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木制地板阻燃性能的测试方法

　1 材料与方法

　　1.1 试验材料

　　（1）阻燃实木地板，枫木，表层涂刷磷氮系阻燃剂和聚酯清漆规格（长×宽×厚）750mm×60mm×22mm。

　　（2）实木复合地板Ⅰ，表面贴覆红酸枝木单板，单板厚度1.0mm，表层涂刷紫外线光固化（UV）漆；基材为多层胶合板，规格（长×宽×厚）1200mm×150mm×15mm。

　　（3）实木复合地板Ⅱ，表面贴覆樱桃木单板，单板厚度2.0mm，表层涂刷UV漆；基材亦为多层胶合板，规格（长×宽×厚）1200mm×150mm×18mm。

　　（4）强化木地板，表层贴覆耐磨装饰纸，基材为中纤板，规格（长×宽×厚）1200mm×195mm×11mm。

　　（5）微晶石木地板，表面贴覆聚氯乙烯装饰纸，基材为由聚氯乙烯、石粉、木粉混合制成的板材，沿长度方向有10个10mm×405mm的贯穿孔道，规格（长×宽×厚）1200mm×150mm×12mm。

　　上述5种地板试样均从市场购买，除阻燃实木地板，其余4种地板均未经阻燃处理。

　　1.2 试验装置

　　FRF-1型铺地材料燃烧试验装置;锥形量热仪等。

　　1.3 性能测试

　　按照GB/T11785-2005《铺地材料的燃烧性能测定辐射热源法》（辐射强度11kw/m²）、GB/T16172-2007《建筑材料热释放速率试验方法》（辐射强度50kw/m²）要求，测试试样的燃烧性能。按照标准要求，每种地板样板上截取幅面为1050mm×230mm的试样6个，100mm×100mm的试样6个。

　　2 结果与讨论

　　2.1辐射热源法

　　辐射热源法主要用于测定在小火焰直接点燃和中等强度热辐射场中，水平放置材料的火焰传播能力，模拟紧邻燃烧房间的房门并在房门下有火焰蹿出，同时在空间辐射作用下材料的燃烧情况"。5种地板试样的炭化距离和临界热辐射通量检测结果，如表1所示。

　　观察试验发现，试样组1在直接火源的作用下被点燃，但在辐射源作用下，由于表层含有阻燃剂，受热分解后，通过成炭、稀释、覆盖等作用，使火焰传播速度大大降低。试样组2、3表层的UV漆，在辐射源作用下发生分解并被点燃，30min内火焰持续燃烧蔓延。试样组4因表层致密AL2O3耐磨层熔点高,可隔绝空气,具有一定的阻燃效果。试样组5的基材自身具有降温、自熄的作用，具有较佳的阻燃效果。

　　表1中的数据显示，5种木质地板试样均能达到难燃材料的要求，其中试样组1和试样组5均具有较小的炭化距离和较高的临界热辐射通量值阻燃性能较优。

（责任编辑：丁宁）

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　　2.2 锥形量热法

　　锥形量热法可以得到试样多个阻燃性能参数，检测是在稳定、真实、易于控制的条件下进行，具有很好的重现性，且该方法的辐射强度较高，更能真实反映材料在火灾中的燃烧特性。因此，笔者又选择锥形量热法，对试样阻燃性能进行测定。

　　2.2.1热释放速率

　　HRR是指在预置的入射热流强度下，材料被点燃后，单位面积的热量释放速率。HRR峰值表征材料燃烧时的最大热释放程度，图1和图2分别为5种地板试样在试验前200s内及整个试验阶段的HRR曲线。

　　从图1看出，试样组1因表层阻燃剂的作用，在试验初期燃烧速率较低，当试样表面点燃后HRR迅速增长，但由于表层炭层强度增加，试验后期材料燃烧的HRR趋势放缓，峰值较低。试样组2和试样组3表层UV漆层在高辐射强度下迅速分解，在引燃漆层后，HRR曲线急剧上升，峰值较大。试样组4表面的耐磨装饰纸被点燃并引燃中纤板基材后，HRR曲线急剧上升。试样组5表层的pvc装饰纸较薄，在引燃后伴随其燃尽，HRR曲线上升有限。

　　从点燃时间来看，试样组1、2、3、5的最大分解时间略有差别，但均在35s内被点燃，出现HRR曲线的急剧上升；而试样组4由于表面贴覆AL2O3装饰纸，其耐热性大大提升，耐磨装饰纸的分解时间滞后，在65s左右才被引燃，出现了HRR曲线的急剧上升，且具有较高的峰值。

　　图2显示，试验进行到150s，5种试样的表层材料燃尽，HRR曲线出现平台期，但随着试样继续燃烧，在420s后5种试样显示出不同的燃烧特性。

　　试样组1由于地板较厚且为实木，平台期一直持续到750s后才由于榫接失效，出现第二个释热峰。

　　试样组2和4主要为多层胶合板和中纤板，在420s表层燃尽，内部向上翘曲、炭化开裂并燃烧后，出现第二个释热峰。

　　由于试样组3的表层薄木比试样组2表层薄木厚，成炭致密，在450s时火焰熄灭，仅保持阴燃；在640s时二次点燃，并在870s时整体开裂、翘曲并燃烧HRR曲线出现第二个峰值。

　　试样组5由于基材为聚氯乙烯、石粉及木粉混合制成的板材，整个试验阶段均以小火焰燃烧及阴燃为主，仅在试验后期试样开裂、底部燃烧后，出现一个较小峰值，且试样最终完全炭化，HRR曲线回归零点。

　　2.2.2总热释放量

　　图3为5种试样的THR曲线。

　　从图3看出，由于阻燃剂的作用，试样组1相对试样组2、4，在前900s时THR曲线较为平缓，之后伴随阻燃作用的失效释热量明显增长，直至1100s时由于试样榫接炭化失效，火焰减小，THR曲线继续趋缓，但由于可供燃烧的物质较多，仍然具有较大的THR值。

　　试样组2和试样组4在650s时表层物质燃尽，THR曲线增长放缓。

　　试样组3表面贴覆的单板较厚，虽然引燃后，THR曲线平稳增长，但在450s时受到表层致密炭层影响，试样释热总量趋于恒定，在640s对试样进行二次引燃后表层炭层开裂，内部材料继续燃烧，THR出现第二次增长，在1100s时试样几乎烧尽，但THR在阴燃作用下仍略有上升。

　　试样组5由于基材燃烧缓慢，THR曲线斜率明显较低，说明其燃烧释热过程较为缓慢，在800s后伴随试样的燃尽，THR曲线停止增长。

（责任编辑：丁宁）

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　　2.2.3 烟气生成速率

　　图4和图5分别为5种试样在试验前200s内及整个试验阶段的SPR曲线。

　　从图4看出，试样燃烧初期的生烟特性仅受表层材料的影响，试样组1~4的表层在高辐射强度下发生充分燃烧,SPR

初期峰值均较低,其生烟时间仅受到表层材料分解难易程度的影响。试样组5表层为有机薄膜，在受热后迅速收缩卷曲，在局部发生不充分燃烧，生烟量大大增加，SPR曲线出现尖锐峰型。

　　图5显示，试样组1~4主要为木质材料，在中期平台期充分燃烧，生烟量均较低，直到试样发生开裂，出现二次燃烧后，试样底部不充分燃烧，使SPR曲线出现上升。其中试样组1较厚，SPR曲线增长较为明显。试样组5基材含有聚氯乙烯，在热辐射作用下发生热裂解，生成大量烟尘，且其内部存在贯穿孔道，伴随材料内部的燃烧，SPR

曲线多次出现峰值。

　　2.2.4 总烟生成量

　　图6为5种试样的TSP曲线。在整个试验阶段，试样组2、3、4发生充分燃烧，总生烟量较低；试样组1在燃烧950s前，生烟量与试样组2、3、4基本相同，但在950s后，由于试样较厚，且榫接失效，底层材料在缺氧环境中燃烧，烟气生成量增大；试样组5基材中的聚氯乙烯热分解，生烟较大，TSP曲线持续增长，至750s材料完全炭化后，生烟结束。