0 引言
在現代建筑工程中大量應用的木地板 ,一般都在表面刷上一層漆 ,起到美觀、防潮、增加表面耐摩強度 ,甚至阻燃的作用。但是漆與木材是兩種截然不同的材料 ,在受到外部熱輻射時 ,它們的熱解成分、熱解速度都不相同 ,因此它們的點燃性、熱釋放速率等燃燒性能存在較大的差異 ,這也帶來了有表面漆的木地板與無表面漆木地板的燃燒特性之間的差異。
圖 1是柞木無漆和帶漆地板在輻射能量為 30ｋＷ/ｍ2 時水平燃燒的熱釋放速率曲線。從圖中可以看出帶漆地板比無漆地板的點燃時間縮短約 1 / 4,帶漆木地板熱釋放速率的第一個峰值比無漆木地板大 6 0ｋＷ/ｍ2 左右。由于漆只存在于木地板的表面 ,僅在點燃的初期參與燃燒 ,所以漆對木地板燃燒時的影響主要體現在木地板的點燃性、點燃初期的熱釋放速率和煙氣的生成等方面。
為進一步研究漆的影響 ,我們使用錐形量熱計對不同輻射能量條件下幾種帶有表面漆和不帶表面漆的木地板的熱釋放特性進行了實驗研究 ,以評價漆在木地板火災初期所起到的作用 ,例如 ,表面漆是否具有阻燃性 ,對燃燒初期熱釋放速率的影響等1 材料燃燒特性的錐形量熱計研究方法從人們開始研究材料的燃燒特性以來 ,如何準確地測量材料燃燒時釋放的熱量一直是一個難題 ,先后出現了三大類方法 :熱量換算方法 ,絕熱箱方法和耗氧量方法[1 ]。現在一般都采用耗氧量方法 ,美國ＮＢＳ的Ｖ .Ｂａｒｂｒａｕｓｋａｓ,Ｗ .Ｊ.Ｐａｒｋｅｒ和Ｄ Ｅ Ｓｗａｎｓｏｎ在八十年代初設計出現在被廣泛使用的錐形量熱計[2 ](圖 2 )。
目前 ,美國ＡＳＴＭＥ1 354標準、ＩＳＯ 56 6 0標準以及其他發達國家的一些標準都把錐形量熱計法確定為進行材料燃燒性能測試的標準實驗方法。與傳統的實驗方法相比 ,錐形量熱計具有以下優點 :
(1 )所得的實驗結果與大型 1∶1實驗結果具有良好的相關性 ;
(2 )在同一次實驗中 ,可以獲得材料燃燒性能的多種不同的參數 ;
(3)實驗結果定量化 ,便于比較和分析。
圖 2 錐形量熱計結構簡圖
錐形量熱計采用耗氧量原理測量材料的熱釋放速率 ,所謂耗氧量原理就是 :材料燃燒時消耗每一單位的氧氣所釋放的熱量基本上是相同的。Ｈｕｇｇｅｔｔ在 1 980年發表文章[1 ],指出建筑業和商業中普遍使用的大多數塑料和其他固體材料都遵循這個規律 ,并測出這個值為 1 3 1ＭＪ/ｋｇ± 5%。在實驗中將所有燃燒產生的煙氣都收集起來并在排氣管中經過充分混合后 ,精確地測出其質量流量和組分 ,至少要將Ｏ2 的濃度測出來 ,那么通過計算可得到燃燒過程中消耗的氧氣質量 ,運用氧消耗原理 ,即可得出材料燃燒過程中的熱釋放速率
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