阻燃电缆简介及其等级标准
篇一:含氧指数
阻燃电缆简介及其等级标准
一、阻燃防火电缆简介
目前，电缆行业习惯将阻燃（ Fire Retardant）、无卤低烟（Low Smoke Halogen Free ，LSOH）或低卤低烟（Low Smoke Fume ，LSF）、耐火（Fire Resistant）等具有一定防火性能的电缆统称为防火电缆。
1.阻燃电缆（Flame Retardant）
阻燃电缆的特点是延缓火焰沿着电缆蔓延使火灾不致扩大。由于其成本较低，因此是防火电缆中大量采用的电缆品种。无论是单根线缆还是成束敷设的条件下，电缆被燃烧时能将火焰的蔓延控制在一定范围内，因此可以避免因电缆着火延燃而造成的重大灾害，从而提高电缆线路的防火水平。
2.无卤低烟阻燃电缆（LSOH）
无卤低烟电缆的特点是不仅具有优良的阻燃性能，而且构成低烟无卤电缆的材料不含卤素，燃烧时的腐蚀性和毒性较低，产生极少量的烟雾，从而减少了对人体、仪器及设备的损害，有利于发生火灾时的及时救援。无卤低烟阻燃电缆虽然具有优良阻燃性、耐腐蚀性及低烟浓度，但其机械和电气性能比普通电缆稍差。
3.低卤低烟阻燃电缆（LSF）
低卤低烟阻燃电缆的氯化氢释放量和烟浓度指标介于阻燃电缆与无卤低烟阻燃电缆之间。低卤（ Low Halogen）电缆的材料中亦会含有卤素，但含量较低。这种电缆的特点是不仅具备阻燃性能，而且在燃烧时释放的烟量较少，氯化氢释放量较低。这种低卤低烟阻燃电缆一般以聚氯乙烯（PVC）为基材，再配以高效阻燃剂、HCL吸收剂及抑烟剂加工而成。因此这种阻燃材料显著改善了普通阻燃聚氯乙烯料的燃烧性能。
4.耐火电缆（Fire Resistant）
耐火电缆是在火焰燃烧情况下能保持一定时间的正常运行，可保持线路的完整性
（ Circuit Intergrity）。耐火阻燃电缆燃烧时产生的酸气烟雾量少，耐火阻燃性能大大提高，特别是在燃烧时，伴随着水喷淋和机械打击震动的情况下，电缆仍可保持线路完整运行。
二、阻燃电缆标准及等级
电缆涉及火灾安全的主要技术指标是 CO2电缆的阻燃性、烟雾的密度和气体的有毒性。美国防火标准较关注前两个问题，但是欧洲和美国对火灾安全有着完全不同的观点。美国传统的概念认为：火灾的根源在于一氧化碳（CO）毒气的产生以及其后的燃烧过程中CO
转化为CO2的热释放，因此，控制燃烧过程中的热释放量可减少火灾的危害。欧洲传统以来深信：在燃烧中产生的卤酸（HCL）释放量、气体腐蚀性、烟雾浓度及气体毒性是决定人们能否安全脱离火灾现场的主要因素。
1.IEC阻燃等级
为了评定线缆的阻燃性能优劣，国际电工委员会分别制定了 IEC60332-1、IEC60332-2和IEC60332-3三个标准。IEC60332-1和IEC60332-2分别用来评定单根线缆按倾斜和垂直布放时的阻燃能力（国内对应GB12666.3和GB12666.4标准）。IEC60332-3（国内对应GB12666.5-90）用来评定成束线缆垂直燃烧时的阻燃能力，相比之下成束线缆垂直燃烧时在阻燃能力的要求上要高得多。
a.IEC60332-1/BS4066-1阻燃等级（单根电线或电缆垂直燃烧测试 Flame Test On Single Vertical Insulated Wires/Cables）
这是单根电缆的阻燃标准。试验规定，一根 60cm长的试样垂直固定在前壁开通的金属箱内，火焰长度175mm的丙烷燃烧器从距试样的上部固定端450mm的位置上火焰锥
与电缆以45度角接触，如果试样燃烧损坏部分距离固定端下部不超过50mm，测试通过。 b. IEC60332-3/BS4066-3阻燃等级（成束电线或电缆垂直燃烧测试 Flame Test On BunchedWires/Cables）
这是成束电缆的阻燃标准。试验规定，成束 3.5m长的电缆试样用铁丝固定在梯形测试架上，试样数量按不同分类所要求的非金属物料决定。试样垂直挂在燃烧炉背壁上，空气通过底板上的进气口引入燃烧炉。丙烷平面燃烧器以750℃的火焰与试样接触，试样在强制吹风（气流排放5m3/分钟，风速0.9m/秒）的情况下，必须在垂直燃烧20分钟内燃不起来，电缆在火焰蔓延2.5米以内自行熄灭。IEC60332有A类、B类、C类和D类之分，以评定阻燃性能优劣。
2.UL阻燃标准
UL列明的任何电缆经过测试验证若符合某种防火等级，可在电缆印上UL识别字、防火等级和批准编号。
a 增压级-CMP级（送风燃烧测试/斯泰钠风道实验Plenum Flame Test/Steiner TunnelTest）
这是 UL防火标准中要求最高的电缆（Plenum Cable），适用安全标准为UL910，实验规定在装置的水平风道上敷设多条试样，用87.9KW煤气本生灯（300，000BTU/Hr）燃烧20分钟。合格标准为火焰不可延伸到距煤气本生灯火焰前端5英尺以外。光密度的峰值最大为0.5，平均密度值最大为0.15。
这种CMP电缆通常安装在通风管道或空气处理设备使用的空气回流增压系统中，被加拿大和美国所认可采用。符合UL910标准的FEP/PLENUM材料，阻燃性能要比符合IEC60332-1及IEC60332-3标准的低烟无卤材料的阻燃性能好，燃烧起来烟的浓度低。 b 干线级-CMR级（直立燃烧测试Riser Flame Test）
这是 UL标准中商用级电缆（Riser Cable）,适用安全标准为UL1666。实验规定在模拟直立轴上敷设多条试样，用规定的154.5KW煤气本生灯（527，500BTU/Hr）30分钟。合格标准为火焰不可蔓延到12英尺高的房间的上部。干线级电缆没有烟雾浓度规范，一般用于楼层垂直和水平布线使用。
c 商用级-CM级（垂直燃烧测试Vertial Tray Flame Test）
这是 UL标准中商用级电缆（General Purpose Cable），适用安全标准为UL1581。实验规定在垂直8英尺高的支架上敷设多条试样，用规定的20KW带状喷灯燃烧（70，000BTU/Hr）20分钟。合格标准为火焰不可蔓延到电缆的上端并自行熄灭。UL1581和IEC60332-3C类似，只是敷设电缆根数不同。商用级电缆没有烟雾浓度规范，一般仅应用于同一楼层的水平走线，不应用于楼层的垂直布线上。
d 通用级-CMG级（垂直燃烧测试Vertial Tray Flame Test）含氧指数。
这是 UL标准中通用级电缆（General Purpose Cable），适用安全标准为UL1581。商用级和通用级的测试条件类似，同为加拿大和美国认可使用。通用级电缆没有烟雾浓度规范，一般仅应用于同一楼层的水平走线，不应用于楼层的垂直布线上。
e 家居级- CMX级（垂直燃烧测试Vertial Wire Flame Test）
这是 UL标准中家居级电缆（Restricted Cable），适用安全标准为UL1581，VW-1。实验规定试样保持垂直，用试验用的喷灯燃烧（30，000 TU/Hr）15秒钟，然后停止15秒钟，反复5次。合格标准为余火焰不可超过60秒钟，试样不可烧损25%以上，垫在底部的外科用棉不可被落下物引燃。UL1581-VW-1和IEC60332-1类似，只是燃烧的时间不同。这种等级也没有烟雾或毒性规范，仅用于敷设单条电缆的家庭或小型办公室系统中。这类电缆不应成捆敷设使用，必须套管。
3.烟密度、卤素含量和毒性等级
a.IEC60754-1/BS6425-1卤素气体含量的测定（Emission Of Halogens）
这是 IEC和BS标准中针对氯化氢（HCL）释放浓度的规范。卤素含氟（Florine）、氯（Chlorine）、溴(Bromine)、碘(Iodine)和放射性易挥发的元素砹(Astatine),成分的毒性很高。实验规定，燃烧炉预热到800℃时，把一根内置1.0g试样推入炉内，利用气流排放速率使HCL溶入水中，再测定水溶液的卤酸含量。如果电缆材料燃烧时卤酸（HCL）释放量
少于5mg/g时，可被称为无卤电缆（LSOH），如果卤酸（HCL）释放量大于5mg/g时而小于15mg/g时，可被称为低卤电缆（LSF）。值得注意的是，IEC60754-1方法不能用来测定HCL含量小于5 mg/g的材料，即不能判定是否“无卤”。需要判定是否完全无卤可采用IEC60754-2方法来测定。
b.IEC60754-2气体酸度测量（Corrosivity）
这是 IEC标准中针对燃烧气体腐蚀性的规范，此测试是量度在燃烧时物料所产生的卤酸气体酸度。它通过水溶液的PH值和导电率来测定。实验规定，燃烧炉预热到800℃，把一根内置试样的石英管推入炉内，同时开始记时。在试样燃烧的前5分钟，每隔1分钟测一次PH值和电传导性能，接下来的25分钟每隔5分钟测一次。一般无卤电缆材料的PH值会大于4.3，导电率小于10μs；PH值越少，即表示物料的卤酸气体酸度越高。值得注意的是，当HCL含量大于2mg/g而小于5mg/g（即符合IEC60754-1的要求时），其水溶液的PH值亦小于4.3，即不符合IEC60754-2的要求。
c.IEC 61034-1/ASTM E662烟密度（Emission of Smoke）
这是 IEC和ASTM标准中针对烟密度的规范。实验由一个3m3的立方体和一个带光源的光度测量系统组成，矩形曹内装酒精作为燃烧源。一个功率为10-15 m3/分钟的鼓风机确保烟雾均匀分布在一块档风板上防止槽上产生火焰涡流，酒精燃烧时，与光电源相连的记录仪记下光减弱量。烟密度是以透光率量度，如果能达到60%光传输值（Light
Transmittance），该电缆材料就达到低烟标准，透光率越高，物料于燃烧时所释放的烟雾越少。
d.ISO4589-2/BS2863氧指数（Oxygen Index LOI）
这是 ISO和BS标准中针对氧指数的规范。它是指在室温下，当空气的含氧量大于此氧指数时，物料便会马上燃烧。氧指数值越高则表示物料越阻燃。假若某材料的氧指数为21%，即表示此物料处于正常室温下亦会自动燃烧，在正常室温下，空气的含氧量为21%，一般阻燃电缆的氧指数均大于33%。
e.ISO4589-3/BS2782.1温度指数（Temperature Index TI）
这是 ISO和BS标准中针对温度指数的规范，材料的氧指数会随着温度升高而下降，当气温升高而物料的氧指数降至21%时，物料便会自动燃烧，此温度被称为温度指数。例如，煤于室温下的氧指数为50%，但当温度升高至150℃，氧指数会降至21%，此材料亦会马上燃烧，材料的温度指数便为150℃。一般阻燃电缆温度指数均大于250℃。 f.NES713毒性指数（Toxicity Index）
这是英国海军工程 NES标准中针对电缆材料燃烧时产生的气体毒性规范，毒性是指对生物体结构造成破坏或功能紊乱的一种性质，毒性指数是指材料燃烧时所产生的所有气体
的毒性总和表现。实验规定，燃烧炉预热到800℃，电缆材料中含有的有毒物质会被分别燃烧，再利用气流排放速率收集每种有毒气体，然后通过化学分析计算每种有毒物质的含量，此指数是以数目表示其毒性。毒性指数越大，此物料所释放气体的毒性越高。一般无卤电缆材料的毒性指数均小于5。值得注意的是，低烟无卤材料燃烧时亦会产生有毒的CO，如果材料中含有P、N、S，则生成的有毒气体更多，因此无卤电缆不可称为无毒电缆，应称为低毒电缆。CM、CMR和CMP电缆由于需要通过严格的UL防火标准，采用的电缆材料多含卤素，CM和CMR电缆一般以聚氯乙烯（PVC）为基材，而PVC材料含氯；CMP电缆一般以特氟珑聚四氟乙烯（FEP）为基材，而FEP材料含氟。此类含卤线缆产生的气体毒性均较无卤电缆大数倍，于火灾安全中存着很大的隐患，可能会导致火灾现场多数的伤亡人员不是被烧死而是被毒气窒息而亡。
烟叶、纸、PE、PA燃点和氧指数
篇二:含氧指数
固体：燃点≤300℃为易燃固体，>300℃为可燃固体。
烟叶 自然点：175℃（222℃）
植物秸秆造的纸(一般的纸) 自然点: 130~250℃, 耐火纸 自燃点：≥255℃ 氧指数18~25（根据添加原料的不同）
麻类、绒类（辅料）：热分解温度是107℃、自燃点是150－200℃。
聚乙烯PE.：软化点为105~135℃、着火点是340℃、自燃点是349℃，氧指数为18~20
HDPE 高密度聚乙烯：软化点135℃ 自燃点 350℃ 氧指数为20
聚酰胺PA(尼龙)： 在80~100℃温度下使用，软化点180~230℃、热分解温度约大于300℃ 着火点450℃ 自燃点449~499℃， 氧指数为24-28
氧指数(材料)含氧指数。
oxygen gas index(material) 在规定试验条件，为了维持燃烧所需的氧气最低浓度数值。该数值是由氧指数测定仪测试出来的，它表示当时混合气体(氮和氧)中含氧量。它与实际条件下材料的燃烧性无直接关系。氧指数在26％以上的可以认为具有难燃性，这种物质在平常空气中不能燃烧，比较安全。氧指数在26％以下的就属于可燃的了。常用树脂的氧指数见表3—18。
表3
电线防火等级
篇三:含氧指数
电线防火等级
阻燃防火电线电缆的特殊作用让这种线缆的标准和等级划分格外引人注意，因为这不是一般的生活日用品，在关键的时刻如果以次充好
阻燃防火电线电缆的特殊作用让这种线缆的标准和等级划分格外引人注意，因为这不是一般的生活日用品，在关键的时刻如果以次充好，会带来无穷尽的严重后果。下面转载一篇阻燃电线电缆的分类以在实际中应用的指导性文章。
目前，电缆行业习惯将阻燃（FireR etardant）、无卤低烟（LowSmokeHalogenFree，LSOH）或低卤低烟（LowSmokeFume，LSF）、耐火（FireResistant）等具有一定防火性能的电缆统称为防火电缆。
阻燃电缆（FlameRetardant）
阻燃电缆的特点是延缓火焰沿着电缆蔓延使火灾不致扩大。由于其成本较低，因此是防火电缆中大量采用的电缆品种。无论是单根线缆还是成束敷设的条件下，电缆被燃烧时能将火焰的蔓延控制在一定范围内，因此可以避免因电缆着火延燃而造成的重大灾害，从而提高电缆线路的防火水平。
无卤低烟阻燃电缆（LSOH/LSZH）
无卤低烟电缆的特点是不仅具有优良的阻燃性能，而且构成低烟无卤电缆的材料不含卤素，燃烧时的腐蚀性和毒性较低，产生极少量的烟雾，从而减少了对人体、仪器及设备的损害，有利于发生火灾时的及时救援。无卤低烟阻燃电缆虽然具有优良阻燃性、耐腐蚀性及低烟浓度，但其机械和电气性能比普通电缆稍差。
低卤低烟阻燃电缆（LSF）
低卤低烟阻燃电缆的氯化氢释放量和烟浓度指标介于阻燃电缆与无卤低烟阻燃电缆之间。低卤（LowHalogen）电缆的材料中亦会含有卤素，但含量较低。
这种电缆的特点是不仅具备阻燃性能，而且在燃烧时释放的烟量较少，氯化氢释放量较低。这种低卤低烟阻燃电缆一般以聚氯乙烯（PVC）为基材，再配以高效阻燃剂、HCL吸收剂及抑烟剂加工而成。因此这种阻燃材料显著改善了普通阻燃聚氯乙烯料的燃烧性能。
耐火电缆（FireResistant）
耐火电缆是在火焰燃烧情况下能保持一定时间的正常运行，可保持线路的完整性（CircuitIntergrity）。耐火阻燃电缆燃烧时产生的酸气烟雾量少，耐火阻燃性
能大大提高，特别是在燃烧时，伴随着水喷淋和机械打击震动的情况下，电缆仍可保持线路完整运行。
阻燃电缆标准及等级
电缆涉及火灾安全的主要技术指标是CO2电缆的阻燃性、烟雾的密度和气体的有毒性。美国防火标准较关注前两个问题，但是欧洲和美国对火灾安全有着完全不同的观点。
美国传统的概念认为：火灾的根源在于一氧化碳（CO）毒气的产生以及其后的燃烧过程中CO转化为CO2的热释放，因此，控制燃烧过程中的热释放量可减少火灾的危害。欧洲传统以来深信：在燃烧中产生的卤酸（HCL）释放量、气体腐蚀性、烟雾浓度及气体毒性是决定人们能否安全脱离火灾现场的主要因素。
IEC阻燃等级
为了评定线缆的阻燃性能优劣，国际电工委员会分别制定了IEC60332-1、IEC60332-2和IEC60332-3三个标准。IEC60332-1和IEC60332-2分别用来评定单根线缆按倾斜和垂直布放时的阻燃能力（国内对应GB12666.3和
GB12666.4标准）。IEC60332-3（国内对应GB12666.5-90）用来评定成束线缆垂直燃烧时的阻燃能力，相比之下成束线缆垂直燃烧时在阻燃能力的要求上要高得多。
IEC60332-1/BS4066-1阻燃等级（单根电线或电缆垂直燃烧测试
FlameTestOnSingleVerticalInsulatedWires/Cables）
这是单根电缆的阻燃标准。试验规定，一根60cm长的试样垂直固定在前壁开通的金属箱内，火焰长度175mm的丙烷燃烧器从距试样的上部固定端450mm的位置上火焰锥与电缆以45度角接触，如果试样燃烧损坏部分距离固定端下部不超过50mm，测试通过。
IEC60332-3/BS4066-3阻燃等级（成束电线或电缆垂直燃烧测试
FlameTestOnBunchedWires/Cables）
这是成束电缆的阻燃标准。试验规定，成束3.5m长的电缆试样用铁丝固定在梯形测试架上，试样数量按不同分类所要求的非金属物料决定。试样垂直挂在燃烧炉背壁上，空气通过底板上的进气口引入燃烧炉。
丙烷平面燃烧器以750℃的火焰与试样接触，试样在强制吹风（气流排放5m3/分钟，风速0.9m/秒）的情况下，必须在垂直燃烧20分钟内燃不起来，电缆在火焰蔓延2.5米以内自行熄灭。IEC60332有A类、B类、C类和D类之分，以评定阻燃性能优劣。
UL阻燃标准
UL列明的任何电缆经过测试验证若符合某种防火等级，可在电缆印上UL识别字、防火等级和批准编号。
增压级-CMP级（送风燃烧测试/斯泰钠风道实验
PlenumFlameTest/SteinerTunnelTest）
这是UL防火标准中要求最高的电缆（PlenumCable），适用安全标准为UL910，实验规定在装置的水平风道上敷设多条试样，用87.9KW煤气本生灯（300，000BTU/Hr）燃烧20分钟。合格标准为火焰不可延伸到距煤气本生灯火焰前端5英尺以外。光密度的峰值最大为0.5，平均密度值最大为0.15.
这种CMP电缆通常安装在通风管道或空气处理设备使用的空气回流增压系统中，被加拿大和美国所认可采用。符合UL910标准的FEP/PLENUM材料，阻燃性能要比符合IEC60332-1及IEC60332-3标准的低烟无卤材料的阻燃性能好，燃烧起来烟的浓度低
干线级-CMR级（直立燃烧测试RiserFlameTest）
这是UL标准中商用级电缆（RiserCable），适用安全标准为UL1666.实验规定在模拟直立轴上敷设多条试样，用规定的154.5KW煤气本生灯（527，
500BTU/Hr）30分钟。合格标准为火焰不可蔓延到12英尺高的房间的上部。干线级电缆没有烟雾浓度规范，一般用于楼层垂直和水平布线使用。
商用级-CM级（垂直燃烧测试VertialTrayFlameTest）
这是UL标准中商用级电缆（GeneralPurposeCable），适用安全标准为UL1581.实验规定在垂直8英尺高的支架上敷设多条试样，用规定的20KW带状喷灯燃烧（70，000BTU/Hr）20分钟。合格标准为火焰不可蔓延到电缆的上端并自行熄灭。UL1581和IEC60332-3C类似，只是敷设电缆根数不同。商用级电缆没有烟雾浓度规范，一般仅应用于同一楼层的水平走线，不应用于楼层的垂直布线上。
通用级-CMG级（垂直燃烧测试VertialTrayFlameTest）
这是UL标准中通用级电缆（GeneralPurposeCable），适用安全标准为UL1581.商用级和通用级的测试条件类似，同为加拿大和美国认可使用。通用级电缆没有烟雾浓度规范，一般仅应用于同一楼层的水平走线，不应用于楼层的垂直布线上。
家居级-CMX级（垂直燃烧测试VertialWireFlameTest）
这是UL标准中家居级电缆（RestrictedCable），适用安全标准为UL1581，VW-1.实验规定试样保持垂直，用试验用的喷灯燃烧（30，000TU/Hr）15秒钟，然后停止15秒钟，反复5次。
合格标准为余火焰不可超过60秒钟，试样不可烧损25%以上，垫在底部的外科用棉不可被落下物引燃。UL1581-VW-1和IEC60332-1类似，只是燃烧的时间不同。这种等级也没有烟雾或毒性规范，仅用于敷设单条电缆的家庭或小型办公室系统中。这类电缆不应成捆敷设使用，必须套管。
烟密度、卤素含量和毒性等级
IEC60754-1/BS6425-1卤素气体含量的测定（EmissionOfHalogens）
这是IEC和BS标准中针对氯化氢（HCL）释放浓度的规范。卤素含氟（Florine）、氯（Chlorine）、溴（Bromine）、碘（Iodine）和放射性易挥发的元素砹（Astatine），成分的毒性很高。实验规定，燃烧炉预热到800℃时，把一根内置1.0g试样推入炉内，利用气流排放速率使HCL溶入水中，再测定水溶液的卤酸含量。
如果电缆材料燃烧时卤酸（HCL）释放量少于5mg/g时，可被称为无卤电缆（LSOH），如果卤酸（HCL）释放量大于5mg/g时而小于15mg/g时，可被称为低卤电缆（LSF）。值得注意的是，IEC60754-1方法不能用来测定HCL含量小于5mg/g的材料，即不能判定是否“无卤”。需要判定是否完全无卤可采用IEC60754-2方法来测定。
IEC60754-2气体酸度测量（Corrosivity）
这是IEC标准中针对燃烧气体腐蚀性的规范，此测试是量度在燃烧时物料所产生的卤酸气体酸度。它通过水溶液的PH值和导电率来测定。实验规定，燃烧炉预热到800℃，把一根内置试样的石英管推入炉内，同时开始记时。
在试样燃烧的前5分钟，每隔1分钟测一次PH值和电传导性能，接下来的25分钟每隔5分钟测一次。一般无卤电缆材料的PH值会大于4.3，导电率小于10μs；PH值越少，即表示物料的卤酸气体酸度越高。值得注意的是，当HCL含量大于2mg/g而小于5mg/g（即符合IEC60754-1的要求时），其水溶液的PH值亦小于4.3，即不符合IEC60754-2的要求。
IEC61034-1/ASTME662烟密度（EmissionofSmoke）
这是IEC和ASTM标准中针对烟密度的规范。实验由一个3m3的立方体和一个带光源的光度测量系统组成，矩形曹内装酒精作为燃烧源。一个功率为
10-15m3/分钟的鼓风机确保烟雾均匀分布在一块档风板上防止槽上产生火焰涡流，酒精燃烧时，与光电源相连的记录仪记下光减弱量。
烟密度是以透光率量度，如果能达到60%光传输值（LightTransmittance），该电缆材料就达到低烟标准，透光率越高，物料于燃烧时所释放的烟雾越少。
ISO4589-2/BS2863氧指数（OxygenIndexLOI）
这是ISO和BS标准中针对氧指数的规范。它是指在室温下，当空气的含氧量大于此氧指数时，物料便会马上燃烧。氧指数值越高则表示物料越阻燃。假若某材料的氧指数为21%，即表示此物料处于正常室温下亦会自动燃烧，在正常室温下，空气的含氧量为21%，一般阻燃电缆的氧指数均大于33%.
I, SO4589-3/BS2782.1温度指数（TemperatureIndexTI）
这是ISO和BS标准中针对温度指数的规范，材料的氧指数会随着温度升高而下降，当气温升高而物料的氧指数降至21%时，物料便会自动燃烧，此温度被称为温度指数。
例如，煤于室温下的氧指数为50%，但当温度升高至150℃，氧指数会降至21%，此材料亦会马上燃烧，材料的温度指数便为150℃。一般阻燃电缆温度指数均大于250℃。
NES713毒性指数（ToxicityIndex）
这是英国海军工程NES标准中针对电缆材料燃烧时产生的气体毒性规范，毒性是指对生物体结构造成破坏或功能紊乱的一种性质，毒性指数是指材料燃烧时所产生的所有气体的毒性总和表现。
实验规定，燃烧炉预热到800℃，电缆材料中含有的有毒物质会被分别燃烧，再利用气流排放速率收集每种有毒气体，然后通过化学分析计算每种有毒物质的含量，此指数是以数目表示其毒性。毒性指数越大，此物料所释放气体的毒性越高。一般无卤电缆材料的毒性指数均小于5.
值得注意的是，低烟无卤材料燃烧时亦会产生有毒的CO，如果材料中含有P、N、S，则生成的有毒气体更多，因此无卤电缆不可称为无毒电缆，应称为低毒电缆。含氧指数。
CM、CMR和CMP电缆由于需要通过严格的UL防火标准，采用的电缆材料多含卤素，CM和CMR电缆一般以聚氯乙烯（PVC）为基材，而PVC材料含氯；CMP电缆一般以特氟珑聚四氟乙烯（FEP）为基材，而FEP材料含氟。
阻燃纤维
篇四:含氧指数
阻燃纤维
一、概述
近日，上海胶州路教师公寓大火致49人遇难；清华学堂突发大火，过火面积800㎡；10月末有明星在片场拍摄爆炸戏时三级烧伤。火灾隐患无处不在，每年我国都发生数万起火灾，而纺织材料大量用于衣着和家庭生活，很多时候纺织品成为着火诱燃物，释放有毒气体，直接引火危害人体健康。近十年来国内纷纷建造了高层住宅和宾馆，对室内装饰用品的阻燃要求也越来越高。一些工业发达国家很早就制订了纺织品的阻燃法规，规定剧院、医院、旅馆等公共场所的窗帘、帷帐，老人、儿童、残疾人的服装织物都必须达到一定的阻燃标准。阻燃纤维及纺织品的开发和应用越发受到社会关注。
中国的阻燃技术始于上世纪50年代，以研究棉织物暂时性阻燃整理起步，但发展缓慢；上世纪60年代才出现耐久性纯棉阻燃纺织品；上个世纪70年代开发了阻燃剂开始对合成纤维及混纺织物阻燃技术进行研究；上世纪80年代，阻燃织物进入了新的发展时期，许多单位开发了棉、涤及混纺织物的阻燃剂及整理技术和阻燃合成纤维。总体来说，阻燃纤维产品正处于快速发展研究阶段[1]。
二、阻燃纤维的相关机理
与火源接触后，纤维不能燃烧(如玻璃纤维)，或燃烧反应不充分，仅有较小火焰燃烧(如氯纶)，火源撤走后，火焰能较快地自行熄灭的纤维都可称作阻燃纤维[2]。根据纤维的极限氧指数(LOI)值，合成纤维可分为五个等级:LOI>30为阻燃一级(不燃)， LOI为27-30为阻燃二级(难燃)，LOI为24-27为阻燃三级(阻燃)，LOI为21-24为阻燃四级(可燃)，LOI<21为易燃[3]。常见合成纤维和阻燃纤维的LOI如表1和表2所示。
表1 不同纤维品种的极限氧指数（LOI）
表2 常见阻燃纤维的极限氧指数（LOI）
2.1纤维的燃烧机理
一般认为，纤维的燃烧经历了如下三个阶段：
第一阶段为热引发阶段，来自外部热源或火源的热量首先导致纤维材料发生相态变化和化学变化。
第二阶段纤维热降解过程，这一过程为吸热反应，当外部热量足以克服纤维分子内原子间键合能时，纤维材料开始降解或热解。一般而言，纤维材料的热降解反应是按自由基链式反应方式进行的，氧的存在是不可缺少的条件，其结果得到气相或固相产物，气、固相产物的组成往往因纤维材料的聚合物类别不同而异，气相产物可能由聚合物单体、各种易燃烃类及不燃性气体组成，固相炭质残余物可能是交联反应的产物。
第三阶段是引燃阶段，热降解阶段产生的可燃性气体与氧气充分混合，当达到着火极限或受外界因素的影响，如火焰、火花、炽热余烬刺激足以使可燃性气体自燃的环境温度，都能诱发纤维材料的燃烧。燃烧部分的纤维材料所释放的部分热量可通过传导、辐射和对流的方式被另外一部分纤维材料吸收，导致热降解过程发生并挥发可燃性气体[4]。
显然纤维高聚物燃烧必需具备下列条件:1)高聚物分解产生可燃性气体;2)有氧气(氧化剂)存在;3)有热源。当已经燃烧的纤维高聚物材料离开火源若要继续燃烧，必须具备下列条件:l)由燃烧产生的热能足以加热高聚物，使之连续不断地产生可燃性气体;2)所产生的可燃性气体能与氧气混合，并扩散到己点燃部分;3)燃烧部分蔓延到可燃气体与氧气的混合区域中。在着火状态中，会有许多高活性的分子碎片存在，其中较重要的是自由基团。它们是燃烧自生链式反应的载体，所释放的能量传递给周围使液体挥发，使固体热解，使燃烧继续下去[5]。具体燃烧过程，见图1-1。
图1-1 纤维燃烧过程示意图
2.2纤维的阻燃机理
纤维的阻燃由燃烧过程可以看出，就是设法阻碍纤维的热分解，抑制可燃性气体生成和稀释可燃性气体，改变热分解反应机理(化学机理)，阻断热反馈回路，以及隔离空气和热环境，来达到消除或减轻燃烧三要素(可燃物质、温度、氧气)的影响，而达到阻燃目的的。通常纤维阻燃的机理主要有以下几种，阻燃效果较理想的是这些作用机理的复合。阻燃作用的机理有物理的，也有化学的，根据现有的研究结果，可归纳为以下几种:
(1)吸热作用。具有高热容量的阻燃剂，在高温下发生相变、脱水或脱卤化氢等吸热反应，降低纤维材料表面和火焰区的温度，减慢热裂解反应的速度，抑制可燃性气体的生成。
(2)覆盖保护作用。阻燃剂受热后，在纤维材料表面熔融形成玻璃状覆盖层，成为凝聚相和火焰之间的一个屏障。既隔绝氧气、阻止可燃性气体的扩散，又可阻挡热传导和热辐射，减少反馈给纤维材料的热量，从而抑制热裂解和燃烧反应。
(3)气体稀释作用。阻燃剂吸热分解释放出氮气、二氧化碳、二氧化硫和氨等不燃性气体，使纤维材料裂解处的可燃性气体浓度被稀释到燃烧极限以下。或使火焰中心处部分区域的氧气不足，阻止燃烧继续。此外，这种不燃性气体还有散热降温作用。它们的阻燃作用大小顺序是:N2>CO2>SO2>NH3。
(4)凝聚相阻燃。通过阻燃剂的作用，在凝聚相反应区改变纤维大分子链的热裂解反应历程，促使发生脱水、缩合、环化、交联等反应，直至炭化，以增加炭化残渣，减少可燃性气体的产生，使阻燃剂在凝聚相发挥阻燃作用。凝聚相阻燃作用的效果，与阻燃剂同纤维在化学结构上的匹配与否有密切关系。
(5)气相阻燃。添加少量抑制剂，在火焰区大量捕捉轻质自由基和氢自由基，降低自由基浓度，从而抑制或中断燃烧的连锁反应，在气相发挥阻燃作用。气相阻燃作用对纤维材料的化学结构并不敏感。
(6)微粒的表面效应。若在可燃气体中混有一定量的惰性微粒，它不仅能吸收燃烧热，降低火焰温度，而且，会如同容器的壁面那样，在微粒的表面上，将气相燃烧反应中大量的高能量氢自由基，转变成低能量的氢过氧基自由基，从而抑制气相燃烧。
（7）熔滴效应：某些热塑性合成纤维，如聚酰胺、聚酯，在加热时发生收缩熔滴，与空气的接触面积减少，甚至发生熔滴下落而离开火源，使燃烧受到一定的阻碍[4]。
目前，纤维用阻燃剂有:铝、镁氢氧化物、含硼化合物、卤系阻燃剂、磷系阻燃剂四大类。其阻燃机理和典型应用如表3所示。
表3 纤维用阻燃剂的阻燃机理及应用
2.3.纤维的阻燃方法
工业上赋予纤维阻燃性能的方法主要有提高成纤高聚物热稳定性和原丝阻燃改性两种。
2.3.1提高成纤高聚物热稳定性
提高成纤高聚物的热稳定性，也就是提高热裂解温度，抑制可燃气体的产生，增加炭化程度，使纤维不易着火燃烧。提高热稳定性有以下几种途径：
（1）在成纤高聚物的大分子链中引入芳环或芳杂环, 增加分子链的刚性、大分子链的密集程度和内聚力, 然后将这种高热稳定性的高聚物用湿法纺丝制成纤维。
（2）通过纤维中线型大分子链间交联反应变成三维交联结构，从而阻止碳链断裂，成为不收缩不熔融的阻燃纤维。
（3）纤维在200-300℃高温的空气氧化炉中停留几十分钟或数小时，使纤维大分子发生氧化、环化、脱氢和炭化等反应，变成一种多共扼体系的梯形结构，从而具有优异的耐高温阻燃性能。
（4）通过纤维大分子中氧、氮原子与金属离子螯合交联形成立体网状结构，提高热
http://m.myl5520.com/shiyonggongju/113184.html