塑料管材阻燃检测的烟密度等级测定实验步骤

塑料管材广泛应用于建筑给排水、暖通、电力通讯等领域，其阻燃性能直接关系到火灾中的人员安全——火灾中浓烟是导致窒息伤亡的主要原因，因此烟密度等级（SDR）成为塑料管材阻燃检测的核心指标。烟密度测定通过量化材料燃烧时的产烟量，反映阻烟性能，实验规范性直接影响结果准确性。本文结合GB/T 8323.2-2008《塑料 烟生成 第2部分：单室法测定烟密度试验方法》，详细拆解塑料管材烟密度等级测定的实验流程，为检测人员提供可操作指引。

一、实验前期准备：设备、样品与环境条件

实验需准备核心设备NBS型烟密度仪（含光源、光电池、烟室、辐射炉及数据系统，需符合GB/T 8323.2要求），辅助设备包括管材切割机（裁剪样品）、恒温恒湿箱（预处理样品）、无水乙醇与脱脂棉（清洁）。

样品需从管材不同部位截取（覆盖圆周与长度方向），确保代表性，每批至少5个；若管材厚度＞13mm，用铣床加工至≤13mm（保留原结构），避免厚度影响燃烧与烟扩散。

环境需控制在温度23±2℃、湿度50±5%，实验时关闭通风，防止气流干扰烟浓度；仪器需提前24小时置于该环境，确保温度平衡。

二、样品预处理：消除内应力与外观筛查

截取的样品需在恒温恒湿箱中放置24小时以上（厚度＞4mm延长至48小时），消除加工内应力，避免实验时应力释放影响燃烧行为。

预处理后检查外观：样品表面需平整、无裂纹/气泡/杂质，边缘无毛刺（用砂纸轻磨）。若有缺陷，需重新截取，确保实验样品均一。

三、烟密度仪校准：保障检测准确性的关键步骤

校准需在实验前或每季度进行：先清洁光通道（用无水乙醇擦玻璃窗口，去灰尘/烟渍），再预热光源30分钟，调节电流使初始透光率（T0）达100%（无样品时光通量最大）。

用已知烟密度的聚苯乙烯标准样品（如SDR=50±5）测试，计算结果与标准值偏差需≤±3%；若超差，重新清洁或更换光源，直至符合要求。

四、样品安装：位置与固定的规范操作

安装前清洁样品架（无水乙醇擦金属表面，去油污），将样品中心与烟室光通道中心对齐（用仪器定位标记确认），避免位置偏移导致透光率误差。

用金属夹具固定样品，确保无间隙（间隙会漏空气，影响燃烧速率），但不可过度挤压（避免破坏样品结构）。安装后轻触样品，确认无松动。

五、参数设置：模拟火灾环境的核心条件

辐射通量设为30kW/m²（对应火灾中期热辐射），通过调整辐射炉距离或功率实现；引燃用丙烷火焰，高度20±2mm，对准样品中心。

实验时间设为600秒，若样品提前完全燃烧（剩余质量＜5%），可记录结束时间（如t=450秒），后续计算需用实际时间代替600秒。

六、实验启动与过程记录：实时监控燃烧状态

启动仪器后，先开辐射炉预热样品30秒（模拟火灾热辐射），再用火焰接触样品至引燃（最多60秒）；若未引燃，需重新检查火焰参数。

实验中仪器每15秒自动记录透光率（Tt），检测人员需观察：样品是否滴落（塑料常见现象）、火焰是否稳定、烟室是否有异常烟雾（如黑浓烟或白烟），并记录这些现象。

七、结果计算：烟密度等级的公式应用

烟密度等级（SDR）计算公式为：SDR = [Σ((T0 - Tt)/T0 × Δt)] / t_total × 100。其中T0=初始透光率（100%），Tt=t时刻透光率，Δt=15秒（时间间隔），t_total=实验总时间（600秒或提前结束时间）。

举例：若t=15秒Tt=80%，则((100-80)/100)×15=3；累加所有时间点的数值，除以t_total（如600秒），再乘100，即得SDR。

每批样品取5个结果的算术平均值，若单个结果与平均值偏差＞±10%，需结合实验记录判断是否为操作或样品缺陷，必要时重新测试。

八、注意事项：规避结果偏差的细节要点

样品需避开接头/焊缝（特殊处理区域燃烧性能不同），若有颜色/添加剂不均，增加样品数量覆盖不同区域。

实验后立即清洁：用无水乙醇擦样品架、烟室及光通道，去烟渍/滴落物；光通道有顽固污渍用抛光粉轻擦（避免划伤）。

环境稳定：实验中禁止开门/开空调，温度湿度突变需停止实验，待恢复后重新开始（温度影响热分解，湿度影响燃烧速率）。

操作规范：引燃火焰高度与时间准确（过高会过度燃烧，过短无法引燃）；不可用胶带固定样品（胶带燃烧产烟干扰结果）。

记录完整：除透光率，需记异常现象（滴落、火焰熄灭、异味），若某样品SDR明显偏高，可通过记录排查原因（如操作失误或样品缺陷）。