材料產煙毒性試驗檢測

現代社會中基礎設施越發完善，隨著工程建設領域新技術及新產品的不斷應用，各種新型材料被應用到實際工程建設中。由于很多材料為可燃材料，或者材料本身耐火或阻燃性能不足，帶來益處的同時，也在一定程度上增加了火災的風險。

 

如眾人所知，很多材料含有有機物，一旦發生火災，燃燒時會產生大量有毒有害煙氣，阻礙人員安全疏散和消防部門的滅火救援行動，造成巨大的人員傷亡和財產損失。為了從根本上保證材料在此方面的安全性能，有必要對其進行產煙毒性試驗，以對其產煙毒性作出科學評判和分析。

 

產煙毒性試驗

同一種材料受熱分解時，達到最大產煙濃度且無火焰燃燒時釋放的煙氣毒性最大。以實驗動物出現喪失逃離能力或死亡等生理反應所需的煙氣濃度作為判定材料產煙毒性危險級別的依據。按級別規定的材料產煙濃度進行染毒試驗，判定材料產煙毒性危險級別的試驗叫做材料產煙毒性試驗。

 

 

檢測對象

1、各類建材

GB 8624-2012《建筑材料及制品燃燒性能分級》中將煙氣毒性等級作為建筑材料及制品燃燒性能等級的附加信息。分級判據見下表：

 

煙氣毒性等級和分級判據

煙氣毒性等級	試驗方法	分級判據
t0	GB/T 20285	達到準安全一級ZA1
t1		達到準安全三級ZA3
t2		未達到準安全三級ZA3

 

2、電纜及光纜

GB 31247-20014《電纜及光纜燃燒性能分級》中將煙氣毒性等級作為電纜及光纜的燃燒性能等級附加信息。分級判據見下表：

 

煙氣毒性等級及分級判據

等級	試驗方法	分級判據
t0	GB/T 20285	達到ZA2
t1		達到ZA3
t2		未達到t1級

 

3、隧道防火涂料

GB 28375-2012《混凝土結構防火涂料》中規定了隧道防火涂料和防火堤防火涂料產煙毒性均需達到ZA1級。

 

JT/T 1308-2020《公路工程 隧道防火涂料》中規定Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型隧道防火涂料產煙毒性等級均不低于ZA1級。

 

 

危險級別劃分

GB/T 20285-2006《材料產煙毒性危險分級》將材料產煙毒性危險分為3 級：安全級（AQ級）、準安全級（ZA級）和危險級（WX級）；其中，AQ級又分為AQ1級和AQ2級，ZA級又分為ZA1級、ZA2和ZA3級。

 

不同級別材料的產煙濃度指標見下表：

級別	安全級（AQ）		準安全級（ZA）			危險級（WX）
	AQ1	AQ2	ZA1	ZA2	ZA3
濃度/（mg/L）	≥100	≥50.0	≥25.0	≥12.4	≥6.15	＜6.15
要求	麻醉性	實驗小鼠30min染毒期內無死亡（包括染毒后1h內）
	刺激性	實驗小鼠在染毒后3天內平均體重恢復

 

試驗方法

1、選定加熱溫度。在正式試驗前，應根據不同的材料來進行加熱度的確定，使該材料在此溫度下能夠充分產煙而無火焰燃燒。調整加熱溫度進行預試驗，使試樣達到充分產煙率。

 

2、實驗小鼠是符合GB 14922.1和GB 14922.2的清潔級實驗小鼠，從取得實驗動物生產單位許可證的單位獲得。實驗小鼠在開始試驗前5天進行環境適應性喂養，試驗前2天體重應有增加，試驗時周齡為(5～8)周，體重應為(21±3)g。每個試驗組實驗小鼠為8或10只，雌雄各半，隨機編組。

 

 

3、調節環形爐溫度到預期溫度并穩定。在試驗前5 min，將實驗小鼠按編號稱量裝籠、安放到染毒箱的支架上，蓋合染毒箱蓋。將試樣放入石英舟，啟動環形爐以10mm/min的速度運行，對試件進行掃描加熱。讓煙氣和稀釋氣混合后進入染毒箱。

 

4、試驗進行30 min，在此過程中觀察和記錄實驗小鼠的行為變化。

 

5、30min試驗結束時，直接排放掉剩余煙氣，迅速打開染毒箱蓋取出實驗小鼠。停止加熱試樣，取出試樣殘余物，冷卻、稱量，并計算材料產煙率。

 

6、染毒剛結束及染毒后1h內觀察小鼠行動的變化情況并記錄。染毒后3天內，觀察小鼠各種癥狀的變化情況，每天稱重及記錄各種現象及死亡等情況。

 

煙氣毒性傷害性質確定

1、實驗小鼠出現下列癥狀和特征時的煙氣毒性判定為“麻醉”：

在染毒期中，小鼠有昏迷、驚跳、痙攣、失去平衡、仰臥、欲跑不能等癥狀出現；小鼠運動圖譜顯示：在染毒期中小鼠有較長時間停止運動或在某一時刻后不再運動的喪失逃離能力的特征圖譜；在足夠高的煙氣濃度試驗中，小鼠將會在30min染毒期或其后1h內死；染毒未死亡小鼠能在半天內恢復行動和進食，體重無明顯下降，1至3天內可見體重增加。

 

2、實驗小鼠出現下列癥狀和特征時的煙氣毒性判定為“刺激”：

在染毒期中，小鼠感煙跑動，尋求躲避，有明顯的眼部和呼吸行為異常，口鼻黏液膜增多。輕度刺激表現為閉目、流淚、呼吸加快；中度和重度刺激表現為眼角膜變白、腫脹，甚至視力喪失，氣緊促和咳嗽；小鼠運動圖譜顯示小鼠幾乎一直跑動；小鼠染毒后行動遲緩，虛弱厭食，視刺激傷害的程度，小鼠平均體重在3天內可能恢復，可能下降或出現死亡現象。