阻燃防护服测试标准的比较分析.doc

阻燃防护服测试标准的比较分析前言阻燃防护服指在接触火焰及炽热物体后，在一定时间内能阻止本身被点燃、有焰燃烧和阴燃的防护服。阻燃防护服是重要的个体防护装备，已广泛应用于石油、化工、冶金、造船、消防、国防以及有明火、散发火花、熔融金属和有易燃物质的场所，需求量极大，且在今后5年内亦将持续攀升。英国Textiles Intelligence公司引文指出，消费者对多功能防护服兴趣的提高以及各国立法的日益严格，将促使阻燃纤维及其织物的需求增长。随着消费者对多功能防护服兴趣的提高以及各国立法的日益严格，将促使阻燃纤维及其织物的需求增长。预计美国阻燃成衣的市场规模将突破1844亿美元，2012年可达2659亿美元；在欧洲，阻燃防护服的市场规模估计超过3亿欧元，在2012年达到382亿欧元。在阻燃防护服市场不断扩大的同时，需要相应的技术法规对其阻燃性能进行评价。目前，一些先进的国家和地区，如美国、欧盟专门针对防护服阻燃方面制定了多项标准，另外国内在此领域开始了积极研究。这里分别对上述国家的防护服阻燃测试标准的适用范围、测试方法、评判要求等进行比较和分析。1美国防护服阻燃测试标准美国国家防火协会（National Fire Protection Association）制定了一系列不同类型防护服性能的测试标准，涉及阻燃防护服技术性能的标准有NFPA 19712007、NFPA 19752009、NFPA 19762000、NFPA 1977和NFPA 2112。其中NFPA 1976已并人NFPA 1971，NFPA 1975和NFPA 1977规定的阻燃测试采用的是非接触火焰式的测试方法，故本节主要比较NPFA 1971和NFPA 2112。1.1 NPFA 1971消防和类似消防用全套装束测试标准NFPA 1971规定了消防和类似消防用全套装束（包括服装、鞋靴、头盔和手套等）的测试程序。服装阻燃测试采用ASTM D 64132008标准规定的垂直燃烧法，测试示意图见图1。材料经测试后必须满足以下要求：(1)平均炭化长度不能超过100。(2)平均续燃时间不能超过2s。(3)试样点燃后不能有融滴。对于多层材料，每一层都需要单独测试并通过以上要求。1.2 NFPA 2112工业用阻燃防护服标准此标准所采用的阻燃测试方法和性能要求同NFPA 1971。从以上两个标准可以看出，美国实验室内常用的阻燃测试方法基本上采用垂直燃烧法。事实上，除了上述标准外，美国还制定了传热性能测试、燃烧假人测试等较为完备的标准体系，并不断对现有标准进行完善，不断模拟真实燃烧环境对防护服的阻燃性能进行测试和研究，在国际上处于领先地位。 2 欧盟防护服阻燃测试标准欧盟关于防护服的阻燃测试标准主要由欧盟技术委员会（CENTC）制定，现行标准有EN ISO 11611：2007、EN ISO 11612：2008、EN ISO 14116：2008AC：2009和EN469：2006。2.1 EN ISO11611焊接及类似工艺用防护服此标准主要对焊接及类似工艺用防护服的设计、材料、安全、尺码标记和唛头等方面作了具体要求，取代了原有标准EN 470一1。相关阻燃测试按照ISO 15025：2000标准执行，其中包括表面燃烧和底部燃烧两种测试方法。根据材料的类型，可选择其中一种或两种方法进行测试。对于表面燃烧测试，材料必须满足以下要求：（1）任何检测试样经点燃后不能燃烧蔓延至织物边沿或是织物上端。（2）任何检测样经点燃后不能有破洞形成。（3）任何检测样经点燃后不能有燃烧熔滴或是熔融物坠落。（4）平均续燃时间须小于等于2s。（5）平均阴燃时间须小于等于2s。对于底部燃烧测试，材料必须满足上述除（2）规定以外的所有要求。EN ISO 11611对阻燃安全等级分为Class 1和Class2，两个级别的技术指标相同，材料必须符合上述表面和底部燃烧所规定的要求。 2.2 EN ISO 11612高温环境下操作工人防护服此标准主要针对高温环境下操作工人防护服（消防和焊接防护服除外）的总体性能、构造设计、尺寸的稳定性、火焰蔓延、耐热及融化金属性能、尺码标记和唛头作了要求，取代了原有标准EN531。阻燃测试方法按照ISO 15025标准执行，阻燃性能要求可参考本文条款21，但EN ISO 11612标准没有对安全级别进行划分。2.3 EN ISO 14116：2008防护服一隔热和防火一限制火焰蔓延的材料、组件及服装此标准对限制火焰蔓延的材料、材料组件及服装的阻燃要求作了规定，取代了原有标准EN 533。阻燃测试方法按照ISO 15025标准中的表面燃烧法执行，限制火焰蔓延的要求分为Index 1、Index 2和Index 3 这3种，详细技术指标见表1。2.4 EN 469消防人员防护服一消防防护服装的要求和试验方法此标准主要规定了在消防工作和相关活动中穿着的防护服其性能的最低要求。阻燃测试方法按照ISO 15025标准中的表面燃烧法执行，火焰蔓延等级必须满足EN 533（EN ISO 14116）标准中Index3规定的要求，具体细节可参阅本文条款2.3。从上述欧盟的4个防护服标准可以看出，阻燃测试方法都参照ISO 15025标准。其中EN ISO 11611和EN ISO 11612可根据防护面料类型的不同，选择表面燃烧和底部燃烧的一种或两种。两个标准规定阻燃要求相同，但是EN ISO 11611将防护等级分为Class1和Class2，而EN ISO 11612无等级划分。EN ISO 14116和EN 469均采用表面燃烧法。对于阻燃要求，EN ISO 14116分为Index 1、Index 2和Index 3 这3种，且对材料的阻燃要求越来越严格，EN469只规定一种要求，即达到Index3的要求。除规定的直接接触火焰的燃烧方法和要求外，欧盟标准体系还从人体对热的忍受性方面、耐热收缩性能、热传导性能、防辐射性能、接触热防护性能等方面对防护服提出控制要求，评价范围较为全面。3 中国防护服阻燃测试标准中国防护服测试标准主要有中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局和中国国家标准化管理委员会发布的关于消防服和焊接服标准GB 896512009、GB 896522009；中华人民共和国公安部发布的GA 102002、GA 140一1996；劳动和劳动安全行业标准LD 581994。3.1 GB 8965.1阻燃服此标准规定了阻燃服的技术要求，测试方法、检验规则、标志、包装和贮存，适用于在明火、熔融金属等场合下穿着的防护服。阻燃测试按照GBT 54551997垂直燃烧法执行，测试示意图参考图1，防护等级的阻燃要求见表2。3.2 GB 8965.2焊接服此标准对焊接场所使用的防护服性能作了要求。阻燃测试按照GB 5455执行，阻燃性能要求见表3。3.3 GA 10消防员灭火防护服此标准由中国国家公安部颁布，对消防灭火救援时穿着的防护服作了规定，内容有：阻燃服的整体性能、衣料和缝线的阻燃性能、衣服的机械性能、衣服的构造设计、加工制作、成品标记和包装运输、检验方法等。阻燃测试按照GB 5455执行，面料的外层、隔热层、舒适层和反光带的阻燃性能要求见表4。3.4 GA 140消防指挥服此标准对消防指挥员指挥灭火战斗时穿着的具有一定防护功能的服装作了要求。其中阻燃测试按照GB5455执行，要求如下：（1）损毁长度不大于150mm。（2）续燃时间不大于5s。（3）阴燃时间不大于25s。（4）不应有融滴现象。3.5 LD 58森林防火服此标准针对森林消防员穿着的防护服制定。阻燃测试采用GBT 5454氧指数法和GBT 5455垂直法性能指标见表5。从上述我国颁布的5个标准可以看出，阻燃测试方法都按照GBT 5455垂直法执行，LD 58森林防火服还另外采用了GBT 5454氧指数法。GB 8965的两个标准对阻燃服和焊接服性能要求分为3个防护等级，从续燃时间、阴燃时间和损毁长度3个指标看，阻燃服和防护服的A级和C级要求相同；阻燃服B级对续燃和阴燃时间的规定比焊接服B级严格。GA 10对消防灭火服的外层和隔热层的阻燃要求与GB 89651规定的阻燃服B级要求类似。GA 140对消防指挥服的要求相对于GB 89651规定的C级要求还要宽松。LD 58森林防火服在国内5个标准中的要求最为严格，此标准的3个等级对面料的要求比GB 89651中相应等级规定的要求都要高，另外还需考核面料的极限氧指数。4各地区之间标准的比较从上述分析可以看出，各国各地区之间阻燃标准存在差异。（1）美国、欧盟和中国标准体系中，各地区防护服的阻燃测试方法较为统一，美国标准体系中都采用ASTM D 6413规定的垂直燃烧法，欧盟采用IS0 15025规定的表面和底部燃烧法，中国采用GB 5455规定的垂直燃烧法。（2）美国标准体系除对单纯面料做阻燃测试外，还制定了传热性能、燃烧假人等测试方法，体系较为完备，对燃烧环境的模拟也较为真实。（3）欧盟标准体系对阻燃测试范围较为全面，除直接接触火焰测试方法外，也包含了热传导、防辐射等性能的测试和要求。（4）国内虽制定了不少标准，但主要集中在通过面料小样阻燃性能的测试来评价防护服的阻燃性能，与美国和欧盟标准体系相比还有较大的差距。5 结论美国、欧盟等发达国家和地区都建立了相对完善的阻燃防护服测试体系，而且法规的修正和更新也比较频繁，与发达地区相比我国在这方面还比较落后，标准体系内容较为单一。我国纺织行业的迅速发展和对外出口额的不断增加，阻燃防护服也成为重要的出口商品，国外防护服阻燃测试法规已经成为一种新型的技术贸易壁垒。因此，尽快修订和制定与国际防护服燃烧法规体系接轨的新标准，对于提高我国防护服的安全性，增强在国际上的竞争力具有十分重要的现实意义。参考文献：1GB 896512009防护服装阻燃防护第1部分：阻燃服s2赵永霞.阻燃纺织品的技术进步与发展J纺织导报，2009，(1)：83883NFPA 1971：2007 Standard on Protective Ensembles for Structural Fire FightingAnd Proximity Fire Fighting 534NFPA 1975：2009 Standard on StationWork Uniforms for Emergency Services s5 NFPA 1976：2000 Standard on Protective Ensemble for Proximity Fire Is63 NFPA1977：2005 Standard on Protective Clothing and Equipment for Wild land Fire Fighting s7 NFPA2112：2007 Standard on FlameResistant Garments for Protection of Industrial Personnel Against Flash Fire s8ASTM D 641308 Standard Test Method for Flame Resistance of Textiles（Vertical Test）s9 ASTM F106008 Standard Test Method for Thermal Protective Performance of Materials for Protective Clothing for Hot Surface Contact s10ASTM F230208 Standard Performance Specification for Labeling Protective Clothing as Heat and Flame ResistantS11 ASTM F 193000(2008)Standard Test Method for Evaluation of Flame Resistant Clothing for Protection Against Flash Fire Simulations Using an Instrumented Manikin s12邹振高，刘金文，卢延振美国阻燃防护服测试标准现状及发展趋势J中国个体防护装备，2007，(3)：353813EN ISO 11611：2007Protective clothing for use in welding and allied processess14EN ISO 11612：2008Protective clothing-Clothing to protect against heat and flame s15EN ISO 14116：2008AC：2009 Protective clothing-Protection against heat and flame-Limited flame spread materials，material assemblies and clothing-TechnicalCorrigendum ls16 EN 469：2006 Protective clothing for fire fighters-Requirements and test methods for pr