家具用泡沫塑料阻燃检测的垂直燃烧试验步骤

家具用泡沫塑料作为软体家具的核心填充材料，其阻燃性能直接关联到火灾发生时的蔓延速度与人员逃生窗口。垂直燃烧试验作为评估泡沫塑料阻燃性的经典方法，通过模拟材料在垂直状态下的燃烧行为，直观反映其点火难易、火焰传播及自熄能力。本文结合GB 8624、GB/T 20285等国家标准要求，详细拆解垂直燃烧试验的全流程步骤，为企业质量控制与检测机构实操提供可落地的参考。

试样的制备与状态调节

试验前需按照标准要求切割试样，常用尺寸为长150mm×宽50mm×厚25mm（若材料实际厚度小于25mm，则取原厚），每组至少制备5个平行试样，确保试样表面无划痕、气泡或破损——这些缺陷会导致燃烧时热量集中，影响结果准确性。

切割完成的试样需进行状态调节：将其放置在温度23℃±2℃、相对湿度50%±5%的环境中至少24小时，目的是消除材料因存储环境差异带来的水分或应力影响，保证试验结果的重复性。比如聚氨酯软泡若在潮湿环境中存储，内部水分会在燃烧时汽化，延缓点火时间，状态调节能避免这种干扰。

若试样为柔性泡沫塑料（如聚酯软泡），需注意避免折叠或挤压，状态调节时应平放于透气的不锈钢支架上（支架间距不超过20mm），防止试样变形影响燃烧路径。硬泡试样（如聚苯乙烯硬泡）则可直接放置在平面上，但需远离热源。

试验装置的检查与调试

垂直燃烧试验装置主要包括燃烧器、试样夹具、火焰高度测量装置、通风橱及计时设备。试验前需确认燃烧器使用的燃气为甲烷（或丙烷，需与试验依据的标准一致），且燃气压力稳定在0.1MPa±0.01MPa，避免压力波动导致火焰高度变化。

调节火焰高度：点燃燃烧器后，用不锈钢高度尺测量火焰高度——蓝色内焰高度需控制在20mm±2mm，黄色外焰总高度40mm±4mm。测量时需将高度尺垂直放置在火焰旁，读取内焰顶端的刻度，反复调整燃气流量3次，确保火焰稳定。

检查试样夹具：夹具需能垂直固定试样，使试样下端距离燃烧器顶端10mm±1mm。夹具通常采用框架式结构（材质为304不锈钢），仅固定试样上端1/5的长度（约30mm），避免夹具遮挡试样燃烧区域。若夹具表面有炭化残留，需用砂纸打磨干净，防止残留物质影响试样燃烧。

通风橱需开启至合适风量：用风速仪测量通风橱内的风速，需控制在0.3m/s~0.7m/s——风速过小会导致烟气聚集，影响观测；风速过大则会吹灭试样火焰。同时确认计时设备（秒表或电子计时器）的精度达到0.1秒，避免时间误差。

试样的安装与定位

将状态调节后的试样固定在夹具上，确保试样处于垂直状态：长边与垂直方向一致，下端边缘与燃烧器顶端的距离严格控制在10mm±1mm。此距离直接影响火焰对试样的加热强度——若距离过大，试样接收的热量不足，难以点燃；若过小，火焰会烧到夹具，影响结果。

对于软质泡沫塑料试样，安装时需用夹具的弹簧夹轻轻夹紧试样上端（仅固定试样宽度的1/2部分），避免因夹紧力过大破坏试样的泡孔结构，导致燃烧时试样脱落或变形。比如聚氨酯软泡的泡孔直径约0.1mm~1mm，夹紧力过大会使泡孔破裂，影响火焰传播。

安装完成后，需从侧面（与试样垂直的方向）观察试样是否垂直：若试样倾斜角度超过5°，需调整夹具的固定螺丝，确保试样与燃烧器轴线在同一垂直平面内。可使用激光水平仪辅助校准，避免视觉误差。

燃烧条件的施加与控制

开启燃烧器，将火焰对准试样的下端边缘（距离试样下端5mm范围内），确保蓝色内焰接触试样——内焰是火焰的高温区（约1100℃），直接影响试样的点火效率。同时启动计时器，施加火焰的时间需严格按照标准要求：如GB/T 20285要求施加10秒±0.5秒，GB 8624要求施加15秒±0.5秒。

施加火焰过程中，需观察试样的点火情况：若试样在火焰施加3秒内未被点燃，需微调火焰位置（左右移动燃烧器±2mm），确保火焰接触试样下端，但不得延长火焰施加时间。若调整后仍未点燃，需记录“未点燃”并更换试样重新试验——未点燃的试样可能因表面有脱模剂或水分过多导致。

火焰施加时间结束后，立即将燃烧器沿水平方向撤离（撤离速度控制在30mm/s~50mm/s），避免撤离时带动气流吹灭试样火焰。撤离后需保持燃烧器在试样旁100mm处，便于后续观察，同时开始记录试样的自熄时间（从火焰撤离到火焰完全熄灭的时间）。

燃烧过程的观测与实时记录

火焰撤离后，需持续观察试样的燃烧状态：记录火焰传播方向（是否向上蔓延至夹具）、火焰颜色（蓝色火焰代表完全燃烧，黄色火焰代表不完全燃烧）、火焰强度（分为“微弱”“中等”“强烈”）。若试样火焰蔓延至夹具的固定部分，需立即用镊子夹断试样，终止试验，记录“燃烧至夹具”。

当试样的火焰熄灭后，立即用秒表停止计时，记录自熄时间。若试样火焰未熄灭，需持续观察至10分钟——若10分钟后仍在燃烧，需记录“持续燃烧”并终止试验。观测过程中需用高清摄像机（帧率25帧/秒）拍摄燃烧全程，保留影像资料用于后续结果复核。

同时，用油性标记笔在试样上标记火焰熄灭时的炭化前沿位置：炭化前沿是试样从未炭化到炭化的分界处，标记时需沿试样宽度方向画一条直线，确保标记清晰。若试样仍在燃烧，需待冷却至室温后再标记，避免烫伤。

燃烧后的试样测量与数据采集

试样冷却至室温（通常需放置30分钟）后，开始测量关键指标：首先用钢直尺测量炭化长度——从试样下端边缘到炭化前沿的最大距离，精确至1mm。若炭化前沿不平整（如呈锯齿状），需取最远距离作为炭化长度。

测量熔滴情况：记录熔滴的数量（分为“无熔滴”“1~3滴”“4~6滴”“≥7滴”）及熔滴的燃烧性（“熔滴不燃烧”“熔滴燃烧但自熄”“熔滴持续燃烧”）。熔滴需用石棉布收集（石棉布放置在试样下方500mm处），若石棉布被熔点滴燃，需记录“熔滴引燃收集物”。

对于柔性泡沫塑料，需检查试样的结构完整性：是否因燃烧导致试样破碎或脱落。若试样上端的固定部分断裂，需记录“结构破坏”；若试样未断裂但泡孔完全坍塌，需记录“泡孔破坏”。硬泡试样则需检查是否有裂纹，裂纹长度超过20mm需记录。

试验结果的判定与平行试样处理

根据标准要求的指标判定结果：例如GB 8624-2012中B1级材料要求“自熄时间≤30秒，炭化长度≤100mm，无燃烧熔滴”；B2级要求“自熄时间≤60秒，炭化长度≤150mm，熔滴燃烧时间≤10秒”。判定时需对照标准中的具体条款，不得自行调整指标。

平行试样的结果处理：每组5个试样需全部满足指标要求，若有1个试样不满足，需重新制备5个试样进行复验。复验时需使用同一批次的材料、相同的试验条件，若复验仍有1个试样不满足，则判定该批材料“不符合要求”。

结果记录需包含：试样编号、材料名称、状态调节条件、燃气种类、火焰高度、火焰施加时间、自熄时间、炭化长度、熔滴情况、判定结果。所有数据需手写记录在试验原始记录纸上（或电子记录系统），并由检测人员签字确认——原始记录需保存5年以上，便于追溯。