（江苏省产品质量监督检验研究院）
近年来，随着经济建设的向前发展，线缆使用量的加大，楼宇内大量线缆密集敷设，成为越来越突出的现象。据统计，我国各类电气引起的火灾中，60%以上是由电线电缆引起的，电线电缆在燃烧时产生的大量浓烟及有毒气体，不仅影响救灾工作的顺利进行，而且会对生命财产造成二次灾害。权威数据表明，在火灾死亡人数中，80%以上的死者是由于烟气中毒受伤或浓烟窒息后烧死。在此背景下，国家市场监督管理总局和国家标准化管理委员会在2019年12月联合发布并将于2020年7月1日开始实施的GB/T 19666-2019《阻燃和耐火电线电缆或光缆通则》，特意增加了“低毒”的定义，无卤低烟低毒阻燃系列燃烧特性代号组合，低毒性能的合格指标和试验方法，无卤低烟低毒阻燃电线电缆和光缆的技术要求等内容。
GB/T 19666-2019《阻燃和耐火电线电缆或光缆通则》规定“低毒”指的是燃烧时产生的毒性烟气的毒效和浓度不会在30min内使活体生物产生死亡的特性。低毒性能的试验方法及分析方法参照此标准附录C-毒性指数试验方法。此方法适用于取自无卤低烟低毒电线电缆或光缆的非金属材料。适宜时，适用无卤低烟低毒电线电缆或光缆用非金属原材料。试验共涉及一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）、二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOx）、氰化氢（HCN）共五种有毒气体分析。
CO在通常状况下是无色、无臭、无味的气体，在较高浓度时能使人出现不同程度中毒症状，危害人体的脑、心、肝、肾、肺及其他组织，甚至电击样死亡，人吸入最低致死浓度为5000 ppm（5分钟）。CO2在常温常压下是一种无色无味或无色无嗅而略有酸味的气体。研究表明，空气中二氧化碳浓度低于2%时，对人没有明显的危害，超过这个浓度则可引起人体呼吸器官损坏。
GB/T 19666-2019《阻燃和耐火电线电缆或光缆通则》规定用具有一定测量范围（如0%-10%）的红外一氧化碳分析仪和能够覆盖0%-20%浓度范围的红外二氧化碳分析仪对碳氧化物也就是CO和CO2进行分析。按照标准规定对一定数量的无卤低烟低毒电线电缆样品进行测试，部分数据如下表所示：
表1电线电缆碳氧化物含量
SO2为无色透明气体，有刺激性臭味，是最常见、最简单、有刺激性的硫氧化物，大气主要污染物之一。2017年10月27日，世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考，二氧化硫在3类致癌物清单中。按照标准规定用气体探测管对一定数量的样品进行测试，数据显示其含量均为0。
NOx主要包括一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2）。NO是一种无色无味、难溶于水的有毒气体；二氧化氮是棕红色有刺激性臭味的气体。氮氧化物主要损害呼吸道，主要表现为神经衰弱综合征及慢性呼吸道炎症，个别病例出现肺纤维化，可引起牙齿酸蚀症。按照标准规定用气体探测管对一定数量的样品进行测试，数据显示其含量均为0。
HCN为无色透明液体，易挥发，具有苦杏仁气味。氢氰酸属于剧毒类。最高容许浓度为0.3mg/m3。致死量为1mg/kg（体重）。急性氰化氢中毒的临床表现为患者呼出气中有明显的苦杏仁味，轻度中毒主要表现为胸闷、心悸、心率加快、头痛、恶心、呕吐、视物模糊。重度中毒主要表现呈深昏迷状态，呼吸浅快，阵发性抽搐，甚至强直性痉挛。二次世界大战中纳粹德国常把氰化氢作为毒气室的杀人毒气使用。
GB/T 19666-2019《阻燃和耐火电线电缆或光缆通则》规定用分光光度滴定法测试HCN。试验原理是利用HCN与滴定试剂进行显色反应，生成的物质对500 nm波长光的吸收程度来测定物质含量（定量分析）的方法。在该实验中，用作滴定试剂的是苦味酸和碳酸钠的混合水溶液或双甲酮溶液。其中，苦味酸盐方法适用于HCN含量大于0.3mg的情况；双甲酮方法适用于HCN含量低于0.3mg的情况。两种方法的检出极限均为0.0004mg。
标准规定首先以氢氧化钠（NaOH）吸收燃烧产生的气体，其次向吸收液中加入滴定试剂，再次水浴加热进行显色反应，最后用分光光度滴定分析设备进行定量分析。目前，实验室常用紫外分光光度计作为分光光度滴定分析设备。在利用分光光度滴定法进行HCN含量检测时，涉及苦味酸和双甲酮的使用。苦味酸是2，4，6-三硝基苯酚的别称，属于1类爆炸品，实验室要求的溶液浓度是3g/L，根据我们的市场调研，目前市场上可购买到的最高浓度是1 g/L。因苦味酸特殊的化学性质，如直接购买苦味酸晶体不仅流程复杂而且对实验室的管理也是巨大的考验。双甲酮是5，5-二甲基-1，3-环己二酮的别称，常用作醛试剂，鲜有用于线缆中HCN含量测试的相关报道。基于以上情况以及标准中的“注：若确认可以达到同样的试验精度，也可采用其他等效的方法”，我们采用气体探测管作为HCN含量测试的手段。部分数据如下表所示：
表2电线电缆氰化氢含量
GB/T19666-2019《阻燃和耐火电线电缆或光缆通则》规定：当电线电缆或光缆的应用场所有低毒性能要求时，应使用无卤低烟低毒阻燃和／或耐火电线电缆或光缆，毒性指数（ITC）可由制造方和购买方协商确定。如果未规定，则推荐毒性指数小于或等于5。
按照GB/T 19666-2019《阻燃和耐火电线电缆或光缆通则》规定的毒性指数计算公式，将上述测试样品的CO、CO2、SO2、NOx、HCN含量代入公式，得到毒性指数，具体数据如下表：
表3 电线电缆毒性指数
表3中的数据显示，无卤低烟低毒电线电缆燃烧时释放的毒性气体中CO2的含量最高，其次是CO。主要原因是无卤低烟低毒电线电缆非金属材料包含大量的聚乙烯、聚丙烯、尼龙、氟塑料、低烟无卤聚烯烃等含有很多碳元素的高分子材料构成。燃烧时，高分子材料中的碳元素与空气中的氧气结合生成二氧化碳和一氧化碳。从表3可以看到，我们所测试的无卤低烟低毒电线电缆在燃烧时基本不会释放SO2和NOx。原因可能有三：1、无卤低烟低毒电线电缆在制造时使用的原料几乎不涉及硫元素和氮元素；2、添加的含硫元素和氮元素的材料在当前的实验条件下不释放SO2和NOx。3、现有的测试手段有限。另外，我们测试的试样在燃烧时放出了少量的氰化氢。基于此，我们可以推测部分无卤低烟低毒电线电缆中添加了含有氮元素的材料。而这些材料在燃烧时生成了HCN。