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服用纺织品燃烧性能标准及要求

火灾会严重危害公共安全,造成巨大损失,很多火灾是由纺织品引起的。由于纺织品具有易燃性,一旦被点燃,火势会迅速蔓延,对生命和财产造成巨大的损失,因此各国对纺织品燃烧性能的重视程度也越来越高。国外一些国家以法规或标准形式对服用纺织品燃烧性能做出相应的规定,而我国对服用纺织品的燃烧性能却无相应的法规或与之对应的强制性标准,只针对特殊行业的防护服、用于公共场所内的织物及交通工具(汽车、飞机等)的内饰物的燃烧性能制定了强制性标准。然而随着2016年6月1日GB 31701—2015《婴幼儿及儿童纺织产品安全技术规范》(以下简称GB 31701)强制性标准的实施,我国正式对燃烧性能的要求以强制标准的形式引进普通服用纺织品中,标志着我国对服用纺织品燃烧性能标准的实施进入了一个全新的阶段,同时也对相关织物的阻燃性能和技术提出了更高的要求。本文简要介绍了国内外燃烧性能方面的法规标准,并对纺织品燃烧性能标准要求进行了分析比较。
 
1 燃烧性能法规及标准
1.1 国外燃烧性能法规
美国纺织品燃烧性能法规体系主要由《易燃织物法案》及依据该法案而制订的实施条例和16CFR 1615和1616的《儿童睡衣易燃性标准》等标准组成。加拿大针对纺织品服装阻燃性能的法规主要包括《危险物品法规》和在此法规基础上制定的《危险产品条例》等条例。欧洲以英国对纺织品的阻燃法规最为完备,主要制定了《睡衣用织物和连衫织物的可燃性规范》《晚装安全法规》《家具和装饰用品防火安全法规》等。上述法规对纺织品服装的阻燃性能均有明确的规定,其中以美国法规和标准最为健全。
 
1.2 国内纺织品燃烧性能标准
我国与纺织品燃烧性有关的强制标准有GB 8965.1—2009《防护服装阻燃防护第1部分:阻燃服》、GB 8965.2—2009《防护服装阻燃防护第2部分:焊接服》、GB 8410—2006《汽车内饰材料的燃烧特性》、GB 20286—2006《公共场所阻燃制品及组件燃烧性能要求和标识》、GB 50222—2017《建筑内部装修设计防火规范》、GA 504—2004《阻燃装饰织物》等,但均未对常规纺织品服装的阻燃性能进行明确的要求。2016年6月1日正式实施的GB31701—2015《婴幼儿及儿童纺织产品安全技术规范》标准明确婴幼儿和儿童纺织产品的阻燃性能要达到1级的要求,并只对产品的外层面料进行考核,对面密度大于90 g/m2的织物以及由聚酯纤维、丙纶、锦纶、羊毛、腈纶和改性腈纶的纯纺织物或由这些纤维混纺的织物均不进行考核。因此,目前市面上的所有婴幼儿及儿童纺织品的燃烧性能必须符合GB 31701标准规定的1级要求。
 
1.3 国内外对纺织品阻燃性能的要求
国外发达国家对各类纺织品的燃烧性能均提出了具体的技术要求,分类相对较细;我国仅有针对阻燃服、建筑内部装修材料、汽车内饰方面等特殊行业的强制性标准。而GB 31701只是针对部分情形下纺织品有燃烧性能的考核要求,与发达国家相比,我国针对纺织品的燃烧性能标准体系内容过于单一,尤其对儿童服装的阻燃性能要求尚处空白,迫切需要进一步出台相关的标准,并完善我国纺织品燃烧性能标准体系。
 
2 GB 31701燃烧性能分析
GB 31701涉及的婴幼儿及儿童纺织产品的燃烧性能是近两年纺织行业关注的热点之一,相关品牌商、产品生产销售企业及消费者对此类纺织品的燃烧性能都非常关注。
 
2.1 测试方法
GB 31701在对纺织品的燃烧性能进行考核时所用测试方法标准为GB/T 14644—2014《纺织品燃烧性能45°方向燃烧速率的测定》(以下简称GB/T 14644),其测试原理与美国16 CFR 1610《服用纺织品可燃性测试标准》(以下简称16 CFR 1610)的测试原理基本一致,均通过测定试样续燃时间、阴燃时间及炭化长度来评定纺织品的阻燃性能,两者的关联性详见表1。
 
2.2 纤维材料考核范围
GB 31701只针对服装产品外层面料的燃烧性能进行考核,且对于腈纶、改性腈纶、羊毛、锦纶、丙纶和聚酯纤维的纯纺织物或由这些纤维混纺织物的燃烧性能并不进行考核;对于面密度大于90 g/m2的织物也不进行考核。
 
2.2.1 纤维种类
标准对羊毛、腈纶、改性腈纶、锦纶、丙纶和聚酯纤维6种纤维的燃烧性能不作考核要求是与纤维本身的性质有关,不同纤维的燃烧过程与其化学结构密切相关,它们的纤维燃烧性能详见表2。
 
由表2可知,与其它6种纤维相比,棉是更易燃烧的纤维。不少消费者误认为锦纶等合成纤维比棉更易燃烧,实际上锦纶、聚酯纤维等合成纤维具有热塑性,在受热时发生的收缩和熔融现象会减少纤维与空气接触的面积,甚至因发生熔滴下落而离开火源,使纤维燃烧受到阻碍,减缓燃烧速度。表2中除棉纤维外,其它6种纤维在燃烧时都具有熔融燃烧或燃烧缓慢、甚至有时会自灭等特性,因而无需对这些材质产品的燃烧性能进行考核。
另需要说明的是,GB 31701提到的“由这些纤维混纺的织物不考核”,指的是上述除棉之外的6种纤维之间的混纺,并不包括6种纤维与其它纤维的混纺产品。以常见的棉与聚酯纤维混纺织物为例,由于棉燃烧时不发生熔融,进而阻碍聚酯纤维的熔滴作用,使它们的燃烧速度也非常迅速,所以与其它纤维混纺的产品仍需要考核其燃烧性能。
 
2.2.2 面密度
综合考虑,对于面密度大于90 g/m2的织物的燃烧性能不作要求。除了纤维种类对燃烧速度有影响外,织物的厚薄和紧密疏松程度均会影响织物的燃烧性能和燃烧速度。对于同种材质,轻薄织物比厚重织物的燃烧速度快。对于较厚的织物,即使使用的纤维属于易燃纤维,但因其本身厚重、坚实的特性使得在与空气接触时,不仅接触表面不充分,还会降低燃烧速度。在这种情况下,可在有限的时间内在织物燃烧时对围困人员进行救助。
此外,在按照GB/T 14644方法标准进行检测时,是否需要对织物水洗前和水洗后的燃烧性能都进行测试,这是大多数企业比较关心的一个问题。一般情况下,试验时先测试原样(水洗前)的燃烧性能。若原样的燃烧性能达到GB 31701规定的1级要求,再对水洗后试样的燃烧性能进行测试;若所测原样的燃烧性能已超过1级,则可直接判定此批产品为不合格产品,也无需再进行洗涤后的燃烧性能测试。需要注意,若对原样进行洗涤,则需要按照GB/T 14644规定的洗涤程序进行洗涤,而不是按照产品标签标注的洗涤方式进行洗涤;若对试样进行干洗,则应根据标准要求选择相应的干洗程序。
 
2.3 燃烧性能
针对GB 31701对婴幼儿纺织品燃烧性能的强制要求,建议生产企业重点留意含棉、麻或再生纤维素纤维、蚕丝等纤维的纺织产品,可以通过面密度设计、对产品进行阻燃整理等方法使产品的燃烧性能达到相应标准的要求。
 
2.3.1 面密度设计
若将含棉、麻或再生纤维素纤维、蚕丝等纤维的织物面密度设计为大于90 g/m2,则无须考核产品的燃烧性能;若因产品风格需要,必须设计为轻薄类的织物,此种情况下建议尽可能选择表2中所列的6种免测燃烧性能的化学纤维。
 
2.3.2 阻燃整理
若产品设计为轻薄类织物,由于设计风格所需且不愿更改材质,坚持采用棉、蚕丝等易燃性纤维,则需对纤维进行阻燃整理。使纺织品具有阻燃性能的方法主要有两种方法:①将阻燃剂与所用织物的原材料进行混合、纺丝及制备纱线,再织造加工成阻燃纺织品;②通过后整理的加工方式对织物进行阻燃整理,即采用浸渍或浸轧的方式把阻燃剂涂覆在织物的表面上。因此,要使纺织品具有阻燃性,可以通过多种方式进行,常用的有浸渍法、浸轧焙烘法、涂层法和喷雾法四种。目前,研究人员也研发出一些新型的阻燃方法,如溶胶-凝胶涂层、纳米粒子吸附、层层自组装、等离子体处理等方法[1]。
 
2.3.2.1 棉阻燃整理
婴幼儿及儿童服装多以纯棉织物作为面料。目前棉产品阻燃整理的方式主要有:①以六氯环三磷腈(HCPP)和季戊四醇磷酸酯(PEPA)为原料,制备新型氮-磷无卤阻燃剂(HCPPA)进行整理;②对棉织物表面进行接枝改性,制备含三羟甲基三聚氰胺/乙二胺/亚磷酸二甲酯的阻燃棉织物;③采用纳米氢氧化镁(MH)为协效剂,将其添加到聚磷酸铵/三聚氰胺/季戊四醇阻燃剂中对棉织物进行阻燃整理[2]。
 
2.3.2.2 蚕丝阻燃整理
用乙烯基磷氮类阻燃剂(PN)对蚕丝织物进行接枝整理,或用阻燃剂TEX-2直接进行阻燃整理,也可以利用溶胶-凝胶技术制备含氨基硅溶胶与苯膦酸结合后共同作用于蚕丝织物使其具有燃烧性能。
 
2.3.2.3 禁用阻燃剂
GB 31701中提到“婴幼儿纺织产品不建议进行阻燃处理。如果进行阻燃处理,需符合国家相关法规和强制性标准的要求”。在GB 31701参考文献中列出了GB/T 24279《纺织品禁用/限用阻燃剂的测定》中17种禁/限用阻燃剂清单,它们分别为:三-(氮环丙基)-膦化氧、一溴联苯、三-(2,3-二氯丙基)磷酸酯、二溴联苯、三溴联苯、四溴联苯、五溴联苯、五溴联苯醚、六溴联苯、三(2,3-二溴丙基)磷酸酯、六溴十二烷、七溴联苯、八溴联苯、八溴联苯醚、九溴联苯、十溴联苯、磷酸三(β-氯乙基)酯,企业在选择阻燃剂时要避免使用或误用上述阻燃剂。
 
3 结论
我国在纺织品安全燃烧性能方面的产品标准虽落后欧美发达国家,但随着国家在GB 31701标准中将燃烧性能引入到婴幼儿和儿童纺织品中,表明我国对纺织品燃烧性能安全的重视程度提高。即使如此,仍需对相关标准进一步完善,努力建立完整的纺织品燃烧性能标准体系,使之与国际相关纺织品燃烧法规体系及时接轨,这对于提高我国纺织品的燃烧安全性,增强在国际上的竞争力具有十分重要的现实意义。同时,也对生产企业提出了更高的要求,需要生产企业及时关注标准动态,深入解读标准,了解标准,及时根据标准的要求变化采取相应的措施,不断改进生产工艺,使产品达到标准的要求。

 

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