趙 喆

(通標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)服務(wù)(上海)有限公司，上海 200233)

0 引言

如今生活水平不斷提高，從實(shí)用性和環(huán)保的角度人們離開了火柴，改而購買打火機(jī)。打火機(jī)的需求是非常龐大的，在消費(fèi)者實(shí)際使用產(chǎn)品的過程中，不同結(jié)構(gòu)和操作方式的打火機(jī)，其性能可能會(huì)相差很大。但不管哪種類型的打火機(jī)，要想在市場上銷售，都必須滿足相關(guān)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求。

在國內(nèi)和歐盟市場，打火機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)都是強(qiáng)制執(zhí)行的。強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)中包含了很多評(píng)估點(diǎn)：功能要求會(huì)從產(chǎn)品類型和消費(fèi)者實(shí)際使用習(xí)慣出發(fā)評(píng)估產(chǎn)品的安全性能，包括打火機(jī)火焰產(chǎn)生和調(diào)節(jié)、火焰高度、火焰熄滅等方面；而結(jié)構(gòu)整體性要求則從產(chǎn)品本身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出發(fā)來評(píng)估產(chǎn)品的安全性能，包括抗漏性、抗跌落、抗高溫、抗內(nèi)壓、抗循環(huán)燃燒等多方面考量。

本文圍繞中國和歐洲兩大市場，針對(duì)打火機(jī)的安全要求及其對(duì)應(yīng)的測試方法進(jìn)行比較闡述，對(duì)于有針對(duì)性地改善打火機(jī)產(chǎn)品性能提供一些幫助。

1 打火機(jī)分類及各國標(biāo)準(zhǔn)概況

根據(jù)打火機(jī)的燃料類型、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等，打火機(jī)可分為各種類型，主要有：以燃料類型區(qū)分的氣體打火機(jī)和液體打火機(jī)；以氣體混合方式區(qū)分的前混式打火機(jī)和后混式打火機(jī)；以燃料池結(jié)構(gòu)區(qū)分的一次性打火機(jī)和可重復(fù)充灌式打火機(jī)；以火焰裝置結(jié)構(gòu)區(qū)分的可調(diào)節(jié)式打火機(jī)、不可調(diào)節(jié)式打火機(jī)和自動(dòng)調(diào)節(jié)式煙斗打火機(jī)；以火焰熄滅結(jié)構(gòu)區(qū)分的自熄式打火機(jī)和非自熄式打火機(jī)等。

國際上針對(duì)打火機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)有我國的GB 25722-2010，美國的ASTM F 400-2020，歐洲市場的ISO 9994-2018，加拿大市場的法規(guī)SOR/2016-187，澳大利亞市場的AS/NZS 4867.1:2002，日本市場的JIS S 4801:2022等，對(duì)于打火機(jī)都提出了在自己國家市場售賣時(shí)候的最低安全要求。為了幫助大家更好地了解自己的產(chǎn)品，生產(chǎn)出符合相應(yīng)市場要求的產(chǎn)品，減少產(chǎn)品安全風(fēng)險(xiǎn)和召回風(fēng)險(xiǎn)，將著重解析中國和歐洲市場的相關(guān)要求和市場準(zhǔn)入。

2 打火機(jī)的功能要求

2.1 火焰產(chǎn)生和火焰熄滅

為了避免意外點(diǎn)火或自動(dòng)點(diǎn)火的可能性，國內(nèi)和歐洲的打火機(jī)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于火焰產(chǎn)生有同樣嚴(yán)格的要求，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：使用者必須有效操作才能產(chǎn)生火焰，比如按壓式或磨輪式點(diǎn)火裝置都是符合標(biāo)準(zhǔn)要求的；但如果按壓式點(diǎn)火裝置手動(dòng)釋放后，火焰仍能維持燃燒，打火機(jī)的外殼就必須加裝防護(hù)蓋結(jié)構(gòu)，保證使用者需要兩次或多次獨(dú)立操作才能產(chǎn)生火焰；如果以上都不符合，那就必須保證產(chǎn)生火焰所需的作用力大于等于15N。以上要求是考慮到打火機(jī)是一種日常使用頻繁的產(chǎn)品，而且機(jī)身小巧極有可能被放入口袋或隨身包中，如果不慎意外點(diǎn)火，后果不堪設(shè)想。而對(duì)于火焰熄滅，標(biāo)準(zhǔn)不僅要求打火機(jī)需要以預(yù)定方式(合上機(jī)蓋或釋放按鈕)來熄滅火焰，還對(duì)熄滅時(shí)間有一定的要求，如表1所示。

表1 打火機(jī)熄滅時(shí)間要求

如果后混式打火機(jī)有防風(fēng)罩，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定可接受火焰熄滅后額外2 s的持續(xù)燃燒，但在此額外2 s期間，火焰不能超過防風(fēng)罩。

以上熄滅時(shí)間均為國內(nèi)外的最低要求，企業(yè)可不斷創(chuàng)新，隨技術(shù)進(jìn)步逐步減少。

2.2 火焰高度和火焰高度調(diào)節(jié)

國內(nèi)外的強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)均對(duì)打火機(jī)的火焰高度規(guī)定了可售賣的最低安全要求，旨在把對(duì)使用者的潛在危害降低到最小程度。但標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)鼓勵(lì)企業(yè)自主創(chuàng)新，在保證產(chǎn)品使用性能的前提下，逐步降低實(shí)際產(chǎn)品的火焰高度，盡可能避免危害的發(fā)生。根據(jù)不同的打火機(jī)類型，歸納出國內(nèi)和歐洲標(biāo)準(zhǔn)對(duì)火焰高度的要求，如表2所示。

表2 打火機(jī)火焰高度要求

火焰高度的調(diào)節(jié)裝置也有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，打火機(jī)上必須有永久性標(biāo)識(shí)，表示減少或增加火焰高度所需運(yùn)動(dòng)的方向，這些標(biāo)識(shí)必須在火焰調(diào)節(jié)裝置附近，保證使用者可以清楚看到并理解，常規(guī)是用“-”表示火焰減少，“+”表示火焰增加。如果調(diào)節(jié)裝置平行于火焰軸，應(yīng)根據(jù)移動(dòng)方向增減火焰高度，即上增下減；如果調(diào)節(jié)裝置在打火機(jī)側(cè)面，垂直于火焰軸，則應(yīng)設(shè)計(jì)為左減右增；如果調(diào)節(jié)裝置在打火機(jī)底部，則順時(shí)針調(diào)節(jié)旋鈕應(yīng)當(dāng)降低火焰高度。這都是根據(jù)使用者常規(guī)的使用習(xí)慣來制定的。當(dāng)火焰調(diào)節(jié)旋鈕突出打火機(jī)表面，則切線方向的調(diào)節(jié)力值不能超過1N，旨在降低打火機(jī)意外調(diào)節(jié)為最大火焰高度而產(chǎn)生不必要的風(fēng)險(xiǎn)。

2.3 抗濺火、爆火或跳火

濺火、爆火指的是燃料以小液滴燃燒狀態(tài)從主火焰中脫離的現(xiàn)象，跳火指的是火焰高度不穩(wěn)定，持續(xù)高低變化的現(xiàn)象。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，氣體打火機(jī)在使用過程中，不能出現(xiàn)上述現(xiàn)象，但對(duì)液體打火機(jī)沒有該要求。

2.4 容積排量和燃料重量

打火機(jī)屬于二類?；?，所以標(biāo)準(zhǔn)考量了運(yùn)輸過程中的產(chǎn)品安全性。氣體打火機(jī)的燃料一般為液態(tài)丁烷，隨著環(huán)境溫度不斷升高，其內(nèi)部壓力也會(huì)不斷加大，有時(shí)加之陽光照射或摩擦、擠壓、碰撞，極易發(fā)生爆炸。國內(nèi)和歐洲要求待出貨的氣體打火機(jī)燃料的液體部分所占比例不能超過燃料箱總?cè)莘e的85%。另外，歐洲在更新標(biāo)準(zhǔn)后，還增加了燃料重量的規(guī)定，要求氣體打火機(jī)燃料的液體部分重量不超過10 g，旨在限制企業(yè)出口超大容量打火機(jī)，降低爆燃的危害。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)定義的燃料密度0.54 g/cm3換算，打火機(jī)的燃料箱總?cè)莘e不能超過22 cm3，但目前國內(nèi)強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)還沒有燃料重量的要求，后續(xù)隨著標(biāo)準(zhǔn)的更新一定會(huì)加入考量。以上要求都只針對(duì)氣體打火機(jī)，液體打火機(jī)因?yàn)楫a(chǎn)品結(jié)構(gòu)不同，不需要滿足以上要求。

3 打火機(jī)的結(jié)構(gòu)整體性要求

3.1 外觀、燃燒行為和抗跌落

打火機(jī)是會(huì)被使用者頻繁手持使用的，所以其表面任何位置都應(yīng)該光滑平整，不允許有尖銳邊緣和尖端，以避免任何形式的劃傷割傷等機(jī)械傷害，另外，國內(nèi)和歐洲標(biāo)準(zhǔn)還對(duì)打火機(jī)的外殼有一定的要求，打火機(jī)外殼一般是塑料、金屬材質(zhì)，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，當(dāng)燈芯或燃燒閥嘴向下傾斜與水平成45°時(shí)，持續(xù)燃燒10 s，部件不會(huì)變形、損壞或出現(xiàn)任何危險(xiǎn)的燃燒。打火機(jī)的機(jī)身還必須抗跌落，應(yīng)能保證1.5 m高度在混凝土平面跌落3次，不發(fā)生燃料池破裂或持續(xù)自動(dòng)點(diǎn)火現(xiàn)象。這就要求企業(yè)不僅需要根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格控制火焰高度，還不能偷工減料、以次充好，用一些質(zhì)檢不過關(guān)的材料制作打火機(jī)。

3.2 燃料相容性

因?yàn)榇蚧饳C(jī)需要靠燃料才能點(diǎn)火使用，所以燃料對(duì)于打火機(jī)十分的重要。相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于打火機(jī)的燃料相容性也有要求，國內(nèi)和歐洲標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，打火機(jī)部件與制造商建議使用的燃料長期接觸，不能引起任何形式的部件損壞或?qū)е氯剂闲孤ａ槍?duì)液體打火機(jī)，要求打火機(jī)的蓋子和殼子拆分后完整浸泡于燃料中，密閉后置于40℃環(huán)境箱內(nèi)28 d，測試后再填充燃料，只要發(fā)生任何方向上的泄漏則為不合格產(chǎn)品。針對(duì)氣體打火機(jī)，直接把成品置于40℃環(huán)境箱內(nèi)28 d，測試后燃料池為空或燃料泄漏率超過15 mg/min則為不合格。該要求旨在避免因?yàn)槿剂喜幌嗳輰?dǎo)致燃料泄漏的安全風(fēng)險(xiǎn)，所以弱化了功能性的評(píng)估要求，試驗(yàn)后打火機(jī)不能被點(diǎn)燃是可以接受的。

3.3 抗燃料泄漏

出于環(huán)保角度考量，很多打火機(jī)都是可重復(fù)使用的，因此打火機(jī)的充灌閥要符合標(biāo)準(zhǔn)要求，不能發(fā)生危險(xiǎn)泄漏。對(duì)于這個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，標(biāo)準(zhǔn)要求模擬實(shí)際使用，液體打火機(jī)正常充灌燃料，觀察是否有泄漏；氣體打火機(jī)排氣后重新充灌燃料，燃料泄漏率是否超過15 mg/min，一旦超過標(biāo)準(zhǔn)則判為不合格。關(guān)于氣體打火機(jī)的燃料泄漏率，也是運(yùn)輸過程中的關(guān)鍵因素。打火機(jī)出口需要船運(yùn)，必須先測氣，符合濃度要求才可以運(yùn)輸。

3.4 抗高溫和抗內(nèi)壓

打火機(jī)燃料對(duì)溫度和壓力非常敏感，如果機(jī)身長期處于高溫環(huán)境中，是極易發(fā)生爆炸的。為了盡可能將潛在危險(xiǎn)降低到最小程度，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)打火機(jī)的抗高溫和抗內(nèi)壓能力做了規(guī)范。國內(nèi)和歐洲標(biāo)準(zhǔn)要求，打火機(jī)的燃料箱包括密封件，應(yīng)能承受65℃的極端溫度條件4 h，不發(fā)生燃料池破裂或爆燃現(xiàn)象，同時(shí)，氣體打火機(jī)還應(yīng)能承受制造商建議使用的燃料在55℃時(shí)蒸氣壓的2倍，也就是可以承受大約1 100 kPa的極端內(nèi)壓力，不發(fā)生壓力驟降，該測試可以等同模擬打火機(jī)在超常規(guī)高內(nèi)壓情況下是否會(huì)發(fā)生燃料泄漏或爆炸等危險(xiǎn)。

3.5 抗循環(huán)燃燒和抗持續(xù)燃燒

打火機(jī)的主要功能就是點(diǎn)火，從使用角度以及可能的濫用情況考量，在標(biāo)準(zhǔn)要求下，打火機(jī)應(yīng)能承受持續(xù)燃燒20 s，反復(fù)10次，還應(yīng)承受更極端的2 min持續(xù)燃燒而不產(chǎn)生危險(xiǎn)狀況。因?yàn)閲鴥?nèi)和歐洲強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)都是從安全性角度出發(fā)制定的，所以如果出現(xiàn)打火機(jī)在測試過程中不能點(diǎn)燃，只要未發(fā)生危險(xiǎn)狀況，依然視為合格，產(chǎn)品是可以被相關(guān)市場認(rèn)可的。

4 結(jié)語

在2002年，歐盟擬定了打火機(jī)兒童安全裝置標(biāo)準(zhǔn)草案，要求海關(guān)價(jià)格或出廠價(jià)低于2歐元的打火機(jī)必須安裝防止兒童開啟的安全裝置，這可以說是中國加入WTO后第一次面臨的貿(mào)易技術(shù)壁壘。中國政府也因此和歐盟成員國進(jìn)行了長達(dá)4年的談判、交涉，最終于2006年通過了新法案，不再設(shè)2歐元的價(jià)格限定。除豪華打火機(jī)外，其他打火機(jī)必須加安全鎖(符合EN 13869的安全裝置)，所有玩具型打火機(jī)禁止進(jìn)入歐洲。面對(duì)如此貿(mào)易壁壘，除了通過政府交涉打破壁壘，更需要企業(yè)重視技術(shù)，專注技術(shù)，開發(fā)研制符合標(biāo)準(zhǔn)要求和技術(shù)要求的專利。因此，緊跟標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展，及時(shí)了解安全要求動(dòng)向，在標(biāo)準(zhǔn)要求的基礎(chǔ)上，延展出更高的產(chǎn)品質(zhì)量，不僅可以保證使用者的安全，也可以讓生產(chǎn)企業(yè)能夠在產(chǎn)品設(shè)計(jì)之初便循著更高的安全要求執(zhí)行，對(duì)企業(yè)有理有據(jù)進(jìn)行創(chuàng)新和生產(chǎn)產(chǎn)品提供更加強(qiáng)有力的保障，進(jìn)而開發(fā)生產(chǎn)出更加具有市場競爭力的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。