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京都市消防局

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平成28年11月号 研究課レポート

ページ番号206773

2016年11月1日



 研究課では,昭和54年より火災の発生メカニズムや鑑識の手法等を研究した結果を,「京消研究レポート」としてまとめ,毎年発刊しています。生活環境の変化や技術の進歩に伴い出火原因も多様化し,その研究内容も時代により変遷していますが,発刊当初から変わることなく,常に研究の題材となっているものに,いわゆる“自然発火”があります。

 この自然発火による火災は,常に火災原因の上位を占めている放火やたばこによる火災に比べると,必ずしも発生件数は多いとは言えませんが,火の気がないところから突然燃え出すという自然発火は,正しい知識を持ち,細心の注意を払わなければ,防ぐことが難しい火災です。


 自然発火は,物質が常温の空気中において化学変化により自然に発熱し,その反応熱が長時間蓄積されて,ついに発火する現象をいい,原因として,物質の分解熱(セルロイド,硝化綿),酸化熱(不飽和性油脂,石炭),吸着熱(活性炭,還元ニッケル),発酵熱(乾草),重合熱(酢酸ビニル)などがあります。

 また,黄リンなどのように空気に触れると発火するものや,カーバイトのように湿気の存在下で徐々に,あるいは急激に発熱発火するものも自然発火に含むことがあります。

 今回は,自然発火の中でも,過去に数多く研究された酸化熱による自然発火について紹介していきたいと思います。


 酸化熱により自然発火する物質には不飽和脂肪酸が多く含まれており,この不飽和脂肪酸は酸化されやすく,酸化する際に酸化熱が発生します。発生した酸化熱は,放熱が悪い状態で置かれていると,外部へ発散されることなく内部で蓄熱していき,発火温度に至って出火することがあり,出火に至る時間は,数時間から数十時間と条件によって大きく異なります。

 過去の研究でも,きな粉,番茶及び薬草からの出火についての研究では,乾燥機内などで一定の温度まで温めて高温となったものを,放熱状態の悪い状態で置いたものが酸化発熱し,一定時間を経過後,発火しています。

 また,天ぷらの揚げかすなども多量に置かれた状態では,油が酸化により発熱し発火したり,ワックスや塗料を拭き取った布が発火したりすることもあります。

 この不飽和脂肪酸が多く含まれる物質の代表的なものとして,亜麻仁油やオリーブオイルなどが挙げられます。

 エステサロンで,洗濯乾燥後のタオルが乾燥機内や乾燥機から取り出した後に出火したと考えられる火災が,京都市内で連続して発生したため,エステサロンで使用するオイルが染み込んだタオルの発熱の可能性を研究しました。

 まず,洗濯乾燥後のタオルにどれだけオイルが含まれているかを調べる実験を行い,50gのオイルを染込ませたタオル2枚を洗濯し乾燥させた後,オイルの成分を抽出し重量を測定したところ,各々6.2gと8.4gが残留していました。

 このことから洗濯後もオイルが残っている可能性があり,乾燥後に高温となったタオルを直ぐに畳んで保管しておくと,オイルに含まれる不飽和脂肪酸が酸化し,その際に発生する酸化熱が蓄熱していき,発火温度に達する可能性があるということを検証しました。


 天然油脂を原料とした住宅用床ワックスを使用して,ワックスがけをした際に使った布から出火したと考えられる火災が,京都市内のみならず他都市でも発生したため,ワックスの性質や発火危険について研究しました。

 実験方法として,ベニヤ板に塗ったワックスをタオルでふき取ったものを複数用意し,以下のように試料を作成しました。

 ⑴ ワックスを拭き取ったタオル1枚を丸めたもの

 ⑵ ワックスを拭き取ったタオル3枚を重ねたもの

 ⑶ 紙袋に丸めた新聞紙3枚,ティッシュ5枚,ワックスを拭き取ったタオ

     ルを丸めて入れる

 ⑷ ポリ袋に丸めた新聞紙5枚,ティッシュ10枚,ワックスを拭き取った

     タオルを丸めて入れる

 全ての実験で温度上昇が認められましたが,⑷にあっては,3時間経過した後に確認すると常温に戻っていたため,袋内の酸素を消費したことによって酸化反応が停止したと考えられました。⑷以外のものは,有炎燃焼又は焦げが発生していたことから,天然油脂の染み込んだタオルの発火の可能性があると実証された研究でした。


 最後に,酸化熱による自然発火の可能性のある製品は日常生活の中にも存在します。パッケージに書かれている自然発火についての注意書きをよく読み安全に使用してください。

 なお,酸化熱による自然発火を防ぐためには,風通しのよい所に保管し,オイルやワックスが付着したものは,堆積させたり丸めて置いたりせず蓄熱しにくい環境を保つことが大切です。


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京都市 消防局消防学校教育管理課

電話:075-682-0119

ファックス:075-671-1195