锥形量热仪的工业酥油、食用酥油、石蜡燃烧性能对比分析

2.1引燃时间

在50kW/m2热辐射强度作用下，工业酥油、食用酥油和石蜡的引燃时间分别为50、60、74s，说明在相同条件下，工业酥油容易被点燃，石蜡相对难点燃。

2.2热释放速率和热释放总量

从实验数据得到工业酥油、食用酥油和石蜡的热释放速率平均值和峰值分别为286.219、238.946、356.924kW/m2和723.808、238.946、1063.567kW/m2时，说明在相同热辐射强度作用下，石蜡和工业酥油燃烧反馈给其表面的热量较多，热解速度较食用酥油快，挥发性可燃物生成量比食用酥油多，从而加速了火焰的传播：所以石蜡和工业酥油的火灾危险性比食用酥油大的多。3种材料的总释放热随着时间的延长而增加，石蜡的总释放热平均速率远大于工业酥油和食用酥油，说明石蜡比工业酥油、食用酥油可燃性更强。

2.3质量损失速率和质量损失

质量损失速率表征材料在燃烧时质量损失的变化速度，反映了材料在一定热辐射强度下热裂解速度和热裂解行为。随时间延长，三种材料的质量损失速率曲线有明显的下降趋势，说明三种物质较易热裂解；质量损失率曲线从陡到缓依次为石蜡、工业酥油和食用酥油，这也说明三种物质易燃性即火灾危险性从大到小依次为石蜡、工业酥油和食用酥油。

锥形量热仪检测酥油的燃烧性.png

2.4有效燃烧热

有效燃烧热表征可燃性挥发气体在气相火焰中的燃烧程度，指在某时刻测得的热释放量与质量损失之比。实验测得工业酥油、食用酥油和石蜡的有效燃烧热均值分别为35.136、27.631和36.182mJ/kJ，在评价材料的燃烧性方面，与热释放速率的结果是一致的，即石蜡的燃烧性能与工业酥油相近，可燃性都比食用酥油强。

2.5比消光面积

比消光面积反映材料受热分解消耗单位材料时的碳烟量。材料燃烧时产生的不完全燃烧有机质、碳质悬浮粒子以及水汽是形成烟雾的主要物质，不完全燃烧也降低了热释放。本研究中，工业酥油、食用酥油和石蜡的平均比消光面积分别为433.67，377.245布260.261m2/kg。说明在整个燃烧过程中，工业酥油产烟量速率最大，食用酥油次之，石蜡产烟量速率最小。可以推断工业酥油燃烧最不完全，食用酥油次之，石蜡燃烬率最高。

2.6生烟速率和生烟总量

材料在燃烧过程中，未能燃烧的组分以烟雾的形试释放，锥形量热仪采用氨-氛激光测定消光系数，获得燃烧过程中的动态烟释放速率和总烟释放量。工业酥油、食用酥油和石蜡生烟速率曲线皆存在峰值，是因为随着辐射时间的持续，各样品缓慢分解释放出来的气态挥发物逐渐逸出，浓度越来越大，直到气相中可燃物浓度达到临界燃烧浓度，样品瞬间被点燃，烟释放速率显著提高直至达到峰值。随后有焰燃烧后烟气中可挥发性小分子得以燃烧，转变为二氧化碳以及部分一氧化碳，烟释放速率降低。

整个燃烧过程，工业酥油、食用酥油和石蜡烟释放率的趋势相近，烟释放速率分别为1022.504，1001.374和810.894m2/s，烟释放速率峰值由大到小的顺序为食用酥油、工业酥油和石蜡，工业酥油、食用酥油和石蜡碳烟总量分别为9.039、8.852、7.168m2，即工业酥油燃烬率比较低，石蜡最高，这与平均比消光面积数据相符。