DEF STAN 02-713 小材料样品燃烧产物毒性指数的测定

英国国防标准发布的“DEF STAN 02-713 小块材料样品燃烧产物毒性指数测定”标准，描述了DEF STAN 07-247中引用的一系列用于测定材料燃烧特性的测试方法之一的要求。该测试旨在检测小块材料样品在特定条件下完全燃烧时产生的有限数量小分子物质的燃烧产物毒性。

本测试旨在作为材料预选筛选过程的一部分，不应被视为对实际火灾条件下毒性危害的评估。该测试方法旨在分析军事用途材料燃烧产物中常见的特定气体种类，这些气体在火灾中可能致命。本标准不涉及急性智力障碍效应、延迟或长期毒性，或与颗粒燃烧产物相关的毒性。所分析的气体种类并非详尽无遗，且本测试无法确定燃烧产物所有成分的总毒性。

此外，该测试并未尝试考虑材料燃烧速率对其毒性危害的影响。

原理是将材料在规定条件下完全燃烧时释放的特定种类小分子气体的分析数据，通过数学计算，得出每种气体在30分钟内会导致致命后果的暴露水平（以ppm为单位），并得出综合毒性指数。

就本标准而言，适用以下术语和定义：

• 1 m³每100g浓度（ppm）：试验条件下产生的气体浓度（ppm），以100g材料为单位，燃烧产物以1m表示³重新计算，就好像它分布在 的体积上一样。
• 临界因素：在 30 分钟的暴露期内，对人类致命的气体浓度（ppm）。
• 测量浓度：测试室内测量的气体浓度，单位为ppm。
• 毒性指数：在规定的试验条件下，材料燃烧产生的选定气体的毒性因子总和。
• 生产批次：在同一生产周期内，采用相同的起始原料、相同的工艺条件和相同的设备所生产的材料数量。
• 生产材料：由相同原材料、在相同工艺条件下、使用相同设备、在相同地点生产，与根据本标准规定的合同/订单供应给最终用途的材料具有相同成分的材料。

将预定质量（通常约为 1 克）的小样品在容积为 0,7–1,0 立方米的密闭容器中，用本生灯以空气和燃气为燃料，在 1150 度 ± 25 度的温度下完全燃烧^。

对产生的室内大气进行特定气体组的定量分析。扣除燃烧器产生的一氧化碳、二氧化碳和氮氧化物的背景校正值。

对于每种气体，测得的浓度按每100克物质进行换算，并重新计算，假设燃烧产物扩散在1立方米的体积内^。最终得到的浓度以临界因子比表示，该比值等于暴露30分钟后被认为对人类致命的气体浓度。

通过将所有检测到的气体的毒性指数相加，可以得到该材料的毒性指数。

该标准由英国国防部发布，建立了一种测试方法，用于评估材料燃烧时释放的烟雾和气体的潜在毒性，该方法使用了小规模样品。该标准对于确保军事应用材料的安全至关重要，因为潜艇、飞机或车辆等封闭空间内的火灾隐患可能对人员构成严重风险。通过测量毒性，该标准有助于选择低风险材料，从而最大限度地降低火灾期间的健康影响。

DEF STAN 02-713 标准源于高风险环境中消防安全的需求。自发布以来，该标准已多次修订，以融入有毒气体分析和国际协调方面的进展。此次更新响应了国防试验和不断发展的安全法规的反馈，改进了测试方案，以提高测量亚致死和致死暴露水平的准确性。

该标准与民用标准“ISO 13344 火灾碎片致命毒性潜力评估”相似，但专门针对军用级材料而设计，并强调对小样本的快速测试，以支持快速材料筛选。

简而言之，DEF STA 02-713 标准规定了一种小规模燃烧试验，用于获得毒性指数，该指数是一个数值，表示材料的毒性危害潜力。毒性指数的计算基于在特定暴露时间内导致失能或死亡的关键有毒气体（例如一氧化碳、氢氰酸和盐酸）的浓度。

该标准的关键要素是：

• 样品制备：对小材料样品（通常为 15-50 克）进行调节以模拟实际用途，例如复合材料、纺织品或聚合物。
• 测试设备：受控烤箱或辐射板将样品暴露在模拟火灾条件的热通量中（例如 25-50 kW/m²).燃烧产物被收集在一个室内，并通过气相色谱法或傅里叶变换红外光谱法（FTIR）进行分析。
• 暴露模拟：该测试模拟两种场景，以捕捉各种火灾行为：无焰（阴燃）和火焰分解。啮齿动物暴露（历史使用）或计算模型可预测人类的反应。
• 毒性测量：毒性反应根据起效时间推算（例如，通过分数有效剂量模型）。低于 1,0 的数值表示低毒性，而较高的分数表示高风险物质。
• 报告：结果包括详细的气体产量、烟雾光密度和合规阈值。合格/不合格标准取决于最终用途（例如，对于封闭空间，标准更为严格）。

该程序专为提高吞吐量而设计，每次测试耗时 1-2 小时，适合生产中的质量控制。

在国防领域，DEF STAN 02-713 标准对于降低烟雾毒性风险至关重要。在密闭军事环境中，烟雾毒性占火灾死亡人数的 50%。该标准最大限度地减少了电缆绝缘层、地板或结构复合材料中刺激物的释放，提高了紧急情况下的生存能力。例如，DEF STAN 02-345 被用作橡胶管组件的参考标准，为海军、空降和陆地系统提供认证支持。

该标准至关重要，原因有几个，特别是在安全性、可靠性和操作有效性至关重要的军事应用环境中。

该标准也影响着全球国防供应商，因为北约盟国通常都遵守该标准以确保互操作性。先进的测试实验室提供符合该标准的认证服务，帮助制造商遵守标准并减少其责任。

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