煤礦用低煙低鹵整芯阻燃輸送帶性能分析

徐曉云+陳瑜

摘 要：本文通過(guò)添加無(wú)鹵阻燃劑，使得煤礦用整芯阻燃輸送帶鹵酸氣體釋放量及產(chǎn)煙密度有效地降低。對(duì)比了低煙低鹵聚氯乙烯（PVC）類(lèi)整芯阻燃輸送帶與普通PVC類(lèi)整芯阻燃輸送帶的拉伸強(qiáng)度、酒精噴燈燃燒試驗(yàn)、滾筒摩擦試驗(yàn)、巷道丙烷燃燒試驗(yàn)、鹵酸氣體釋放量及比光密度性能，認(rèn)為煤礦用低煙低鹵阻燃輸送帶的推廣是可行的。

關(guān)鍵詞：低煙低鹵；鹵酸氣體釋放量；產(chǎn)煙密度

中圖分類(lèi)號(hào)：TD601 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 前言

煤礦用非金屬制品是引發(fā)煤礦火災(zāi)的重要原因之一， 煤礦用非金屬制品的阻燃性能、發(fā)生燃燒事故后釋放出的氣體，嚴(yán)重影響煤礦的安全生產(chǎn)和礦工的生命安全。輸送帶、電纜和風(fēng)筒3種非金屬制品號(hào)稱煤礦的3條“火龍”。由于井下用非金屬制品所引發(fā)的安全事故也屢見(jiàn)不鮮。近年來(lái)，人們發(fā)現(xiàn)火災(zāi)事故中的人員致死原因80%以上與材料產(chǎn)生的濃煙和有毒氣體有關(guān)。同時(shí)，由于聚氯乙烯（PVC）機(jī)械性能優(yōu)越、耐化學(xué)腐蝕、工藝性能優(yōu)良、成本低等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于非金屬制品中，PVC在燃燒時(shí)會(huì)釋放大量的鹵酸氣體及濃煙，會(huì)嚴(yán)重影響人員逃亡及救援工作。隨著人們環(huán)保意識(shí)的提高，使用無(wú)鹵、低煙的環(huán)境友好型與健康無(wú)害型化工原材料已成為當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的一個(gè)必然趨勢(shì)。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 試樣

樣品主要分為兩種，一種添加含鹵素阻燃劑，制備成煤礦用整芯阻燃輸送帶。一種添加無(wú)鹵阻燃劑，制備成煤礦用低煙低鹵阻燃整芯阻燃輸送帶試驗(yàn)共7個(gè)樣品，試樣1～5是煤礦用阻燃輸送帶、試樣6、7是煤礦用低煙低鹵阻燃輸送帶，試樣型號(hào)均為PVC 800S（型號(hào)規(guī)格參考MT914-2008）。

1.2 試驗(yàn)設(shè)備

拉力試驗(yàn)機(jī)、酒精噴燈燃燒試驗(yàn)臺(tái)、滾筒摩擦試驗(yàn)臺(tái)及丙烷燃燒試驗(yàn)臺(tái)（均按照MT/T 914—2008標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)）；鹵酸氣體釋出測(cè)定裝置（按照GB/T 17650.1—1998標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)）；SDB型NBS煙密度測(cè)試箱（按照GB/T 10671—2008標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)）。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.1 拉伸強(qiáng)度試驗(yàn)

試樣1～7的拉伸性能試驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表1，數(shù)據(jù)說(shuō)明試樣6～7的縱向拉伸強(qiáng)度為846N/mm及868N/mm，橫向拉伸強(qiáng)度分別為316N/mm及338N/mm，較試樣1～5的拉伸強(qiáng)度略有降低，但均大于MT914—2008標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的縱向拉伸強(qiáng)度最小值800N/mm及橫向拉伸強(qiáng)度280N/mm。同時(shí)，7個(gè)試樣的縱向拉斷伸長(zhǎng)率為19%～23%，橫向拉斷伸長(zhǎng)率為25%～28%，縱/橫向拉斷伸長(zhǎng)率基本一致的，均大于標(biāo)準(zhǔn)值規(guī)定的縱向拉斷伸長(zhǎng)率最小值15%及橫向拉斷伸長(zhǎng)率18%。數(shù)據(jù)表明低煙低鹵阻燃輸送帶的拉伸強(qiáng)度及拉斷伸長(zhǎng)率均可以滿足MT914—2008的相關(guān)規(guī)定。

2.2 酒精噴燈燃燒試驗(yàn)

試樣1～7的酒精噴燈燃燒試驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。數(shù)據(jù)說(shuō)明，試樣1～7的有焰燃燒時(shí)間及無(wú)焰燃燒時(shí)間是基本一致的。其中，試樣6～7的有焰燃燃燒時(shí)間及無(wú)焰燃燒時(shí)間數(shù)值略小一些，說(shuō)明低煙低鹵阻燃輸送帶在酒精噴燈燃燒性能方面與普通阻燃輸送相比略好，但沒(méi)有明顯優(yōu)勢(shì)，二者測(cè)試結(jié)果均符合MT914-2008的相關(guān)規(guī)定。

2.3 滾筒摩擦試驗(yàn)

試樣1～7的滾筒摩擦試驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表3，這些數(shù)據(jù)說(shuō)明，低煙低鹵阻燃輸送帶滾筒摩擦試驗(yàn)的滾筒表面最高溫度與普通阻燃輸送帶基本一致，二者的測(cè)試結(jié)果均符合MT914—2008的相關(guān)規(guī)定，每塊試件經(jīng)滾筒摩擦試驗(yàn)時(shí)，其任何部位未發(fā)生有焰和無(wú)焰燃燒現(xiàn)象，滾筒表面溫度均低于325℃。低煙低鹵整芯阻燃輸送帶在滾筒摩擦試驗(yàn)中沒(méi)有明顯優(yōu)勢(shì)。

2.4 巷道丙烷燃燒試驗(yàn)

試樣1～7的巷道丙烷燃燒試驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)見(jiàn)表3，數(shù)據(jù)說(shuō)明，試樣1～7的巷道丙烷燃燒未損壞長(zhǎng)度值均大于MT914—2008中規(guī)定的最小值600mm，試樣1～5普通整芯阻燃輸送帶的巷道丙烷燃燒未損壞長(zhǎng)度值依次為604mm、607mm、628mm、624mm及634mm，試樣6、7巷道丙烷燃燒未損壞長(zhǎng)度值分別為724mm及716mm，其巷道丙烷燃燒試驗(yàn)的效果更佳，且遠(yuǎn)高于標(biāo)準(zhǔn)值的規(guī)定。說(shuō)明低煙低鹵整芯阻燃輸送帶的巷道丙烷燃燒性能中有明顯優(yōu)勢(shì)。

2.5 鹵酸氣體釋放量

試樣1～7的鹵酸氣體釋放量數(shù)據(jù)見(jiàn)表3，數(shù)據(jù)表明，試樣1～5的鹵酸氣體釋放量介于120mg/g～140mg/g，試樣6、7的鹵酸氣體釋放量為101mg/g及106mg/g，明顯低于普通阻燃輸送帶。煤礦用低煙低鹵阻燃輸送帶的鹵酸氣體釋放量得到了有效地降低。

2.6 比光密度

試樣1～7的比光密度試驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)見(jiàn)表3，可以看出試樣1～5有焰模式燃燒下的最大比光密度均高于700 mg/g，試樣6～7有焰模式燃燒下的最大比光密度僅為238 mg/g及322 mg/g，低煙低鹵阻燃輸送帶的產(chǎn)煙密度明顯低于普通阻燃輸送帶，低煙低鹵阻燃輸送帶在抑制產(chǎn)煙密度方面的效果還是明顯的。

結(jié)論

（1）無(wú)鹵阻燃劑的添加，使得煤礦用低煙低鹵阻燃輸送帶的拉伸強(qiáng)度略有降低，但該性能還是符合MT914—2008的相關(guān)規(guī)定的。

（2）煤礦用輸送帶中無(wú)鹵阻燃劑的添加，使得輸送帶的鹵酸氣體釋放量及產(chǎn)煙密度方面得到了有效的控制。

（3）通過(guò)數(shù)據(jù)分析，認(rèn)為低煙低鹵阻燃輸送帶在煤礦中推廣是可行的。

參考文獻(xiàn)

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