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国内外儿童睡衣阻燃测试与标准差异研究
作者:郑少锋 兰丽丽 李燚 刘俊 张南峰 阮洁珊
郑少锋 兰丽丽 李燚 刘俊 张南峰 阮洁珊
摘 要 本文详细阐述了织物燃烧性能的评估方式及常用测试方法,并对欧盟、美国、英国、澳大利亚以及中国等国家和地区的儿童睡衣阻燃测试方法与判定标准进行比对,重点剖析了国内外标准及测试方法的差异,为儿童纺织品领域的技术研究、质量把控及检测监管提供参考依据。
关键词 阻燃测试;儿童睡衣;测试;标准差异
Research on the Differences in Flame Retardant Testing and Standards of Children ’ s Pajamas at Home and Abroad
ZHENG Shao-Feng 1 LAN Li-Li 2 LI Yi 3 LIU Jun 4 ZHANG Nan-Feng 1 RUAN Jie-Shan 1 *
Abstract This article elaborates on the evaluation methods and commonly used testing methods for the combustion performance of fabrics, and compares the differences in testing methods and judgment standards for children’s pajamas and other related fabrics in the European Union, the United States, the United Kingdom, Australia, and China. The focus is on in-depth analysis of the differences in standards and test methods at home and abroad, aiming to provide a reference for technical research, quality control, and testing supervision in the field of imported and exported children’s textiles.
Keywords flame retardant testing; children’s pajamas; testing; standard differences
织物的燃烧性能是衡量其安全性的重要指标,大多通过织物的燃烧速率来进行评判。国内外纺织品阻燃测试方法主要有氧指数法、垂直燃烧法、水平法、45°法等[1-2]。垂直燃烧法用于成衣、饰物、帐篷等的阻燃性能评估;45°法较多用于装饰面料;水平法则是应用于床单、地毯等铺垫物品。由于标准及测试方法的差异,企业如果不熟悉相关要求,对纺织品缺少差异化设计,特别是阻燃剂的使用差异,容易造成出口儿童服装被召回的情况。因此,针对儿童睡衣不同国家和地区标准差异比对进行研究,对帮助企业跟进标准进行产品差异化设计具有重要作用。
1 国外儿童睡衣阻燃测试方法
1.1 北美地区特定法规
美国对纺织品燃烧性能的要求是以强制性技术法规的形式呈现的。对于不符合《易燃性织物法案》的产品,美国禁止进口及市场出售。美国《消费品安全改进法案》下16 CFR Part 1615和16 CFR Part 1616《儿童睡衣易燃性标准、尺寸和贴标要求》规定,儿童睡衣易燃性标准采用垂直燃烧法测试,通过测量儿童睡衣碳化的程度评估阻燃性能。法规对于测试样品有着严格的规定,每个面料样品需做从同一样品不同部位获取的5个测试样,包括从2个和3个经纬方向分别取样。样品经历洗前测试和在50次洗涤后测试。成衣样品需要分别测试面料、拼缝和装饰辅料,其中拼缝和装饰辅料各安排5个254 mm×89 mm的试样进行测试。样品垂直悬挂,燃烧器使用纯度97%以上的甲烷气体,保持气瓶气压为汞柱129 mm,调节火焰高度3.8 cm,点火3 s后测量评估样品的碳化长度。
加拿大基于《加拿大消费品安全法》制定了一系列法规来管控消费品安全。与纺织品相关的主要是SOR/2016—194《纺织品可燃性条例》和SOR/2016—169《儿童睡衣条例》[3],SOR/2016—169对儿童睡衣阻燃性的测试要求与美国的16 CFR Part 1615和16 CFR Part 1616相同[4]。
1.2 欧盟标准
欧盟采用标准EN 14878: 2007《纺织品 儿童睡衣燃烧性能规范》进行儿童睡衣阻燃测试,标准要求面料不应出现闪燃,在距离火源520 mm处的第三标记线熔断时间≥15 s;儿童睡衣同样不能有表面闪燃,第三标记线的熔断时间≥10 s。火焰蔓延时间和表面闪光时间的测量应按照EN 1103: 2005《纺织品 服装织物 燃烧性能的测定用详细程序》垂直燃烧法进行测试。
EN 14878: 2007要求面料分别测试3个170 mm×560 mm的包含经纬方向且无需水洗的试样。距离火源220 mm处设置第一标记线,520 mm处设置第三标记线。通过夹持装置垂直悬挂试样后,样品垂直下方50 mm处放置中密度滤纸。燃烧器在试样底部20 mm、水平距离17 mm的位置,对材料表面点火10 s,火焰高度为25 mm。测试记录中需要描述表面闪燃现象、滤纸是否被点燃以及第一标记线、第三标记线熔断时间。
1.3 英国标准
英国BS 5438: 1989《纺织物在垂直定向试样的表面或底边上施加小点火火焰时可燃性的试验方法》同样是采用垂直燃烧法测试,通过经纬方向均分别测试3个样的燃烧速率,包含3种测试方法。TEST 1采用点燃时间的模式,TEST 2评估着火散范围及面料的烧损程度,TEST 3偏向于评估燃烧速率。根据引燃位置不同分为A表面引燃和B底部引燃。儿童睡衣阻燃性测试使用TEST 2A和TEST 3A方法。
在TEST 2A方法中,试样裁切为200 mm×160 mm,点火10 s,点火器离试样底部20 mm,水平距离17 mm,火焰高度40 mm,测试记录中需要体现火焰的蔓延时间、阴燃时间和着火情况。着火情况包括是否出现燃烧残渣,燃烧火焰和样品破洞是否蔓延至试样的边缘。TEST 3A方法则试样裁切为大小为560 mm×170 mm,将试样垂直悬挂在夹持器上,在210 mm 处放置第一标记线,360 mm 处放置第二标记线,510 mm处放置第三标记线。火焰高度40 mm,点火器水平放置,在与试样水平距离为17 mm时点火10 s,测试记录中需要体现各个标记线的熔断时间。
1.4 澳大利亚标准
澳大利亚采用标准AS 1249: 2014/A3: 2020《减少火灾危险的儿童睡衣和家居服》,规定从面料或成衣的长度方向取3个测试样。其测试方法主要是按照 ISO 6941: 2003《纺织品 燃烧 垂直方向火焰传播测试》测试垂直燃烧速率;按照ISO 10047: 1993《纺织品 织物表面燃烧时间的测定》测试毛绒织物表面的燃烧时间。
ISO 6941标准测试方法与欧盟标准类似,在距离点火器220 mm处放置第一标记线,520 mm 处放置第三标记线。AS/NZS 1249标准中规定引燃方式采用A(表面点燃),点火器离试样底部20 mm,水平距离 17 mm,火焰高度25 mm。测试记录中需要体现第一标记线、第三标记线熔断时间以及滤纸被点燃的情况(包括烧毁长度)。
2 中国主要判定标准与测试方法
2024年10月,新标准GB/T 21295—2024《服装理化性能的技术要求》和GB/T 21294—2024《服装理化性能的检验方法》正式实施,对于儿童睡衣的阻燃性测试统一采用45°法。目前中国国内儿童纺织品检验主要依据国家强制性标准 GB 31701—2015《婴幼儿及儿童纺织产品安全技术规范》。该标准要求童装(包括儿童睡衣)用面料“阻燃性能应为1级(正常可燃性)”[5]。标准引用测试方法是按照GB/T 14644—2014《纺织品 燃烧性能 45°方向燃烧速率的测定》进行,采用45°法测试儿童睡衣面料。该标准将燃烧性能分为三级,规定以燃烧速率最快的方向(或经向)为试样长度方向测试5个样品,以足量的纺织品为例,通常以火焰平均蔓延时间为判定等级标准,见表1。燃烧等级为1级或2级时,还需再进行洗涤后的燃烧测试。
表1 多试样燃烧性能分级
Table 1 Classification of combustion performance
of multiple samples
等级 | 非绒面纺织品 | 绒面纺织品 |
3 国内外阻燃要求的差异及影响
国际市场主要儿童睡衣阻燃要求的差异体现在可燃性判定要求、测试方法和一些特定规定要求,具体差异见表2。
国内外之间的差异主要体现在以下几个方面:(1)燃烧方法。美国、加拿大、欧盟、英国和澳大利亚均为垂直燃烧法(美国、加拿大标准为底部引燃,其他为表面引燃),中国则是45°法。(2)取样程序。美国标准对面料和成衣均要求取样,欧盟标准、英国标准对面料经纬方向取样,澳大利亚标准对面料服装的长度方向(或经向)取样,中国对易燃的方向(或经向)取样。(3)考核指标。美国标准评估样品碳化长度,欧盟标准和澳大利亚标准评估燃烧速率和面料闪烁,英国标准评估火焰扩散范围、燃烧速率,中国标准评估燃烧速率。另外,样品的前处理方式也存在差异,美国标准、澳大利亚标准要求洗前、洗后都要测试,16 CFR Part 1615中要求洗涤50次[6];中国标准要求洗前燃烧性能为1级、2级的需洗涤后测试,因此出口儿童睡衣中即使添加了一定的阻燃剂仍可能无法满足对应的测试要求。
值得注意的是,虽然目前通过综合评估的方法来衡量危害性,统一采用中国国家强制性标准45°法,但国家推荐性标准GB/T 5455—2014仍保留了垂直燃烧法的测试要求,对于儿童睡衣同样也是采用垂直燃烧法测试。GB/T 5455从2014版开始,评价指标也由“损毁长度和火焰蔓延时间”修改为“损毁长度和级别”[7]。中国出口企业应关注国内与国际间标准的差异,特别是垂直燃烧法和45°法的要求差异。国内外不同标准具体测试指标的差异(以美国为例)见表3。
GB/T 14644—2014的45°法和GB/T 5455—2014的垂直燃烧法测试如图1和图2所示。45°法属于纺织物的表面引燃测试,火焰高度只有16 mm,点燃的时间只有1 s,即使完全不添加阻燃剂大部分材质也是很容易通过测试。而垂直燃烧法火焰高度为“稳定达到( 40±2 )mm”[8-10],点火时间可达到12 s,一般的织物如没有阻燃剂基本都是持续燃烧的状态,更多是考核蔓延的程度。
4 结果与讨论
不同国家和地区为儿童睡衣的燃烧性能制定了符合自身风险评估原则的测试方法与判定标准,严格程度各不相同。整体而言,欧盟、美国等国家和地区较多采用了垂直燃烧法,而中国则更多采用45°法,这与各个国家和地区风险监测基准、缺陷产品召回制度实施以及整体产业结构的发展均存在关联。对此,笔者建议贸易相关方可在贸易和标准国际化的发展趋势下开展国际间标准协同工作。另外,相关领域的工作人员应了解并遵循这些标准和方法,对于保障儿童纺织品的安全、保护消费者的生命财产安全具有重要意义。对于出口这些区域的儿童睡衣类产品,建议可适当调整阻燃工艺,同时还要关注不同阻燃剂的限定要求。例如,国际环保纺织协会发布的Oeko-Tex® Standard100认证中明确提出了婴儿纺织品、直接接触皮肤和非直接接触皮肤的纺织品中禁止使用TRIS、TEPA和PBB 3种阻燃剂;欧盟2002/371/EC指令规定不允许使用阻燃剂或含有被指定的超过0.1%阻燃剂的制剂[11]。综上可见,深入研究不同国家和地区的标准要求,有助于企业协同提升产品质量要求,确保产品能够在国际市场上顺利流通。
参考文献
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[2]佘玉珍, 常英健. 出口美国服饰类产品召回分析及预防措施[J]. 纺织检测与标准, 2017, 3(5): 5-7.
[3]臧勇, 刘学. 国内外婴幼儿及儿童纺织产品燃烧性能标准及分析[J]. 染整技术, 2019, 41(12): 54-57.
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[10] 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[S]. 北京: 中国标准出版社, 2014.
[11]刘常华, 刘丽萍. 婴幼儿纺织品中阻燃剂风险分析[J].中国标准化, 2022(11): 219-222.
基金项目:广东省口岸安全智能化检测重点实验室项目(2023B1212010011)
第一作者:郑少锋(1983—),男,汉族,广东饶平人,本科,高级工程师,主要从事消费品检验检测工作,E-mail: sfzhengjob@163.com
通信作者:阮洁珊(1984—),女,汉族,广东广州人,本科,工程师,主要从事商品检验、数据分析工作,E-mail: jieshan_ruan@163.com
1. 广东省口岸安全智能化检测重点实验室 广州 510510
2. 广州海关技术中心 广州 510423
3. 四川省纤维检验局 成都 610199
4. 成都海关技术中心 成都 610041
1. Guangdong Provincial Key Laboratory of Intelligent Port Security Inspection, Guangzhou 510510
2. Guangzhou Customs District Technology Center, Guangzhou 510423
3. Sichuan Province Fiber Inspection Bureau, Chengdu 610199
4. Chengdu Customs District Technology Center, Chengdu 610041
表2 主要国家和地区儿童睡衣标准和法规要求对比
Table 2 Comparison of standards and regulatory requirements for children’s pajamas in major countries and regions
差异点 | GB 31701—2015 | EN 14878: 2007 | 16CFR 1615 | BS 5722: 1980 | AS/NZS 1249: 2014 |
可燃性要求 |
| 不包含睡裤的儿童睡衣, 第三标记线在15 s以内不会损坏; 包含睡裤的儿童睡衣, 第三标记线在10 s以内不会损坏. | 5个试样的平均碳化长度≤7英寸; 单个试样的碳化长度≤10英寸. | 水平3: 测试3A, 6个样在30 s内无熔断第二标记线, 或者42 s内无熔断第三标记线. | 四类, 其他洗后面料的表面燃烧时间≥10 s. |
测试方法 | GB/T 14644—2014 | EN 1103: 2005 | 16CFR 1615 | BS 5438: 1989 | ISO 6941: 2003 |
特殊要求 | 羊毛、腈纶、锦纶、聚酯纤维等, 以及单位面积质量>90 g/cm²织物不考核. | 欧盟《通用产品安全法规》赋予特殊地位的其他标准/立法的情况 | 帽、手套、鞋、夹层材料; 克重2.6盎司及以上光面织物; 纯丙烯酸酯\尼龙\羊毛等不适用. | 英国准入UKCA认证要求必须符合“睡衣 (安全) 法规”, 同时参考BS EN 14878的要求 | 未满足一类测试的面料, 纤维素纤维、醋酸纤维等的成分含量占比应<50%. |
表3 常见儿童纺织品易燃性标准和法规指标要求对照
Table 3 Comparison of flammability standards and regulatory indicators for common children’s textiles
燃烧方式 | 中国标准 | 中国标准指标要求 | 美国法规 | 美国技术规范指标要求 |
45°法 | GB 31701—2015 | 按照GB/T 14644—2014, 5个测试样, 织物燃烧速率最快的方向作为试样的长度方向, 符合1级. | 16 CFR Part 1610 | 洗涤后, 按45°法, 按燃烧速度分为Ⅰ级适用于服装; Ⅱ级仅针对绒面纺织品, 也适用于服装; Ⅲ级不可用于制作服装. |
垂直燃烧法 | GB/T 21295—2014 | 要求: 损毁长度≤150 mm; 续燃时间≤5 s; 阴燃时间≤5 s; 无熔融、滴落. | 16 CFR Part 1616 | 儿童睡衣、睡裤或相似的服装, 如罩衣等, 按照垂直燃烧法测试, 取5块试样, 样本的平均碳化长度不超过 17.8 cm, 单个样品的碳化长度不超过25.4[9]. |

图2 儿童睡衣垂直燃烧法测试过程
Fig.2 Vertical combustion test process of children’s pajamas

图1 儿童睡衣45°法阻燃测试过程
Fig.1 45° method test process of children’s pajamas