耐香煙灼燒測試：材料阻燃性能的關鍵評估

測試目的與意義

耐香煙灼燒測試是評估材料表面抵抗點燃香煙熱量和明火作用能力的關鍵方法。該測試模擬日常生活中常見的意外火源接觸場景，對于預測材料在實際使用環境中的防火安全性能至關重要。它主要用于篩選和評估材料（尤其是家具飾面、建筑內飾材料、交通工具內飾等）的阻燃特性，防止因香煙引燃而引發火災。通過標準化的測試，可以有效比較不同材料在特定條件下的抗灼燒表現。

測試基本原理

該測試的核心原理是將點燃的標準香煙，以特定角度和壓力放置于待測材料的水平或垂直表面上，觀察并記錄材料在香煙燃燒全過程中的反應。主要關注點包括：

• 材料是否被點燃： 觀察材料自身是否產生有焰燃燒。
• 陰燃現象： 材料在移開香煙后是否持續無焰燃燒（陰燃）及陰燃時間。
• 炭化程度： 材料表面受熱后形成的炭化區域大小和深度。
• 穿透性： 材料是否被燒穿（對于層壓材料或復合材料尤為重要）。
• 熔融滴落物： 材料是否產生熔融物滴落，以及滴落物是否引燃下方鋪墊物。

測試所需設備與環境

進行規范的耐香煙灼燒測試需要以下基本設備和環境條件：

• 標準測試香煙： 符合特定規格（如長度、重量、煙草填充密度、燃燒速率等）的香煙。
• 測試樣品夾具： 用于牢固固定樣品，確保其處于水平或垂直測試位置。
• 香煙固定裝置： 通常為金屬絲網或特定支架，確保香煙以規定角度（通常接近45度）和壓力（如香煙自身重量或輕微附加力）接觸樣品表面。
• 計時器： 精確記錄香煙燃燒時間、材料陰燃時間、有焰燃燒時間等。
• 鋼尺或卡尺： 測量炭化區域的最大長度和寬度。
• 通風櫥或通風良好的測試室： 確保測試過程中產生的煙霧被安全排出，符合健康與安全要求。
• 安全設備： 滅火毯、沙桶、二氧化碳滅火器等，用于應對意外起火。
• 恒溫恒濕環境（可選但推薦）： 根據測試標準要求，樣品可能需要在特定溫濕度條件下進行狀態調節。

標準測試流程

1. 樣品制備： 按標準要求裁切規定尺寸的樣品。樣品通常需在標準溫濕度環境下調節至少24小時。
2. 環境設置： 確保測試在通風良好的環境或通風櫥中進行，準備好所有安全防護措施。
3. 樣品固定： 將樣品牢固安裝在夾具上，確保測試面水平或垂直（依據標準要求）。
4. 香煙準備： 點燃香煙，使其燃燒約5mm長度以穩定燃燒狀態。輕彈去除煙灰，避免過多煙灰影響接觸。
5. 放置香煙： 使用固定裝置將點燃的香煙小心放置在樣品表面的指定位置（通常為中心區域），確保香煙與樣品表面接觸良好且角度、壓力符合標準。
6. 觀察與記錄：
   • 觀察香煙是否持續燃燒至規定長度（通常至標記線或濾嘴前）。
   • 密切觀察樣品接觸點及周圍區域：是否出現有焰燃燒？火焰高度、持續時間？
   • 香煙燃盡或移開后（按標準規定時間），立即觀察樣品是否出現陰燃？記錄陰燃開始時間、結束時間（即陰燃停止）。
   • 移除香煙后至少觀察1分鐘，確認無任何形式的燃燒（有焰或陰燃）發生。
   • 如果發生有焰燃燒，記錄火焰蔓延情況、持續時間，并按規定方法滅火。
7. 結果評估： 香煙燃盡后，待樣品冷卻，小心測量并記錄炭化區域的最大長度和寬度（精確到毫米）。檢查材料是否被燒穿，是否有熔融或滴落物產生，并觀察鋪墊物（若使用）是否被引燃。
8. 重復測試： 通常需要在同一樣品不同位置或新樣品上重復進行規定次數的測試（如3次或5次），以獲得可靠結果。

測試結果評估與等級判定

根據具體的測試標準（如GB, ISO, ASTM, FMVSS等），結果的評估和分級方式各異，但通常關注以下核心指標并劃分性能等級：

• 無點燃/無陰燃： 最高等級，表明材料在測試條件下未被點燃，且移開香煙后無陰燃。
• 有焰燃燒時間： 材料自身產生有焰燃燒的持續時間。時間越短越好。
• 陰燃時間： 材料在移開火源后持續無焰燃燒的時間。時間越短越好。
• 炭化區域尺寸： 材料表面因熱解形成的炭化面積。面積越小，損傷越小。
• 是否燒穿： 材料是否被灼穿至背面。
• 熔融滴落行為： 是否有熔融物滴落，滴落物是否引燃下方材料。

綜合以上觀察和測量結果，對照相應標準中的判定表，將材料劃分為不同的阻燃等級（如A級、B級、C級，或Pass/Fail，或具體數值等級）。

安全警示

• 火災風險： 測試本身涉及明火和高溫，存在引燃材料的可能性。必須在通風良好、遠離易燃物的環境下進行，并時刻準備好有效的滅火設備。
• 煙霧危害： 香煙和材料燃燒會產生大量有毒煙霧和顆粒物。強制要求在高效通風櫥或配備強力排風系統的專用測試室內操作。
• 高溫燙傷： 測試后的樣品、香煙灰燼、固定裝置等溫度很高，需待其充分冷卻后再處理，避免燙傷。
• 個人防護： 操作人員應佩戴耐熱手套、防護眼鏡，必要時穿戴實驗服。

應用場景與價值

耐香煙灼燒測試廣泛應用于對防火安全有較高要求的領域：

• 家具行業： 評估沙發、床墊、窗簾等軟體家具面料和填充物的抗香煙引燃能力。
• 建筑材料： 測試墻板、天花板、地板覆蓋物、保溫材料等建筑內飾材料的表面阻燃性能。
• 交通工具內飾： 汽車、火車、飛機、船舶等內部使用的座椅面料、頂棚、門板、地毯等材料必須通過嚴格的耐香煙灼燒測試。
• 電子電器外殼： 部分電器設備的外殼材料也可能要求進行此測試。
• 材料研發與質量控制： 指導新型阻燃材料的開發，作為原材料或成品的重要質量驗收指標。

該測試為設計師、制造商、監管機構和消費者提供了直觀且關鍵的阻燃性能數據，對于預防因疏忽導致的火災、保障生命財產安全、推動行業向更安全的方向發展具有不可替代的作用。通過標準化的測試流程和嚴格的結果判定，確保了評估的客觀性和可比性。