GB/T 5454-1997 紡織品燃燒性能試驗氧指數法
- 發表時間:2022-11-25
- 來源:共立消防
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1 范圍
本標準規定試樣置于垂直的試驗條件下,在氧、氮混合氣流中,測定試樣剛好維持燃燒所需最低氧濃度(亦稱極限氧指數)的試驗方法。
本標準適用于測定各種類型的紡織品(包括單組分或多組分),如機織物、針織物、非織造布、涂層織物、層壓織物、復合織物、地毯類等(包括阻燃處理和未經處理)的燃燒性能。
本標準僅用于測定在實驗室條件下紡織品的燃燒性能,控制產品質量,而不能作為評定實際使用條件下著火危險性的依據,或只能作分析某特殊用途材料發生火災時所有因素之一。
2 引用標準
下列標準所包含的條文,通過在本標準中引用而構成為本標準的條文。本標準出版時,所示版本均為有效。所有標準都會被修訂,使用本標準的各方應探討使用下列標準最新版本的可能性。
GB 6529-86 紡織品的調濕和試驗用標準大氣
3 定義
本標準采用下列定義。
3.1 續燃時間 afterflame time
在規定的試驗條件下,移開(點)火源后材料持續有焰燃燒的時間。
3.2 陰燃時間 afterglow time
在規定的試驗條件下,當有焰燃燒終止后,或者移開(點)火源后,材料持續無焰燃燒的時間。
3.3 損毀長度 damaged length
在規定的試驗條件下,材料損毀面積在規定方向上的最大長度。
3.4 極限氧指數 LOI%limiting oxygen index LOI%
在規定的試驗條件下,氧氮混合物中材料剛好保持燃燒狀態所需要的最低氧濃度。
4 原理
試樣夾于試樣夾上垂直于燃燒筒內,在向上流動的氧氮氣流中,點燃試樣上端,觀察其燃燒特性,并與規定的極限值比較其續燃時間或損毀長度。通過在不同氧濃度中一系列試樣的試驗,可以測得維持燃燒時氧氣百分含量表示的最低氧濃度值,受試試樣中要有40%~60%超過規定的續燃和陰燃時間或損毀長度。
5 試驗人員的健康與安全
紡織材料的燃燒所產生的煙霧和氣體,具有一定毒性,會影響工作人員健康。可將測試儀器安裝在通風柜內,每次試驗后排除煙霧和煙塵,但在試樣燃燒過程中要關閉通風系統,以免影響試驗結果。
6 設備和材料
6.1 氧指數儀(見圖1)。同等效果的儀器也可使用。
圖1 氧指數測定儀裝置示意圖
1-燃燒筒;2一試樣;3一試樣支架;4-金屬網;5一玻璃珠;6一燃燒筒支架;
7-氧氣流量計;8一氧氣流量調節器;9一氧氣壓力計;10一氧氣壓力調節器;
11、16-清凈器;12一氮氣流量計;13一氮氣流量調節器;14-氮氣壓力計;
15-氮氣壓力調節器;17-混合氣體流量計;18一混合器;19-混合氣體壓力計;
20-混合氣體供給器;21一氧氣鋼瓶;22-氮氣鋼瓶;23、24一氣體減壓計;25-混合氣體溫度計
圖2 試樣夾
6.1.1 燃燒簡:由內徑至少75mm和高度至少450mm的耐熱玻璃管構成。筒底連接進氣管,并用直徑3~5mm的玻璃珠充填,高度為80~100mm,在玻璃珠的上方放置一金屬網,以承受燃燒時可能滴落之物,維持筒底清潔。
6.1.2 試樣夾:試樣夾為U形夾子,其內框尺寸為140mm×38mm(見圖2)。
6.2 氣源:工業用氧氣和氮氣。
6.3 氣體減壓計:能指示鋼瓶內高壓不小于15MPa和供氣體壓力0.1~0.5MPa。
6.4 點火器:內徑為(2±1)mm的管子通以丙烷或丁烷氣體,在管子的端頭點火,火焰高度可用氣閥調節,能從燃燒筒上方伸入以點燃試樣,火焰高度為15~20mm。
6.5 秒表:精度為0.2。
6.6 鋼尺:精度為1mm。
6.7 密封容器:用于存放待測試樣。
7 試樣及調濕
7.1 試樣應從距離布邊1.10幅寬的部位剪取,每個試樣的尺寸為150mm×58mm。對于一般織物,經(縱)緯(橫)向至少各取15塊。
7.2 試樣的調濕處理:按標準CB 6529的調濕要求,視試樣薄厚調濕8~24h,待吸濕平衡后,取出放入密封容器內待測,也可按有關各方商定的大氣條件進行處理。
8 試驗步驟
8.1 試驗裝置檢查:打開氣體供給部分的閥門,并任意選擇混合氣體濃度,流量在10L/min左右,關閉出氣和進氣閥門,并記錄氧氣、氮氣、混合氣體的壓力及流量。放置30min,再觀察各壓力計及流量計所示數值,與前記錄值核對,如無變動,說明裝置無漏氣。
8.2 試驗溫濕度 試驗時在溫度為10~30℃和相對濕度為30%~80%的大氣中進行。
8.3 試樣氧濃度的初步選擇:當被測試樣的氧指數值完全未知時,可將試樣在空氣中點燃,如果試樣迅速燃燒,則氧濃度可以從18%左右開始。如果試樣緩和地燃燒或燃燒得不穩定,選擇初始氧濃度大約21%。若試樣在空氣中不能繼續燃燒,選擇初始氧濃度不小于25%。據此推定的氧濃度,從附錄B中查出相應的氧流量和氮流量。變化氧濃度時應注意混合氣體的總流量在10~11.4L/min之間。
8.4 將試樣裝在試樣夾中間并加以因定,然后將試樣夾連同試樣垂直安插在燃燒玻璃筒內的試樣支座上,試樣上端距筒口不少于100mm,試樣暴露部分最下端離筒底氣體分配裝置頂面不少于100mm。
8.5 打開氧、氮氣閥門,調節從附錄B中查出相應的氧氣和氮氣流量,讓調節好的氣流在試樣點火之前流動沖洗燃燒筒至少30s,在點火和燃燒過程中保持此流量不變。
8.6 點燃點火器:將點火器管口朝上,調節火焰高度至15~20mm,在試樣上端點火,待試樣上端全部點燃后(點火時間應注意控制在10~15s內),移去點火器,并立即開始測定續燃和陰燃時間,隨后測定損毀長度。
8.7 初始氧濃度的確定:以任意間隔為變量,以“升-降法”按8.7.1~8.7.3進行試驗。
8.7.1 試樣點燃后立即自熄,續燃、陰燃或續燃和陰燃時間不到2min,或者損毀長度不到40mm時,都是氧濃度過低,記錄反應符號為“○”,則必須提高氧濃度。
8.7.2 試樣點燃后續燃、陰燃或續燃和陰燃時間超過2min,或者損毀長度超過40mm時,都是氧濃度過高,記錄反應符號為“×”,則必須減小氧濃度。
8.7.3 重復8.7.1~8.7.2步驟直到所得兩個氧濃度相差≤1.0,其中一個反應符號為“○”,另一個反應符號為“×”,從這對氧濃度中反應符號為“○”的就是初始氧濃度(c0)。
8.8 極限氧濃度的測定:
8.8.1 用初始氧濃度c0,同時保持d=0.2%氧濃度間隔,重復8.7.1~8.7.2操作,測得一系列氧濃度值及對應符號,其中最后一個反應符號“○”或“×”,則為氧指數測定NL系列中8.8.2第一個數據(見附錄D)。
8.8.2 繼續以d=0.2%氧濃度間隔重復8.7.1~8.7.2,再測四個試樣,記下各次的氧濃度及其所對應的反應號,最后一個試樣的氧濃度用cF表示(見附錄D,第二部分實例)。
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