行业资讯

行业资讯

服务热线:

帐篷用织物阻燃检测的燃烧速度与损毁面积测量

三方检测机构-冯工 2024-01-31

阻燃检测相关服务热线: 微析检测业务区域覆盖全国,专注为高分子材料、金属、半导体、汽车、医疗器械等行业提供大型仪器测试、性能测试、成分检测等服务。 地图服务索引: 服务领域地图 检测项目地图 分析服务地图 体系认证地图 质检服务地图 服务案例地图 新闻资讯地图 地区服务地图 聚合服务地图

本文包含AI生成内容,仅作参考。如需专业数据支持,可联系在线工程师免费咨询。

帐篷作为户外露营、应急救援的核心装备,其织物的阻燃性能直接关联使用者的生命安全。在阻燃检测中,燃烧速度与损毁面积是评估织物防火效果的核心指标——燃烧速度反映火焰蔓延的快慢,决定了使用者的逃生窗口;损毁面积体现织物受破坏的程度,影响帐篷结构的完整性。准确测量这两项指标,既是帐篷织物合规性验证的关键环节,也是企业优化产品设计、提升安全性能的重要依据。

帐篷用织物阻燃检测的基础逻辑

帐篷的使用场景决定了其织物需具备抗火焰蔓延的能力——户外露营中,篝火、烟头可能意外引燃帐篷;应急救援时,帐篷可能接触到明火或高温热源。若织物燃烧速度过快,火焰在1-2分钟内蔓延至整个帐篷,使用者将没有足够时间撤离;若损毁面积过大,帐篷会失去遮挡功能,甚至引发二次伤害(如熔融滴落的合成纤维烫伤皮肤)。因此,燃烧速度与损毁面积是直接关联安全的“硬指标”,也是各国帐篷安全标准(如中国GB/T 27735、欧盟EN 13501-1)的必检项目。

从阻燃原理看,燃烧速度反映织物对火焰的“抑制能力”:阻燃织物通过吸热(如含硼化合物)、隔绝氧气(如磷系阻燃剂形成的炭层)或稀释可燃气体(如卤素阻燃剂分解出的卤化氢),延缓火焰蔓延速度。损毁面积则反映织物的“抗破坏能力”:优质帐篷织物燃烧后应仅在局部形成炭化层,不会大面积烧穿或熔融,保持部分结构强度,为使用者提供临时庇护。

需强调的是,这两项指标需结合使用——若某织物燃烧速度慢(≤50mm/min)但损毁面积大(≥200cm²),说明其能延缓火焰蔓延,但最终会大面积破坏,仍不符合帐篷的安全要求;反之,若燃烧速度快但损毁面积小,也无法给使用者足够的逃生时间。因此,检测时需同时满足两项指标的限值,才能判定织物合格。

此外,帐篷织物的“使用状态”也需纳入考虑:帐篷搭建后是立体结构,火焰会沿垂直方向向上蔓延,因此垂直燃烧测试(模拟帐篷立面的燃烧情况)比45度或水平燃烧测试更贴合实际。这也是为什么GB/T 5455(垂直燃烧)是帐篷织物燃烧速度测量的首选标准——它能更真实地反映火焰在帐篷立面上的蔓延情况。

燃烧速度测量的标准方法与操作细节

帐篷用织物燃烧速度的测量多依据《纺织品 燃烧性能 垂直方向燃烧速度的测定》(GB/T 5455-2014)或国际标准ISO 6941:2003,这两项标准对试验装置、操作步骤及结果计算均有明确规定。试验前需制备标准样品:取尺寸为300mm×80mm的矩形试样,沿织物的经向或纬向裁剪(需标注方向,因为帐篷织物的经向通常是受力方向,燃烧性能更关键),并按GB/T 6529的要求在20±2℃、相对湿度65±5%的标准大气中调湿24小时以上,确保样品状态稳定。

试验装置为垂直燃烧测试仪,核心组件包括可调节火焰高度的燃烧器(通常使用丙烷或丁烷气体)、固定样品的垂直夹具、用于标记燃烧距离的刻度线及精准计时器。操作时,将调湿后的样品垂直固定在夹具上,确保样品底部与燃烧器顶端的距离为10mm,火焰高度调整至20mm(用火焰高度规校准)。点火时,燃烧器从样品底部中心位置向上移动,接触样品底部边缘后保持10秒,随后移开燃烧器并启动计时器。

观察火焰蔓延情况:当火焰前沿到达样品上沿50mm处的标记线时,停止计时器,记录时间(精确到0.1秒)。燃烧速度的计算方式为“燃烧距离(mm)除以燃烧时间(min)”,例如样品从底部到50mm标记线用了30秒,则燃烧速度为50mm÷0.5min=100mm/min。若火焰在到达标记线前自行熄灭,则记录熄灭时的距离和时间,计算未燃尽部分的燃烧速度。

需注意的细节包括:样品安装必须保持垂直,倾斜会导致火焰蔓延路径改变,增大误差;点火位置需准确对准样品底部中心,偏离会使火焰向一侧蔓延,影响时间记录;试验过程中不得吹动样品,环境风速需控制在0.2m/s以下,避免气流干扰火焰蔓延。此外,每批样品需测试至少3个平行样,取算术平均值作为最终结果,若单个结果与平均值的偏差超过10%,需重新测试。

损毁面积测量的关键要点与计算方式

损毁面积是帐篷织物燃烧后受破坏程度的直接体现,测量依据同样来自GB/T 5455或ISO 6941,需在燃烧速度测试完成后进行。样品燃烧后,需先置于干燥、通风处冷却至室温(通常需10-15分钟),避免热缩或熔融状态影响测量准确性——合成纤维(如涤纶)在高温下会熔融收缩,若未冷却直接测量,会导致损毁面积偏小。

测量工具需选用精度≥1mm的直尺或游标卡尺,测量范围包括从点火点到损毁区域边缘的最大长度(纵向)和最大宽度(横向)。损毁区域的判定标准为:织物出现炭化、熔融、烧穿或明显结构破坏的区域,仅变色或轻微变形的部分不计入。例如,棉织物燃烧后会形成炭化层,炭化边缘即为损毁边界;涤纶织物燃烧后会熔融成硬壳,熔融区域的边缘需用卡尺轻轻触碰确认,避免遗漏。

计算方式因试验方法而异:垂直燃烧测试中,损毁面积通常为“纵向损毁长度×横向最大损毁宽度”,单位为cm²;若样品出现烧穿洞,则需测量洞的直径,计算洞的面积并加入总损毁面积。例如,某样品纵向损毁长度为150mm,横向最大宽度为60mm,且有一个直径10mm的烧穿洞,则损毁面积为(150×60)mm² + (π×5²)mm²≈9000+78.5=9078.5mm²,约91cm²。

为保证结果可靠,每批样品需测试3个平行样,取平均值作为最终结果。若某一样品的损毁面积与平均值偏差超过15%,需重新测试该样品——这种情况多因样品涂层不均匀或操作失误(如点火位置偏离)导致,需排查原因后再进行试验。此外,测量时需保持视线与样品垂直,避免视角误差,最好由同一操作人员完成所有测量,减少主观判断的差异。

影响测量结果的常见干扰因素及控制

织物的纤维成分是影响测量结果的核心因素之一:棉、麻等天然纤维燃烧时会炭化,形成的炭层能延缓火焰蔓延,因此燃烧速度较慢,但炭化区域大,损毁面积易偏大;涤纶、尼龙等合成纤维燃烧时会熔融滴落,带走热量,可能使火焰自行熄灭,但滴落的熔滴会引燃下方织物,导致燃烧速度加快,且熔融区域的损毁面积需仔细测量。例如,棉涤纶混纺的帐篷织物(60%棉+40%涤纶),燃烧时棉的炭化与涤纶的熔融相互作用,需严格控制试验条件才能获得准确结果。

织物的后整理工艺也会干扰结果:阻燃涂层(如磷系、卤系涂层)的均匀性直接影响燃烧速度——涂层薄的区域氧气易渗透,燃烧速度快;涂层厚的区域则相反。防水涂层(如PU、PVC)会在燃烧时分解出有毒气体,但同时会形成一层密封膜,阻碍氧气进入,延缓火焰蔓延。因此,试验前需检查样品的涂层均匀性,若发现涂层有漏涂或厚薄不均,需重新选取样品。

试验环境的温湿度同样不可忽视:湿度高时,棉织物会吸收水分,水分蒸发需吸收热量,导致燃烧速度变慢;温度高时,合成纤维的玻璃化转变温度降低,更容易熔融,燃烧速度加快。控制方法是严格按GB/T 6529的要求进行样品调湿,试验时保持环境温度20±2℃、相对湿度65±5%,并在试验前用温湿度计确认环境条件符合要求。

设备状态也是关键:燃烧器的火焰高度需定期校准(每周至少1次),若火焰高度超过20mm,会导致样品接收的热量过多,燃烧速度偏快;计时器的精度需达到0.1秒,若计时器误差大,会直接影响燃烧速度的计算结果。因此,试验前需对设备进行全面检查,确保各组件符合标准要求。

帐篷织物结构特性对测量的具体影响

帐篷织物通常采用厚重的机织物(如牛津布、帆布),厚度在0.3-1.0mm之间,比普通纺织品更厚。厚度对燃烧速度的影响呈“双重性”:一方面,厚织物的热量传递慢,火焰需要更长时间才能蔓延到织物内部,燃烧速度较慢;另一方面,厚织物的热容大,吸收的热量多,若阻燃剂含量不足,反而会导致燃烧更剧烈,损毁面积增大。例如,1.0mm厚的牛津布燃烧速度可能比0.5mm厚的慢,但损毁面积可能更大,因为厚织物的炭化层更厚。

织物的组织结构(机织 vs 针织)也会影响结果:机织物的纱线交织紧密,孔隙小,氧气不易进入,燃烧速度慢;针织物的纱线呈线圈结构,孔隙大,氧气易渗透,燃烧速度快。帐篷织物多采用机织物(如平纹牛津布),就是因为其结构更紧密,阻燃性能更稳定。试验时需注意,机织物的经向与纬向交织密度不同,经向的交织点多,燃烧速度比纬向慢,因此需按织物的使用方向(经向为帐篷的高度方向)裁剪样品。

帐篷的拼接缝是特殊结构:帐篷通常由多块织物拼接而成,接缝处采用双线缝合或热压密封。接缝处的织物厚度比其他区域厚(缝合线增加了厚度),但缝合线的材质(如涤纶线)燃烧速度快,可能成为火焰蔓延的“通道”。因此,部分标准(如EN 13501-1)要求对帐篷的接缝处进行单独测试,测量接缝处的燃烧速度和损毁面积,确保接缝不会成为安全隐患。

涂层的类型也需考虑:帐篷织物常用的阻燃涂层有两种——反应型涂层(与纤维化学键结合)和整理型涂层(附着在纤维表面)。反应型涂层的均匀性好,阻燃效果持久,燃烧速度和损毁面积更稳定;整理型涂层易脱落,若涂层脱落,织物的阻燃性能会急剧下降,燃烧速度加快。试验时需检查涂层的附着力(用胶带测试法),若涂层易脱落,需重新处理样品。

实际检测中的常见错误与修正

样品裁剪方向错误是最常见的问题:部分检测人员未注意帐篷织物的经向与纬向差异,将纬向样品当作经向测试,导致燃烧速度结果不符合实际。例如,某帐篷织物的经向燃烧速度为80mm/min,纬向为120mm/min,若误测纬向,会判定样品不合格,而实际经向符合要求。修正方法是裁剪样品前先确认织物的经向(通常用纱线密度仪测量,经向纱线密度更高),并在样品上标注方向。

点火时间过长也是常见错误:GB/T 5455要求点火时间为10秒,若操作人员点火时间超过10秒(如15秒),会导致样品吸收过多热量,燃烧速度偏快。例如,某样品正常点火10秒的燃烧速度为90mm/min,若点火15秒,燃烧速度可能达到120mm/min,超过标准限值。修正方法是使用带计时功能的燃烧器,点火时间到后自动移开燃烧器,避免人为误差。

损毁面积测量时遗漏熔融区域:合成纤维(如涤纶)燃烧后会熔融成硬壳,部分检测人员认为熔融区域未炭化,不计入损毁面积,导致结果偏小。例如,某涤纶帐篷织物燃烧后熔融区域为100mm×50mm,若未计入,损毁面积会少5000mm²,不符合实际情况。修正方法是严格按标准判定损毁区域——熔融、炭化、烧穿均计入,仅变色不计入,并在测量时用卡尺轻轻触碰熔融区域,确认其结构已破坏。

平行样数量不足:部分检测人员为节省时间,仅测试1个样品,导致结果的代表性差。例如,某样品的燃烧速度第一次为80mm/min,第二次为100mm/min,第三次为90mm/min,平均值为90mm/min,若仅测试1个样品,可能得到80mm/min(合格)或100mm/min(不合格)的结果,与实际情况偏差大。修正方法是按标准要求测试至少3个平行样,取平均值作为最终结果。

帐篷用织物特殊要求下的测量调整

帐篷的“耐用性”要求导致织物需经过多次水洗,因此阻燃性能需具备“水洗耐久性”。检测时需模拟水洗后的情况:将样品按GB/T 8629的要求水洗5次(温度40±3℃,使用中性洗涤剂),然后调湿24小时,再进行燃烧速度与损毁面积测量。例如,某帐篷织物未水洗时燃烧速度为70mm/min,水洗5次后燃烧速度为90mm/min,仍符合标准限值(≤100mm/min),说明其阻燃性能具备耐久性。

帐篷的“抗风性”要求导致织物需具备一定的张力,因此试验时需模拟织物的张紧状态:部分标准(如ASTM F1955-19)要求在垂直燃烧测试中给样品施加一定的张力(如每厘米宽度施加1N的力),模拟帐篷搭建后的张紧状态。张紧状态下,织物的孔隙会变小,氧气不易进入,燃烧速度变慢,但张力会使织物的结构更紧密,炭化层不易脱落,损毁面积可能增大。因此,试验时需根据标准要求决定是否施加张力。

帐篷的“多功能性”要求(如防水、防晒)导致织物需进行多层复合(如面料+防水膜+里料)。复合织物的燃烧性能由各层共同决定:外层面料的阻燃性能好,但内层防水膜(如PE膜)燃烧速度快,可能导致整体燃烧速度加快。检测时需测试复合后的整体织物,而不是单独测试外层面料,因为内层材料会影响整体的燃烧性能。例如,某复合织物的外层牛津布燃烧速度为80mm/min,内层PE膜燃烧速度为200mm/min,复合后的整体燃烧速度为120mm/min,超过标准限值,需调整内层材料的阻燃性能。

需注意的是,帐篷的安全标准对燃烧速度与损毁面积的限值因用途而异:普通露营帐篷的燃烧速度限值为≤100mm/min,损毁面积≤150cm²;应急救援帐篷的要求更严格,燃烧速度≤50mm/min,损毁面积≤100cm²。因此,检测前需明确帐篷的用途,选择对应的标准和限值,确保测试结果符合实际需求。

热门服务

关于微析院所

ABOUT US WEIXI

微析·国内大型研究型检测中心

微析研究所总部位于北京,拥有数家国内检测、检验(监理)、认证、研发中心,1家欧洲(荷兰)检验、检测、认证机构,以及19家国内分支机构。微析研究所拥有35000+平方米检测实验室,超过2000人的技术服务团队。

业务领域覆盖全国,专注为高分子材料、金属、半导体、汽车、医疗器械等行业提供大型仪器测试(光谱、能谱、质谱、色谱、核磁、元素、离子等测试服务)、性能测试、成分检测等服务;致力于化学材料、生物医药、医疗器械、半导体材料、新能源、汽车等领域的专业研究,为相关企事业单位提供专业的技术服务。

微析研究所是先进材料科学、环境环保、生物医药研发及CMC药学研究、一般消费品质量服务、化妆品研究服务、工业品服务和工程质量保证服务的全球检验检测认证 (TIC)服务提供者。微析研究所提供超过25万种分析方法的组合,为客户实现产品或组织的安全性、合规性、适用性以及持续性的综合检测评价服务。

十多年的专业技术积累

十多年的专业技术积累

服务众多客户解决技术难题

服务众多客户解决技术难题

每年出具十余万+份技术报告

每年出具十余万+份报告

2500+名专业技术人员

2500+名专业技术人员

微析·国内大型研究型检测中心
首页 领域 范围 电话