氧指数测定仪操作指南

一 、试验原理

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。

二、所需设备和材料

2.1.1 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。

2.1.2 试样夹：试样夹为U形夹子，其内框尺寸为140mm X 38mm（见图2)

2.2 气源：工业用氧气和氮气。

2.3 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,

2.4 点火器：内径为2mm士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，能从燃烧筒上方伸人以点燃试样，火焰高度为15 - 20mm

2.5 秒表：精度为0.2s.

2.6 钢尺：精度为1mm

2.7密封容器：用于存放待测试样。

三、试验步骤

3.1 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。

3.2 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。

3.3 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。

3.4 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Z下端离筒底气体分配装置顶面不少于100mm 。

3.5 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。

3.6 点燃点火器：将点火器管口朝上，调节火焰高度至 15～ 20 mm，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，并立即开始测定续嫩和阴燃时间，随后测定损毁长度。

3.7 初始氧浓度的确定：以任意间隔为变量，以“升-降法”按3.7.1-3.7.3进行试验。

3.7.1 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“〇”，则必须提高氧浓度。

3.7.2 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。

3.7.3 重复3. 7. 1-3. 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“〇”，另一个反应符号为“X"，从这对氧浓度中反应符号为“〇”的就是初始氧浓度(co) 。

3．8 极限氧浓度的测定：

3.8.1 用初始氧浓度c0，同时保持d=0.2%氧浓度间隔，重复3. 7.1-3. 7. 2操作，测得一系列氧浓度值及对应符号，其中末尾一个反应符号“〇”或“X"，则为氧指数测定N：系列中3.8.2首位数据（见附录D) 。

3.8.2 继续以d=0.2%氧浓度间隔重复 3.7.1～ 3. 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，末尾一个试样的氧浓度用cF表示（见附录D，第二部分实例）

四、计算和结果表示

4.1 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：

LO I = cF 十 Kd

式中：LOI— 极限氧指数，％；

CF一 一 3 .8 .2 中末尾一个氧浓度，取小数一位，％；

D­­­­-- 3.8 中两个氧浓度之差，取小数一位，％；

K 一 一 系数，查表1

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。

4.2 K值的确定

4.2.1 如果3.8.1进行试验测得的末尾五个氧指数值，首位反应符号是“x”，在表1首栏中找

出所对应的末尾五个测定的反应符号，从表1 <a）项中再找出“〇”数目相应的K值数。

4.2.2 如果按3.8.1进行试验测得的末尾五个氧指数值，首位反应符号是“〇”在表1第6栏中找

出所对应的末尾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。

4.3氧浓度间隔的校验

氧浓度间隔校验按式（2)计算

式中：d——3.8.1中所用的氧浓度大小的间隔，％；

σ——标准偏差。

标准偏差按式（3)计算：

式中σ———偏差

ci－一一3.8中末尾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σ符合下列公式

                                               2/3σ<d<3/2σ或d=0.2时，d>2/3σ‘，则LOI有效，就按式（1)计算的结果报极限氧指数

若d<2/3σ或d>3/2σ,重复3.7.1~3.7.2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%

4.4 精密度

对于易点燃和燃烧稳定的材料，本方法具有表2所示的极ng确度。

五、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；

9）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。

六、操作注意事项

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。