Исследование проводится по мере того, как правила и методы оценки вероятности возгорания материалов для мягкой мебели подвергаются тщательной проверке. В ноябре 2013 года Калифорния исключила испытание открытым пламенем из своего закона об испытаниях на воспламеняемость мебели ** – де-факто национальный стандарт, поскольку в настоящее время национальных правил не существует – и теперь полагается исключительно на так называемое испытание на возгорание сигарет.
Новое исследование выявляет изменения в этом тесте, которые могут сделать его более реалистичным и представительным для «почти наихудшего сценария».«Модификации, – пишут исследователи, – сделают тест более последовательным и, следовательно, более полезным для определения« обивочных материалов, которые, скорее всего, предотвратят тлеющее возгорание »."
В той же статье исследовательская группа сообщает о рекомендациях по созданию воспроизводимой эталонной пены для испытаний на воспламеняемость мебели – сложный, давний приоритет разработчиков стандартов, регулирующих органов и исследователей пожарной безопасности.
Такая стандартизованная пена поможет сравнивать данные о воспламеняемости из разных лабораторий.
В текущей настройке для теста две обтянутые тканью куски пенопласта расположены как подушки сиденья и спинки на небольшой опорной конструкции из цельной древесины. Зажженная стандартная эталонная сигарета (одна из которых сертифицирована NIST для постоянного горения ***) помещается в щель, образованную двумя частями. Чтобы пройти испытание, тканевое покрытие или барьерный материал должны препятствовать воспламенению горящей сигареты находящейся под ним пены, чтобы она не тлела сама по себе даже после самозатухания сигареты.
Исследователи обнаружили, что размещение тестовых образцов непосредственно на деревянной опоре препятствует потоку воздуха и, как следствие, препятствует тлению. Они отмечают, что расположение не характерно для мебели с подушками, которые опираются на воздухопроницаемые основы, такие как пружины или ткань, что позволяет воздуху циркулировать и способствует тлению.
Команда создала зазоры между образцами пенопласта и лежащей под ним древесиной, позволяя воздуху течь. Регулировка увеличилась до трехкратной скорости распространения тления в пене.
Это также привело к значительно более высоким температурам тления в пене – на 400 градусов Цельсия выше.
«Поскольку это препятствует потоку воздуха, нынешнее испытательное устройство может уменьшить склонность к тлеющему возгоранию», – объясняет Рик Дэвис из NIST. «Создание зазоров для увеличения потока воздуха и другие предлагаемые нами модификации, особенно использование эталонной пены, обеспечат более стабильное тление и помогут свести к минимуму другие причины противоречивых результатов испытаний на воспламеняемость."
Различия в образцах пенопласта, которые либо игнорируются, либо считаются неизбежными, могут быть значительным источником неоднозначности в результатах испытаний на воспламеняемость. Будет ли зажженная сигарета, горящая, например, на тканевом покрытии, инициировать самоподдерживающееся тление в подстилающей пене, зависит от того, превышает ли выделяемое тепло потерянное тепло.
Как выделяемое тепло, так и потери тепла зависят от внутренней физической структуры пены, а также от других факторов.
Таким образом, идентичные образцы мебельной ткани могут пройти тест на возгорание сигарет в одной лаборатории и не пройти тест другой, потому что образцы пенопласта не были однородными.
Рекомендации исследователей по созданию стандартной эталонной пены сосредоточены на достижении пор одинакового размера или открытых ячеек, которые расположены по всей внутренней, похожей на швейцарский сыр, внутренней части материала. Их эксперименты показывают, что для данного состава образцы с открытыми ячейками одинакового размера будут тлеть одинаково.
Команда обнаружила, что процесс изготовления пенополиуретана с сетчатой структурой с открытыми ячейками можно контролировать в достаточной степени, чтобы минимизировать различия в размере ячеек, чтобы поведение тления было одинаковым для всех тестовых образцов. На самом деле, говорят они, средний размер ячеек можно «легко настроить», чтобы образец имитировал интенсивность тления, наблюдаемую в пеноматериалах, используемых в реальной мягкой мебели.
По данным Национальной ассоциации противопожарной защиты, в Соединенных Штатах пожары, в которых первым загорается мягкая мебель, являются причиной около 6700 домашних пожаров ежегодно и приводят к 480 гибели мирных жителей, или почти 20 процентам смертей в результате пожаров в домашних условиях в период с 2006 по 2010 год.