JIS K 7217:1983 プラスチック燃焼ガスの分析方法

                                       日本工業規格(日本産業規格)                           JIS
                                                                             K 7217-1983

プラスチック燃焼ガスの分析方法

Analytical Method for Determining Gases Evolved from Burning Plastics

1. 適用範囲 この規格は,プラスチック燃焼(1)ガスの生成方法及び発生する燃焼ガスの組成分析方法に
ついて規定する。
  引用規格,関連規格 : 7ページに示す。
    注(1) 燃焼は,一般的には光と熱を伴う化学反応の総称で,通常は空気又は酸素の中で物質が酸化さ
          れ炎を生じる現象をいうが,この規格では,炎を伴わないで熱分解ガスを生成するくん(燻)
          焼も含める。
    備考 この分析方法は,規定された条件下で試料の燃焼ガスの生成方法,捕集方法及び分析方法につ
          いて規定するものであって,測定結果は実火災及び実燃焼と必ずしも一致しない。
2. 燃焼条件 燃焼条件は,表1のとおりとする。
                                         表1 焼燃条件
     項目                                                                  燃焼管内
                     支燃ガス                                                      ガスの捕集方法
            設定温度           支燃ガス供給量  試料量   試料皿    点火装置 保持時間
                     (2)                                                           及び分析方法
  条件                                                                     (3)
    A                                  一椀
                               0.50±0.05                                  10min
                                                                燃焼が終了す
                                             約0.1gを正
                                                      石英製のあ                   分析対象ガスに
          750±10℃    空気                                     るまで,火花を
    B                                  一椀 しく量る
                               1.50±0.05             なあき皿
                                                                発生させる
                                                                            5min   合わせる
    注(2) 支燃ガスとは,試料の燃焼に必要なガスをいう。標準的な燃焼では空気を用いるが,酸素及び
          窒素の混合ガスを用いてもよい。
      (3) 規定の条件に設定した燃焼管内に,試料を設置した直後から,試料を管内から取り出すまでの
          時間をいい,有炎燃焼の場合には,この間に着火時間及び燃焼時間が含まれる。
    備考 当事者間の協定によって燃焼条件を変えて試験することができるが,その場合には,表1の燃
          焼条件においても試験しなければならない。
3. 試料 試料は,原則として3×3×3mm程度の大きさの粒状とし,これらを数個合わせて,1回の燃焼
に約0.1g(4)を用いる。
    注(4) フィラーなどを含んだ樹脂では,可燃物量が0.1gとなるようにとる。
            また,発泡体のような試料は,試料皿に収容可能な範囲で,できる限り0.1gに近い量を採取
          する。
    備考 粉末状,繊維状,フイルム状,布状,板状及び発泡体の試料は,当事者間の協定する方法と条
          件によって,3×3×3mm程度の大きさに加工して用いるのが望ましい。
4. 装置及びジグ

――――― [JIS K 7217 pdf 1] ―――――

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K 7217-1983
4.1   支燃ガス供給部 支燃ガス供給部(図1参照)は,燃焼のために必要な支燃ガスを供給する部分で,
支燃ガスの量及び組成(酸素濃度及び窒素濃度)を任意に変化できるように構成されなければならない。
  また,空気(5),窒素及び酸素の流量をそれぞれ測定するための流量計を備えていなければならない。
    注(5) 空気は,あらかじめ空気中の炭酸ガスを除去するためにソーダライム管などを通過させておく
          とよい。
4.2   燃焼部 燃焼部(図1参照)は,燃焼管,加熱炉,温度調節器及び温度計,点火装置及び試料皿保
持装置などから構成され,着火時間及び燃焼時間の測定並びに燃焼状態を観察できる構造でなければなら
ない。
(1) 燃焼管 燃焼管は,図2に示す寸法・形状の石英製のもので,下部に直径約5mmのアルミナ球を満
    たしたものとし,点火装置及び試料皿保持装置を備えた石英製のふた及び附属の締め具によって,密
    閉できるものでなければならない。
(2) 加熱炉 加熱炉は,加熱管の外から熱を加え,設定温度に昇温できるものとする。
      また,加熱炉には,着火時間及び燃焼時間の測定並びに燃焼状態を観察するための観察用窓を設け
    ることができる。
(3) 温度調節器及び温度計 温度調節器及び温度計は,温度の調節及び燃焼管内の温度の測定ができるも
    ので,熱電対(6),補償導線,指示計などから構成されなければならない。
    注(6) 熱電対は,JIS C 1602(熱電対)の構成材料記号がK(クロメル−アルメル)で階級記号0.4,
          素線径1.00±0.04mmのものを使用する。
(4) 点火装置及び試料皿保持装置 点火装置は,電源及び火花を発生する電極(7)で構成され,電極は,試
    料皿保持装置を兼ね,試料の中央部の真上で火花が発生できるものでなければならない。
    注(7) 電極の先端から断続的に火花が発生する圧電式多発放電方式のもので,電極の材質は,SUS27
          とし,電源は,JIS C 8501(マンガン乾電池)に規定のSUM-1を使用する。
(5) 試料皿 試料皿は,図2に示す形状・寸法の石英製で,底部及び側壁部に直径1.52.5mmのあなを
    10個以上もつものでなければならない。
    参考 試料皿は,当事者間の協定によって,白金製のものを用いてもよい。
            また,試料皿を使用しないで,試料を直接燃焼管に投入し,燃焼させてもよい。

――――― [JIS K 7217 pdf 2] ―――――

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                                                                                    K 7217-1983
                            図1 プラスチック燃焼ガス生成,捕集装置
            1 酸素ボンベ           15 窒素流量計             29 ふた
            2 元圧力計             16 窒素流量微調節バルブ   30 試料皿
            3 一次圧力調整器       17 ソーダライム管         31 電極(火花発生部)
            4 一次圧力計           18 空気ポンプ             32 点火装置
            5 二次圧力調整器       19 空気流量計             33 燃焼ガス出口
            6 二次圧力計           20 空気流量微調節バルブ   34 締め具
                                        空気/酸素・窒素流路切
            7 酸素流量計           21                        35 水溶性ガス捕集瓶
                                        換えコック
            8 酸素流量微調整バルブ 22 加熱炉                 36 フィルター
            9 窒素ボンベ           23 観察用窓               37 開閉栓
           10 元圧力計             24 熱電対                 38 ガスクロマト栓
           11 一次圧力調整器       25 温度計及び温度調節器   39 ガス捕集用袋
           12 一次圧力計           26 燃焼管                 40 ガス圧調節瓶
           13 二次圧力調整器       27 支燃ガス入口           41 排気管
           14 二次圧力計           28 アルミナ球

――――― [JIS K 7217 pdf 3] ―――――

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K 7217-1983
                       図2 燃焼管                                 図3 水溶性ガス捕集瓶
4.3   燃焼ガス捕集部 燃焼ガス捕集部(図1参照)は,次の(1)水溶性ガス捕集法,(2)ガス捕集用袋法及
び(3)フィルター捕集法のそれぞれ別個の3系列から構成されなければならない。燃焼ガスは,それぞれの
分析対象ガスごとに適した系列で捕集される。
(1) 水溶性ガス捕集法 水溶性ガス捕集瓶(例えば図3に示す構造のもの。)を2, 3個直列に連結して使用
    し,塩化水素,アンモニア,シアン化水素,二酸化硫黄などの水溶性ガスの捕集を行う。
(2) ガス捕集用袋法 ガス捕集用袋は,非水溶性ガス(主として有機性ガス)の捕集に用い,ガス不透過
    性高分子材料(例えばポリふっ化ビニル)製のもので,容量は原則として約5.0l及び約7.5lの2種類
    とする。
      また,捕集するガス量を一定に保つためにガス圧調節瓶(8)を備えていなければならない(図1参照)。

――――― [JIS K 7217 pdf 4] ―――――

                                                                                              5
                                                                                    K 7217-1983
      なお,ガス捕集用袋は,毎回新しいものを使用することが望ましい。
    注(8)   IS K 9003[流動パラフィン(試薬)]に規定の流動パラフィンをガス圧調節瓶の標線まで満た
          す。
(3) フィルター捕集法 フィルターは,重金属類などの粒状物質の捕集を行うためのもので,JIS K 0097
    (排ガス中のカドミウム及び鉛の分析方法)に規定するフィルターを目的に応じて使用する。
5. 燃焼ガスの生成方法 燃焼ガスの生成方法は,次によって行う。
(1) 温度調節器を設定温度に調節し,支燃ガスを規定の量流しながら燃焼管を設定温度まで昇温する。こ
    の間に4.3に従って分析対象ガスに合わせてガス捕集装置を組み立て,燃焼管に接続する。
(2) 設定温度に達したら,支燃ガスの組成及び流量を正しく調整し,約15分間そのままの状態で作動させ
    た後,温度及び支燃ガス量が規定どおりになっていることを確認する。
(3) 点火装置を作動させて,電極先端で火花が発生することを確認する。
(4) 試料約0.1gを正しく量り採り,試料皿に移す。
(5) 試料皿を試料皿保持装置に取り付け,点火装置の火花を発生させたままで,ふたをし(燃焼ガスの捕
    集が開始される),同時に着火時間(9)及び燃焼時間(10)の測定を始める。なお,消炎するまで火花の発
    生を続ける。
      また,必要に応じて,燃焼状態などを観察し記録する。
    注(9) 着火時間は,試料を燃焼管内に保持(ふたをする。)してから有炎燃焼の開始までの時間とする。
      (10) 燃焼時間は,有炎燃焼で,着火から消炎までの時間とするが,燃焼には,着火から消炎まで連
          続燃焼する場合と,着火及び消炎が繰り返し行われる不連続燃焼の場合があり,不連続燃焼の
          場合の燃焼時間は,始めの着火から最後の消炎までの時間とする。
(6) 試料を規定時間燃焼管内に保持した後,ふたをあけ,燃焼ガスの生成及び燃焼ガスの捕集を終了する。
(7) 残留物があるときは,必要に応じて色,形態などを観察する。
(8) 引き続き試験を行う場合は,少なくとも15分間そのままの状態に放置した後行う。
            また,装置内にすす,タール物質などが多量に付着した場合は,装置を放冷した後布又はア
          セトンを含ませた布などでふき取り,アセトンを除去した後試験を続ける。
(9) 試料皿に燃焼残留物がある場合は,取り除いてから使用する。
6. 燃焼ガス捕集方法
6.1   水溶性ガス 分析対象ガスに応じて,それぞれの関連規格に規定された吸収液2530mlを各水溶性
ガス捕集瓶に採り,各接合部を水溶性ガス吸収系に接続し,燃焼管内保持時間燃焼ガスを通過,吸収させ
た後,燃焼管の燃焼ガス出口との接合部を外し,この部分から少量の吸収液を注ぎ,接合部及び連結用導
管に付着した燃焼生成物を洗い落とし,吸収液に合わせる。この吸収液による洗浄操作を2, 3回行った後,
元の吸収液と合わせて試験液とする。
6.2   非水溶性ガス 各接続部をガス捕集用袋系に接合し,燃焼ガスを導入する。捕集用袋に規定量の燃
焼ガスを捕集するには,次の二つの方法がある。
(1) ガス袋容量法 ガス捕集用袋に接続したガス圧調節瓶から余分な燃焼ガスがバブリング(泡立ち)し
    てくるので,これを確認した後,ガス捕集用袋に接続した開閉栓を閉じる。
(2) ガス流量法 表1に示す支燃ガス流量と燃焼管内保持時間との積から得られる容量の燃焼ガスが捕集
    された後,ガス捕集用袋に接続した開閉栓を閉じる。いずれも規定量の燃焼ガスを捕集した後,直ち

――――― [JIS K 7217 pdf 5] ―――――

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