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Journal of Korean Institute of Fire Science and Engineering 2009;23(6):1-9.
Published online December 31, 2009.
콘칼로리미터와 가스유해성 시험법을 이용한 카페트류의 연소특성 평가
이봉우, 권성필, 이장원, 이병호, 김희수, 김현중
1한국소방산업기술원 위험물안전부2한국소방산업기술원 기술개발팀3한국소방산업기술원 산업지원부4서울대학교 산림과학부 환경재료과학 농업생명과학연구원 바이로매스 기반 바이로소재 연구팀5서울대학교 산림과학부 환경재료과학 농업생명과학연구원 바이로매스 기반 바이로소재 연구팀6서울대학교 산림과학부 환경재료과학 농업생명과학연구원 바이로매스 기반 바이로소재 연구팀
Evaluation of the Burning Properties of Various Carpet Samples by using the Cone Calorimeter and Gas Toxicity Test
Lee Bong-Woo, Kwon Seong-Pil, Lee Jang-Won, Lee Byoung-Ho, Kim Hee-Soo, Kim Hyun-Joong
요약
본 연구에서는 나일론, 폴리프로필렌, PTT(poly(trimethylene terephthalate)), 양모(wool), 그리고 나일론/양모로 이루어진 5 종류의 카페트에 대한 연소거동을 열류량 $50kWm^2$의 콘 칼로리미터를 이용하여 평가하였으며, 가스유해성 평가는 KS F 2271의 시험방법에 따라 평가하였다. 콘 칼로리미터 실험결과 나일론 카페트는 쉽게 불이 붙는 것을 알 수 있었다. 점화 정도 혹은 초기 가연성은 나일론/양모로 이루어진 카페트가 가장 높은 값을 나타냈다. 불의 세기인 열방출량은 폴리프로필렌 카페트가 가장 큰 것으로 나타났다. 나일론 카페트가 가장 높은 연기 발생량을 보인 반면, 나일론/양모로 이루어진 카페트는 가장 낮은 가스 발생량을 나타냈다. 질량 감소율은 나일론/양모 >양모 >나일론 >폴리프로필렌 >PTT 카페트 순으로 나타났다. 연소 시 발생하는 유해성 가스인 일산화탄소의 경우 PTT에서 가장 많은 발생량을 보였으며, 나일론과 양모로 이루어진 카페트에서 가장 적은 양이 발생됐다. 이산화탄소의 발생량은 폴리프로필렌이 가장 높았으며, 나일론/양모 카페트에서 가장 낮은 값을 나타냈다. 쥐의 행동정지시간을 통해 살펴 본 결과 카페트류의 가스유해성은 PTT 카페트가 가장 해로운 것으로 나타났다.
Abstract
In this study, the burning behaviours of five different kinds of carpet samples covered with nylon, PP (polypropylene), PTT (poly(trimethylene terephthalate)), wool fabric and NW (nylon and wool) were evaluated by using the cone calorimeter having a radiant flux of 50kW/$m^2$. And the combustion gas toxicity was evaluated according to KS F 2271 test method. As a result of the cone calorimeter test (KS F ISO 5660-1), nylon carpet samples were ignited most easily. In ignition ability or initial flammability, NW carpet samples showed the highest value. In heat release rate (HRR), fire intensity, PP carpet samples were larger than any other samples. Nylon carpet samples were the highest smoke production rate, while N/W carpet samples the lowest. The following were in mass loss rates: NW > wool > nylon > PP > PTT. CO (carbon monoxide) was one of the most toxic gases released from the combustion. PTT carpet samples gave rise to the highest CO concentration, while NW carpet samples the lowest. In addition, PP carpet samples caused the highest $CO_2$ (carbon dioxide) concentration, while NW carpet samples the lowest. Toxicity of the gas produced from carpet samples was determined by the mouse stop motion, and it resulted in the fact that the combustion gas of PTT carpet samples was more toxic than that of any other samples.
Key Words: Cone calorimeter, Flame retardancy, Smoking emission, Toxicity
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