一种板式家具燃烧性能分析方法与流程

本发明涉及一种板式家具燃烧性能分析方法。

背景技术：

燃烧性能是指建筑材料燃烧或遇火时所发生的一切物理和化学变化，这项性能由材料表面的着火性和火焰传播性、发热、发烟、炭化、失重以及毒性生成物的产生等特性来衡量。选择与大型火灾实验具有相关性、且相对便捷的小尺寸燃烧实验作为理论基础，在现阶段对室内火灾危险预防与控制具有重要意义。

现阶段常用的硬质家具阻燃性能测试方法主要是开放式量热仪(点火源、锥形收集器、排烟管道、风机、承重台及测量装置)依据标准gb/t27904-2011《火焰引燃家具何组件的燃烧性能试验方法》。现阶段常用的材料阻燃性能测试方法有水平和垂直燃烧法、氧指数法、nbs烟箱法、热分析法及锥形量热仪法，现阶段常用的是锥形量热仪(cone)法，依据gb/t16172-2007《建筑材料热释放速率试验方法》。

材料燃烧过程中消耗每一个单位的氧气所释放的热量基本是相同的，基于这一理论，hugget指出目前大多数塑料材料、木材等固体材料都遵循这个规律，并测出这个值为13.1mj/kg±5％。

现有的板式家具燃烧性能测试技术缺点是只能对已经制成的成品板式柜类进行整体燃烧性能测试，且阻燃测试为破坏性试验，整体阻燃测试结束后样品也整体完全破坏。另外，开放式量热仪(点火源、锥形收集器、排烟管道、风机、承重台及测量装置)试验装置体积较大，设备高度较高，对于试验场地条件要求严格。

现有的板式家具燃烧性能测试为成品明火燃烧试验，火焰较大，具有较大的安全隐患，燃烧释放的烟气对环境造成污染、烟气中的有毒有害物质对试验人员造成身体伤害。

技术实现要素：

为了解决上述的技术问题，本发明的目的是提供一种板式家具燃烧性能分析方法，该方法对成品不破坏，且不需要大尺度量热仪，消防安全隐患小，对环境污染、人员伤害较低。

为了实现上述目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种板式家具燃烧性能分析方法，包括以下步骤：

a)、板式家具材原料种类统计：对于需评价其燃烧性能的板式家具所涉及的板材种类进行归类统计，一般板式家具板常见于在基材表面进行浸渍胶膜纸饰面、热固性树脂饰面或者木皮饰面工艺；

b)、板式家具原材料比例确定：1)、对于单一原材料的板式家具，比例为100％；2)、对于多原材料的板式家具，依据原材料板所用面积比确定比例；

c)、通过cone法对原材料板燃烧性能进行测定；

d)、通过公式对成品家具总热释放量进行评价：

单一原材料板制成的板式家具5分钟内总热释放量计算公式：

多种原材料板制成的板式家具5分钟内总热释放量计算公式：

其中，ts为第二次达到热释放速率峰值的时间，单位为s；q为热释放速率，单位为kw/m²；tti为原材料板点燃时间，单位为s；sq为板式家具所用板材面积，单位为m²；thr为总热释放量，单位为mj；p为板式具中板材所用比例；

其中，

为燃烧效率因子，反映火灾不完全燃烧的程度，随着火灾场景的不同，的取值在0.3～0.9之间，变化m为质量损失速率，δh是可燃物的热值。

本发明通过试验数据比较得出的一个成品家具燃烧过程总热释放量的评价方法及计算公式。本发明与现有技术相比，本技术具有以下优点：

1.本发明基于板式家具所用原材料板(cone)法的燃烧性能，通过材料与成品之间的关联性来评定成品板式家具(柜类)的燃烧性能，只需测试成品所用的原材料板的燃烧性能，对成品不破坏。

2.本发明基于原材料与成品燃烧性能关联性进行评定，不需要大尺度量热仪(点火源、锥形收集器、排烟管道、风机、承重台及测量装置)。

3.基于原材料板(cone)法，仅需锥形量热仪对原材料进行试验，消防安全隐患小，对环境污染、人员伤害较低。

附图说明

图1、a)三种素板的热释放速率曲线；b)刨花板大类中的样品热释放速率曲线；c)胶合板大类中的样品热释放速率曲线；d)中密度纤维板大类中的样品热释放速率变化曲线。

图2、a)三种素板的总热释放量；b)刨花板大类中的样品总热释放量；c)胶合板大类中的样品总热释放量；d)中密度纤维板大类中的样品总热释放量。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

材料燃烧过程中消耗每一个单位的氧气所释放的热量基本是相同的，基于这一理论，hugget指出目前大多数塑料材料、木材等固体材料都遵循这个规律，并测出这个值为13.1mj/kg±5％。家具作为室内火灾荷载的主要提供者，评价板式家具其燃烧性能采用了同样基于耗氧原理编制的gb/t27904《火焰引燃家具和组件的燃烧性能试验方法》，以热释放量、热释放速率及烟密度作为评价参数，人造板家具的燃烧性能同板材质量、涂层和家具结构有关。其中板材的阻燃性是影响家具整体防火性能的关键参数。

通过对于板式家具燃烧性能，通过开放式量热仪对板式家具成品进行试验，依据gb8624-2012硬质家具热释放速率峰值、5min内总热释放量要求，板式家具燃烧性能一般为b2或b3级，燃烧性能为易燃。

一种板式家具燃烧性能分析方法，包括以下步骤：

a)、板式家具材原料种类统计：对于需评价其燃烧性能的板式家具所涉及的板材种类进行归类统计，一般板式家具板常见于在基材表面进行浸渍胶膜纸饰面、热固性树脂饰面或者木皮饰面工艺；

b)、板式家具原材料比例确定：1)、对于单一原材料的板式家具，比例为100％；2)、对于多原材料的板式家具，依据原材料板所用面积比确定比例；

c)、通过cone法对原材料板燃烧性能进行测定，如表1、表2所示；

表1、板式家具材料cone法部分试验数据

表2、板式家具材料部分点燃时间

d)、通过公式对成品家具总热释放量进行评价：

原则上说，只要知道了火灾中可燃物的质量燃烧速率，也就是质量损失速率，就能够按下式计算其燃烧时的热释放速率，通常在实验中，比较容易得到可燃物的质量损失速率曲线，根据质量损失速率曲线，可以采用公式(1)来得到热释放速率：

为燃烧效率因子，反映火灾不完全燃烧的程度，随着火灾场景的不同，的取值在0.3～0.9之间，变化m为质量损失速率，δh是可燃物的热值，部分板材的热释放速率曲线如图1所示。

单一原材料板制成的板式家具5分钟内总热释放量计算公式：

多种原材料板制成的板式家具5分钟内总热释放量计算公式：

其中，ts为第二次达到热释放速率峰值的时间，单位为s；q为热释放速率，单位为kw/m²；tti为原材料板点燃时间，单位为s；sq为板式家具所用板材面积，单位为m²；thr为总热释放量，单位为mj；p为板式具中板材所用比例；部分板材的总热释放量如图2所示。

应当指出，以上实施例仅是本发明的代表性例子。本发明还可以有许多变形。凡是依据本发明的实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均应认为属于本发明的保护范围。