[發明專利]一種評價卷煙引燃傾向測試方法

有效

• 申請號: 201310475479.X
• 申請日: 2013-10-13
• 公開（公告）號: CN103487549A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 馮茜;劉勇;胡清;劉軍軍;楊建東;向蘭康;高震宇;張龍;趙繼俊;劉軍;劉華;李丹;陳超英;熊宏春;黃溢清;黃曉鋼;劉海寧;肖紅;周春平;余苓;范黎;胡啟秀;蔣錦鋒
• 申請（專利權）人: 中國煙草總公司鄭州煙草研究院
• 主分類號: G01N31/12
• 分類號: G01N31/12
• 代理公司: 鄭州中民專利代理有限公司 41110
• 代理人: 姜振東

技術領域

本發明涉及一種新的評價卷煙引燃傾向的測試方法。

背景技術

重大火災的發生常常是由于點燃的卷煙掉在床上或者軟墊家具上引起的。點燃的卷煙加熱家具材料，并開始悶燒，隨后就會轉化為明火燃燒，從而發生火災。為了減少火災，美國最先開始了卷煙阻燃性的研究。進入21世紀，國際社會對低引燃傾向（LIP）卷煙的研究日益深入。2002年，美國材料與測試協會ASTM發布了用于測定卷煙引燃傾向的方法標準ASTM?E2187。2010年，國際標準化組織頒布了基于ASTM?E2187方法的國際標準ISO?12863。

根據ISO?12863“卷煙引燃傾向評價方法標準”，現有卷煙引燃傾向測試方法的原理是，將點燃的卷煙放置在由特定層數濾紙組成的基質表面，觀察卷煙能否全長燃燒，重復40次構成一組數據，計算全長燃燒的卷煙支數占測試卷煙總數的百分比，稱之為“全長燃燒比例”，以此來評價卷煙的引燃傾向。

ISO?12863中的方法實際上是對卷煙掉落至軟墊家具上進行陰燃甚至引燃軟墊家具狀態的模擬。研究表明，該方法在實際測試中，操作步驟較為繁瑣，容易受到人為因素的影響；每測試40支卷煙才能構成一項數據，測試效率很低；必須使用Whatman?2號濾紙，不僅造成了技術壟斷，大大增加了測試費用，而且不同批次的濾紙存在一定的差異，對測試結果也會產生影響。

綜上，ISO?12863卷煙引燃傾向測試方法采用對現實情況模擬的方法，缺乏理論支撐，且存在一定的缺陷和不足。本發明針對上述標準存在的問題，提出了一種新型的卷煙引燃傾向的測試方法，該方法具有理論依據，測試效率較高，操作簡單。

發明內容

本發明的目的是針對現有測試方法存在的問題，設計一種新的評價卷煙引燃傾向測試方法，該新方法具有理論依據，能準確的反映卷煙的引燃傾向。

本方法的發明機理和依據在于：燃燒學中，材料的熱釋放量指它燃燒時放出的總熱量，是材料火災危險性的重要特征之一。熱釋放量越大的材料，越易引發材料閃燃，造成火災的可能性也越高。耗氧燃燒熱是指物質與氧氣完全燃燒時消耗單位質量氧所產生的熱量。大量有機物及聚合物的耗氧燃燒熱均接近13.1KJ/g這一平均值，偏差大約5%。在實際火災中，往往是多種材料同時燃燒，難于精確知道每種材料的組成及化學反應，而且存在不完全燃燒的影響。因此，利用耗氧燃燒熱估算火災中材料燃燒所釋放的熱能是比較方便的。按照此原理，只需要知道燃燒體系在燃燒前后含氧量的差值就可以由耗氧燃燒熱計算材料燃燒釋放的熱能，且較容易用于開放體系中材料燃燒熱的測量。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

一種評價卷煙引燃傾向測試方法，其特征在于：是通過將點燃的卷煙放入玻璃裝置，開啟氣泵，將燃燒產生的煙氣從玻璃裝置中抽出，經過濾器過濾掉煙氣中的水分和粒相物，經過流量計和氣泵煙氣被抽入氧氣分析儀，分析卷煙燃燒過程中實時的氧氣濃度，氧氣濃度值輸入計算機進行分析處理，通過計算卷煙點燃后耗氧量得出卷煙的熱釋放量，從而表征卷煙的引燃傾向；

根據燃燒學原理，卷煙燃燒過程中的熱釋放量HR由式（1）、式（2）給出：

???????????????????????????????（1）

????????????????????????????????????（2）

式中：

OC??——?卷煙燃燒過程中的耗氧量，單位為克（g）；

HR??——?卷煙燃燒過程中的熱釋放量，單位為千焦（KJ）；

c₀???——?氧氣分析儀記錄的初始氧氣濃度，單位為百分比（%）；

c(t)??——?測量過程中，氧分析儀實時記錄的氧氣濃度，單位為百分比（%）；

t_n???——?卷煙從開始測試到停止測試的時間間隔，單位為秒（s）；

Q???——?氧分析儀的氣體抽吸總流量；

ρ???——?氧氣密度，為1.429?g/l。

所述玻璃裝置底部設有進氣口和卷煙夾持器放置口，玻璃裝置頂部設有出氣口，該出氣口通過管路與過濾器連接。

當卷煙熄滅且氣體濃度恢復為初始氧氣濃度c₀時，停止測試，記錄測試時間為t_n。

重復測試10支卷煙，取10次測定的平均值，用以表征卷煙的引燃傾向。