DEF STAN 02-713 小材料樣品燃燒產物毒性指數的測定

英國國防標準發布的「DEF STAN 02-713 小塊材料樣品燃燒產物毒性指數測定」標準，描述了DEF STAN 07-247中引用的一系列用於測定材料燃燒特性的測試方法之一的要求。此測試旨在檢測小塊材料樣品在特定條件下完全燃燒時產生的有限數量小分子物質的燃燒產物毒性。

本測試旨在作為材料預選篩選過程的一部分，不應被視為對實際火災條件下毒性危害的評估。此測試方法旨在分析軍事用途材料燃燒產物中常見的特定氣體種類，這些氣體在火災中可能致命。本標準不涉及急性智力障礙效應、延遲或長期毒性，或與顆粒燃燒產物相關的毒性。所分析的氣體種類並非詳盡無遺，且本測試無法確定燃燒產物所有成分的總毒性。

此外，該測試並未嘗試考慮材料燃燒速率對其毒性危害的影響。

原理是，透過數學計算，得出材料在規定條件下完全燃燒時釋放的特定種類小分子氣體的分析數據，併計算出每種氣體在30分鐘內會導致致命後果的暴露水平（以ppm為單位），從而得出綜合毒性指數。

就本標準而言，適用以下術語和定義：

• 1平方米³每100g濃度（ppm）：試驗條件下產生的氣體濃度（ppm），以100g材料為單位，燃燒產物以1m表示³重新計算，就好像它分佈在 的體積上一樣。
• 臨界因素：在 30 分鐘的暴露期內，對人類致命的氣體濃度（ppm）。
• 測量濃度：測試室內測量的氣體濃度，單位為ppm。
• 毒性指數：在規定的試驗條件下，材料燃燒產生的選定氣體的毒性因子總和。
• 生產批次：在同一生產週期內，採用相同的起始原料、相同的製程條件及相同的設備所生產的材料數量。
• 生產材料：由相同原料、在相同製程條件下、使用相同設備、在相同地點生產，與依本標準規定的合約/訂單供應給最終用途的材料具有相同成分的材料。

將預定質量（通常約 1 克）的小樣品在容積為 0,7–1,0 立方米的密閉容器中，用本生燈以空氣和燃氣為燃料，在 1150 度 ± 25 度的溫度下完全燃燒^。

對產生的室內大氣進行特定氣體組的定量分析。扣除燃燒器產生的一氧化碳、二氧化碳和氮氧化物的背景校正值。

對於每種氣體，測得的濃度以每100克物質進行換算，並重新計算，假設燃燒產物擴散在1立方公尺的體積內^。最終得到的濃度以臨界因子比表示，該比值等於暴露30分鐘後被認為對人類致命的氣體濃度。

將所有檢測到的氣體的毒性指數相加，可以得到該材料的毒性指數。

該標準由英國國防部發布，建立了一種測試方法，用於評估材料燃燒時釋放的煙霧和氣體的潛在毒性，該方法使用了小規模樣品。此標準對於確保軍事應用材料的安全至關重要，因為潛水艇、飛機或車輛等封閉空間內的火災隱患可能對人員構成嚴重風險。透過測量毒性，該標準有助於選擇低風險材料，從而最大限度地降低火災期間的健康影響。

DEF STAN 02-713 標準源自於高風險環境中消防安全的需求。自發布以來，該標準已多次修訂，以融入有毒氣體分析和國際協調的進展。此次更新響應了國防試驗和不斷發展的安全法規的回饋，改進了測試方案，以提高測量亞致死和致死暴露水平的準確性。

該標準與民用標準「ISO 13344 火災廢棄物致命毒性潛力評估」相似，但專門針對軍用級材料而設計，並強調對小樣本的快速測試，以支援快速材料篩選。

簡而言之，DEF STA 02-713 標準規定了一種小規模燃燒試驗，用於獲得毒性指數，該指數是一個數值，表示材料的毒性危害潛力。毒性指數的計算是基於在特定暴露時間內導致失能或死亡的關鍵有毒氣體（例如一氧化碳、氫氰酸和鹽酸）的濃度。

此標準的關鍵要素是：

• 樣品製備：對小材料樣品（通常為 15-50 克）進行調節以模擬實際用途，例如複合材料、紡織品或聚合物。
• 測試設備：受控烤箱或輻射板將樣品暴露在模擬火災條件的熱通量中（例如 25-50 kW/m²).燃燒產物被收集在一個室內，並透過氣相層析法或傅立葉變換紅外光譜法（FTIR）進行分析。
• 暴露模擬：此測試模擬兩種場景，以捕捉各種火災行為：無焰（陰燃）和火焰分解。囓齒動物暴露（歷史使用）或計算模型可預測人類的反應。
• 毒性測量：毒性反應根據起效時間推算（例如，透過分數有效劑量模型）。低於 1,0 的數值表示低毒性，而較高的分數表示高風險物質。
• 報告：結果包括詳細的氣體產量、煙霧光密度和合規閾值。合格/不合格標準取決於最終用途（例如，對於封閉空間，標準更為嚴格）。

該程式專為提高吞吐量而設計，每次測試耗時 1-2 小時，適合生產中的品質控制。

在國防領域，DEF STAN 02-713 標準對於降低菸霧毒性風險至關重要。在密閉軍事環境中，煙霧毒性佔火災死亡人數的 50%。該標準最大限度地減少了電纜絕緣層、地板或結構複合材料中刺激物的釋放，提高了緊急情況下的生存能力。例如，DEF STAN 02-345 被用作橡膠管組件的參考標準，為海軍、空降和陸地系統提供認證支援。

該標準至關重要，原因有幾個，特別是在安全性、可靠性和操作有效性至關重要的軍事應用環境中。

該標準也影響全球國防供應商，因為北約盟國通常都遵守該標準以確保互通性。先進的測試實驗室提供符合該標準的認證服務，幫助製造商遵守標準並減少其責任。

我們多年來一直密切關注全球科技發展，憑藉經驗豐富的團隊和完善的基礎設施，為各行各業的企業提供廣泛領域的測試、測量和分析服務。此外，我們也提供符合「DEF STAN 02-713 小塊材料樣本燃燒產物毒性指數測定」標準的測試服務。