玩具防火安全测试方法简介及建议

2023-11-12 09:41刘楠
轻工标准与质量 2023年5期
关键词:易燃条款火焰

刘楠

(通标标准技术服务有限公司顺德分公司,广东佛山 528300)

随着国家经济的发展及人们生活水平的提高,孩子们能得到的玩具越来越多,市场上的儿童玩具更是多种多样。据报道,我国是世界上最大的玩具生产国及出口国。在2021 年疫情的情况下,玩具的出口额依然比2020 年增长37.8%[1]。国内儿童玩具市场也是发展迅猛,但与之相伴的玩具安全问题也越来越突出。搜索发现,不少玩具,如充气气球[2]、火漆印章[3]、仿真烟雾弹[4]等畅销玩具均爆出燃烧伤人事件。目前,玩具的化学安全、物理完全已经深入人心,消费者在选购玩具时,多数会关注玩具的有毒有害物质检测、利角检测[5]是否通过相关标准,但对于玩具的防火安全关注甚少[6]。一方面是玩具防火检测标准较少,研究也相对缺乏;另一方面国内玩具防火标准更新速度较慢,无法满足市场需求。本文结合国标玩具易燃性安全标准GB 6675.3-2014 以及欧盟最新玩具易燃性标准EN 71-2:2020,对比分析玩具防火主要关注的危险点,并给出玩具设计及选材的建议。

1 玩具易燃性标准介绍

1.1 我国标准GB 6675.3-2014

GB 6675《国家玩具安全技术规范》于1987 年2 月发布,截至2023 年7 月,共修订过两次,该标准为强制性标准。我国现行的GB 6675-2014 系列标准为强制性国家标准,所有在我国境内销售的玩具产品必须符合该标准的要求。GB 6675-2014 系列标准共有8 部分,其中第3 部分是对玩具燃烧性能的要求[7]。

1.2 欧盟标准 EN 71-2:2020

EN 71-2:2020 Safety of toys -Part 2: Flammability(玩具安全 第2 部分:易燃性)于2020 年12 月发布,取代EN 71-2:2011+A1:2014 版本[8],为欧洲标准委员会(CEN)核准的现行有效欧洲玩具标准。满足EN 71-2 要求的产品,即被认为符合欧盟2009/48/EEC 指令对玩具燃烧性能的要求[9]。

2 玩具分类及要求

GB 6675.3-2014 与EN 71-2:2020 在内容条款编号上保持一致。下面按照标准中的条款及对应条款号,对玩具的类别进行介绍。

2.1 玩具的一般要求(条款4.1)

此条款适用于所有玩具,规定在玩具中不得含有:赛璐珞、高度易燃固体、高度易燃液体、易燃气体、易燃液体和易燃凝胶体。这些物质可以通过与火焰接触的燃烧现象来判断,也可以通过查阅其物质成分说明来判断。

2.2 头戴玩具(条款4.2)

标准条款4.2 要求适用于:含有可漂浮晃动元素的假发、胡须、帽子、头饰等。此款玩具不包括纸质帽或纸板帽,如生日帽;另外,用于固定头戴玩具的橡筋和绳线也不需要测试。当玩具按照标准条款5.2 或者5.3 进行测试时,续燃时间不应超过2 s,样品剩余长度应满足相应的要求。覆盖整体面部或者部分面部的面具玩具,当按照标准条款5.3 进行测试时,续燃时间不应超过2 s,且发生燃烧的区域长度不应超过70 mm。除以上提及的头戴玩具,其余的应按照标准条款5.4 进行测试,材料应表现为自熄或者燃烧速度不超过10 mm/s。

2.3 穿在身上的化妆服饰和玩具(条款4.3)

此类玩具按照标准条款5.4 进行测试时,材料应表现为自熄或者燃烧速度不超过30 mm/s。如果材料燃烧速度在10 mm/s~30 mm/s 之间的,则玩具及其包装上都应设永久警告,例如:“警告,远离火源!”

2.4 供儿童进入的玩具(条款4.4)

此类玩具主要是指由织物和/或聚合物片材和薄膜制成的儿童玩具,用于完全或几乎完全包围儿童。如玩具帐篷、木偶剧院、棚屋、圆锥形帐篷和隧道。当这些材料的两面具有不同特性时,则应分别对材料的两面进行测试以保证材料得到充分的评估。测试应按照标准条款5.4 的方法进行,材料应表现为自熄或者燃烧速度不超过30 mm/s。如果材料的燃烧速度大于20 mm/s 且不大于30 mm/s,则要求材料不能有明火熔滴或碎片产生。

2.5 软体填充玩具(条款4.5)

该条款适用于玩耍时可以被儿童拥抱的,最大软填充高度超过150 mm 的玩具,此类玩具应为足够大且使用的材料多为公仔棉、毛绒织物,有一定的火灾风险。当按照标准条款5.5进行测试时,应表现为自熄或者燃烧速度不超过30 mm/s。

3 玩具燃烧测试方法对比

3.1 常规测试方法汇总

3.1.1 伸出玩具表面长度大于或等于50 mm 流动元素的测试(条款5.2)

测试时保持(20±2)mm 高度的火焰,燃烧器保持90°角垂直位置,将火焰深入测试试样约10 mm,保持与样品的接触时间为(2±0.5)s。

3.1.2 伸出玩具表面长度小于50 mm、部分或完全覆盖头部的面具测试(条款5.3)

测试时保持(20±2)mm 高度的火焰,燃烧器保持45°角倾斜位置,在距离样品表面5 mm,样品底边上方20 mm~30 mm 的位置,保持与样品的接触时间为(5±0.5)s。

3.1.3 其他头戴玩具,装扮类服装玩具,穿在身上的玩具测试(条款5.4)

测试时保持(40±2)mm 高度的火焰,燃烧器保持90°角垂直位置,确保试样下边缘与燃烧器顶端的距离为(30±2)mm,如图1 所示;试样夹与水平面成(45±1)°,保持接触时间(10±0.5)s。

图1 燃烧头与样品的位置示意图

3.1.4 软体填充玩具测试(条款5.5)

测试时保持(20±2)mm 高度的火焰,燃烧器保持45°角倾斜位置,燃烧器管边缘与玩具距离为5 mm 左右并且点火区域应在垂直测试区域下边缘上方的20 mm~50 mm 的范围内,保持接触时间(3±0.5)s。

3.2 条款5.4 测试方法的特殊点

3.2.1 样品拼接

对于装扮类玩具服装的材料,当样品尺寸不足时,是允许通过拼接的方式来获得测试样品的。样品足够的情况下,使样品的长向取自服装穿着状态的垂直方向。样品不足时,优先在垂直方向上取样进行拼接,其次考虑在水平方向取全尺寸或半尺寸样品。拼接时,尽可能确保较长的样品是在垂直方向上取的,将其放在下端。如果样品有两片相近大小的样品拼接,垂直方向上取的那片放置在下端。拼接时,两片样品叠加(10±2)mm,金属钉竖向钉住。如图2 所示。

图2 拼接样品示例图

3.2.2 窄的样品

对于玩具上出现的宽度较窄的样品,标准中给出了使用金属支撑网的方式。如图3 所示,当样品长度不足时,可以使用B 标记线进行燃烧速率的计算;当样品宽度不足时,可以使用金属支撑网的方式来支撑样品。

图3 测试试样支架

4 GB 6675.3-2014 与EN 71-2:2020 的主要差异

4.1 测试试样架的区别

在EN 71-2:2020 标准中,试样架在A、C 两点中间增加一组销钉,这就允许测试半尺寸(即310 mm×100 mm)样品,另外新增金属网支撑,允许测试窄的样品。相比来讲,GB 6675.3-2014 中只有两组销钉的试样架,只能测试全尺寸(610 mm×100 mm)样品。也就是说,当一个玩具适用EN 71-2:2020 进行评估时,玩具上一些使用面积较小,使用宽度较窄的材料也能评估到,但如果使用标准GB 6675.3-2014的话,会因为样品尺寸不足,而豁免测试,无法评估到这些材料的危险性。试样架的对比如表1 所示。

表1 测试试样架的对比

4.2 取样方式的区别

在EN 71-2:2020 标准中,针对装扮类服装,根据玩具产品的特征,给出了两种取样方式。一种针对没有缝边、装饰的材料,一种是针对有印花、贴花、点缀、装饰、接缝等特征材料的取样。这样就有最大可能取到测试样品并进行评估。而在GB 6675.3-2014 中,只给了简单取样方式,且提出取样时要尽可能避开缝纫边或装饰等特征结构。

5 玩具设计及选材的建议

上述内容讨论了玩具的分类及测试方法。从以往的测试数据及经验来看,玩具设计及生产可以从以下几方面入手,以减小玩具的火灾风险。

5.1 减少涂层或其他饰面材料的使用

试验发现,闪光胶可能会增加火焰的发展。服装底部边缘(裙边、袖子末端等)周围的大量闪光印刷可能会增加点燃或火焰蔓延的可能性。服装的衬里织物上的涂层、织物柔软剂的使用、网眼布上使用化学整理剂等都有增加火焰蔓延的可能。

5.2 减少大面积的印刷

大面积/塑性溶胶印花可能会增加火焰的蔓延。当需要使用大面积印刷时,可以选择对未印刷的基布和印刷后的布料分别进行测试。如果印花增加了火焰的发展趋势,也可以考虑在设计上增加水平接缝进行断开,以防止印花织物火焰沿着织物蔓延。

5.3 选择火焰传播速率慢的织物

在可能的情况下,最好使用完全由聚酯和尼龙等合成纤维制成的织物,因为它们通常比棉花或粘胶织物具有更低的火焰传播率。较厚或较重的毛毡通常也会使火焰传播速度较慢。

5.4 从服装设计入手

在服装设计阶段,可以考虑在褶皱型裙子的裙摆上添加镶边,以此来减缓火焰传播速率。尽量设计其在水平方向上,如果必须在垂直方向上使用拼接或者镶边,建议仅选择燃烧速度小于30 mm/s 的装饰件。接缝可能比基础材料燃烧得更快,尤其是裙侧接缝和织物网眼布短裙上的接缝。可以考虑在腰部进行简单的重叠。

6 结束语

综上所述,GB 6675.3-2014 和EN 71-2:2020 关于玩具中织物易燃性测试方法基本一致[10],但由于国家标准更新速度较慢,相比于欧盟标准,在测试实操性方面的指导不够清晰。玩具生产企业可以了解先进的测试方法及测试建议,控制产品质量。玩具生产商也可以通过选材及优化设计来提高其本身的安全性能。另外,玩具易燃性标准也有自身的局限性,满足标准要求的产品也不是绝对安全的,消费者在选择玩具及使用玩具过程中,均应保持警惕,避免伤害事故的发生。

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