氧指数法（GB/T 5454 / LOI）

试验原理

在透明的燃烧筒中通入可精确配比的氧气/氮气混合气流，试样垂直夹持在其中，用点火器从试样顶端点燃。

逐步调整氧浓度，找到刚好能维持试样有焰燃烧的最低氧气体积百分数，即极限氧指数 LOI（%）。

空气中氧气约占 21%，因此：LOI <21% 在空气中易燃烧；21%～27% 为可燃但有一定阻燃性；>27% 为难燃；>32% 通常认为高阻燃。

常见纤维的 LOI 参考值

• 棉 18%、粘胶 18%、羊毛 25%、丝绸 23%
• 涤纶 20%～22%、锦纶 20%～22%、腈纶 18%、丙纶 18%
• 芳纶（Nomex）29%～30%、芳砜纶 33%、聚苯并咪唑（PBI）41%
• 聚氯乙烯（PVC 纤维）37%、改性聚丙烯腈（腈氯纶）26%～31%
• 经阻燃整理的棉可达 28%～32% 以上

操作步骤

• 试样夹持在燃烧筒中心的试样夹上，垂直居中。
• 设定初始氧浓度（一般从经验值附近开始，如 25%），调节氮/氧流量使总流量符合标准（如 10～11 L/min）。
• 用点火器从试样顶端点火，火焰接触不超过 30 s（顶端点燃法）。
• 观察燃烧情况：若试样燃烧超过 3 min 或损毁长度超过 50 mm，判"燃烧"，降低氧浓度；反之判"不燃烧"，提高氧浓度。
• 用"升降法"（步长 0.2%～0.5%）逐次逼近，按标准公式计算 LOI。

注意事项

• 燃烧筒必须洁净，前次试验的烟雾与残留物会影响结果。
• 气流必须稳定，流量波动会显著改变局部氧浓度。
• 热塑性纤维（涤纶、锦纶）会熔融收缩、滴落，需要采用规定的试样尺寸与支撑方式。
• LOI 是"维持燃烧"的指标，与垂直燃烧的"损毁长度"不完全等价，两者都要看。
• 本方法重现性好、用样少，非常适合阻燃配方的快速筛选与对比。

结果应用

• 阻燃配方筛选：同一基布不同阻燃剂配方的 LOI 对比，快速排序。
• 质量控制：成品抽检 LOI 是否落在工艺窗口内。
• 注意：LOI 高不等于能通过垂直燃烧或服装燃烧标准，最终判定必须以产品标准为准。
• LOI 与阻燃剂用量通常呈正相关，但存在"平台"，过量添加收益递减且损伤强力与手感。

相关标准

• GB/T 5454—1997《纺织品 燃烧性能试验 氧指数法》
• GB/T 5455—2014 垂直法
• ASTM D2863—2019
• ISO 4589-2:2017