출처: https:tk//uwspace.uwaterloo.ca/bitstream/handle/10012/8455/Adeosun_David.PDF.pdf?%09sequence=5
2) 이산화탄소 농도 측정
이래 그림은 콘칼로리미터에서 테스트한 비난연 및 10% 난연제 및 20% 난연제에 대해 시간에 따른 측정된 CO2 농도의 구성을 보여줍니다. 예상대로 모든 샘플 경질우레탄폼에서 CO2농도는 열방출율과 함께 증가하지만 CO2 생성량이 증가하고 경질우레탄폼이 연소됨에 따라 산소 수준이 감소합니다. 예를 들어, 비난연 경질우레탄폼에 대한 열방출율 곡선과 CO2 농도–시간 곡선의 중첩은 두 측정이 직접적으로 관련되어 있음을 나타내며 피크 열방출율은 최대 CO2 농도에 해당됩니다.
[비난연 샘플의 열방출율 및 CO2 생성을 동시에 중첩]
비난연 및 10% 난연 경질우레탄폼을 고려할 때, 생성된 CO2의 최대 농도는 인계 난연제 경질우레탄폼 및 브롬 난연제 경질우레탄폼에서 약 0.5%이며 이는 또한 가장 높은 수준의 산소 고갈을 특징으로 합니다.
[비난연 및 10% 난연 샘플에 대한 이산화탄소 농도–시간 곡선]
[비난연 및 20% 난연 샘플에 대한 이산화탄소 농도–시간 곡선]
비난연 경질우레탄폼에서 생성된 0.37%의 CO2에 비해 10% 팽창 흑연 난연제 경질우레탄폼 연소의 경우 0.33%의 약간 낮은 수준의 CO2 농도가 나타납니다. 다시 이것은 비난연 경질우레탄폼 및 팽창 흑연 난연제 경질우레탄폼에 대한 산소 고갈 및 피크 열방출율과 일치하는 것으로 나타났습니다. 대조적으로 20% 난연 경질우레탄폼의 최대 co2 농도는 일반적으로 상기 그림 [비난연 및 20% 난연 경질우레탄폼에 대한 이산화탄소 농도–시간 곡선]에 표시된 대로 10% 난연 경질우레탄폼의 경우보다 낮습니다. 생성된 CO2의 최대 농도는 인계 난연제 경질우레탄폼에서 약 0.37%로 비난연 경질우레탄폼 테스트 중에 생성된 농도와 비슷합니다.
브롬 난연제 경질우레탄폼에서 생성된 농도는 약 0.33%이지만, 이 수준은 특히 테스트 후반 단계에서 다른 재료보다 상대적으로 높고 일정한 수준으로 생성됩니다. 다시 그림에서 팽창 흑연 난연제 경질우레탄폼은 더 낮은 농도의 co2(0.22%)를 생성한다는 것을 알 수 있습니다. 전반적으로 CO2 농도의 시간 추적에 대한 형상과 피크값은 모두 위의 단원에서 설명된 산소고갈 결과와 완전히 일치합니다.
3) 이산화탄소 농도 측정
시간에 따른 CO 농도의 측정은 비난연 경질우레탄폼과 10% 난연 경질우레탄폼, 비난연 경질우레탄폼 및 20% 난연 경질우레탄폼에 대해 각각 아래 그림에 나타나 있습니다. 앞에서 언급한 바와 같이, CO2 생성량은 열방출율이 최대일 때 비난연 경질우레탄폼의 최고값에 있는 반면 CO 농도는 CO2 피크 생성 후 첫 번째로 최고치에 도달합니다.
[CO2의 중첩과 비난연 샘플의 CO 생성량은 시간의 변화에 따라 최고값을 나타냄]
이 초기 피크를 따라 CO 농도는 약간 감소하는데, 이는 아마도 O2 또는 CO2 곡선의 경사 변화에 해당하지만, 연소체제가 화염이 서서히 타는 상태로 변함에 따라 시험이 끝날 무렵 다시 원래 피크보다 높은 수준으로 증가한다는 점에 유의해야합니다.
[비난연 및 10% 난연 샘플에 대한 일산화탄소 농도–시간 곡선]
[비난연 및 20% 난연 샘플에 대한 일산화탄소 농도–시간 곡선]
상기 그림에서 비난연 경질우레탄폼과 두 팽창 흑연 난연제 경질우레탄폼 모두에 대해 최소한 테스트 초기에 매우 유사한 반응을 볼 수 있습니다. 그러나 최고 CO 농도에 도달한 후 어느 시점에, 비난연 경질우레탄폼의 CO 농도는 실제로 증가하지만 비난연 경질우레탄폼과 팽창 흑연 난연제 경질우레탄폼 모두 비교적 일정한 속도로 유사한 양의 CO를 생성할 때 팽창 흑연 난연제 경질우레탄폼로부터의 CO 농도는 테스트가 끝날 때까지 비교적 낮게 유지됩니다. 어느 정도까지 두 브롬 난연제 경질우레탄폼로부터 CO 농도의 시간 변화는 적어도 최데 CO 농도까지의 시간 측면에서 비난연 경질우레탄폼과 유사합니다. 그러나 피크 농도는 비난연 또는 팽창 흑연 난연제 경질우레탄폼에서 볼 수 있는 것보다 높습니다.
피크 이후 브롬 난연제 경질우레탄폼 테스트 중에 생성된 CO 농도는 일정 시간 동안 감소하고 테스트의 후반에 다시 증가합니다. 이것은 불완전한 연소로 이어지는 반응에서 H* 및 OH*를 천소하여 기체상 산화반응의 효율성을 억제하고 그에 상응하는 CO2 농도 값을 감소시킴으로써 CO 발생과 연기 생성의 상당한 증가를 억제하는 브롬 난연제 작용과 일치합니다. 일반적으로 브러HA 난연제 경질우레탄폼을 테스트하는 동안 측정된 더 높은 CO 농도는 상기 표 [콘칼로리미터에서 연기 데이터(환기가 잘되는 조건)]에 제시된 재료의 평균 CO 생성과 일치합니다.
인계 난연제 경질우레탄폼에서 보이는 반응은 다른 경질우레탄폼에서 보이는 반응과 현저하게 다릅니다. CO 농도는 다른 난연제 경질우레탄폼(10% 및 20% 인계 난연제의 경우 각각 400ppm 및 700ppm, 다른 샘플의 경우 50~200ppm)이 포함된 경질우레탄폼보다 더 높은 수준으로 빠르게 증가하고 최대 열방출율에 도달하는 동안 및 도달한 후에도 일정 기간 동안 높게 유지됩니다. 넓은 피크는 시간 경과에 따른 열방출율 및 CO2 생성의 경향과 일치하며, 또한 1) 산소고갈에서 명시된 넓은 계곡과 일치합니다.
위에서 논의한 바와 같이, 표면 숯 층이 인계 난연제 경질우레탄폼에 축적됨에 따라 불완전 연소가 시작되어 여기서 볼 수 있는 높은 CO 농도로 이어집니다. 측정된 CO2 농도의 시간 변화와 표 [콘칼로리미터에서 연기 데이터(환기가 잘되는 조건)]에 표시된 높은 평균 SEA 값과 일치합니다. 화재의 후기 단계에서 측정된 더 높은 CO 농도와 결합된 초기 높은 CO2 생성은 인계 난연제 경질우레탄폼의 연소에서만 특유합니다. 다른 측정과 마찬가지로, 서로 다른 경질우레탄폼의 CO 농도–시간 형상에서 관찰된 차이는 모두 특히 화재의 후반 단계에서 서로 다른 난연제 작용 및 연소 특성을 나타냅니다.
[준불연 경질우레탄폼의 적재]