0 引言
在现代建筑工程中大量应用的木地板 ,一般都在表面刷上一层漆 ,起到美观、防潮、增加表面耐摩强度 ,甚至阻燃的作用。但是漆与木材是两种截然不同的材料 ,在受到外部热辐射时 ,它们的热解成分、热解速度都不相同 ,因此它们的点燃性、热释放速率等燃烧性能存在较大的差异 ,这也带来了有表面漆的木地板与无表面漆木地板的燃烧特性之间的差异。
图 1是柞木无漆和带漆地板在辐射能量为 30ｋＷ/ｍ2 时水平燃烧的热释放速率曲线。从图中可以看出带漆地板比无漆地板的点燃时间缩短约 1 / 4,带漆木地板热释放速率的第一个峰值比无漆木地板大 6 0ｋＷ/ｍ2 左右。由于漆只存在于木地板的表面 ,仅在点燃的初期参与燃烧 ,所以漆对木地板燃烧时的影响主要体现在木地板的点燃性、点燃初期的热释放速率和烟气的生成等方面。
为进一步研究漆的影响 ,我们使用锥形量热计对不同辐射能量条件下几种带有表面漆和不带表面漆的木地板的热释放特性进行了实验研究 ,以评价漆在木地板火灾初期所起到的作用 ,例如 ,表面漆是否具有阻燃性 ,对燃烧初期热释放速率的影响等1 材料燃烧特性的锥形量热计研究方法从人们开始研究材料的燃烧特性以来 ,如何准确地测量材料燃烧时释放的热量一直是一个难题 ,先后出现了三大类方法 :热量换算方法 ,绝热箱方法和耗氧量方法[1 ]。现在一般都采用耗氧量方法 ,美国ＮＢＳ的Ｖ .Ｂａｒｂｒａｕｓｋａｓ,Ｗ .Ｊ.Ｐａｒｋｅｒ和Ｄ Ｅ Ｓｗａｎｓｏｎ在八十年代初设计出现在被广泛使用的锥形量热计[2 ](图 2 )。
目前 ,美国ＡＳＴＭＥ1 354标准、ＩＳＯ 56 6 0标准以及其他发达国家的一些标准都把锥形量热计法确定为进行材料燃烧性能测试的标准实验方法。与传统的实验方法相比 ,锥形量热计具有以下优点 :
(1 )所得的实验结果与大型 1∶1实验结果具有良好的相关性 ;
(2 )在同一次实验中 ,可以获得材料燃烧性能的多种不同的参数 ;
(3)实验结果定量化 ,便于比较和分析。
图 2 锥形量热计结构简图
锥形量热计采用耗氧量原理测量材料的热释放速率 ,所谓耗氧量原理就是 :材料燃烧时消耗每一单位的氧气所释放的热量基本上是相同的。Ｈｕｇｇｅｔｔ在 1 980年发表文章[1 ],指出建筑业和商业中普遍使用的大多数塑料和其他固体材料都遵循这个规律 ,并测出这个值为 1 3 1ＭＪ/ｋｇ± 5%。在实验中将所有燃烧产生的烟气都收集起来并在排气管中经过充分混合后 ,精确地测出其质量流量和组分 ,至少要将Ｏ2 的浓度测出来 ,那么通过计算可得到燃烧过程中消耗的氧气质量 ,运用氧消耗原理 ,即可得出材料燃烧过程中的热释放速率
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