EuroWire March 2016

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Article technique
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Ces résultats sont en ligne avec l’attente
selon laquelle il est plus difficile d’allumer
un feu durable dans le cas d’un isolement
ou d’articles fabriqués avec des matériaux
ignifuges.
En outre, les données montrent que pour
les matériaux moins ignifuges, à savoir,
pour l’échantillon HB-1 dans ce cas, la
situation réciproque est également vraie.
Cette observation peut être facilement
expliquée par le fait qu’en dessous d’un
niveau minimum de résistance à la
flamme, lorsque des matériaux plus épais
s’enflamment et alimentent une flamme
durable, ils vont tout simplement brûler
plus longtemps en raison de la plus
grande masse de matière inflammable
disponible.
Pour les deux cas avec la formulation HB-1,
les échantillons de fil brûlent tout au long
de l’indicateur ne laissant aucune longueur
non carbonisée.
L’effet de l’épaisseur d’isolation sur le
comportement au feu peut également
être exprimé par la longueur non
carbonisée des échantillons comme
illustré à la Figure 2.
Les résultats ne sont présentés que pour
les échantillons évalués conformément à
la spécification VW-1 puisque l’échantillon
évalué au moyen de la combustion
horizontale brûle sur toute la longueur
du fil en ne laissant aucune partie non
carbonisée.
On a vu que pour les deux formulations,
la longueur non carbonisée est
supérieure pour l’échantillon plus épais,
ce qui indique une meilleure résistance
à la flamme avec l’augmentation de
l’épaisseur. Les données suggèrent
également que l’échantillon VB-1 soit
meilleur que l’échantillon VB-2 quant à la
résistance à la flamme comme le témoigne
la longueur supérieure non carbonisée et
la durée de la combustion inférieure.
3.2 Effet du type de conducteur (solide
par rapport à toronné)
Même si une étude systématique de l’effet
de l’épaisseur d’isolation sur les propriétés
de combustion pour les fils de basse
tension ne sont pas disponibles dans la
littérature, des études similaires ont été
menées pour d’autres articles ignifuges,
un exemple est représenté par les tissus
de tapisserie ou des vêtements pour les
enfants [3].
La comparaison de ces études avec les
fils ignifuges doit être effectuée avec
une certaine prudence, car la présence
d’un conducteur métallique avec
une conductivité thermique élevée
fournit une dissipation thermique
pour l’isolement chaud et complique
davantage la compréhension des effets de
différentes structures et des paramètres
géométriques de la couche polymérique.
Cette étude analyse un autre aspect du
conducteur, à savoir, la comparaison
entre le conducteur solide par rapport au
conducteur en cuivre toronné, en ce qui
concerne son effet sur le comportement
de combustion du fil.
La Figure 3 montre l’effet du type de
conducteur sur la durée de combustion
pour la totalité des formulations dans
un essai de combustion VW-1 pour une
épaisseur d’isolation de 30 mil. Pour les
deux compositions évaluées au moyen de
la combustion verticale, la flamme s’éteint
beaucoup plus tôt pour le conducteur
solide que pour le conducteur toronné,
ce qui indique que l’utilisation d’un
conducteur solide offre une meilleure
résistance à la flamme pour les fils.
Une raison possible pouvant justifier la
performance supérieure du système avec
un conducteur solide peut être due au
contact étroit avec l’isolement, en agissant
ainsi comme un meilleur dissipateur
de chaleur du polymère. D’autre part,
pour les conducteurs toronnés, les vides
entre la couche polymérique et le cuivre
solide font office d’isolant thermique
et ils retiennent donc plus de chaleur à
l’intérieur du polymère.
La différence est significative puisque la
réussite de l’essai de combustion VW-1
exige une durée de combustion inférieure
à 60 secondes pour les échantillons.
Pour les deux formulations classées
avec combustion verticale, lorsqu’un
conducteur toronné est utilisé, les
échantillons dépassent la limite maximale
de la durée de combustion, en faisant ainsi
échouer l’essai.
En fait, pour l’échantillon VB-2 la longueur
entière du fil est consommée sans laisser
aucune couche non carbonisée (voir la
Figure 5). D’autre part, les structures avec
des conducteurs solides passent l’essai
VW-1 avec des marges confortables.
Les données relatives à la durée de la
combustion illustrées à la Figure 3 pour les
échantillons HB-1 pourraient également
être plutôt trompeuses sans tenir compte
du fait que, pour les deux cas (conducteur
solide et toronné), les fils brûlent à
travers l’indicateur, en ne laissant aucun
échantillon non carbonisé.
Il est intéressant de noter que, bien que
l’échantillon toronné VB-1 brûle pendant
une longue période (>60s), il laisse
toutefois une couche non carbonisée
importante après l’extinction de la flamme.
L’effet du conducteur solide par rapport
au conducteur toronné pour les épaisseurs
isolantes de 60mil est illustré à la Figure
4. Comme on l’a vu pour les épaisseurs
de 30mil, les deux échantillons de
conducteurs solides et toronnés HB-1
brûlent complètement sur la totalité de
leur longueur.
Il en est de même pour l’échantillon VB-2
avec conducteur toronné. Les résultats
montrent encore une fois qu’avec une
formulation et une géométrie identiques,
les conducteurs toronnés présentent une
performance ignifuge inférieure.
Pour les mêmes essais de combustion
VW-1 effectués pour comparer l’effet du
Formulation LOI, %
HB-1 24
VB-1 27
VB-2 27
▲ ▲ Figure 5: Effet du type de conducteur sur la couche non carbonisée pour différentes formulations
▲
▲ Tableau 2: Indice Limite d’oxygène des formulations ignifuges étudiées
Conducteur solide - 30 mil
Conducteur toronné - 30 mil
Conducteur solide - 60 mil
Conducteur
toronné - 60 mil
Couche non carbonisée (mm)