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巢湖填充四氟管厂随着科技的发展,产业用纺织品的应用越来越广泛,功能性纺织品的开发也越开业越为人们所重视。其中,聚四氟乙烯(以下简称PTFE)织物是一种新型特种功能性产业用纺织品,具有优良的热稳定性、耐腐蚀性及自清洁性,在纺织、石油、化工、电子电气、医疗、建筑等领域都有着广泛的应用。作为上述领域使用的优选材料,PTFE织物除了必须具备足够的强度、较好的耐老化性能之外,还必须具有优良的阻燃性能。本文采用锥形量热仪(以下简称CONE仪)法对PTFE织物的燃烧性能进行,得到其点燃参数、热释放参数、质量损失参数和烟释放参数,为PTFE织物的应用提供理论参考。
1 试验原料
PTFE纱在青岛大学纺制,PTFE织物和PTFE芳纶交织物在山东青岛即发集团股份有限公司织造。
2 试验仪器及试验条件
根据“AST M2E 1354—1990”标准采用CONE2 2仪进行。
3 试验与分析
3.1 点燃时间
点燃时间是使材料表面有发光火焰燃烧时所维持点燃的时间。点燃时间愈长,表明材料愈不易被点燃,材料的阻燃性愈好。CONE结果如下:
项目 PTFE PTFE芳纶
织物交织物
样品质量/g10.613.2
热流量/kW·m-23535
排气管流速/m3·s-10.0240.024
方向水平水平
点燃时间/s6024
从以上数据可以看出,在相同条件下,PTFE织物的阻燃性能明显优于PTFE芳纶交织物。
3.2 热释放速率
热释放速率是指在预置的入射热流强度下,材料被点燃后单位面积样品热量释放的速率。热释放速率越大,则材料的燃烧放热量越大,形成的火灾危险性就越大。PTFE织物和PTFE芳纶交织物的热释放速率随时间变化关系如图1所示。
由图1可以看出,PTFE织物的热释放速率峰值为9.276 2 kW/m2,PTFE芳纶交织物的热释放速率峰值为65.524 kW/m2,PTFE织物的热释放速率峰值只有PTFE芳纶交织物的14.2%。PT2 FE芳纶交织物热释放速率峰值出现时间为45 s,而PTFE织物的热释放速率峰值出现时间为134 s,这说明PTFE织物在热的作用下以相对平稳、缓慢的速率降解,从而降低了火灾的危险性。
3.3 总释放热
总释放热是单位面积的材料从开始燃烧到结束所释放的热量。总释放热愈大,说明材料在火灾中的危险性愈大。结合热释放速率和总释放热可更好地评价材料的燃烧性和阻燃性。PTFE织物和PTFE芳纶交织物的总释放热如图2所示。
从图2可以看出,两种织物的总释放热随着时间的延长而增加,PTFE芳纶交织物的总释放热平均速率远远大于PTFE织物,且PTFE芳纶交织物的总释放热远远大于PTFE织物,因此PTFE织物较PTFE芳纶交织物具有更好的阻燃效果。
3.4 有效燃烧热
有效燃烧热是指在某一时刻所测得的热释放量与质量损失量之比。有效燃烧热反映的是可燃性挥发气体在气相火焰中的燃烧程度。PTFE芳纶交织物和PTFE织物的有效燃烧热曲线图如图3所示。
从图3可以看出,PTFE芳纶交织物的有效燃烧热为91937 6 mJ/kg,时间为90 s;PTFE织物的有效燃烧热为51059 4 mJ/kg,时间为172 s,说明PTFE织物较PTFE芳纶交织物具有更好的阻燃效果,这与总释放热的结果是一致的。
3.5 质量损失速率
质量损失速率表征材料在燃烧时质量损失的变化速度,反映了材料在一定火强度下的热裂解速度和热裂解行为。PTFE芳纶交织物和PTFE织物的质量损失速率曲线图如图4所示。
由图4可以看出,PTFE织物的质量损失速率峰值大于PTFE芳纶交织物的质量损失速率峰值,且PTFE织物的质量损失速率曲线相对较平缓,这说明PTFE织物的火灾危险性较PTFE芳纶交织物低。
3.6 烟释放速率
烟释放速率表征单位时间内烟释放量的多少。PTFE织物和PTFE芳纶交织物的烟释放速率曲线图如图5所示。
从图5可以看出,PTFE织物的烟释放速率从 s左右开始急剧增大,172 s左右趋于0,烟释放速率的值出现在106 s左右,约为11410 8 L/ s;PTFE芳纶交织物的烟释放速率从25 s左右开始急剧增大,175 s左右趋于0,烟释放速率的值出现在30 s左右,约为31306 6 L/s。说明PTFE织物具有更好的抑烟效果。
结论
(1)PTFE织物和PTFE芳纶交织物的点燃时间分别为60 s和24 s,热释放速率峰值分别为912762 kW/m2和651524 kW/m2,有效燃烧热分别为51059 4 mJ/kg和91937 6 mJ/kg;PTFE芳纶交织物的总释放热平均速率远远大于PTFE织物,且PTFE芳纶交织物的总释放热远远大于PT2 FE织物。因此,PTFE织物具有更好的阻燃效果。
(2)PTFE织物的质量损失速率峰值大于PT2 FE芳纶交织物的质量损失速率峰值,且PTFE织物的质量损失速率曲线相对较平缓,PTFE织物的火灾危险性明显较PTFE芳纶交织物低。
(3)PTFE织物的烟释放速率的值约为1.410 8 L/s,PTFE芳纶交织物的烟释放速率约为3.306 6 L/s,PTFE织物较PTFE芳纶交织物具有更好的抑烟效果。
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