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Articolo tecnico
Marzo 2016
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www.read-eurowire.comfiamma 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.
Per
entrambe
le
composizioni
di
combustione verticale valutate mediante
combustione verticale, la fiamma si
I dati mostrano anche che per il materiale
meno ignifugo, cioè per il campione HB-1
in questo caso, può essere vero il contrario.
Questa
osservazione
può
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
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
Formulazione
LOI, %
HB-1
24
VB-1
27
VB-2
27
▲
▲
Figura 5
:
Effetto del tipo di conduttore sulla parte non carbonizzata per diverse formulazioni
▲
▲
Tabella 2
:
Indice Limite di Ossigeno delle formulazioni ignifughe studiate
Conduttore solido - 30 mil
Conduttore a trefoli - 30 mil
Conduttore solido - 60 mil
Conduttore a
trefoli - 60 mil
Parte non carbonizzata (mm)