毛织物引燃条件的研究

 摘 要：为了研究毛织物被引燃的可能性，本文利用白炽灯泡、过负荷导线、1 500 W电炉三种引火源，将毛织物在不同厚度，与引火源不同距离以及不同接触方式三种影响因素条件下进行模拟实验，测得毛织物在不同引火源下的温度上升规律以及被引燃的情况。得出毛织物的引燃条件与引火源，毛织物自身的厚度，与引火源的距离，与引火源的接触状态之间的关系。结果表明，羊毛织物一般在20 min能被100 W，150 W灯泡引燃，碳化严重，最高温度能够达到200 ℃；2.5 mm2铜导线120 A过负荷，1 min之内引燃产生明火，90 A和60 A过负荷，6 min中之内被引燃，但没有出现明火只是碳化；1 500 W电炉子，羊毛织物放在电炉子上在1 min中左右可以直接被引燃产生明火。羊毛织物越厚， 距离引火源越近越易被引燃，白炽灯功率越大，过负荷电流越大，羊毛织物被引燃的时间越短。本文实验所得结论可为预防羊毛织物引起的火灾以及火调工作提供帮助。

关键词 毛织物； 影响因素； 引燃条件；

Study on the Ignition Condition of the Wool Fabric

Abstract: In order to study the ignition condition of the wool fabric in different conditions, the wool fabric was used to ignite in the simulated three ignition sources, which are incandescent light bulbs, overload wire and the 1 500 W electric stove. During the experiments, there are three influencing factors, including different thickness of the wool fabric, distances from the ignition source and ways of contact. From the experiment, the temperature’s rising law and the ignition of the wool fabric in different ignition sources are obtained. From these data, the wool fabric was ignited by 100 W and 150 W light bulbs in 20 minutes. It has serious carbonization and the maximum temperature can reach 200 ℃. For 2.5 mm2 overload copper wires, 120 A current wires can ignite the wool fabric to produce the fire in 1 minute, but the 90 A and 60 A current wires only can ignite in 6 minutes without flame. For 1 500 W electric stove, wool fabric on the electric stove can be ignited to produce a flame in 1 minute. The thicker wool fabric, the shorter distances from the ignition sources, the more possibility to be ignited. The higher power the incandescent lamp has, the greater overload current, the shorter ignition time. The conclusion that the experiment draw provides help for the prevention of the fire caused by wool fabric and the fire investigation.

Keywords wool fabric; influencing factors; ignition conditions;

目 录

摘 要 I
Abstract II
目 录 III

1 前言 1
1.1 本课题研究的目的和意义 1
1.2 国内外研究动态 2
1.3 本文研究的内容和意义 2
2 实验部分 3
2.1 实验材料与设备 3
2.1.1 实验材料 3
2.1.2 实验设备 3
2.2 实验过程 3
2.2.1 白炽灯引燃羊毛织物 3
2.2.2 导线过负荷引燃羊毛织物 3
2.2.3 电炉丝引燃羊毛织物 3
3 实验结果 5
3.1 白炽灯对羊毛织物的引燃情况 5
3.1.1 不同功率白炽灯对羊毛织物的引燃情况 5
3.1.2 不同厚度羊毛织物被150 W白炽灯引燃情况 6
3.1.3 不同接触状态的羊毛织物被1 00 W白炽灯引燃情况 8
3.1.4 与引火源不同距离的羊毛织物被引燃情况 10
3.2 过负荷导线对羊毛织物的引燃情况 12
3.2.1 不同过负荷电流对羊毛织物的引燃情况 12
3.2.2 不同厚度的羊毛织物被引燃情况 14
3.2.3 不同接触状态下羊毛织物被引燃的情况 15
3.2.4 与引火源不同距离时羊毛织物被引燃情况 17
3.3 电炉丝对羊毛织物的引燃情况 19
3.3.1 不同厚度羊毛织物被引燃情况 19
3.3.2 与电炉丝不同距离时羊毛织物的引燃情况 20
4 结果分析与讨论 23
4.1 不同引火源对羊毛织物引燃情况的分析 23
4.2 不同厚度羊毛织物被引燃情况的分析 24
4.3 与引火源不同距离时羊毛织物被引燃情况的分析 24
4.4 不同接触状态羊毛织物被引燃情况的分析 25
5 结论 26
参考文献 27
致 谢 29

1前言

1.1本课题研究的目的和意义
织物自古就与人类的生活息息相关，到了近现代，随着经济技术的飞速发展，室内装饰织物也在人类的居室生活中起着越来越重要的作用，不仅让人类过得更舒适，也让室内环境更美观。任何事物都有两面性，织物在给人类的居室生活带来舒适、美观的同时，也带来了潜在的火灾危险性。近年来，由纺织品引起的火灾有上升趋势。据日本的统计，1974~1978五年内发生的火灾中，住宅中室内装饰物、家具等着火的家庭火灾事故达5.8万次。五年中因不同物件引起的火灾，按发生次数多少的顺序如下：1.被子、卧具17 370次2.口袋、纸张10 414次3.合成树脂制品8 242次4.其他纺织品5 539次5.衣服4 125次6.橡胶制品2 876次7.草垫2 683次8.窗帘1 547次9.褥垫1 189次10.隔扇1 032次11.椅子、沙发798次12.壁柜、书箱622次13、日本式拉窗614次14.桌子245次15.陈设物品194次16.席子193次。以上未包括因煤气着火的统计数字。从这些统计数字可见，由于服装、被褥、卧具、窗帘等纺织品引起的火灾占家庭火灾总数的51 ﹪，如把沙发、椅子、床垫等纺织品组合件着火也包括在内，则占57.3 ﹪左右，其中着火最多的是被褥及纺织品卧具。另据2006年在英国召开的阻燃剂年会上的信息[1-4]，英国内政部火灾原因的调查统计，纺织品引发的火灾数量和死亡率均高于其它原因，主要在于常见织物厚度小，比表面积大，低强度火焰便能引燃，火焰传播速率快，而且与人体直接、紧密接触[5]。美国消费品安全委员会(CPSC)称，床上用品、装饰用织物和衣着用织物为起火的主要原因。我国新疆克拉玛依友谊宾馆的重大火灾，就是由沙发和幕布等纺织品燃烧蔓延而造成的。从上述说明可以得出下列结论：1.纺织品火灾是所有火灾事故中数量比例最多的一类，造成的伤亡人数最多2.纺织品火灾中大多数是因被褥、纺织品卧具及窗帘着火引起的3.深入了解纺织品的引燃条件是极其必要的。
在众多纺织物中，毛织物以其舒适感和质感而广泛的应用于人们的生活之中。毛织物易被引燃，引燃后蔓延速度快，产生大量的热和有毒气体，易造重大的人员伤亡和财产损失。预防和控制毛织物引发火灾是当前消防工作中重要的一环。由着火理论可知，不同引燃条件对可燃物的燃烧性能的影响是不同的[6]。在实际火场中，由于引火源的不同，加上周围环境的多样性，导致毛织物的引燃条件各不相同，引燃毛织物的可能性多种多样，对火灾原因调查造成了一定难度，同时也造成在火灾原因认定时的各种麻烦，因此研究毛织物的引燃条件，对查明火灾原因，统计火灾损失，认定火灾责任有很重要的意义。
毛织物的种类众多。羊毛织物具有独特的外观风格与优良的保暖功能，且具有手感柔软、色泽鲜艳、穿着轻盈舒适等特点，深受消费者的欢迎。随着生活水平的不断提高，人们对羊毛织物的需求越来越大。本文选用羊毛织物作为实验材料进行毛织物引燃条件的研究。
1.2国内外研究动态
目前国内外大部分学者对织物的燃烧性能进行了较多的研究，并致力与研发新型的阻燃织物。例如舒中俊研究的《室内常见装饰物热辐射引燃特性》[7]，蒋慧灵研究的《高温物体引燃能力分析》[8]，康佳研究的《常见织物的燃烧性能》[9]。不仅如此，对不同火源的引燃能力也做了大量的研究，如赵增昌研究的《白炽灯对棉质材料的引燃性能研究》[10]，卢志刚研究的《电焊熔珠对棉布和聚氨酯泡沫的引燃能力研究》[11]，吕雪丽研究的《过负荷导线引燃常见接触物的实验研究》[12]，童华伟研究的《烟头引燃棉被实验模拟研究》[13]，肖纯栋研究的《香烟头引燃不同密度的聚氨酯泡沫实验研究》[14]，鲁志宝研究的《蒸汽式电熨斗引燃实验研究》[15]。对于织物的阻燃技术，也做了一定的研究。如乔欣研究的《纺织品阻燃性能测试》[16]，张银花研究的《服装火灾特性试验》[17]。虽然目前对织物的燃烧性，不同引火源的引燃可能性有了一定的研究，但是对于具体某一种织物的引燃条件的分析研究还有所欠缺。
1.3 本文研究的内容和意义
本文通过对羊毛织物引火条件的模拟实验得到在不同的引火源不同的环境条件下羊毛织物的温度变化，观察羊毛织物的引燃情况，总结其规律性，为预防羊毛织物引起的火灾以及火调工作提供帮助。另外，当羊毛织物出现碳化且温度达到150 ℃，就视其为引燃。