熱傷害手套標準的關鍵要素:GB/T 38306-2019解析
為解決此問題,歐盟指令89/686EEC將個體防護裝備(PPE)分為三類,而防熱傷害手套屬於III類防禦極高風險傷害的產品,其認證程序相當嚴格,且必須強制符合相應的歐洲標準,即EN407《防熱傷害手套(熱和/或火)》。
我國標準化協會也於2019年發布了國家標準GB/T 38306-2019《手部防護防熱傷害手套》,當中修改採用了EN407:2004版本的技術內容,以完善手部防護裝備標準體系,並適應國內市場的防護應用。
耐摩擦性能以試體出現破損時的循環週期來表徵,破損指的是測試樣品出現穿透的洞,要求破損前至少經過100週期測試,即1級要求。耐撕裂性被定義為「沿著長度方向一半開口的矩形試樣方向將其撕裂所需的力。該標準規定手套材料(mm) 必須經過測試,並堅持至少10N,即應達到1級性能要求。
此外,還對手套結構提出了要求(秒脫),具有熱防護性能等級達到3級和4級的手套,應滿足在緊急情況下能輕易地脫下,按規定方法測試時手套脫下時間不得超過3s。
熱防護性能
GB/T 38306規定了六種熱性能,每個熱性能都有四個相關的性能水平,從1級到4級。根據手套預定應用領域中可能暴露的熱傷害形式的不同,手套應達到其中一項或多項性能要求。此標準提供的是性能等級而非防護等級。
- 阻燃性能
阻燃測試是用來評估當手套佩戴者的手接近明火時,是否具有保護它的能力。為了在測試中取得良好結果,手套不需要是易燃的,但必須抑制燃燒和緩慢燃燒。在測試中,將整個手套樣本垂直放置在測試燃燒器上,明火距離中指尖(20±2 mm)垂直燃燒,需同時滿足續燃時間和陰燃時間要求,至少1級。整隻手套進行測試,不應有融熔滴落,縫合部分點火後15s 不能裂開。
- 續燃時間:指在規定測試條件下,點火源移開後材料持續有焰燃燒時間。
- 陰燃時間:指點火源移開後或有焰燃燒終止後材料持續無焰燃燒時間。
若發生熔融,材料應無滴落,手套的最內層應無熔融跡象,測試區域的所有層應沒有出現破洞,接縫應沒有裂開。 (熔融是指材料在高溫下出現軟化且可流動;滴落是指材料在熔融過程中熔化液滴的分離)
測試設備:
- 接觸熱
透過傳導,熱量在身體內部和透過物理身體傳遞。在傳導過程中傳遞的熱量取決於許多因素——表面積、熱物體的實際溫度、手套和物體的導電性和熱容量,以及接觸點的壓力。例如,一杯70-80°C的熱咖啡很容易起水泡,因為它的接觸壓力很高。相較之下,來自磨床的火花,儘管是1000°C -+,但幾乎不明顯,因為接觸壓力很輕,而且物體非常小,熱容量很低。
加熱柱加熱至接觸溫度並維持在接觸溫度,熱量計上放置試樣。降低加熱柱到熱量計支撐的試樣上,或提升熱量計和試樣至加熱柱,任何一種操作應以恆定速度進行。透過監測熱量計的溫度測定閾值時間t t。手套分別在接觸100℃,250℃,350℃,500℃的熱源情況下,手套內部溫度升高10°時所需時間大於或等於15s視為合格。
接觸溫度是指本測試中加熱筒接觸區域的恆定表面溫度;閾值時間是指本測試中熱量計溫度升高100℃所需的時間;當接觸熱性能為3級或4級時,阻燃性能應至少達到3級。
測試設備:
- 對流熱
「對流」是指通過水或空氣等流體的運動,將熱量從源頭傳遞到另一個地方的機制。手套的傳遞很大程度上取決於它的厚度,包括相鄰層之間的任何氣隙。
對流熱傳遞指數是將手套樣品暴露在由湍流燃燒氣體組成的火焰熱源中,在燃氣火源的不接觸加熱情況下,升溫到(24±0.2)℃所需的時間,作為判斷標準,至少1級。當阻燃性能達到3 級或4 級時,才能報告對流熱性能等級。
圖3 :對流熱試驗
測試設備:
- 輻射熱
熱在物理體之間傳遞,這些物理體可以透過熱體以紅外光譜中的電磁波形式的熱輻射從空間上分離。輻射的強度(以「熱通量密度」為表徵—單位時間通過熱量計暴露面的熱量,單位為W/m²)將影響所發生的轉移的程度。根據平方反比定律,它也取決於與物體之間的距離。
來自熱體的輻射熱量可能非常強烈,而且是看不見的。在與源進行任何導電接觸之前,它就會導致傷害甚至自燃。一個引人注目的例子是太陽光線如何透過放大鏡聚焦來點燃紙張。
根據測試方法,在獨立框架支撐並暴露於特定輻射熱水平的樣品上進行(圖4)。以規定的入射熱通量密度進行測試時,記錄熱量計的溫升達到(24±0.2)℃的平均時間(秒),並以輻射熱傳遞指標表示。根據溫升資料計算出傳熱係數的百分比。當阻燃性能達到3 級或4 級時,才能報告輻射熱性能等級。
測試設備:
- 少量熔融金屬飛濺
此測試用於評估佩戴者的手免受熔融金屬滴擊中的保護程度,例如在金屬研磨過程中。在大多數情況下,手套的效果良好,熔融金屬滴不會黏在測試樣品的表面,而是傾向於脫落。這大大減少了它們接觸的時間,並且不會提高測試樣品的溫度。
以指定尺寸(0.5g)的熔融金屬液滴以規定的速率撞擊手套外表面,從而使試樣升溫,試樣溫度上升至40℃,根據滴落的熔融金屬數量來判定。且在阻燃性能達到3 級或4 級時,才能報告性能等級。其中等級1要求布料至少可以耐10滴以上金屬熔滴的衝擊。
測試設備:
- 大量熔融金屬潑濺
試樣在規定的測試條件下溫度上升40℃,留存的鐵水克重(g)來判定。以規定的相應質量的鐵水進行傾潑測試後,模擬皮膚的PVC膜的壓紋面應沒有變平滑或出現其他異常變化。
圖6 :大量熔融金屬潑濺試驗
如果熔滴殘留黏附在試樣上或試樣點燃或燒破,則不合格。應根據需要選擇其他金屬進行測試,相應的測試結果應在製造商提供的資訊中給出。
測試設備:
結語
工業作業場景複雜,不同種類手套有其特定性能用途,在實際工作時一定結合作業情況來正確使用和區分,做好手部防護是安全且,減少工傷意外,提高生產效率。
並非每項工作都需要具有最高等級熱防護的手套,因此在處理極熱、火焰或熔融材料時,需要了解不同的手套搭配。測試標準GB/T 38306 和EN 407 讓生產廠家和使用者對手套的材料特性和規格提供了直觀參數- 因為當加熱時,並非所有手套耐熱阻燃表現都是一樣的。
德國Wazau公司生產設計的一系列熱防護設備,為了測試提供快速且準確、可重複性高的測試數據。為防止操作人員意外受傷,儀器設有防火防護護欄。可利用儀器的自動測試功能,在防護欄關閉的情況下能進行測試,並透過軟體對參數更細緻的設定、分析和儲存。
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