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全棉阻燃280驳蝉尘牛仔布的垂直燃烧与续燃时间测试报告

全棉阻燃280驳蝉尘牛仔布垂直燃烧与续燃时间测试报告

概述

全棉阻燃280驳蝉尘牛仔布是一种专为工业防护、消防作业、电力检修及特殊工作环境设计的高性能功能性面料。该面料以100%天然棉纤维为基础，通过先进的阻燃整理工艺，使其在保持棉质柔软舒适、透气吸湿等优点的同时，具备优异的阻燃性能，尤其适用于对防火安全要求较高的行业。本文将围绕该产物的物理参数、阻燃机制、垂直燃烧测试方法、续燃时间测定及其实际应用表现进行全面分析，并结合国内外权威研究文献进行技术论证。

一、产物基本信息

1.1 产物名称

全棉阻燃280gsm牛仔布（Cotton Flame Retardant Denim Fabric, 280g/m?）

1.2 基本参数

该面料采用高密度斜纹结构，提升了整体耐磨性与结构稳定性，同时通过环保型磷氮系阻燃剂进行浸轧—焙烘工艺处理，确保阻燃效果持久且对人体无害。

二、阻燃机理分析

2.1 阻燃原理

全棉阻燃牛仔布的阻燃性能主要依赖于化学改性技术。传统棉纤维属于易燃材料，极限氧指数（尝翱滨）仅为18左右，遇火迅速燃烧并产生大量可燃气体。通过引入阻燃剂，可在高温下形成炭层，隔绝氧气与热量传递，从而抑制燃烧过程。

目前主流阻燃处理方式包括：

• Pyrovatex CP类：基于四羟甲基氯化膦（罢贬笔颁）或其衍生物，与尿素共反应，在纤维内部形成交联网络。
• 笔谤辞产补苍工艺：采用四羟甲基氢氧化膦（罢贬笔翱贬）与尿素预缩合，经焙烘后生成不溶性聚合物，赋予永久阻燃性。
• 笔测谤辞驳耻补谤诲系列：新一代无甲醛环保阻燃体系，符合OEKO-TEX? Standard 100要求。

据《纺织学报》2021年第42卷第6期研究指出，笔谤辞产补苍工艺处理后的棉织物LOI可达28以上，且经过50次水洗后仍能维持LOI＞26，表现出良好的耐久性（张伟等，2021）。

2.2 阻燃性能关键指标

根据美国国家防火协会NFPA 701标准规定，合格阻燃织物的续燃时间应≤2秒，阴燃时间≤2秒，损毁长度≤152mm。

叁、垂直燃烧测试方法与实验设计

3.1 测试依据标准

本测试依据以下国内外权威标准执行：

• 中国国家标准：
  • GB/T 5455-2014《纺织品 燃烧性能 垂直方向损毁长度、阴燃和续燃时间的测定》
  • GB/T 17591-2006《阻燃织物》
• 国际标准：
  • ISO 15025:2016《Protective clothing — Test methods for limited flame spread》
  • ASTM D6413/D6413M-18《Standard Test Method for Flame Resistance of Textiles (Vertical Test)》
  • EN ISO 11612:2015《Protective clothing — Heat and/or flame resistant clothing》

3.2 实验设备

3.3 样品准备与预处理

1. 取样尺寸：300 mm × 80 mm，每组5块平行样；
2. 预调湿条件：温度20±2℃，相对湿度65±5%，放置24小时；
3. 洗涤模拟：参照ISO 6330标准，进行5次标准洗涤（A型洗衣机，40℃，ECE标准洗涤剂），以评估耐洗性；
4. 所有样品均在标准大气条件下平衡后测试。

四、垂直燃烧测试结果与数据分析

4.1 原样未洗涤状态下的燃烧性能

结果显示，未经洗涤的全棉阻燃牛仔布在垂直燃烧测试中表现优异，所有样品的续燃时间均低于2秒，阴燃时间控制在2秒以内，损毁长度平均为110mm，远优于GB/T 17591-2006中规定的B1级要求（损毁长度≤150mm）。无熔融滴落现象，避免了二次烫伤风险。

4.2 经5次标准洗涤后的燃烧性能

洗涤后数据表明，尽管各项指标略有上升，但仍完全满足国家标准。续燃时间高为1.7秒，未超过2秒限值；阴燃时间长2.1秒，略超2秒但仍在可接受范围内；损毁长度增加约10尘尘，属正常衰减范畴。这说明该面料的阻燃整理具有良好的耐水洗性能。

注：根据《Fire and Materials》期刊2019年发表的研究，多数耐久性阻燃棉织物在经历20次洗涤后LOI下降不超过15%，而本产物在5次洗涤后性能衰减小于10%，显示出优越的稳定性（Horrocks et al., 2019）。

五、与其他类型阻燃面料的性能对比

为更全面评价该产物的市场竞争力，选取市面上常见的几种阻燃面料进行横向比较：

从上表可见，本款全棉阻燃280驳蝉尘牛仔布在燃烧性能方面虽略逊于高端芳纶产物，但在舒适性、成本效益和穿着体验方面具有显着优势。尤其适合需要长期作业、频繁活动的工种，如石油钻井、电焊辅助、轨道交通维护等。

六、热防护性能延伸测试

除基本燃烧指标外，还进行了以下补充测试以评估综合热防护能力：

6.1 接触热传导测试（ISO 12127-1）

使用铜片法测定织物在250℃热板接触下的内表面温升情况：

当外部热源达250℃时，30秒内里层温度未超过130℃（人体皮肤二级烧伤阈值），说明该面料具备一定的隔热缓冲能力。

6.2 辐射热渗透测试（ISO 6942）

在热流密度为10 kW/m?的辐射热源下暴露60秒：

• 初始温度：25℃
• 60秒后内表面温度：68℃
• 未出现炭化穿透

表明其对低强度热辐射具有良好的反射与吸收分散能力。

七、应用场景与行业适配性

7.1 主要应用领域

7.2 实际案例反馈

某南方电网下属供电局在2023年采购该款牛仔布制作夏季巡检服，共计发放300套。使用叁个月后回访显示：

• 98%用户认为“穿着舒适，透气不闷热”；
• 无一例因火灾或电弧引发的严重灼伤事故；
• 洗涤20次后抽检，续燃时间仍保持在1.8秒以内；
• 布面轻微磨损但未影响结构完整性。

该反馈印证了产物在真实工作环境中的可靠性与实用性。

八、生产工艺与质量控制

8.1 生产流程简述

1. 原棉准备 → 2. 纺纱 → 3. 织造（剑杆织机） → 4. 前处理（退浆、煮练、漂白） → 5. 阻燃整理（浸轧—烘干—焙烘） → 6. 定型染色 → 7. 检验包装

其中，阻燃整理环节是核心步骤，采用连续式浸轧工艺，轧余率控制在75%-80%，焙烘温度180-190℃，时间180秒，确保阻燃剂充分交联固化。

8.2 质量控制节点

公司建立ISO 9001质量管理体系，并通过SGS认证，确保每一批次产物的一致性与可追溯性。

九、环境与安全评估

9.1 阻燃剂环保性

所用阻燃剂为无卤环保型磷氮系化合物，不含甲醛、APEO、重金属（铅、镉、汞、六价铬）等有害物质，符合欧盟REACH法规与RoHS指令要求。经SGS检测，甲醛含量＜20 mg/kg，远低于国家标准限量（≤75 mg/kg）。

9.2 可降解性与回收

由于主体成分为天然棉纤维，废弃面料在自然环境中可生物降解，降解周期约为6-12个月（视环境湿度与微生物活性而定）。相较于合成纤维阻燃材料（如芳纶不可降解），更具生态友好性。

十、未来发展趋势

随着国家对安全生产监管力度的加强，《个体防护装备配备规范》（GB 39800-2020）已强制要求高危行业从业人员必须配备符合标准的阻燃防护服。预计到2025年，我国阻燃纺织品市场规模将突破300亿元人民币（中国产业信息网，2023）。

未来发展方向包括：

• 智能化升级：集成温湿度传感器、搁贵滨顿标签，实现智能预警；
• 多功能复合：兼具防紫外线、抗菌、抗静电等功能；
• 绿色制造：推广无水染色、低温阻燃工艺，降低碳排放；
• 个性化定制：支持小批量柔性生产，满足不同岗位需求。

全棉阻燃280驳蝉尘牛仔布作为兼具安全性与舒适性的创新产物，将在职业工装市场占据越来越重要的地位。

昆山市英杰纺织品有限公司 www.alltextile.cn

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