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GB/T 5454-1997 纺织品燃烧性能试验氧指数法

  • 发表时间:2022-11-25
  • 来源:共立消防
  • 人气:

1 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。

3.2 阴燃时间 afterglow time

      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。

3.3 损毁长度 damaged length

      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。

3.4 极限氧指数 LOI%limiting oxygen index LOI%

      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.jpg

图1 氧指数测定仪装置示意图

1-燃烧筒;2一试样;3一试样支架;4-金属网;5一玻璃珠;6一燃烧筒支架;

7-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;

11、16-清净器;12一氮气流量计;13一氮气流量调节器;14-氮气压力计;

15-氮气压力调节器;17-混合气体流量计;18一混合器;19-混合气体压力计;

20-混合气体供给器;21一氧气钢瓶;22-氮气钢瓶;23、24一气体减压计;25-混合气体温度计

图2.jpg

图2 试样夹

6.1.1 燃烧简: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3~5mm的玻璃珠充填,高度为80~100mm,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140mm×38mm(见图2)。

6.2 气源:工业用氧气和氮气。

6.3 气体减压计:能指示钢瓶内高压不小于15MPa和供气体压力0.1~0.5MPa。

6.4 点火器:内径为(2±1)mm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,能从燃烧筒上方伸入以点燃试样,火焰高度为15~20mm。

6.5 秒表:精度为0.2。

6.6 钢尺:精度为1mm。

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150mm×58mm。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CB 6529的调湿要求,视试样薄厚调湿8~24h,待吸湿平衡后,取出放入密封容器内待测,也可按有关各方商定的大气条件进行处理。

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10~30℃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%。据此推定的氧浓度,从附录B中查出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10~11.4L/min之间。

8.4 将试样装在试样夹中间并加以因定,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15~20mm,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10~15s内),移去点火器,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8.7.1~8.7.3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“”,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“×”,则必须减小氧浓度。

8.7.3 重复8.7.1~8.7.2步骤直到所得两个氧浓度相差≤1.0,其中一个反应符号为“”,另一个反应符号为“×”,从这对氧浓度中反应符号为“”的就是初始氧浓度(c0)。

8.8 极限氧浓度的测定:

8.8.1 用初始氧浓度c0,同时保持d=0.2%氧浓度间隔,重复8.7.1~8.7.2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“”或“×”,则为氧指数测定NL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8.7.1~8.7.2,再测四个试样,记下各次的氧浓度及其所对应的反应号,最后一个试样的氧浓度用cF表示(见附录D,第二部分实例)。


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