的溫度和濕度下測量氧指數(shù)，得到氧指數(shù)表；將上述氧指數(shù)表中的氧指數(shù)與在溫度25℃、50％濕度下測定的值進行差值運算得到差值表；采用氧指數(shù)測定儀現(xiàn)場測定阻燃材料的氧指數(shù)，得到在該溫度和濕度下的氧指數(shù)，根據(jù)包含該現(xiàn)場測定的氧指數(shù)的氧指數(shù)表或者值最接近的氧指數(shù)表對應(yīng)的差值表，利用二元插值法得到差值，將現(xiàn)場測定的氧指數(shù)與該差值進行運算得到實際氧指數(shù)。使用該方法進行檢測，檢測時間縮短。用于現(xiàn)場檢測時，能滿足阻燃材料及其制品所要求的氧指數(shù)檢測范圍。該方法與國標法相比，相對誤差小于2，產(chǎn)品重復(fù)性好，準確性高。
【專利說明】阻燃材料及制品氧指數(shù)現(xiàn)場快速檢測方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種阻燃材料的氧指數(shù)檢測方法，特別涉及一種阻燃材料及其制品的 氧指數(shù)的現(xiàn)場快速檢測方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 火災(zāi)威脅到人民的生命財產(chǎn)安全，廣泛采用阻燃材料及制品是減少和阻止火災(zāi)的 基本措施之一。火災(zāi)中材料的燃燒過程是一個非常復(fù)雜的高溫放熱反應(yīng)，受許多因素影響。 輻射和其他形式的熱傳遞模式、氧、阻燃劑以及材料本身性能都可以影響燃燒過程。燃燒過 程大體上分為點燃過程、火焰?zhèn)鞑ゼ鞍l(fā)展過程、充分燃燒過程及最終的熄滅過程。小型實驗 方法一般只能測量燃燒過程的某個特定的方面，不能全面反映燃燒過程。相對來說，大型實 驗方法比較接近于真實火災(zāi)的條件，具有一定程度的相關(guān)性。不過，由于實驗燃燒過程的因 素難以在實驗室的條件下全面模擬和重現(xiàn)，所以任何實驗都無法提供全面準確的火災(zāi)實驗 結(jié)果，只能作為火災(zāi)中材料行為特性的參考。
[0003] 氧指數(shù)法（又稱極限氧指數(shù)法），是指在規(guī)定的試驗條件下，能夠維持材料穩(wěn)定燃 燒所需的最低氧濃度，由于重現(xiàn)性較好，能以數(shù)字結(jié)果評價燃燒性能，且使用簡便、實驗成 本低廉，在評價材料燃燒性能方面得到廣泛的應(yīng)用，是目前測定材料燃燒性能應(yīng)用最廣泛 的試驗方法之一。該試驗方法能在實驗室條件下快速而準確的評估某種材料的燃燒性能， 能以數(shù)字結(jié)果控制產(chǎn)品質(zhì)量，從而為工程實際使用條件下的著火危險性提供評價依據(jù)，或 為分析某種特殊用途材料發(fā)生火災(zāi)的可能性提供參考?，F(xiàn)行的眾多產(chǎn)品標準或者規(guī)范中都 提出了氧指數(shù)的要求。
[0004] 目前，我國現(xiàn)行的對塑料氧指數(shù)的測試方法標準為GB/T 2406. 2-2009,在標準中 規(guī)定試樣必須進行狀態(tài)調(diào)節(jié)：在23±2°C和50±5%條件下至少調(diào)節(jié)88h。對于含有易揮發(fā) 可燃物的泡沫材料試樣，在狀態(tài)調(diào)節(jié)前，應(yīng)在鼓風干燥箱內(nèi)處理168h，以除去這些物質(zhì)。
[0005] 試樣制備：根據(jù)樣品種類，按照標準中規(guī)定的形狀和尺寸進行制樣，且所取的樣品 至少能制備15根試樣。
[0006] 設(shè)備要求：氣體測量和控制裝置要求精度高，測量進入燃燒筒的氧濃度準確至 ±0. 5%。
[0007] 試驗環(huán)境要求：試驗裝置應(yīng)放置在23±2°C環(huán)境中。
[0008] 測試方法：不斷調(diào)整氧、氮的混合比，以獲得能支持穩(wěn)定燃燒的氧濃度。
[0009] 由上可知，現(xiàn)行的試驗室測試方法狀態(tài)調(diào)節(jié)時間長、設(shè)備精度要求高、檢測步驟繁 瑣、測試一組試樣耗時1-1. 5h。對人員能力也提出了一定的要求。試驗室方法不僅耗時、費 力，更是因為試驗過程中產(chǎn)生大量黑煙、灰燼、釋放有毒氣體，給檢驗人員的人身帶來一定 的傷害。
[0010] 由于氧指數(shù)檢測方法的固有耗時問題，從接收樣品、制樣、狀態(tài)調(diào)節(jié)、檢測到出具 檢測報告，至少需要5個工作日，對于有問題的產(chǎn)品不能及時發(fā)現(xiàn)、阻止進入流通環(huán)節(jié)或使 用環(huán)節(jié)，產(chǎn)品質(zhì)量的監(jiān)管工作滯后，因此建立一種能在現(xiàn)場快速、準確檢測阻燃材料及其制 品氧指數(shù)的方法非常必要，它對阻燃產(chǎn)品的市場監(jiān)管、嚴厲打擊制售劣質(zhì)消防產(chǎn)品行為、維 護廣大消費者權(quán)益和確保社會穩(wěn)定有著十分重要的意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 針對現(xiàn)有的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種阻燃材料及其制品氧指數(shù)現(xiàn)場檢測 方法。
[0012] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種阻燃材料及制品氧指數(shù)現(xiàn)場快速 檢測方法，按照如下步驟完成：
[0013] (1)、將市面上現(xiàn)存的具有不同氧指數(shù)的同一種類阻燃材料樣品置于氧指數(shù)測定 儀的燃燒筒內(nèi)在不同的溫度和濕度下測量氧指數(shù)，分別得到不同氧指數(shù)的同一種類阻燃材 料樣品在不同溫度和濕度下的氧指數(shù)表，并確定每個氧指數(shù)表中的氧指數(shù)范圍；
[0014] 其中氧指數(shù)測定儀中的氮氣和氧氣的混合氣體的流量以及阻燃材料樣品的尺寸 均在國標法要求設(shè)定和制作；
[0015] (2)、將上述氧指數(shù)表中的不同濕度和溫度下的氧指數(shù)與在溫度25°C、50%濕度下 測定的值進行差值運算得到差值表；
[0016] (3)、采用氧指數(shù)測定儀現(xiàn)場測定阻燃材料的氧指數(shù)，得到在該溫度和濕度下的氧 指數(shù)，查看步驟（1)中的每個氧指數(shù)表對應(yīng)的氧指數(shù)范圍，找到包含該現(xiàn)場測定的氧指數(shù) 的氧指數(shù)表或者值最接近的氧指數(shù)表；
[0017] (4)、根據(jù)包含該現(xiàn)場測定的氧指數(shù)的氧指數(shù)表或者值最接近的氧指數(shù)表對應(yīng)的 差值表，利用二元插值法得到在該溫度和濕度下的差值，將現(xiàn)場測定的氧指數(shù)與該差值進 行加減運算得到該產(chǎn)品的實際氧指數(shù)。
[0018] 采用該方法，除了溫濕度與國標法不同外，其他對樣品尺寸，以及氮氣和氧氣混合 氣體的流量均與國標法匹配。使用該方法進行測定，不需要對樣品進行長時間的調(diào)節(jié)。檢 測快速。通過對現(xiàn)場檢測的修正，得出的的值與國標法相比，絕對誤差小于2,同一勻值樣品 重復(fù)測量6次，極差小于1。重復(fù)性好，準確性好。
[0019] 在上述技術(shù)方案中：所述阻燃材料為氧指數(shù)為分別26、32、34、38、43的EPS。
[0020] 在上述技術(shù)方案中：所述步驟（1)中溫度的變化范圍為10_40°C，從KTC到40°C 每間隔5°C測定一次；所述濕度的變化范圍為50% -100%，從50% -100%每間隔10%測定 一次。該溫度濕度已經(jīng)能代表常規(guī)環(huán)境中的溫濕度。
[0021] 在上述技術(shù)方案中，步驟（1)中：其中氧指數(shù)測定儀中的氮氣和氧氣的混合氣體 的流量為10. 1-11. 2L/min，阻燃材料樣品的尺寸為100X IOX 10 (mm)。
[0022] 在上述技術(shù)方案中，步驟（1)中：點燃方式采用頂端點燃法。
[0023] 本發(fā)明的有益效果是：1、使用該方法進行檢測，檢測時間縮短，僅需要IOmin左右 便能得出最終結(jié)果。
[0024] 2、用于現(xiàn)場檢測時，能夠檢測氧指數(shù)范圍為26-49的材料，能滿足阻燃材料及其 制品所要求的氧指數(shù)檢測范圍。
[0025] 3、該方法與國標法相比，相對誤差小于2,產(chǎn)品重復(fù)性好，準確性高。

【具體實施方式】
[0026] 下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進一步的描述：
[0027] 實施例1
[0028] 1、將市面上現(xiàn)存的氧指數(shù)為26、32、34、38和43的EPS(分別為1#一5#樣品）阻 燃材料制成長度為IOOmm的樣品，樣品的具體尺寸為1〇〇*1〇*1〇_(國標的要求樣品長度為 80-150mm，產(chǎn)品厚度為10±0. 5mm)然后分別置于JF-3型氧指數(shù)測試儀的燃燒筒內(nèi)在不同 的溫度和濕度下測量氧指數(shù)，分別得到不同氧指數(shù)的同一種類阻燃材料樣品在不同溫度和 濕度下的氧指數(shù)表如表I. 1 一 1. 5 ;溫度的變化范圍為10-40°C，從KTC到40°C每間隔5°C 測定一次；所述濕度的變化范圍為50% -100%，從50% -100%每間隔10%測定一次。其 中氧指數(shù)測定儀中的氮氣和氧氣的混合氣體的流量為10. 1-11. 2L/min。
[0029] 國標法規(guī)定氣體流速為40mm/s±2mm/s，該實驗中燃燒筒的直徑為75mm，通過流 cIv = -xd~ XV
[0030] 其中：qv為混合氣體流量，L/min ;
[0031] d為燃燒筒直徑，mm;
[0032] V為混合氣體流速，mm/s
[0033] 經(jīng)計算,本方法需保持混合氣體流量為10. 1?11. 2 (L/min)。
[0034] 點燃方式采用頂端點燃法。在燃燒時，如果出現(xiàn)熔融碳化現(xiàn)象，應(yīng)多測幾組數(shù)據(jù)， 保證測定值的準確。
[0035] 表I. 1?溫度濕度對1#EPS氧指數(shù)的影響
[0036]

【權(quán)利要求】
1. 一種阻燃材料及制品氧指數(shù)現(xiàn)場快速檢測方法，按照如下步驟完成： (1) 、將市面上現(xiàn)存的具有不同氧指數(shù)的同一種類阻燃材料樣品置于氧指數(shù)測定儀的 燃燒筒內(nèi)在不同的溫度和濕度下測量氧指數(shù)，分別得到不同氧指數(shù)的同一種類阻燃材料樣 品在不同溫度和濕度下的氧指數(shù)表，并確定每個氧指數(shù)表中的氧指數(shù)范圍； 其中氧指數(shù)測定儀中的氮氣和氧氣的混合氣體的流量以及阻燃材料樣品的尺寸均在 國標法要求設(shè)定和制作； (2) 、將上述氧指數(shù)表中的不同濕度和溫度下的氧指數(shù)與在溫度25°C、50%濕度下測定 的值進行差值運算得到差值表； (3) 、采用氧指數(shù)測定儀現(xiàn)場測定阻燃材料的氧指數(shù)，得到在該溫度和濕度下的氧指 數(shù)，查看步驟（1)中的每個氧指數(shù)表對應(yīng)的氧指數(shù)范圍，找到包含該現(xiàn)場測定的氧指數(shù)的 氧指數(shù)表或者值最接近的氧指數(shù)表； (4) 、根據(jù)包含該現(xiàn)場測定的氧指數(shù)的氧指數(shù)表或者值最接近的氧指數(shù)表對應(yīng)的差值 表，利用二元插值法得到在該溫度和濕度下的差值，將現(xiàn)場測定的氧指數(shù)與該差值進行加 減運算得到該產(chǎn)品的實際氧指數(shù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述阻燃材料及制品氧指數(shù)現(xiàn)場快速檢測方法，按照如下步驟完 成：所述阻燃材料為氧指數(shù)為分別26、32、34、38、43的EPS。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述阻燃材料及制品氧指數(shù)現(xiàn)場快速檢測方法，其特征在于：所述步驟⑴中溫度的變化范圍為10_40°C，從10°C到40°C每間隔5°C測定一次；所述濕度 的變化范圍為50% -100%，從50% -100%每間隔10%測定一次。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述阻燃材料樣品氧指數(shù)現(xiàn)場快速檢測方法，其特征在于：步 驟（1)中：其中氧指數(shù)測定儀中的氮氣和氧氣的混合氣體的流量為10. 1-11. 2L/min，阻燃 材料樣品的尺寸為1〇〇 X 10X10 (mm)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述阻燃材料樣品氧指數(shù)現(xiàn)場快速檢測方法，其特征在于：步驟（1) 中：點燃方式采用頂端點燃法。
【文檔編號】G01N31/12GK104374867SQ201410680151
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年11月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月24日
【發(fā)明者】吳雪佳, 龍海, 董麗楠, 蘇昱 申請人:重慶消防安全技術(shù)研究服務(wù)有限責任公司