天津检验检疫局组织的鉴定委员会对该局工业产品安全技术中心承担的重点科研项目“蜡烛燃烧完全程度的定量检测系统的研发”进行了成果鉴定。鉴定委员会听取了课题组的汇报,审查了全套鉴定材料,并进行了质询,经充分评议后认为该项目提交的技术资料齐全、数据翔实、内容完整,技术路线合理,认为该项目成果对消费品的安全检验有重要意义,达到国际先进水平,一致同意该项目通过成果鉴定。
小商品大市场受到影响
蜡烛,作为一种小商品、日用消费品,是日常生活中人们都非常熟悉的物品。随着生活水平及质量的提高,传统照明的蜡烛已经渐渐淡出人们的视线,随之而来的是形状各异、芳香无比、营造气氛、制造浪漫氛围的蜡烛,尤其是在欧美等国家,蜡烛绝对是生活中不可或缺的物品。国内蜡烛的生产和进出口量非常大,最高峰时,一年仅出口欧盟的货值就在5亿欧元以上,中国出口到欧盟和美国的产品市场占有率达到60%以上。
在使用蜡烛的两千年来,人类始终致力于提高品质和使用安全性。在蜡烛燃烧使用中,由于不安全的蜡烛或不恰当的使用,造成有害物的释放和火灾等问题时有发生。自1985年起,美国开始就对我国的石蜡蜡烛产业启动反倾销调查。欧盟也于2007年1月至12月,对从我国进口的蜡烛及类似产品发起系列反倾销调查。其间,欧美等国家不断出台的蜡烛相关安全法规和技术标准,对蜡烛炭黑指标作出强制性规定——平均炭黑指数应小于1.0h-1,单个测试不超过2.0h-1。近年来,因为受到美欧等国家的技术性贸易措施影响的国内出口蜡烛企业达到2000余家。
传统方法需要“升级”
在传统检测技术上,蜡烛燃烧炭黑指标的检测仅停留在感官检验上,一直缺少相关定量检测手段。存在着很大的人为干扰因素和不确定性。
当前,针对材料燃烧所产生的烟雾,以及有焰和无焰燃烧下的光学密度,国内外已有适用于建筑材料及其制品、固体材料燃烧静态产烟量测定的烟密度仪,但是该技术存在造价高、体积大、受测物取样小缺少代表性的问题,不利于进出境快速检测以及生产厂家品控管理。
在项目研发过程中,设计一个能够使蜡烛在一个规定条件下,进行标准燃烧的密闭装置。其中包含有支撑底板,能够为燃烧提供稳定的底部支撑;圆筒丝网,在为蜡烛燃烧提供一个相对封闭环境的同时,保证有空气正常流通;玻璃板,具有一定的耐高温性,能够保证燃烧残渣掉落,不损坏;调节旋钮,保证上部稳定;支撑直杆,能够满足调节旋钮在全长范围内任意调节位置并固定。在模拟燃烧完成后进入检测单元,建立一套能够自动化采集、分析数据的检测系统,包含有计算机、光度计、光检测器以及标准光源。在测试过程中,连带着光源的固定架,将被炭黑熏黑的玻璃板,熏黑面朝上放置,然后盖上盖子。有必要的话,可调节测量范围,以测定熏黑的玻璃板的照度,并记录结果。用标准脂溶性清洁剂清洗玻璃板,浸湿并用不含纸的外科纱布弄干玻璃板。将清洁的玻璃板放置在光源上方,并盖上盖子。测定清洁玻璃板的照度,并记录结果。然后按照测算公式,对得到的记录结果进行计算,即可得到蜡烛燃烧的完全程度。
为蜡烛出口保驾护航
课题组成员在课题研发过程中克服了检测设备和技术开发的难点——用适当、可控的燃烧模拟环境,得到一个科学、高效的炭黑收集装置,进而得出燃烧材料的燃烧完全程度的判定技术方法,在不增加过多的测试时间的同时,能够代替既往人工、感官检验的模式,提高数据的客观性和科学性。并由此申请了国家发明专利和实用新型专利,且已获得授权,这将大大促进知识产权的保护和应用,最大限度地走出检验检疫、走出蜡烛小商品的应用领域,向着家居用塑料制品、装饰装修材料产烟量快速判定方面,延伸检测技术的应用。本专利技术,已经取得了明显的经济效益和社会效益,在为相关产品提供检验服务的同时,更好地为“中国制造”走出国门保驾护航。
利用课题研发的检测系统,课题组建立相关的检测标准,方法的原理为在一个标准结构的测试装置中,累积被测蜡烛燃烧过程中生成的炭黑,利用不同炭黑生成量造成光通量的不同,定量表征出蜡烛的炭黑生成量。在2011年5月份,完成了出入境检验检疫行业标准的申请立项,并已于今年5月份完成相关标准的验证和征求意见,现进入国家认监委送审阶段。
该课题开发的检测设备和技术,在适当、可控的燃烧模拟环境中,提供了一个科学、高效的定量判定技术方法。现研发成果已进入应用阶段,并拓展到了家居用塑料制品、装饰装修材料产烟量快速判定方面,现已在天津检验检疫局工业品中心和相关进出口企业开展了相关应用,具有良好的经济效应和社会效益的应用前景。