이는 재료의 연소 및 증기로 인한 연소가 감소하고, 따라서 연기가 더 많이 발생한다는 것을 의미합니다. 이는 위의 표에 표시된대로 각각 10% 및 20% 인계 난연제 샘플에 대해 125초 및 113초에서 최대 특정 광학밀도에 도달하는 데 걸리는 시간과 일치합니다. 피크에 도달하면, 샘플은 나중에 그림에서 볼 수 있듯이 다른 샘플에 비해 상대적으로 높은 수준의 연기 생성을 유지합니다. 반면에 10% 브롬 난연제 샘플은 점화 후 처음 25초 동안 인계 난연제 샘플과 유사한 질량 손실률을 보인 후 다음 260초 동안 비난연제와 유사한 속도로 감소합니다.
샘플은 연료 기화 및 연소의 결과로 더 높은 초기 질량 손실률과 일치하는 높은 초기 연기 생성을 특징으로 합니다. 그러나 샘플의 총 질량 손실이 낮은 것은 분해된 브롬이 연소반응을 촉진하는 높은 에너지 활성산소를 제거하여 반응 온도를 낮추기 때문에 연소 과정의 가스단계 억제효과 때문입니다. 그 결과 불완전한 연소가 발생하여 연기 생성에 더 많이 기여합니다.
점화되지 않은 샘플에 대해 측정된 질량 손실은 아래 그림에서 시간에 대해 표시됩니다. 선의 기울기는 표 [연기밀도 챔버에서 연기 테스트(환기가 좋지 않은 상태)]의 특정 광학밀도 측정값 순서와 일치합니다. 20% 브롬 난연제 및 10% 팽창 흑연 난연재의 값은 매우 유사하며, 20% 팽창 흑연 난연제 샘플은 연기를 적게 생성합니다. 위의 결과는 예상대로 연소 조건의 변화가 각 재료에 의해 생성되는 연기의 특성과 성질에 상당한 영향을 미친다는 것을 보여줍니다. 따라서 두 테스트 상황에서 발화한 샘플에 대해 연기밀도 챔버 테스트에서 측정된 Dm의 최대 값에 대해 콘칼로리미터에서 측정된 피크 SEA 값을 교차시키고, 실제로 두 가지 다른 상황에서 측정된 연기 발생 전위 사이에 상관관계가 있는지 여부를 결정하는 것이 중요합니다.
연기밀도 챔버에서 난연 샘플의 질량손실 대 시간
아래 그림 [화염 연소의 샘플에 대한 피크 SEA 대 최대 Dm]은 최대 특정 광학밀도(Dm) 대 피크 SEA의 측정 값을 보여줍니다. 화염 연소를 거친 폼의 비난연 및 준불연 샘플에 대한 제한된 결과에 기초하여, 피크 SEA의 측정값이 증가함에 따라 선형회귀계수 0.9016으로 입증되는 최대 특정 광학밀도 값도 증가한다는 것은 분명합니다. 목재 기반 재료에 대한 연기 측정에 대한 문헌에서도 유사한 관찰이 언급되어 왔습니다. Drysdale과 Atkinson의 작업에서 목재 바닥재의 테스트와 관련된 작업; 유사한 재료와 환기구 크기의 경우, 콘칼로리미터에서 수행된 유형의 연기 측정은 두 방법을 사용하여 피크 특정 소멸 영역 값을 비교하여 연기 밀도의 정적 측정과 일치한다는 것이 발견되었습니다.
화염 연소의 샘플에 대한 피크 SEA 대 최대 Dm
연기밀도 챔버에서 생성된 데이터를 콘칼로리미터에서 수집한 데이터와 연관시키기 위해 그들은 연기 챔버의 데이터를 콘칼로리미터의 데이터와 유사한 특정 소멸 영역으로 변환했습니다. 단일 기본 폼과 다양한 수분의 브롬 난연제, 인계 난연제 및 팽창 흑연 난연제로 수행한 테스트에 대해 이러한 상관관계가 이전에 보고된 적이 없습니다. 비난연 대 브롬 난연제, 인계 난연제 및 팽창 흑연 난연제 샘플의 연기 발생에 대한 초기 관점은 위에서 논의한 글로벌 연기밀도 매개변수를 통해 얻을 수 있지만, 다양한 배합에 대한 연기의 시간 의존적 생성을 조사하는 것도 중요합니다.
아래 그림은 연기밀도 테스트 동안 각각 화염 및 비화염 조건에서 측정된 모든 폼에 대해 측정된 특정 광학밀도 대 시간의 관계입니다. 화염 연소 하에서 인계 난연제 폼의 경우 특정 광학밀도 값은 최대값까지 빠르게 증가하다가 두꺼운 숯 층이 쌓일 때까지 콘칼로리미터와 유사한 방식으로 천천히 감소하여 연기 발생률이 더 높아짐을 알 수 있습니다.
환기가 잘되지 않는 화염 조건에서 샘플의 특정 광학밀도–시간 관계
따라서 측정된 특정 광학밀도 값은 비난연 샘플에서 얻은 값보다 상당히 높은 10% 브롬 난연제보다 높은 수준으로 유지됩니다. 대조적으로 비난연 및 10% 브롬 난연제 샘플의 연기 생성은 최대로 증가한 다음 테스트가 완료될 때까지 상당히 일정한 값으로 계속됩니다. 위에서 언급한 바와 같이, 비난연 샘플의 흰 연기와 달리 브롬 난연재 및 인계 난연제 샘플에서 많은 양의 검은 연기가 생성되면 더 높은 측정값의 은폐가 발생합니다. 결과는 또한 일부 난연제를 추가하면 재료의 연기 생성을 증가 시킬 수 있다는 이전의 관측과 일치하며, 따라서 두 가지 효과가 결합되어 연구된 비난연 샘플에 비해 브롬 및 인계 난연제의 연기밀도가 더 높습니다.
연기밀도 시험에서 20% 브롬 난연제 및 두 팽창 흑연 난연제 재료 모두 발화 및 화염이 발생하지 않았습니다. 아래 그림에서 볼 수 있듯이 광학밀도 값의 초기 증가는 20% 브롬 난연제 및 10% 팽창 흑연 난연제에서 매우 유사하며 둘 다 20 팽창 흑연 난연제 샘플보다 훨씬 더 많은 연기를 생성합니다. 그러나 초기 기간 이후에는 두 팽창 흑연 난연제 샘플의 연기 생성이 매우 약간 감소하는 반면 20% 브롬 난연제의 연기 생성은 거의 일정한 비율로 계속됩니다. 연기의 색상은 측정된 연기 밀도값에 영향을 미치기 때문에 연기의 양과 색상의 결합된 효과로 인해 실제로 기록괸 값에 어떤 요인이 영향을 미치는지 알기가 어렵습니다.
글로벌 화재성능 결과는 열방출율의 피크 값이 감소했음을 나타내므로 난연제를 추가하면 열방출율이 잠재적으로 향상됩니다. 특히 브롬 난연제 및 인계 난연제를 사용하면 CO 및 연기의 생성이 크게 증가했습니다. 전반적으로 20% 팽창 흑연 난연제는 모든 농도에서 다른 난연제에 비해 최고 열방출율, CO, 연기 수율 및 연기독성 지수 측면에서 더 나은 재료 성능을 제공합니다. 그러나 팽창 흑연 난연제로 인해 점화 시간이 겉보기에 낮은 이유는 재료 화재안전의 더 넓은 관점에서 추가 조사가 필요할 수 있습니다.
환기가 잘되지 않은 조건에서 샘플의 특정 광학밀도–시간 그래프