Έχετε αναρωτηθεί ποτέ πώς οι κατασκευαστές γνωρίζουν αν ένα συγκεκριμένο υλικό (όπως το ύφασμα) είναι πιθανό να πιάσει φωτιά; Αυτό οφείλεται στις μεθόδους δοκιμής αναφλεξιμότητας. Όπως γνωρίζετε, διαφορετικά υλικά πιάνουν φωτιά με διαφορετικούς ρυθμούς. Ορισμένα πιάνουν φωτιά και καίγονται γρήγορα για λίγα δευτερόλεπτα. Από την άλλη πλευρά, ορισμένα υλικά ή υφάσματα δεν καίγονται τόσο γρήγορα.
Η δοκιμή αναφλεξιμότητας μας βοηθά να αξιολογήσουμε τη συμπεριφορά αυτών των υλικών και να καθορίσουμε αν είναι ασφαλή για τον άνθρωπο. Η δοκιμή αναφλεξιμότητας χρησιμοποιείται ευρέως στην κλωστοϋφαντουργία. Να θυμάστε ότι αυτές οι δοκιμές είναι απαραίτητες για τη διασφάλιση της ασφάλειας του υφάσματος ή του υφάσματος που χρησιμοποιούμε. Σε αυτό το άρθρο, θα συζητήσω τις δοκιμές αναφλεξιμότητας και τις βασικές μεθόδους τους.
Τι είναι η δοκιμή αναφλεξιμότητας;
Η δοκιμή αναφλεξιμότητας είναι ένα επιστημονικό πείραμα ή μια διαδικασία δοκιμής που διεξάγεται υπό ελεγχόμενες συνθήκες. Οι δοκιμές αυτές βοηθούν στον προσδιορισμό του πόσο εύκολα ένα υλικό (οτιδήποτε) πιάνει φωτιά ή αναφλέγεται όταν εκτίθεται σε μια πηγή θερμότητας. Αποκαλύπτει επίσης τη συνολική συμπεριφορά του υλικού κατά την καύση.
Είναι ενδιαφέρον ότι η δοκιμή αναφλεξιμότητας δεν περιορίζεται σε κάποιο συγκεκριμένο αντικείμενο ή κλάδο. Αντίθετα, μπορείτε να τη χρησιμοποιήσετε για να ελέγξετε την ανάφλεξη της φωτιάς σε ένα ευρύ φάσμα υλικών. Αυτά μπορεί να περιλαμβάνουν πλαστικά, ξύλο, αφρό και άλλα. Να θυμάστε ότι αυτά τα υλικά χρησιμοποιούνται στην καθημερινή μας ζωή. Οι κατασκευαστές μελετούν τη συμπεριφορά τους ως προς την αναφλεξιμότητά τους και τα χρησιμοποιούν ανάλογα.
Τους βοηθά να αναπτύξουν ασφαλέστερα προϊόντα για τον άνθρωπο. Φανταστείτε έναν τύπο υφάσματος που πιάνει φωτιά ή αναφλέγεται γρήγορα. Επιπλέον, η καύση του δημιουργεί μεγαλύτερο μήκος κάρβουνου ή προκαλεί το λιώσιμό του. Όλοι αυτοί οι παράγοντες μπορούν να θέσουν σοβαρούς κινδύνους για την ασφάλεια των ανθρώπων που φορούν αυτό το ύφασμα. Σωστά; Σε αυτό το σημείο έρχεται να βοηθήσει η δοκιμή ευφλεκτότητας.
Η δοκιμή αυτή βοηθά τους κατασκευαστές να ελέγχουν τις ιδιότητες (αναφλεξιμότητα) των υφασμάτων. Εάν τα υφάσματα είναι λιγότερο ασφαλή, δεν χρησιμοποιούνται στον τομέα της κλωστοϋφαντουργίας και το αντίστροφο. Αξίζει να σημειωθεί ότι οι δοκιμές αναφλεξιμότητας δεν ελέγχουν μόνο πόσο γρήγορα πιάνει φωτιά ένα υλικό. Στην πραγματικότητα, πρόκειται για μια πιο λεπτομερή δοκιμή και προσφέρει εκτεταμένη εικόνα της αναφλεξιμότητας συγκεκριμένων υλικών.
Αυτές οι γνώσεις περιλαμβάνουν:
- Πόσο γρήγορα πιάνει φωτιά ένα υλικό
- Πόσο διαρκεί η καύση του υλικού όταν απομακρυνθεί η πηγή θερμότητας;
- Πόσο μακριά επηρεάζεται το υλικό κατά την καύση (απόσταση άνθρακα)
Να θυμάστε ότι η δοκιμή αναφλεξιμότητας δείχνει επίσης τον τρόπο με τον οποίο ένα υλικό καίγεται. Όλες αυτές οι πληροφορίες είναι κρίσιμες και παίζουν καθοριστικό ρόλο στην ανθρώπινη ασφάλεια. Αυτή η μέθοδος δοκιμής διαχωρίζει επίσης τα ασφαλή υλικά από τα μη ασφαλή. Θεωρώ ότι αυτή η δοκιμή είναι ζωτικής σημασίας για τους πελάτες, τους κατασκευαστές και τη συνολική ποιότητα του προϊόντος (υφάσματα).
Κοινές μέθοδοι δοκιμής ευφλεκτότητας
Όπως είπα προηγουμένως, χρησιμοποιούνται διαφορετικές δοκιμές αναφλεξιμότητας. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε αυτές τις μεθόδους δοκιμής ανάλογα με το υλικό που δοκιμάζετε. Κάθε μία από αυτές τις δοκιμές αναφλεξιμότητας είναι εξίσου σημαντική. Στην ενότητα που ακολουθεί, θα συζητήσω καθεμία από αυτές τις μεθόδους δοκιμής αναφλεξιμότητας.
1- Δοκιμή κατακόρυφης καύσης/φλόγας (ASTM D6413)
Η δοκιμή κάθετης καύσης είναι μία από τις πιο δημοφιλείς μεθόδους. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε αυτό το μέθοδος δοκιμής για να ελέγξετε τη συμπεριφορά διαφορετικών υφασμάτων, π.χ. κουρτίνες, ρούχα ή ταπετσαρίες. Σε αυτή τη δοκιμή, λαμβάνεται ένα κομμάτι υλικού (ύφασμα). Στη συνέχεια κρεμιέται σε σφιγκτήρα σε όρθια θέση. Με απλά λόγια, αυτό το δείγμα υφάσματος παραμένει κρεμασμένο.
Στη συνέχεια, μια πηγή θερμότητας οδηγείται στην κάτω πλευρά και μια φλόγα εφαρμόζεται στο υλικό. Το υλικό θα πάρει φωτιά μόλις εφαρμοστεί η φλόγα. Στη συνέχεια, ο χειριστής αναλύει προσεκτικά πόσο γρήγορα έπιασε φωτιά το υλικό και πόσο καιρό συνέχισε να καίγεται. Ο χειριστής θα αναλύσει επίσης τον χρόνο κατά τον οποίο σταμάτησε η περαιτέρω καύση του υλικού.
Τα υλικά που αργούν να πιάσουν φωτιά και σταματούν γρήγορα να καίγονται είναι ασφαλέστερα. Να θυμάστε ότι ο χρόνος πυράκτωσης και το μήκος του κάρβουνου είναι επίσης κρίσιμοι παράγοντες. Ο χρόνος πυράκτωσης είναι η διάρκεια για την οποία το υλικό συνεχίζει να πυρακτώνεται μετά την απομάκρυνση της φλόγας. Το μήκος κάρβουνου υποδεικνύει την περιοχή του δείγματος που κάηκε κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας δοκιμής. Κάθε μία από αυτές τις παραμέτρους αναλύεται πριν από την τελική ετυμηγορία.
2- Δοκιμή οριζόντιας καύσης
Η δοκιμή οριζόντιας φλόγας επικεντρώνεται κυρίως σε δύο τύπους υλικών: πλαστικά και υφάσματα. Η συνολική εργασία της δοκιμής οριζόντιας καύσης είναι παρόμοια με εκείνη της δοκιμής κάθετης καύσης, εκτός από τη θέση του τεμαχίου. Σε αυτή τη δοκιμή οριζόντιας φλόγας, το δείγμα (δοκίμιο) τοποθετείται οριζόντια αντί να διατηρείται σε όρθια θέση.
Στη συνέχεια, ο χειριστής πλησιάζει την πηγή θερμότητας και αναφλέγει το υλικό. Όλα τα άλλα βήματα και η διαδικασία ανάλυσης είναι παρόμοια τόσο στις δοκιμές με οριζόντια όσο και στις δοκιμές με κάθετη φλόγα. Να θυμάστε ότι αυτή η δοκιμή είναι ιδανική για τα εξαρτήματα ή τα προϊόντα που βρίσκονται οριζόντια κατά τη χρήση τους. Παραδείγματα τέτοιων εξαρτημάτων είναι τα ταμπλό αυτοκινήτων, τα χαλιά σπιτιού κ.ο.κ.
3- Δοκιμή πρόσκρουσης φλόγας (ASTM F1358)
Αυτή η μέθοδος δοκιμής αναφλεξιμότητας καθορίζει εάν ένα συγκεκριμένο υλικό είναι πυρίμαχο. Υπάρχουν πολλά προϊόντα στην καθημερινή μας ζωή για τα οποία η αντοχή στη θερμότητα ή στη φωτιά είναι ζωτικής σημασίας. Για παράδειγμα, οι στολές πυροσβεστών πρέπει να είναι πυρίμαχες. Σωστά; Όλα αυτά τα προϊόντα δοκιμάζονται με τη δοκιμή πρόσκρουσης φλόγας.
Ο χειριστής χρησιμοποιεί την πηγή θερμότητας και προσκρούει (εφαρμόζει απευθείας τη φλόγα) στο δείγμα του υφάσματος. Στη συνέχεια, γίνεται ανάλυση για να διαπιστωθεί αν το υλικό πήρε φωτιά. Εάν έπιασε φωτιά, το υλικό σταμάτησε να καίγεται όταν απομακρύνθηκε η πηγή θερμότητας. Εάν το υλικό πιάσει γρήγορα φωτιά, θεωρείται μη ασφαλές. Να θυμάστε ότι αυτή η δοκιμή είναι αυστηρή, επειδή αξιολογεί την αντοχή του προϊόντος στη θερμότητα.
4- Μέθοδος δοκιμής θερμικής αντίστασης συναγωγής (ISO 17493)
Αυτή η δοκιμή αναφλεξιμότητας δεν ελέγχει αν το υλικό παίρνει φωτιά όταν φέρεται στη φλόγα. Αντίθετα, εκθέτει το δείγμα σε θερμό αέρα αντί για φλόγα. Κατά τη διάρκεια αυτής της έκθεσης, ο χειριστής παρατηρεί εάν το υλικό (υφάσματα) καίγεται λόγω της συνεχούς έκθεσης σε θερμό αέρα. Να θυμάστε ότι αυτή η δοκιμή γίνεται είτε σε κλίβανο θερμού αέρα είτε σε θάλαμος ευφλεκτότητας.
Ο πρωταρχικός σκοπός είναι να ελεγχθεί πόσο συρρικνώνεται το υλικό λόγω του θερμού αέρα. Τα υλικά που συρρικνώνονται περισσότερο και χάνουν την ακεραιότητά τους θεωρούνται χαμηλής ποιότητας και ανασφαλή. Αυτή η μέθοδος δοκιμής βοηθά τους κατασκευαστές να αποκτήσουν υλικά που είναι ανθεκτικά στον θερμό αέρα. Τα υφάσματα που περνούν αυτή τη δοκιμή μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την κατασκευή στολών για εργαζόμενους που εργάζονται σε περιβάλλοντα υψηλής θερμοκρασίας.
5- Δοκιμή γωνίας 45 μοιρών
Αυτή η δοκιμή αναφλεξιμότητας βασίζεται στη θέση του δείγματος κατά τη διάρκεια της δοκιμής. Σε αυτή τη δοκιμή, το δείγμα είναι κρεμασμένο αλλά όχι κάθετα ή οριζόντια. Έχει κλίση 45 μοιρών και παραμένει κρεμασμένο διαγώνια. Αυτή η θέση επιτρέπει στο ύφασμα να κινείται ελαφρώς, γεγονός που μπορεί να επηρεάσει τον τρόπο με τον οποίο καίγεται.
Να θυμάστε ότι ορισμένα υφάσματα παραμένουν κρεμασμένα σε διαφορετικές γωνίες κατά τη διάρκεια της πραγματικής χρήσης. Η δοκιμή αυτή αφορά τη συμπεριφορά των εν λόγω υλικών ή υφασμάτων ως προς την αναφλεξιμότητα. Στη συνέχεια, ο χειριστής παρέχει μια πηγή φλόγας στο διαγώνια τοποθετημένο υλικό ή ύφασμα. Μετά τη δοκιμή, το δείγμα αναλύεται για να προσδιοριστεί πόσο γρήγορα αναφλέγεται και πόσο καιρό καίγεται.
6- Δοκιμή περιοριστικού δείκτη οξυγόνου (LOI) (ASTM D2863)
Η δοκιμή αυτή μετρά την ελάχιστη συγκέντρωση οξυγόνου που απαιτείται για να πιάσει φωτιά ένα υλικό. Όπως γνωρίζετε, το οξυγόνο βοηθά την καύση. Σωστά; Ωστόσο, διαφορετικά υλικά έχουν διαφορετικό LOI, το οποίο καθορίζει την ευκολία καύσης τους. Μπορείτε να δοκιμάσετε όλους τους τύπους υλικών χρησιμοποιώντας αυτή τη μέθοδο δοκιμής. Σε αυτή τη μέθοδο, το υλικό διατηρείται σε ένα θάλαμο με χαμηλό ποσοστό οξυγόνου.
Στη συνέχεια, ο χειριστής ελέγχει εάν το υλικό παίρνει φωτιά σε αυτό το συγκεκριμένο επίπεδο οξυγόνου. Εάν όχι, τότε η συγκέντρωση οξυγόνου αυξάνεται περαιτέρω. Αυτή η μέθοδος δοκιμής βοηθά τους κατασκευαστές να γνωρίζουν το ελάχιστο οξυγόνο που απαιτείται από ένα υλικό για να καεί. Στην ατμόσφαιρά μας, η συγκέντρωση οξυγόνου είναι περίπου 21%. Σωστά; Τα υλικά με LOI μικρότερο από 21% θα καούν γρήγορα στον ανοιχτό αέρα και το αντίστροφο.
7- Δοκιμή πίνακα ακτινοβολίας & δοκιμή καλωδίων πυράκτωσης
Η δοκιμή ακτινοβολούμενου πάνελ χρησιμοποιεί ένα θερμαντικό στοιχείο για τη δοκιμή του δείγματος. Σε αυτή τη δοκιμή, το θερμαντικό στοιχείο (πάνελ) τοποθετείται κοντά στο υλικό σε ελεγχόμενο περιβάλλον. Αυτό το πάνελ παρέχει θερμότητα στο υλικό και παρακολουθεί εάν αυτό παίρνει φωτιά από τη συνεχή έκθεση στη θερμότητα. Να θυμάστε ότι το υλικό δεν έρχεται σε άμεση επαφή με το πάνελ.
Αντίθετα, παραμένει μια απόσταση μεταξύ του πίνακα θέρμανσης και του υπό δοκιμή υλικού. Αυτή η δοκιμή χρησιμοποιείται συχνότερα για την αξιολόγηση της κάλυψης διαφόρων προϊόντων. Από την άλλη πλευρά, οι δοκιμές καλωδίων πυράκτωσης χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία ηλεκτρονικών ειδών. Ελέγχεται αν το υλικό αναφλέγεται κατά την επαφή με ένα καυτό καλώδιο. Εάν το υλικό πιάσει φωτιά όταν έρθει σε επαφή με ένα καυτό καλώδιο, θεωρείται λιγότερο ασφαλές και το αντίστροφο.
Συμπέρασμα
Μετά τη δοκιμή αναφλεξιμότητας, κάθε υλικό ταξινομείται. Έχετε παρατηρήσει ποτέ προϊόντα που φέρουν την ένδειξη "άφλεκτο" ή "επιβραδυντικό φωτιάς"; Αυτά τα προϊόντα δοκιμάζονται με τη μέθοδο δοκιμής αναφλεξιμότητας και λαμβάνουν αυτές τις διαβαθμίσεις. Θυμηθείτε, όλες οι δοκιμές που ανέφερα παραπάνω χρησιμοποιούνται σε ελεγχόμενα περιβάλλοντα.
Σκοπός τους είναι να δώσουν μια εικόνα της ευφλεκτότητας των διαφόρων υλικών. Ως αποτέλεσμα, οι κατασκευαστές χρησιμοποιούν τα κατάλληλα υλικά για να κατασκευάζουν προϊόντα που είναι ασφαλή στη χρήση. Χωρίς δοκιμές αναφλεξιμότητας, οι κατασκευαστές δεν θα γνωρίζουν τις ιδιότητες των υλικών τους. Ως αποτέλεσμα, θα υπήρχε αβεβαιότητα σχετικά με το αν το υλικό (υφάσματα) είναι ασφαλές για χρήση σε συνθήκες υψηλής θερμοκρασίας.