材料产烟毒性试验检测

现代社会中基础设施越发完善，随着工程建设领域新技术及新产品的不断应用，各种新型材料被应用到实际工程建设中。由于很多材料为可燃材料，或者材料本身耐火或阻燃性能不足，带来益处的同时，也在一定程度上增加了火灾的风险。

 

如众人所知，很多材料含有有机物，一旦发生火灾，燃烧时会产生大量有毒有害烟气，阻碍人员安全疏散和消防部门的灭火救援行动，造成巨大的人员伤亡和财产损失。为了从根本上保证材料在此方面的安全性能，有必要对其进行产烟毒性试验，以对其产烟毒性作出科学评判和分析。

 

产烟毒性试验

同一种材料受热分解时，达到最大产烟浓度且无火焰燃烧时释放的烟气毒性最大。以实验动物出现丧失逃离能力或死亡等生理反应所需的烟气浓度作为判定材料产烟毒性危险级别的依据。按级别规定的材料产烟浓度进行染毒试验，判定材料产烟毒性危险级别的试验叫做材料产烟毒性试验。

 

 

检测对象

1、各类建材

GB 8624-2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》中将烟气毒性等级作为建筑材料及制品燃烧性能等级的附加信息。分级判据见下表：

 

烟气毒性等级和分级判据

烟气毒性等级	试验方法	分级判据
t0	GB/T 20285	达到准安全一级ZA1
t1		达到准安全三级ZA3
t2		未达到准安全三级ZA3

 

2、电缆及光缆

GB 31247-20014《电缆及光缆燃烧性能分级》中将烟气毒性等级作为电缆及光缆的燃烧性能等级附加信息。分级判据见下表：

 

烟气毒性等级及分级判据

等级	试验方法	分级判据
t0	GB/T 20285	达到ZA2
t1		达到ZA3
t2		未达到t1级

 

3、隧道防火涂料

GB 28375-2012《混凝土结构防火涂料》中规定了隧道防火涂料和防火堤防火涂料产烟毒性均需达到ZA1级。

 

JT/T 1308-2020《公路工程 隧道防火涂料》中规定Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型隧道防火涂料产烟毒性等级均不低于ZA1级。

 

 

危险级别划分

GB/T 20285-2006《材料产烟毒性危险分级》将材料产烟毒性危险分为3 级：安全级（AQ级）、准安全级（ZA级）和危险级（WX级）；其中，AQ级又分为AQ1级和AQ2级，ZA级又分为ZA1级、ZA2和ZA3级。

 

不同级别材料的产烟浓度指标见下表：

级别	安全级（AQ）		准安全级（ZA）			危险级（WX）
	AQ1	AQ2	ZA1	ZA2	ZA3
浓度/（mg/L）	≥100	≥50.0	≥25.0	≥12.4	≥6.15	＜6.15
要求	麻醉性	实验小鼠30min染毒期内无死亡（包括染毒后1h内）
	刺激性	实验小鼠在染毒后3天内平均体重恢复

 

试验方法

1、选定加热温度。在正式试验前，应根据不同的材料来进行加热度的确定，使该材料在此温度下能够充分产烟而无火焰燃烧。调整加热温度进行预试验，使试样达到充分产烟率。

 

2、实验小鼠是符合GB 14922.1和GB 14922.2的清洁级实验小鼠，从取得实验动物生产单位许可证的单位获得。实验小鼠在开始试验前5天进行环境适应性喂养，试验前2天体重应有增加，试验时周龄为(5～8)周，体重应为(21±3)g。每个试验组实验小鼠为8或10只，雌雄各半，随机编组。

 

 

3、调节环形炉温度到预期温度并稳定。在试验前5 min，将实验小鼠按编号称量装笼、安放到染毒箱的支架上，盖合染毒箱盖。将试样放入石英舟，启动环形炉以10mm/min的速度运行，对试件进行扫描加热。让烟气和稀释气混合后进入染毒箱。

 

4、试验进行30 min，在此过程中观察和记录实验小鼠的行为变化。

 

5、30min试验结束时，直接排放掉剩余烟气，迅速打开染毒箱盖取出实验小鼠。停止加热试样，取出试样残余物，冷却、称量，并计算材料产烟率。

 

6、染毒刚结束及染毒后1h内观察小鼠行动的变化情况并记录。染毒后3天内，观察小鼠各种症状的变化情况，每天称重及记录各种现象及死亡等情况。

 

烟气毒性伤害性质确定

1、实验小鼠出现下列症状和特征时的烟气毒性判定为“麻醉”：

在染毒期中，小鼠有昏迷、惊跳、痉挛、失去平衡、仰卧、欲跑不能等症状出现；小鼠运动图谱显示：在染毒期中小鼠有较长时间停止运动或在某一时刻后不再运动的丧失逃离能力的特征图谱；在足够高的烟气浓度试验中，小鼠将会在30min染毒期或其后1h内死；染毒未死亡小鼠能在半天内恢复行动和进食，体重无明显下降，1至3天内可见体重增加。

 

2、实验小鼠出现下列症状和特征时的烟气毒性判定为“刺激”：

在染毒期中，小鼠感烟跑动，寻求躲避，有明显的眼部和呼吸行为异常，口鼻黏液膜增多。轻度刺激表现为闭目、流泪、呼吸加快；中度和重度刺激表现为眼角膜变白、肿胀，甚至视力丧失，气紧促和咳嗽；小鼠运动图谱显示小鼠几乎一直跑动；小鼠染毒后行动迟缓，虚弱厌食，视刺激伤害的程度，小鼠平均体重在3天内可能恢复，可能下降或出现死亡现象。