YZS-10A塑料用氧指數(shù)法測定燃燒行為全面分析
yzs-10a塑料用氧指數(shù)法測定燃燒行為全面分析
yzs-10a塑料用氧指數(shù)法測定燃燒行為全面分析 第2部分：室溫試驗
1、范圍：
gb/t 2406的本部分描述了在規(guī)定試驗條件下，在氧、氮混合氣流中，剛好維持試樣燃燒所需低氧濃度的測定方法，其結(jié)果定義為氧指數(shù)。
本部分適用于試樣厚度小于10.5mm能直立自撐的條狀或片狀材料。也適用于表觀密度大于100kg/m3的均質(zhì)固體材料、層壓材料或泡沫材料，以及某些表觀密度小于100kg/m3的泡沫材料。并提供了能直立支撐的片狀材料或薄膜的試驗方法。
為了比較，本部分還提供了某種材料的氧指數(shù)是否高于給定值的測定方法。
本方法獲得的氧指數(shù)值，能夠提供材料在某些受控實驗室條件下燃燒特性的靈敏度尺度，可用于質(zhì)量控制。所獲得的結(jié)果依賴于試樣的形狀、取向和隔熱以及著火條件。對于特殊材料或特殊用途，需規(guī)定不同試驗條件。不同厚度和不同點火方式獲得的結(jié)果不可比，也與在其他著火條件下的燃燒行為不相關(guān)。
本部分獲得的結(jié)果，不能用于描述或評定某種特定材料或特定形狀在實際著火情況下材料所呈現(xiàn)的著火危險性，只能作為評價某種火災(zāi)危險性的一個要素，該評價考慮了材料在特定應(yīng)用時著火危險性評定的所有相關(guān)因素之一。
注1：這些方法用于受熱后呈現(xiàn)高收縮率的材料時不能獲得滿意結(jié)果。例如：高定向薄膜。
注2：評價密度小于100kg/m3的泡沫材料火焰?zhèn)鞑ヌ匦詤⒄誫b/t 8332。
2、規(guī)范性引用文件：
下列文件中的條款通過gb/t 2406的本部分的引用而成為本部分的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本部分，然而，鼓勵根據(jù)本部分達(dá)成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的版本。凡是不注日期的引用文件，其版本適用于本部分。
gb/t 5471—2008 塑料 熱固性塑料試樣的壓塑（iso 295：2004，idt）
gb/t 9352—2008 塑料 熱塑性塑料材料試樣的壓塑（iso 293：2004，idt）
gb/t 2828.1—2003 計數(shù)抽樣檢驗程序 第1部分：按接收質(zhì)量限(aql)檢索的逐批檢驗抽樣計劃（iso 2859-1：1989，idt）
gb/t 11997—2008 塑料 多用途試樣（iso 3167：2002，idt）
gb/t 17037.1—1997 塑料 熱塑性塑料材料注塑試樣的制備 第1部分：一般原理及多用途試樣和長條試樣的制備（idt iso 294-1：1996）
gb/t 17037.3—2003 塑料 熱塑性塑料材料注塑試樣的制備 第3部分：小方試片（iso 294-3：2002，idt）
gb/t 17037.4—2003 塑料 熱塑性塑料材料注塑試樣的制備 第4部分：模塑收縮率的測定（iso 294-4：2001，idt）
iso 294-2：1996 塑料 熱塑性材料注塑試樣 第2部分：拉伸條狀試樣
iso 294-5：2001 塑料 熱塑性材料注塑試樣 第5部分：用于研究各向異性的標(biāo)準(zhǔn)試樣
iso 2818：1994 塑料 用機(jī)加工方法制備試樣
iso 2859-2：1985 計數(shù)抽樣檢驗程序 第2部分：隔批檢驗極限質(zhì)量(lq)的抽樣計劃
3、術(shù)語和定義：
下列術(shù)語和定義適用于gb/t 2406本部分。
3.1氧指數(shù) oxygen index
通入23℃±2℃的氧、氮混合氣體時，剛好維持材料燃燒的小氧濃度，以體積分?jǐn)?shù)表示。
4、原理：
將一個試樣垂直固定在向上流動的氧、氮混合氣體的透明燃燒筒里，點燃試樣頂端，并觀察試樣的燃燒特性，把試樣連續(xù)燃燒時間或試樣燃燒長度與給定的判據(jù)相比較，通過在不同氧濃度下的一系列試驗，估算氧濃度的小值（見8.6）。
為了與規(guī)定的小氧指數(shù)值進(jìn)行比較，試驗三個試樣，根據(jù)判據(jù)判定至少兩個試樣熄滅。
5、設(shè)備：
5.1 試驗燃燒筒
由一個垂直固定在基座上，并可導(dǎo)人含氧混合氣體的耐熱玻璃筒組成（見圖1和圖2）。
燃燒筒尺寸為高度(500±50)mm，內(nèi)徑(75～100)mm。
燃燒筒頂端具有限流孔，排出氣體的流速至少為90mm/s。
注：直徑40mm，高出燃燒筒至少10mm的收縮口可滿足要求。
如能獲得相同結(jié)果，有或無限流孔的其他尺寸燃燒筒也可使用。燃燒筒底部或支撐筒的基座上應(yīng)安裝使進(jìn)入的混合氣體分布均勻的裝置。*使用含有易擴(kuò)散并具有金屬網(wǎng)的混合室。如果同類型多用途的其他裝置能獲得相同結(jié)果也可使用。應(yīng)在低于試樣夾持器水平面上安裝一個多孔隔網(wǎng)，以防止下落的燃燒碎片堵塞氣體人口和擴(kuò)散通道。
燃燒筒的支座應(yīng)安有調(diào)平裝置或水平指示器，以使燃燒筒和安裝在其中的試樣垂直對中。為便于對燃燒筒中的火焰進(jìn)行觀察，可提供深色背景。
5.2 試樣夾
用于燃燒筒*垂直支撐試樣。
對于自撐材料，夾持處離開判斷試樣可能燃燒到的近點至少15mm。對于薄膜和薄片，使用如圖2所示框架，由兩垂直邊框支撐試樣，離邊框頂端20mm和100mm處劃標(biāo)線。
夾具和支撐邊框應(yīng)平滑，以使上升氣流受到的干擾小。
5.3 氣源
可采用純度（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）不低于98%的氧氣和/或氮氣，和/或清潔的空氣[含氧氣20.9%（體積分?jǐn)?shù)）]作為氣源。
除非試驗結(jié)果對混合氣體中較高的含濕量不敏感，否則進(jìn)入燃燒筒混合氣體的含濕量應(yīng)小于0.1%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。如果所供氣體的含濕量不符合要求，則氣體供應(yīng)系統(tǒng)應(yīng)配有干燥設(shè)備，或配有含濕量的檢測和取樣裝置。
氣體供應(yīng)管路的連接應(yīng)使混合氣體在進(jìn)入燃燒筒基座的配氣裝置前充分混合，以使燃燒筒內(nèi)處于試樣水平面以下的上升混合氣的氧濃度的變化小于0.2%（體積分?jǐn)?shù)）。
注：氧氣和氮氣瓶中的含濕量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）不一定小于0.1%。純度（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）≥98%的商業(yè)瓶裝氣的含濕量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）是0.003%～0.01%，但這樣的瓶裝氣減壓到大約1mpa時，氣體含濕量可升到0.1%以上。
5.4 氣體測量和控制裝置
適于測量進(jìn)入燃燒筒內(nèi)混合氣體的氧濃度（體積分?jǐn)?shù)），準(zhǔn)確至±0.5%。當(dāng)在23℃±2℃通過燃燒筒的氣流為40mm/s±2mm/s時，調(diào)節(jié)濃度的精度為±0.1%。
應(yīng)提供檢測方法，確保進(jìn)入燃燒筒內(nèi)混合氣體的溫度為23℃±2℃。如有內(nèi)部探頭，則該探頭的位置與外形設(shè)計應(yīng)使燃燒筒內(nèi)的擾動小。
注：較適宜的測量系統(tǒng)或控制系統(tǒng)包括下列部件：
a）在各個供氣管路和混合氣管路上的針形閥，能連續(xù)取樣的順磁氧分析儀（或等效的分析儀）和一個能指示通過燃燒筒內(nèi)氣流流速在要求的范圍內(nèi)的流量計；
b）在各個供氣管路上經(jīng)校準(zhǔn)的接口、氣體壓力調(diào)節(jié)器和壓力；
c）在各個供氣管路上針形閥和經(jīng)校準(zhǔn)的流量計。
系統(tǒng)b）和c）組裝后應(yīng)經(jīng)過校準(zhǔn)，以確保組合部件的合成誤差不超過5.4的要求。
5.5 點火器
由一根末端直徑為2mm±1mm能插入燃燒筒并噴出火焰點燃試樣的管子構(gòu)成。
火焰的燃料應(yīng)為未混有空氣的丙烷。當(dāng)管子垂直插入時，應(yīng)調(diào)節(jié)燃料供應(yīng)量以使火焰從出口垂直向下噴射16mm±4mm。
5.6 計時器
測量時間可達(dá)5min，準(zhǔn)確度±0.5s。
5.7 排煙系統(tǒng)
有通風(fēng)和排風(fēng)設(shè)施，能排除燃燒筒內(nèi)的煙塵或灰粒，但不能干擾燃燒筒內(nèi)氣體流速和溫度。
注：如果試驗發(fā)煙材料，必須清潔玻璃燃燒筒，以確保良好的可視性。對于氣體入口、入口隔網(wǎng)和溫度傳感器也必須清潔，以使其功能良好。應(yīng)采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施，以免人員在試驗或清潔操作中受毒性材料傷害或遭灼傷。
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1、范圍：
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本部分適用于試樣厚度小于10.5mm能直立自撐的條狀或片狀材料。也適用于表觀密度大于100kg/m3的均質(zhì)固體材料、層壓材料或泡沫材料，以及某些表觀密度小于100kg/m3的泡沫材料。并提供了能直立支撐的片狀材料或薄膜的試驗方法。
為了比較，本部分還提供了某種材料的氧指數(shù)是否高于給定值的測定方法。
本方法獲得的氧指數(shù)值，能夠提供材料在某些受控實驗室條件下燃燒特性的靈敏度尺度，可用于質(zhì)量控制。所獲得的結(jié)果依賴于試樣的形狀、取向和隔熱以及著火條件。對于特殊材料或特殊用途，需規(guī)定不同試驗條件。不同厚度和不同點火方式獲得的結(jié)果不可比，也與在其他著火條件下的燃燒行為不相關(guān)。
本部分獲得的結(jié)果，不能用于描述或評定某種特定材料或特定形狀在實際著火情況下材料所呈現(xiàn)的著火危險性，只能作為評價某種火災(zāi)危險性的一個要素，該評價考慮了材料在特定應(yīng)用時著火危險性評定的所有相關(guān)因素之一。
注1：這些方法用于受熱后呈現(xiàn)高收縮率的材料時不能獲得滿意結(jié)果。例如：高定向薄膜。
注2：評價密度小于100kg/m3的泡沫材料火焰?zhèn)鞑ヌ匦詤⒄誫b/t 8332。
2、規(guī)范性引用文件：
下列文件中的條款通過gb/t 2406的本部分的引用而成為本部分的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本部分，然而，鼓勵根據(jù)本部分達(dá)成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的版本。凡是不注日期的引用文件，其版本適用于本部分。
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下列術(shù)語和定義適用于gb/t 2406本部分。
3.1氧指數(shù) oxygen index
通入23℃±2℃的氧、氮混合氣體時，剛好維持材料燃燒的小氧濃度，以體積分?jǐn)?shù)表示。
4、原理：
將一個試樣垂直固定在向上流動的氧、氮混合氣體的透明燃燒筒里，點燃試樣頂端，并觀察試樣的燃燒特性，把試樣連續(xù)燃燒時間或試樣燃燒長度與給定的判據(jù)相比較，通過在不同氧濃度下的一系列試驗，估算氧濃度的小值（見8.6）。
為了與規(guī)定的小氧指數(shù)值進(jìn)行比較，試驗三個試樣，根據(jù)判據(jù)判定至少兩個試樣熄滅。
5、設(shè)備：
5.1 試驗燃燒筒
由一個垂直固定在基座上，并可導(dǎo)人含氧混合氣體的耐熱玻璃筒組成（見圖1和圖2）。
燃燒筒尺寸為高度(500±50)mm，內(nèi)徑(75～100)mm。
燃燒筒頂端具有限流孔，排出氣體的流速至少為90mm/s。
注：直徑40mm，高出燃燒筒至少10mm的收縮口可滿足要求。
如能獲得相同結(jié)果，有或無限流孔的其他尺寸燃燒筒也可使用。燃燒筒底部或支撐筒的基座上應(yīng)安裝使進(jìn)入的混合氣體分布均勻的裝置。*使用含有易擴(kuò)散并具有金屬網(wǎng)的混合室。如果同類型多用途的其他裝置能獲得相同結(jié)果也可使用。應(yīng)在低于試樣夾持器水平面上安裝一個多孔隔網(wǎng)，以防止下落的燃燒碎片堵塞氣體人口和擴(kuò)散通道。
燃燒筒的支座應(yīng)安有調(diào)平裝置或水平指示器，以使燃燒筒和安裝在其中的試樣垂直對中。為便于對燃燒筒中的火焰進(jìn)行觀察，可提供深色背景。
5.2 試樣夾
用于燃燒筒*垂直支撐試樣。
對于自撐材料，夾持處離開判斷試樣可能燃燒到的近點至少15mm。對于薄膜和薄片，使用如圖2所示框架，由兩垂直邊框支撐試樣，離邊框頂端20mm和100mm處劃標(biāo)線。
夾具和支撐邊框應(yīng)平滑，以使上升氣流受到的干擾小。
5.3 氣源
可采用純度（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）不低于98%的氧氣和/或氮氣，和/或清潔的空氣[含氧氣20.9%（體積分?jǐn)?shù)）]作為氣源。
除非試驗結(jié)果對混合氣體中較高的含濕量不敏感，否則進(jìn)入燃燒筒混合氣體的含濕量應(yīng)小于0.1%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。如果所供氣體的含濕量不符合要求，則氣體供應(yīng)系統(tǒng)應(yīng)配有干燥設(shè)備，或配有含濕量的檢測和取樣裝置。
氣體供應(yīng)管路的連接應(yīng)使混合氣體在進(jìn)入燃燒筒基座的配氣裝置前充分混合，以使燃燒筒內(nèi)處于試樣水平面以下的上升混合氣的氧濃度的變化小于0.2%（體積分?jǐn)?shù)）。
注：氧氣和氮氣瓶中的含濕量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）不一定小于0.1%。純度（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）≥98%的商業(yè)瓶裝氣的含濕量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）是0.003%～0.01%，但這樣的瓶裝氣減壓到大約1mpa時，氣體含濕量可升到0.1%以上。
5.4 氣體測量和控制裝置
適于測量進(jìn)入燃燒筒內(nèi)混合氣體的氧濃度（體積分?jǐn)?shù)），準(zhǔn)確至±0.5%。當(dāng)在23℃±2℃通過燃燒筒的氣流為40mm/s±2mm/s時，調(diào)節(jié)濃度的精度為±0.1%。
應(yīng)提供檢測方法，確保進(jìn)入燃燒筒內(nèi)混合氣體的溫度為23℃±2℃。如有內(nèi)部探頭，則該探頭的位置與外形設(shè)計應(yīng)使燃燒筒內(nèi)的擾動小。
注：較適宜的測量系統(tǒng)或控制系統(tǒng)包括下列部件：
a）在各個供氣管路和混合氣管路上的針形閥，能連續(xù)取樣的順磁氧分析儀（或等效的分析儀）和一個能指示通過燃燒筒內(nèi)氣流流速在要求的范圍內(nèi)的流量計；
b）在各個供氣管路上經(jīng)校準(zhǔn)的接口、氣體壓力調(diào)節(jié)器和壓力；
c）在各個供氣管路上針形閥和經(jīng)校準(zhǔn)的流量計。
系統(tǒng)b）和c）組裝后應(yīng)經(jīng)過校準(zhǔn)，以確保組合部件的合成誤差不超過5.4的要求。
5.5 點火器
由一根末端直徑為2mm±1mm能插入燃燒筒并噴出火焰點燃試樣的管子構(gòu)成。
火焰的燃料應(yīng)為未混有空氣的丙烷。當(dāng)管子垂直插入時，應(yīng)調(diào)節(jié)燃料供應(yīng)量以使火焰從出口垂直向下噴射16mm±4mm。
5.6 計時器
測量時間可達(dá)5min，準(zhǔn)確度±0.5s。
5.7 排煙系統(tǒng)
有通風(fēng)和排風(fēng)設(shè)施，能排除燃燒筒內(nèi)的煙塵或灰粒，但不能干擾燃燒筒內(nèi)氣體流速和溫度。
注：如果試驗發(fā)煙材料，必須清潔玻璃燃燒筒，以確保良好的可視性。對于氣體入口、入口隔網(wǎng)和溫度傳感器也必須清潔，以使其功能良好。應(yīng)采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施，以免人員在試驗或清潔操作中受毒性材料傷害或遭灼傷。
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