1、以正式出版文本为准 中华人民共和国出入境检验检疫行业标准 SN/T 5240 2020 进出口纺织品 热释放速率的测定 锥形量热仪法 Import and export textiles Heat release rate Test method of cone calorimeter method 2020-08-27 发布 2021-03-01 实施 ICS 59.010 W 04 中华人民共和国海关总署发 布 以正式出版文本为准 以正式出版文本为准 I SN/T 52402020 前 言 本标准按照 GB/T 1.12009 给出的规则起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的
2、发布机构不承担识别这些专利的责任。 本标准由中华人民共和国海关总署提出并归口。 本标准起草单位：中华人民共和国杭州海关技术中心、北京服装学院。 本标准主要起草人：谢维斌、吴俭俭、潘建君、王然、陈勤伟。 以正式出版文本为准 以正式出版文本为准 1 SN/T 52402020 进出口纺织品 热释放速率的测定 锥形量热仪法 1范围 本标准规定了用锥形量热仪测定纺织品热释放速率的方法。 本标准适用于各类织物及其制品热释放速率的测定。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于
3、本文件。 GB/T 6529 纺织品 调湿和试验用标准大气 GB/T 161722007 建筑材料热释放速率试验方法 GB 184012010 国家纺织产品基本安全技术规范 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 纺织品 textiles 以天然纤维和化学纤维为主要原料，经纺、织、染等加工工艺或再经缝制、复合等工艺制成的 产品，如纱线织物及其制成品。 GB 184012010，定义 3.1 3.2 热释放速率 heat release rate ； HRR 一定热流辐射强度下，引燃的试样在单位面积上所释放热量的速率，单位为 kW/m 2 。 3.3 耗氧原理 oxygen con
4、sumption principle 燃烧时消耗的氧气质量与释放热量之间的比例关系。 GB/T 161722007，定义 3.7 3.4 辐射照度 irradiance 入射到试样表面某点处的面元上（包括该点和该单元区域）的辐射通量除以该 面元的面积。 注： 水平定位时试样上对流传热可以忽略。因此，本标准用术语“辐射照度”代替“热流”， 这样可以更好地表 明辐射是主要的热传递方式。 GB/T 161722007 ，定义 3.4 以正式出版文本为准 2 SN/T 52402020 3.5 定位 orientation 试验时试样暴露表面所处平面，铅垂或水平。 GB/T 161722007，定义
5、3.6 3.6 闪燃 flashing 在试样表面或其上方出现的火焰持续时间少于 1 s 的燃烧现象。 GB/T 161722007，定义 3.2 3.7 引燃 ignition 出现持续火焰。 GB/T 161722007，定义 3.3 3.8 持续燃烧 sustained flaming 在试样表面或其上方出现持续时间超过 10 s 的火焰。 GB/T 161722007，定义 3.10 3.9 短暂燃烧 transitory flaming 在试样表面或其上方出现持续时间介于 1 s10 s 的火焰。 GB/T 161722007，定义 3.11 4 原理 本方法以耗氧原理为理论基础，一
6、般物质燃烧时每消耗 1 kg 氧气将释放 13.1103 kJ 热量。在 环境大气条件下，将试样置于规定的 0 kW/m 2 100 kW/m 2 的外部热辐射条件下，用锥形量热仪测量 试样燃烧时氧气浓度和排气流量，评估试验样品热释放速率特性。 5 仪器和设备 5.1 锥形量热仪 : 见附录 A 中图 A.1。 5.2 格栅：见附录 B 中图 B.1。 5.3 天平：感量 0.01 g。 6试验环境 相对湿度 20% 80%、温度 15 30 ，无明显气流扰动的环境。 以正式出版文本为准 3 SN/T 52402020 7试样制备 7.1试样调湿 试样在 GB/T 6529 规定的标准大气中调
7、湿至少 24 h。 7.2试样 7.2.1 单个试样尺寸为 100 mm 100 mm。 7.2.2 三份单个试样叠加构成一个组合试样。 7.2.3 任一辐射照度下，制备 3 个组合试样用于平行试验。 7.3试样安装 7.3.1 用厚度为 0.025 mm 0.04 mm 的单层铝箔包住经过调湿的组合试样，铝箔光泽面朝向试样； 铝箔应预先裁剪，使其能包覆试样的底面和侧面，并超出试样的上表面至少 3 mm ；试样应放置在铝 箔中间，将其底面和侧面包住，将多余的铝箔剪掉，使铝箔不超过试样上表面 3 mm。 7.3.2 铝箔包覆的组合试样置于如图 A.3 所示的定位架： a）将定位架倒置于平面上，放
8、入格栅（见图 B.1）； b）将包好铝箔的组合试样测试面向下放入定位架内； c）在顶部放上耐火纤维层（密度 65 kg/m 3 ），超出定位架边缘即可； d）将试样安装架（见图 A.2）置于耐火纤维层顶部，并装入定位架、压紧； e）将定位架放置到试样安装架上。 8试验程序 8.1安全措施 采取适当预防措施进行安全防护。燃烧试验中测试样暴露在辐射锥下可能散发有毒有害气体，且 伴随高温和燃烧，操作人员应戴防护口罩和防护手套。 8.2试验准备 8.2.1 检查 CO 2 过滤器和水分过滤器，必要时更换吸附剂。排净冷阱中的凝结水，冷阱的正常工作 温度不超过 4 。 8.2.2 调节辐射锥下表面和试样上
9、表面之间的距离为（251）mm。 8.2.3 开启辐射锥、风机、气体分析仪、称重设备和压力传感器的电源。 8.2.4 调节风机排气流量为（0.0240.002）m 3 /s。 8.2.5 按提示对仪器进行标定，记录仪器校正常数 C。 8.2.6 调节辐射照度。 注： 辐射照度没有明确指定时，以 25 kW/m 2 、35 kW/m 2 、50 kW/m 2 的辐射照度分别对应小型、中型、大型火灾进 行试验。 8.3测试 8.3.1 将 7.3 制备的试样放到称重设备上，记录试样试验前质量，精确至 0.01 g。 8.3.2 通过氧分析仪测试氧气摩尔分数值，每 5 s 测试一次，以 60 s 内
10、氧气摩尔分数平均值作为初始 值 0 2 O X 。 以正式出版文本为准 4 SN/T 52402020 8.3.3 移入点火器，根据屏蔽层类型（见 A.2），按照下述规定，移去辐射屏蔽层，测试氧气摩尔分 数实时值 2 O X 。 a) 水冷型屏蔽层，移去屏蔽层，同时移入并开启点火器，开始试验。 b) 非水冷型屏蔽层，移入点火器后在 10 s 内移去屏蔽层，移去屏蔽层的同时开启点火器，开始 试验。 8.3.4 当火焰出现时，记录时间 i t ，关闭并移去点火器。如点火器关闭后火焰熄灭，重新移入点火 器并同时打开，保持点火器的工作状态以维持燃烧至试验结束，在试验报告中记录上述情况。 8.3.5 下
11、述任一情况，结束试验，并记录试样剩余质量 e m ，精确至 0.01 g。 a）回到试验前氧气摩尔分数值，持续 10 min ； b）试样的质量变为零； c）试样 30 min 内未被引燃； d）持续燃烧 30 min。 8.3.6 移去测试样。 8.3.7 重复上述步骤，测试另外 2 个组合试样。 9 计算 9.1 单位面积热释放速率 由式（1）计算： )(tq A = ( ) s O OO e c A X XX T p Crh 2 22 5.1105.1 / 0 0 (1) 式中： ( )tq A 单位面积的热释放速率，单位为千瓦每平方米（kW/m 2 ）； 氧气和空气的摩尔质量比（数值为
12、 1.10）； 0 / rh c 试样与氧气完全燃烧时消耗单位质量的氧气所产生的热量（取值为 13.110 3 kJ/ kg）； C仪器校正常数，单位为米克开尔文的 1/2 次方（m 1/2 g 1/2 K 1/2 ），数值由仪器校正时给出； p 孔板两侧的压差，单位为帕（Pa）（数值由仪器给出）； e T 孔板流量计处气体的绝对温度，单位为开尔文（K）（数值由仪器给出）； 0 2 O X 氧分析仪初始读数值，即移入点火器前，60 s 内氧气摩尔分数平均值； 2O X 试验期间氧气摩尔分数实时测试值； As试样的初始暴露测试面积，为 0.008 8 m 2 。 9.2单位面积的总释放热 由式（
13、2）计算： (2) 式中： A Q 单位面积的总释放热，单位为千焦每平方米（kJ/m 2 ）； t试验持续时间，即试验开始到结束的时间，单位为秒（s）。 以正式出版文本为准 5 SN/T 52402020 单位面积的热释放速率及其最大值、单位面积的总释放热均取三个组合试样测试平均值，结果 保留一位小数。 10 试验报告 试验结果仅与特定试验条件下试样的特性相关，其结果并非评价纺织品在使用时潜在火灾危险 性的唯一标准。试验报告应包括以下内容： a） 本标准编号； b） 样品的描述； c） 试验时的环境温湿度及试验日期； d） 耗氧分析的校正常数 C ； e） 整个试验记录的单位面积热释放速率曲线
14、； f） 引燃后，前 300 s 内或其他时间段单位面积热释放速率的峰值 maxA q 和总释放热值 A Q ； g） 试验前的质量 0 m ，试验后剩余质量 e m ，单位均为克（g）； h） 其他现象如短暂燃烧或闪燃； i） 试验中出现的问题。 以正式出版文本为准 6 SN/T 52402020 附录A （规范性附录） 锥形量热仪 A.1辐射锥 辐射锥应能在试样表面提供 100 kW/m 2 的辐射照度。在暴露试样表面的中心部位 50 mm50 mm 的范围内，辐射照度应均匀，与中心处的辐射照度偏差不超过 2%。见图 A.1。 A.2辐射屏蔽层 为保护试样在试验开始之前不受辐射，辐射锥应有
15、一个可抽取的辐射屏蔽层。屏蔽层应由不燃材 料制成，总厚度不超过 12 mm。下述任一屏蔽层均可： a）水冷型：水冷并涂有一层表面发射系数 =0.950.05 的耐磨无光黑色涂层。 b）非水冷型：非水冷，可以是有反射顶面的金属或是陶瓷，以将辐射传递降至最低。 A.3辐射控制 辐射控制系统可调节辐射照度。 A.4称重设备 称重设备的精度不低于 0.1 g。称重设备的量程不低于 500 g。标定时，称重设备在 10 90 的响应时间应小于 4 s，输出漂移在 30 min 内不应超过 1 g。 A.5试样安装架 试样安装架见图 A.2。试样安装架应为一个方形敞口盘，上端开口为（1061）mm（106
16、1） mm，深度为（251）mm。安装架应采用厚度为（2.40.15）mm 的不锈钢板。包括一个便于插入和 移出的把手、一个保证试样的中心位置在加热器下方并能与称重设备准确对中的机械装置。安装架的 底部应放置一层厚度至少为 13 mm 的低密度（密度 65 kg/m 3 ）耐热纤维垫。辐射锥下表面与试样顶部 的距离为（251）mm。 A.6定位架 定位架见图A.3，是采用厚度为（1.90.1）mm 的不锈钢板制成的方盒，方盒内边尺寸为 （1111）mm，高度为（541）mm，用于试样面的开口为（94.00.5）mm（94.00.5）mm，应 以适当方式确保定位架与试样安装架之间能放置一个试样。
17、 A.7点火计时器 点火计时器应能够分段计时，示值分辨力为 1 s，计时误差小于 1 s/h。 A.8氧分析仪 采用氧气量程为 0 25的顺磁型氧分析仪。标定时，氧分析仪满量程的 10 90的响应 时间应小于 12 s，氧分析仪在 30 min 内的漂移不应超过 5010 -6 ，且输出噪声也不应超过 5010 -6 。 A.9数据采集分析系统 数据采集分析系统应能记录氧分析仪、孔板流量计、热电偶和称重装置的输出，对于测氧通道 的氧气测量精度应至少达到 5010 -6 ，对于温度测量通道应达到 0.5 ，其他的测量通道应为仪器输 出全量程的 0.01，时间的精度应至少为 0.1。系统应能够记录
18、每秒的数据，系统对每个参数应至 少能存储 720 个数据。每次试验记录的原始数据都应存储，以便恢复和检查。 以正式出版文本为准 7 SN/T 52402020 说明： 1压力孔； 2孔板； 3热电偶（位于烟道中心线） ； 4集烟罩； 5风机； 6辐射锥； 7环形取样器； 8点火器； 9防护屏（可选） ； 10风机的电机； 11定位架和试样； 12试样安装架； 13称重设备。 图 A.1锥形量热仪装置 以正式出版文本为准 8 SN/T 52402020 单位为毫米 图 A.2试样安装架 以正式出版文本为准 9 SN/T 52402020 单位为毫米 说明： 1 10mm32mm 螺丝孔。 图 A
19、.3定位架 以正式出版文本为准 10 SN/T 52402020 附录 B （规范性附录） 格栅示意图 格栅见图 B.1，采用 10 根长 100 mm、直径 2 mm 不锈钢丝 5 纵 5 橫焊接而成。 图 B.1格栅 单位为毫米 以正式出版文本为准 以正式出版文本为准 中华人民共和国出入境检验检疫 开本 8801230 1/16 印张 1 字数 24 千字 2020 年 10 月第一版 2020 年 10 月第一次印刷 印数 1500 书号：1551752 定价 16.00 元 进出口纺织品 热释放速率的测定 锥形量热仪法 行 业 标 准 SN/T 5240-2020 * * * SN/T 5240 2020 北京市朝阳区东四环南路甲 1 号（100023） 编辑部：（010）65194242-7509 中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷 中国海关出版社有限公司出版发行 网址
