纺织品 燃烧性能试验 氧指数法

1、纺织品燃烧性能试验氧指数法前言本标准是非等效采用国际标准ISO 4589： 1984塑料燃烧性测定：氧指数法，结合纺织品的特点， 对国标GB 5454-85进行修改，其主要技术内容、试验方法程序与国际标准一致。本标准继承了前版的主要技术内容，并对标准的名称、章节的编排及技术内容进行了补充和编辑性修 改，增加了前言，取消了附加说明，并将其内容并人前言中。本标准名称修改为纺织品燃烧性能试验氧指数法。第1章范围中增加本标准规定试样置于在什么条件下的试验方法内容，测定范围增加包括单组分和多 组分。本标准增加第2章引用标准，第3章增加3个名词和4个名词的对应外文词，增加第5章试验人员 的健康与安全。第6

2、章将仪器修改为设备和材料，其内容作了编辑性的修改，增加一节气体减压计。第7章将试样修改为试样及调温，裁样数修改为对于一般织物经、纬向至少各取15块，删掉试验熔融性纤维制成的织物时，要缝上三根811Nm玻璃纤维制样试验方法。试样平衡24h以上修改为视试样薄厚调湿824h，待吸湿平衡。第8章增加初始氧浓度的确定、升一降法，极限氧指数的测定代替原标准6. 7条。本标准第9章，氧指数计算增加K值系数确定表、氧浓度间隔的校验、精密度三节。本标准增加附录A氧浓度的计算，将附录A参考件名称改为附录B”，增加附录C设备的校正 和附录D典型试验结果示例。本标准于1985年首次发布，1995年修订。本标准的附录A

3、是标准的附录。本标准的附录B、附录C、附录D都是提示的附录。本标准自生效之日起，同时代替GB 5454-85。本标准由中国纺织总会提出。本标准由中国纺织总会标准化研究所归口。本标准起草单位：中国纺织总会标准化研究所。本标准主要起草人：金纯秀、赵淑清。中华人民共和国国家标准纺织品燃烧性能试验氧指数法Textiles-Burning behaviour-Oxygen index methodGB/T 5454-1997eqvISO 4589： 1984代替 GB 5454-851、范围本标准规定试样置于垂直的试验条件下，在氧、氮混合气流中，测定试样刚好维持燃烧所需最低氧浓 度（亦称极限氧指数）的试

4、验方法。本标准适用于测定各种类型的纺织品（包括单组分或多组分），如机织物、针织物、非织造布、涂层织 物、层压织物、复合织物、地毯类等（包括阻燃处理和未经处理）的燃烧性能。本标准仅用于测定在实验室条件下纺织品的燃烧性能，控制产品质量，而不能作为评定实际使用条件 下着火危险性的依据，或只能作分析某特殊用途材料发生火灾时所有因素之一。2、引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为 有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB 6529-86纺织品的调湿和试验用标准大气3、定义本标准采用下列定义。3. 1 续燃

5、时间 afterflame time在规定的试验条件下，移开（点）火源后材料持续有焰燃烧的时间。阴燃时间 afterglowtime在规定的试验条件下，当有焰燃烧终止后，或者移开（点）火源后，材料持续无焰燃烧的时间。损毁长度 damagedlength在规定的试验条件下，材料损毁面积在规定方向上的最大长度。极限氧指数 LO I% limiting oxygen index LO I%在规定的试验条件下，氧氮混合物中材料刚好保持燃烧状态所需要的最低氧浓度。4、原理试样夹于试样夹上垂直于燃烧筒内，在向上流动的氧氮气流中，点燃试样上端，观察其燃烧特性，并 与规定的极限值比较其续燃时间或损毁长度。通过

6、在不同氧浓度中一系列试样的试验，可以测得维持燃烧 时氧气百分含量表示的最低氧浓度值，受试试样中要有40%60%超过规定的续燃和阴燃时间或损毁长度。5、试验人员的健康与安全纺织材料的燃烧所产生的烟雾和气体，具有一定毒性，会影响工作人员健康。可将测试仪器安装在通风柜内，每次试验后排除烟雾和烟尘，但在试样燃烧过程中要关闭通风系统，以免影响试验结果。6、设备和材料6.1氧指数仪（见图1）。同等效果的仪器也可使用。图1氧指数测定仪装置示意图1 一燃烧筒；2 一试样；3一试样支架；4 一金属网；5玻璃珠；6 一燃烧筒支架；7 一氧气流量计；8 一氧气流量调节器；9 一氧气压力计；10 一氧气压力调节器；1

7、1、16 一清净器；12 氮气流量计；13 一氮气流量调节器；14 一氮气压力计；15 氮气压力调节器；17 混合气体流量计；18 混合器；19 一混合气体压力计；20 一混合气体供给器；21 一氧气钢瓶；22 一氮气钢瓶；23、24 一气体减压计；25 一混合气体温度计6.1.1燃烧筒：由内径至少75mm和高度至少450mm的耐热玻璃管构成。筒底连接进气管，并用直径35mm的玻璃珠充填，高度为80100mm，在玻璃珠的上方放置一金属网，以承受燃烧时可能滴落之物，维持筒底清洁。6.1.2试样夹：试样夹为U形夹子，其内框尺寸为140mmX38mm（见图2）。6.2气源：工业用氧气和氮气。6.3气

8、体减压计：能指示钢瓶内高压不小于15MPa和供气体压力0.10.5MPa。6.4点火器：内径为2mmlmm的管子通以丙烷或丁烷气体，在管子的端头点火，火焰高度可用气阀调节，能从燃烧筒上方伸人以点燃试样，火焰高度为1520mm。6.5秒表：精度为0.2s。6.6钢尺：精度为lmm。6.7密封容器：用于存放待测试样。7试样及调湿7.1试样应从距离布边1/10幅宽的部位剪取，每个试样的尺寸为150mmX58mm。对于一般织物，经（纵）纬（横）向至少各取15块。7.2试样的调湿处理：按标准GB 6529的调湿要求，视试样薄厚调湿824h,待吸湿平衡后，取出放人密封容器内待测，也可按有关各方商定的大气条

9、件进行处理。8试验步骤8.1试验装置检查：打开气体供给部分的阀门，并任意选择混合气体浓度，流量在10L/min左右，关闭出气和进气阀门，并记录氧气、氮气、混合气体的压力及流量。放置30min，再观察各压力计及流量计所示数值，与前记录值核对，如无变动，说明装置无漏气。8.2试验温湿度试验时在温度为1030C和相对湿度为30%80%的大气中进行。8.3试样氧浓度的初步选择：当被测试样的氧指数值完全未知时，可将试样在空气中点燃，如果试样迅速 燃烧，则氧浓度可以从18%左右开始。如果试样缓和地燃烧或燃烧得不稳定，选择初始氧浓度大约21%。 若试样在空气中不能继续燃烧，选择初始氧浓度不小于25%。据此推

10、定的氧浓度，从附录B中查相应的 氧流量和氮流量。变化氧浓度时应注意混合气体的总流量在1011.4L/min之间。8.4将试样装在试样夹中间并加以固定，然后将试样夹连同试样垂直安插在燃烧玻璃筒内的试样支座上，试样上端距筒口不少于100mm，试样暴露部分最下端离筒底气体分配装置顶面不少于100mm。8.5打开氧、氮气阀门，调节从附录B中查出相应的氧气和氮气流量，让调节好的气流在试样点火之前流动冲洗燃烧筒至少30s，在点火和燃烧过程中保持此流量不变。8.6点燃点火器：将点火器管口朝上，调节火焰高度至1520mm，在试样上端点火，待试样上端全部点燃 后（点火时间应注意控制在1015s内），移去点火器，

11、并立即开始测定续燃和阴燃时间，随后测定损毁长 度。8.7初始氧浓度的确定：以任意间隔为变量，以升-降法按8. 7.18. 7. 3进行试验。8.7.1试样点燃后立即自熄，续燃、阴燃或续燃和阴燃时间不到2min，或者损毁长度不到40mm时，都是氧浓度过低，记录反应符号为O”，则必须提高氧浓度。8.7.2试样点燃后续燃、阴燃或续燃和阴燃时间超过2min，或者损毁长度超过40mm时，都是氧浓度过高，记录反应符号为X”，则必须减小氧浓度。8.7.3重复8.7.18.7.2步骤直到所得两个氧浓度相差W1.0，其中一个反应符号为0”，另一个反应符号为X”，从这对氧浓度中反应符号为0的就是初始氧浓度（co）

12、。8.8极限氧浓度的测定：8.8.1用初始氧浓度C。，同时保持d = 0.2%氧浓度间隔，重复8.7.18.7.2操作，测得一系列氧浓度值 及对应符号，其中最后一个反应符号O”或X”，则为氧指数测定NE系列中8.8.2第一个数据(见附录D)。 8.8.2继续以d = 0.2%氧浓度间隔重复8.7.18.7.2,再测四个试样，记下各次的氧浓度及其所对应值及 对应号，最后一个试样的氧浓度用cP表示(见附录D，第一部分实例)。9计算和结果表示9.1极限氧指数的计算以体积百分数表示极限氧指数LOI，按式(1)计算：LOI=CF+Kd(1)式中：LOI-极限氧指数，；CF-8. 8. 2中最后一个氧浓度

13、，取小数一位，；d-8. 8中两个氧浓度之差，取小数一位，；K-系数，查表1。报告LOI时，取小数一位，计算标准差a时，LOI应计算到小数二位。9.2 K值的确定9.2.1如果按8.8. 1进行试验测得的最后五个氧指数值，第一个反应符号是X”，在表1第一栏中找出所对应的最后五个测定的反应符号，从表1(a)项中再找出O数目相应的K值数。9.2. 2如果按8. 8. 1进行试验测得的最后五个氧指数值，第一个反应符号quot;O”，在表l第6栏中找 出所对应的最后五个测定的反应符号，从表1(b)项中再找出X数目相应的K值系数，但K值数的符号与 表中正负数的符号相反。123456最后五个测定的反应符号

14、(a)OOOOOOOOOOXOOOO-0.55-0.55-0.55-0.55OXXXXXOOOX-1.25-1.25-1.25-1.25OXXXOXOOXO0.370.380.380.38OXXOXXOOXX-0.17-0.14-0.14-0.14OXXOOXOXOO0.020.040.040.04OXOXXXOXOX-0.50-0.46-0.45-0.45OXOXOXOXXO1.171.241.251.25OXOOXXOXXX0.610.730.760.76OXOOOXXOOO-0.03-0.27-0.26-0.26OOXXXXXOOX-0.83-0.76-0.75-0.75OOXXOXXO

15、XO0.830.960.950.95OOXOXXXOXX0.300.460.500.50OOXOOXXXOO0.500.650.680.68OOOXXxxxox-0.040.190.240.25OOOXOXXXXO1.601.922.002.01OOOOXXXXXX0.891.331.471.50OOOOO(b)最后五个测 定的反应符 号XXXXXXXXXX9. 3氧浓度间隔的校验氧浓度间隔校验按式(2)计算:式中：d-8. 8. 1中所用的氧浓度大小的间隔，；标准偏差。标准偏差按式(3)计算：/S(L-LOI)ay式中：-标准偏差；ci-8. 8中最后6个试样氧浓度；n-次数；LOI-按式(

16、1)计算所得的氧指数值。如果按式(3)计算测定的标准差 符合下列公式：或刀= 0.2时.4言丁,则L0有效.就按式(1)计算的结果报极限机指数， 若目* 或/言重复8.7. 1-8. 7.2步骤，直至满足式为止.贝0LOI有效，就按式计算的结果报极限氧指数。重复8. 7.18. 7. 2步骤，直至满足式(2)为止。除有关材料需要之外，一般d值不低于0. 2%。9. 4精密度对于易点燃和燃烧稳定的材料，本方法具有表2所示的精确度。表295%置信度近似值实验室内实验室间标准偏差0.20.2重复性r0.5-再现性R-1.4注：表中所示的数据，是于19781980年间，由16个实验室 和12个样品所做

17、的国际实验室间试验所确定的。10试验报告报告应包括下列内容：a）说明该试验按本国家标准进行的，如有改变，应说明细节；b）试样的描述：包括织物种类、名称、组织规格等；c）试样的调湿处理条件，试验时的环境温、湿度；d）试样经（纵）、纬（横）向各自的极限氧指数值；e）燃烧特征，如炭化、熔融、收缩、卷曲等；f）试验日期及人员；g）声明本试验结果仅供评定在规定条件下材料的燃烧特性，不能用于推断该材料在其他条件下或者其他形状下着火的危险性。附录A（标准的附录）氧浓度的计算A1当需要更准确地计算氧浓度时，按式A1计算：式中：CO 以体积百分数表示的氧浓度，；V。-在23C时单位容积混合气体中的氧气体积； V

18、N-在23C时单位容积混合气体中的氮气体积。A2当考虑氧、氮所组成的混合气体中，各气体内所含氧的比率时，例如混合气是由含氧量98.5%（y/y）的氧气和含有氧气量0.5% （y/ y）的氮气组成，则氧浓度按式（A2）计算（假定几个气流量均在23C和相同压力时）:式中：V。，一一单位体积混合气中氧气体积;VN 单位体积混合气中氮气体积。附录B（提示的附录）氧浓度与氧气、氮气流量的关系氧浓度与氧气、氮气流量的关系见表B1表B1氧气浓度氧气流量L/min氮气流量L/min氧气浓度氧气流量L/min氮气流量L/min10.01.1410.2613.61.559.8510.21.1610.2413.81

19、.579.8310.41.1910.1914.01.609.8010.61.2110.1914.21.629.7810.81.2310.1714.41.649.7611.01.2510.1514.61.669.7411.21.2810.1214.81.699.7111.41.3010.1015.01.719.6911.61.3210.0815.21.739.6711.81.3510.0515.41.769.6412.01.3710.0315.61.789.6212.21.3910.0115.81.809.6012.41.419.9916.01.829.5812.61.449.9616.21.8

20、59.5512.81.469.9416.41.879.5313.01.489.9216.61.899.5113.21.509.9016.81.929.4813.41.539.8717.01.949.4617.21.969.4426.22.998.4117.41.989.4226.43.018.3917.62.019.3926.63.038.3717.82.039.3726.83.068.3418.02.059.3527.03.088.3218.22.079.3327.23.108.3018.42.109.3027.43.128.2818.62.129.2827.63.158.2518.82.1

21、49.2627.83.178.2319.02.179.2328.03.198.2119.22.199.2128.23.218.1919.42.219.1928.43.248.1619.62.239.1728.63.268.1419.82.269.1428.83.288.1220.02.289.1229.03.318.0920.22.309.1029.23.338.0720.42.339.0729.43.358.0520.62.359.0529.63.378.0320.82.379.0329.83.408.0021.02.399.0130.03.427.9821.22.428.9830.23.4

22、47.9621.42.448.9630.43.477.9321.62.468.9430.63.947.9121.82.498.9130.83.517.8922.02.518.8931.03.537.8722.22.538.8731.23.567.8422.42.558.8531.43.587.8222.62.588.8231.63.607.8022.82.608.8031.83.637.7723.02.628.7832.03.657.7523.22.648.7632.23.677.7323.42.678.7332.43.697.7123.62.698.7132.63.727.6823.82.7

23、18.6932.83.747.6624.02.748.6633.03.767.6424.22.768.6433.23.787.6224.42.788.6233.43.817.5924.62.808.6033.63.837.7524.82.838.5733.83.857.5525.02.858.5534.03.887.5225.22.87805334.23.907.5025.42.908.5034.43.927.4825.62.928.4834.63.947.4625.82.948.4634.83.977.4326.02.968.4435.03.997.4135.24.017.3944.25.0

24、46.3635.44.047.3644.45.066.3435.64.067.3444.65.086.3235.84.087.3244.85.116.2936.04.107.3045.05.136.2736.24.137.2745.25.156.2536.44.157.2545.45.186.2236.64.177.2345.65.026.2036.84.207.2045.85.226.1837.04.227.1846.05.246.1637.24.247.1646.25.276.1337.44.267.1446.45.296.1137.64.297.1146.65.136.0937.84.3

25、17.0946.85.346.0638.04.337.0747.05.366.0438.24.357.0547.25.386.0238.44.387.0247.45.406.0038.64.407.0047.65.435.9738.84.426.9847.85.455.9539.04.456.9548.05.475.9339.24.476.9348.25.495.9139.44.496.9148.45.525.8839.64.516.8948.65.545.8639.84.546.8648.85.565.8440.04.566.8449.05.595.8140.24.586.8249.25.6

26、15.7940.44.616.7949.45.635.7740.64.636.7749.65.655.7540.84.656.7549.85.585.7241.04.676.3750.05.705.7041.24.706.7050.25.725.6841.44.726.6850.45.755.6541.64.746.6650.65.775.6341.84.776.6350.85.795.6142.04.796.6151.05.815.5942.24.816.5951.25.845.5642.44.836.5751.45.865.5442.64.866.5451.65.885.5242.84.8

27、86.5251.85.915.4943.04.906.5052.05.935.4743.24.926.4852.25.955.4543.44.956.4552.45.975.4343.64.976.4352.66.005.4043.84.996.4152.86.025.3844.05.0236.3853.06.045.3653.26.065.3456.86.484.9253.46.095.3157.06.504.9053.66.115.2957.26.524.8853.86.135.2757.46.544.8654.06.165.2457.66.574.8354.26.185.2257.86.

28、594.8154.46.205.2058.06.614.7954.66.225.1858.26.634.7754.86.255.1558.46.664.7455.06.275.1358.66.684.7255.26.295.1158.86.704.7055.46.325.0859.06.734.6755.66.345.0659.26.754.6555.86.365.0459.46.774.6356.06.385.0259.66.794.6156.26.414.9959.86.824.5856.46.344.9760.06.844.5656.66.544.95附录C(提示的附录)设备的校正cl气体流速控制的校正流经燃烧筒的气体流速，可用水封鼓式旋转计或其他等效装置进行校验。其准确度为流经燃烧筒流速的2mm/ s,也可用式(C1)计算：式中：F流经燃烧筒的气体流速，mm/s；QV在23C2C下通过燃烧筒的气体总流量，L / s；D燃烧筒内径，mm。C2氧浓度控制的校正进入燃烧筒