GB/T 5454-1997 纺织品 燃烧性能试验 氧指数法

GB/T5454一1997

下纷

前．二1

本标准是非等效采用国际标准ISO4589:1984《塑料燃烧性测定：氧指数法》，结合纺织品的特

点，对国标GB5454-85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8^-llNm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8-24h，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GB5454-850

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

cB/T5454一1997

纺织品燃烧性能试验氧指数法neqISO4589：1984

代替GB5454-85

Textiles-Burningbehaviour-Oxygenindexmethod

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。

GB6529-86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afterflametime

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。

3.3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。

3.4极限氧指数LOI％limitingoxygenindexLOI％

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400o-60％超过规定的续燃和阴燃时间或损

毁长度。

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。

国家技术监督局1997一06-09批准1997一12一01实施

GBIT5454一1997

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。

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燃烧部测定部

1-燃烧筒汪一试样；3一试样支架；4一金属网；5一玻璃珠；6-燃烧筒支架；7-氧气流量计；8一氧

气流量调节器；9-氧气压力计；10氧气压力调节器；11,16一清净器；21一氮气流量计；31一氮气

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-混合器；19-混合

气体压力计；20-混合气体供给器；21-氧气钢瓶；22-氮气钢瓶；23,24一气体减压计；25一混合

气体温度计

图1氧指数测定仪装置示意图

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

33一5mm的玻璃珠充填，高度为80-r100mm，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410mmX38mm见（图2)e

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单位：mm

图2试样夹

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2mm士Imm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15-20mma

6.5秒表：精度为0.2s.

6.6钢尺：精度为1mmo

6．了密封容器：用于存放待测试样。

了试样及调湿

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GB6529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101,/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10-30C和相对湿度为300o~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写。若试样在空气中不能继续燃烧，选择初始氧浓度不小于250o。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^-11.41_/min之间。

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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l00mm，试样暴露部分最下端离筒底气体分配装置顶面不少于lOOmmo

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^-15，内），移去点火器，并立即开始测定续嫩和阴燃时间，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“升一降法”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0“”，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8.7.1-8.7.2步骤直到所得两个氧浓度相差成1.0，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(c（o)d

8．8极限氧浓度的测定：

8.8.1用初始氧浓度。。，同时保持d=0.2oo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“0”或“X"，则为氧指数测定N：系列中8.8.2第一个数据见（

附录D)o

8.8.2继续以d=0.2oo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。F表示见（附录D，第二部分实例）。

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十Kd····························、············……‘（1）

式中：LOI—极限氧指数，％；

CF一一8.8.2中最后一个氧浓度，取小数一位，％；

d-8-8中两个氧浓度之差，取小数一位，％；

K一一系数，查表to

报告LOI时，取小数一位，计算标准差于时，LOI应计算到小数二位。

9.2K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“x0}，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0“”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，第一个反应符号是O“，在表1第6栏中找

出所对应的最后五个测定的反应符号，从表I(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。

GB/T5454一1997

表1

123456

最后五个测定(a)

的反应符号O000000000

X0000一0.55一0.55一0.55一0.55oxxxx

XOOOx一1.25一1.25一1.25一1.25oxxxo

xooxo0.370.380.380.38Oxxox

X0oxx一0.17一0.14一0.14一0.14OxX00

xoxoo0.020.040.040.04oxoxX

XOXox一0.50一0.46一0.45一0.45OXOX0

XOxXO1.171.241.251.25Ox00x

Xoxxx0.610.730.760.76OX000

xX000一0.30一0.27一0.26一0.26OOxxx

Xx00x一0.83一0.76一0.75一0.75OOxx0

XXOx00.830.960.950.95OOxox

XXoxx0.300.460.500.500OX00

XXXoo0.500.650.680.68000xx

XXXox一0.040.190.240.25OOOXO

XXXXo1.601.922.002.01OOOOX

xxxxx0.891.331.471.5000000

(b)最后五个测定的

xxxxxxxxxx反应符号

9.3氧浓度间隔的校验

氧浓度间隔校验按式2（)计算

号＜‘＜“号“（2）

式中：d-8-8.1中所用的氧浓度大小的间隔，％；

a—标准偏差。

标准偏差按式3（)计算：

＿厂I(e-;LOI)212（3）

L,(n一1)

式中—标准偏差；

－一一8.8中最后6个试样氧浓度；

n—次数；

LOI—按式（1)计算所得的氧指数值。

如果按式3（)计算测定的标准差a符合下列公式

LOI有效，就按式1（)计算的结果报极限氧指数

。．2时，、＞号，贝‘。

普UGd<2a或－“

、2、二，、3一‘＊。

右．军丁口户d驭dJ叮，里反乙7.1-8.7.2步骤，直至满足式2（）为止。

O乙

除有关材料需要之外，一般d值不低于0.2000

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。

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表2

95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R1.4

注：表中所示的数据，是于1978^1980年间，由16个实验室和12个样品所做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