ⓑ 연기밀도 챔버 테스트에서 연소 생성물
연기밀도 챔버 테스트 동안, 비난연, 10% 브롬 난연제 및 10% 및 20% 인계 난연제 경질 우레탄폼 단열재만 점화되고 화염이 발생되는 것으로 관찰되었습니다. 아래 표는 챔버 내에 특정 광학 연기밀도가 피크값에 근접하는 시점에 이 3가지 경질 우레탄폼 단열재에서 수집된 연소 생성물 목록을 보여줍니다. 다른 경질 우레탄폼 단열재는 연소없이 열분해를 겪었기 때문에 여기에서 고려되지 않았으며, 따라서 다른 경질 우레탄폼 단열재와 비교할 수 없다고 생각됩니다.
환기가 잘되지 않는 연기밀도 챔버 테스트(Ⅱ단계) 화염에서 비난연 및 준불연 경질 우레탄폼 단열재의 연소 생성물
예상한 바와 같이, 연기밀도 테스트의 이 단계에서 형성되는 알켄, 알데히드, 케톤, 에테르, 방향족 아민 및 기타 방향족 화합물의 잔유물에 이르는 지방족 및 방향족 탄화수소의 연소 및 연소가스 생성물의 양과 유형 및 생성 속도는 주로 환기 조건에 따라 크게 달라집니다.
여기에는 아세트알데히드, 아세톤, 에테르 그룹, 알코올 및 방향족 아민이 포함되지만 측정 가능한 수준의 폴리사이클릭 방향족 탄화수소(PAH)는 없습니다. 이것은 아래 그림에서 논의된 바와 같이 인계 난연제가 있는 경질우레탄폼에서 관찰된 것과 비교하여 상대적으로 낮은 연기밀도의 발달과 일치합니다. 이러한 테스트에서 많은 브롬화 종류들이 관찰되는데, 이것은 아마도 연기 챔버의 유리 분위기에서 생성된 이러한 종류의 농도가 더 높기 때문일 것입니다(동일한 양의 난연제에 대한 콘칼로리미터 테스트에서 얻은 결과와는 반대로). 또한 이러한 열악한 환기 조건에서 확인된 많은 브롬화 종류는 이러한 테스트에서 전반적인 낮은 산화 속도를 나타내며, 브롬 난연제와 반응을 주도하는 주요 화학반응의 상호작용을 제한할 수 있습니다.
환기가 잘되지 않는 화염 조건에서 경질 우레탄폼 단열재의 특정 광학밀도–시간관계
열분해 및 경질 우레탄폼 단열재 연소의 전형적인 1차 화재 유출물을 제외하고, 10% 인계 준불연 경질 우레탄폼 단열재에서 수집된 가스 종류는 다른 어떤 경질 우레탄폼 단열재보다 적습니다. 반면에, 20% 인계 난연제의 가스는 화염 연소 하에서 비난연 및 기타 준불연 경질 우레탄폼 단열재에서 생성된 가스에서 관찰되는 것과는 달리 다중 결합 고리 방향족 종류를 특징으로 합니다. 이러한 기체 생성물, 특히 상기 표에서 표시된 벤조푸란, 인덴, 아크리딘 및 카바졸과 같은 고분자량 방향족 물질은 앞에서 논의된 바와 같이 20% 인계 준불연 경질 우레탄폼 단열재를 테스트할 때 나타나는 연기 생성의 상당한 증가와 관련이 있을 수 있습니다.
일반적으로 모든 경질 우레탄폼 단열재를 테스트하는 동안 수집된 가스에서 과다한 고분자량 방향족 화합물이 확인되었습니다. 대부분의 연기밀도 챔버의 활성화된 환경에서 발생할 것으로 예상되는 경질 우레탄폼 단열재의 불완전 연소 중에 예상되는 것을 연상시킵니다.
ⓒ 연기밀도 챔버 테스트 비화염 연소에서 가스 생성물
아래 표는 각 경질 우레탄폼 단열재의 특정 광학밀도와 연기밀도 챔버에서 최대값에 도달할 때 비화염 분해중에 20% 브롬 난연제, 10% 팽창 흑연 난연제 및 20% 팽창 흑연 난연제 경질 우레탄폼 단열재에서 수집된 휘발성 유기화합물의 요약입니다. 환기가 잘되는 콘칼로리미터 테스트에서 이들 경질 우레탄폼 단열재가 모두 동일한 입사 열량에 노출된 후 6초 이내에 모두 발화한 것과는 대조적으로, 이 경질 우레탄폼 단열재는 연기밀도 시험의 낮은 수준의 산소 특성에서 발화되지 않았습니다. 대신 그들은 열분해되고 그을려 검게되고, 환기가 잘되는 조건에서 확인된 것과 비교하여 많은 수의 다른 화재 유출물을 발생시켰습니다.
환기가 잘 안되는 연기밀도 챔버에서 비화염 시료의 화학 생성물
상기 표에서 생성된 특정 그룹의 유기 화합물(알켄, 알데히드, 케톤, 에테르, 알코올 니트릴, 방향족 아민 및 단순 방향족 화합물)이 모든 경질 우레탄폼 단열재에서 공통적이며 제한된 산소 환경에서 탄화수소 분해의 특징임을 알 수 있습니다. 또한 모든 시료에 걸쳐 프로펜(올레핀), 알코올 및 아민의 존재는 방정식 (4) 및 (5)의 기본 분해 단계에서 예상됩니다. 브롬화 화합물의 검출은 환기가 잘되지 않는 연기밀도 챔버 테스트에서 채취한 가스 샘플에서 브롬화 종류의 식별에 대한 이전 논의와 일치합니다.
활성화된 대기에서 반응과정에 사용할 수 있는 산소가 적으므로 브롬화 종류에 의해 차단되는 H* 및 OH* 기가 상응하게 더 적을 것입니다. 그리고 20% 브롬화 난연제를 첨가하여 더 많은 분해된 브롬화 종류를 화재 환경에서 수집하여 분석했습니다. 따라서 브롬화 난연제는 에테르, 케톤, 알데히드와 같은 일부 부분적으로 산화된 생성물의 방출 및 벤젠, 톨루엔, 에틸 벤젠, 자일렌과 같은 방향족 화합물의 방출에서 입증된 바와 같이 환기가 잘되는 조건에 비해 일반적으로 더 느린 산화반응을 유도합니다.
10% 팽창 흑연 난연제에서 다환 방향족 탄화수소(PAH)의 형성은 20% 팽창 흑연 난연제 경질 우레탄폼 단열재를 가열하는 동안 관찰된 것과 비교하여 더 높은 연기 생성을 나타냅니다. 이것은 알 그림에 표시된 특정 광학 연기밀도 데이터와 일치하며 팽창 흑연 난연제 추가가 10~20%에서 증가하면 산소가 제한된 환경에서 팽창 흑연 난연제 시스템의 연기 생성이 개선된다는 것을 시사합니다. 전반적으로 차이점은 주어진 실제 화재 상황에 관련된 참조 생성물에서 다른 난연 첨가제와 농도의 작용을 이해하는 것의 중요성과, 실제 화재에서 생성물로부터의 독성가스 생성 평가에서 구획 환경을 세심하게 정의하는 것을 강조합니다.
환기가 잘되지 않은 조건에서 샘플의 특정 광학밀도–시간 그래프