EuroWire March 2016

Articolo tecnico

estingue molto prima per il conduttore solido rispetto a quello trefolato, suggerendo che l’uso del conduttore solido fornisce una migliore resistenza alla fiamma per i fili. Una possibile ragione che giustifichi la superiore prestazione del sistema con conduttore solido può essere dovuta al contatto stretto con l’isolamento, agendo quindi come migliore dissipatore di calore dal polimero. Dall’altro lato, per i conduttori flessibili i vuoti esistenti tra lo strato polimerico e il rame solido fungono da isolamento termico e quindi trattengono più calore all’interno del polimero. La differenza è significativa poiché per superare la prova di combustione VW-1 la durata di combustione deve essere inferiore a 60 secondi per i campioni. Per entrambe le formulazioni valutate di combustione verticale, quando viene utilizzato un conduttore a trefoli, i campioni superano il limite massimo per la durata di combustione, facendo così fallire la prova. Infatti, per il campione VB-2, si consuma l’intera lunghezza del filo senza lasciare alcuna parte non carbonizzata ( Figura 5 ). D’altro canto, le strutture con conduttori solidi superano la prova VW-1 con ampi margini. I dati relativi alla durata della combustione illustrati nella Figura 3 per i campioni HB-1 potrebbero anche essere piuttosto fuorvianti senza considerare il fatto che per entrambi i casi (conduttore solido e a trefoli) i fili bruciano lungo tutto l’indicatore, senza lasciare alcun campione non-carbonizzato. È interessante notare che, sebbene il campione VB-1 a trefoli bruci per un lungo tempo (>60s), esso lascia tuttavia un consistente tratto non carbonizzato dopo lo spegnimento della fiamma. L’effetto del conduttore solido rispetto al conduttore a trefoli per gli spessori di isolamento di 60mil è illustrato nella Figura 4 . Come si è visto per gli spessori di 30mil, entrambi i campioni di conduttori solidi e a trefoli HB-1 bruciano completamente per tutta la loro lunghezza. Lo stesso vale per il campione VB-2 con conduttore a trefoli. I risultati evidenziano ancora una volta che con una formulazione e una geometria identiche, i conduttori a trefoli mostrano una prestazione di combustione più scarsa. Per le stesse prove di combustione VW-1 effettuate per confrontare l’effetto del

Conduttore solido - 30 mil Conduttore a trefoli - 30 mil Conduttore solido - 60 mil

Conduttore a trefoli - 60 mil

Parte non carbonizzata (mm)

▲ ▲ Figura 5 : Effetto del tipo di conduttore sulla parte non carbonizzata per diverse formulazioni

Formulazione

LOI, %

HB-1 VB-1 VB-2

24 27 27

▲ ▲ Tabella 2 : Indice Limite di Ossigeno delle formulazioni ignifughe studiate

I dati mostrano anche che per il materiale meno ignifugo, cioè per il campione HB-1 in questo caso, può essere vero il contrario. essere facilmente spiegata dal fatto che al di sotto di un livello minimo di resistenza alla fiamma, quando materiali più spessi si incendiano e mantengono una fiamma duratura, questi bruceranno semplicemente più a lungo a causa della maggiore massa di materiale infiammabile disponibile. Per entrambi i casi con la formulazione HB-1, i campioni di filo bruciano attraverso l’indicatore senza lasciare alcun tratto non carbonizzato. L’effetto dello spessore isolante sul comportamento di combustione può anche essere espresso dalla lunghezza non carbonizzata dei campioni come illustrato nella Figura 2 . I risultati sono indicati solo per i campioni valutati secondo la specifica VW-1 poiché il campione valutato mediante la combustione orizzontale brucia attraverso l’intera lunghezza del filo senza lasciare alcun tratto non carbonizzato. Si è visto che per entrambe le formulazioni, la lunghezza della parte non carbonizzata è maggiore per il campione più spesso, indicando una maggiore resistenza alla fiamma all’aumentare dello spessore. I dati suggeriscono inoltre che il campione VB-1 è migliore del campione VB-2 per quanto riguarda la resistenza alla Questa osservazione può

fiamma come evidenziato dalla maggiore lunghezza della parte non carbonizzata e dalla minore durata della combustione. 3.2 Effetto del tipo di conduttore (solido rispetto a trefolato) Sebbene non sia disponibile nella letteratura uno studio sistematico dell’effetto dello spessore isolante sulle proprietà di combustione per i fili a bassa tensione, sono stati condotti degli studi simili per altri prodotti antifiamma; un esempio è rappresentato dai tessuti per la tappezzeria o per l’abbigliamento per bambini [3] . La comparazione di tali studi con i fili ignifughi deve essere effettuata con cautela in quanto la presenza di un conduttore metallico con la sua elevata conducibilità termica fornisce una dissipazione termica per l’isolamento caldo e complica ulteriormente la com- prensione degli effetti delle diverse strutture e dei parametri geometrici dello strato polimerico. Nel presente studio viene analizzato un altro aspetto del conduttore, e cioè la comparazione fra il conduttore solido e trefolato in rame, per il suo effetto sul comportamento di combustione del filo. La Figura 3 illustra l’effetto del tipo conduttore sulla durata della combustione per tutte le formulazioni in un test di combustione VW-1 per uno spessore di isolamento di 30mil. di combustione verticale valutate mediante combustione verticale, la fiamma si Per entrambe le composizioni

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