EuroWire March 2016

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Articolo tecnico
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tipo di conduttore, i risultati sono espressi
anche mediante la lunghezza della
parte non carbonizzata dei campioni
di filo per le formulazioni valutate
mediante combustione verticale nella
Figura 5. Come discusso in precedenza,
indipendentemente dallo spessore
dell’isolamento, entrambi i conduttori
a trefoli VB-2 si sono bruciati com-
pletamente e non hanno lasciato alcuna
parte non carbonizzata.
Nel complesso, i dati mostrano ancora una
volta le superiori prestazioni ignifughe
dei fili realizzati con conduttori solidi in
contrapposizione a quelli realizzati con
conduttori a trefoli. I risultati confermano
inoltre che la formulazione VB-1 è
relativamente migliore nella resistenza alla
fiamma rispetto al materiale VB-2.
Infatti, per il filo a trefoli di 30mil, che è
la condizione più difficile affinché una
formulazione superi la prova VW-1 tra
tutte le condizioni studiate, il campione
VB-1 è stato molto vicino al superamento
della prova tranne che per la durata della
combustione che superava il tempo
massimo consentito di pochi secondi.
D’altro canto, il campione VB-2 si è
bruciato completamente persino nel caso
dello spessore di isolamento di 60mil
quando è stato utilizzato un conduttore a
trefoli.
Come esperimento aggiuntivo, è stato
misurato l’indice limite di ossigeno (LOI)
per le tre formulazioni FR i cui risultati
sono illustrati nella Tabella 2.
I dati dell’indice limite di ossigeno
confermano che le formulazioni VB-1
e 2 sono superiori alla composizione
HB-1 nella resistenza alla fiamma.
Tuttavia, le differenze tra i due materiali
a combustione verticale valutati non
possono essere distinte dai dati LOI anche
se hanno evidenziato una netta differenza
nella prova VW-1.
4 Conclusioni
L’indagine sugli effetti dei due parametri
importanti della struttura del cavo,
vale a dire lo spessore dell’isolamento
e il tipo di conduttore (solido rispetto a
trefolato) per le prestazioni ignifughe
della prova VW-1 fornisce alcune
importanti informazioni.
L’effetto dello spessore isolante è
perfettamente compatibile con il
comportamento osservato per gli altri
articoli FR come i tessuti e gli arredi per la
casa, dove spessori maggiori assicurano
una migliore resistenza alla fiamma[5].
La probabile spiegazione di questo
fenomeno è la massa termica superiore
The Dow Chemical Company
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Stati Uniti
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fornita da un articolo di spessore maggiore
che agisce così come un dissipatore di
calore più grande.
Inoltre, poiché lo strato esterno brucia e
crea uno strato protettivo carbonizzato,
fornisce una barriera contro l’aria
impedendole di raggiungere il materiale
interno e privando così il sistema
dell’ossigeno necessario.
Allo stesso tempo, il calore continua a
dissiparsi nel polimero e nel conduttore,
contribuendo ad aumentare la resistenza
alla fiamma.
I risultati ottenuti dalla comparazione
fra conduttore solido e conduttore
trefolato rivelano inoltre un impatto molto
significativo della struttura nel rispettivo
comportamento ignifugo.
Le inferiori prestazioni ignifughe mostrate
dal filo a trefoli è probabilmente dovuto
alla presenza di vuoti fra l’interno
dell’isolamento e il conduttore.
La presenza di vuoti aumenta la resistenza
al trasferimento di calore tra l’isolamento
e il conduttore e non dissipa via calore in
modo altrettanto efficace come nel caso di
un conduttore solido.
Le prove di combustione UL specificano
l’uso di conduttori solidi da 14 AWG con
uno spessore isolante di 30mil per la prova
di combustione VW-1 in base al protocollo
UL 44.
Tuttavia, il materiale classificato per la
valutazione VW-1 viene regolarmente
utilizzata per il conduttore a trefoli in rame
14 AWG.
I risultati dimostrano chiaramente che
l’utilizzo del conduttore trefolato influenza
negativamente il comportamento ignifugo
e può determinare un esito negativo nelle
prove VW-1 per i composti marginali. n
5 Riferimenti
bibliografici
[1] “UL Standard for Safety and Thermoset-Insulated
Wires and Cables, UL44,” 18th edition, 28th March
2014.
[2] M M Hirschler “Survey of Fire Testing of Electrical
Cables”Fire and Materials, 16, p107-118 (1992).
[3] Elliot, P J Whiteley, R H,“A cone calorimeter test for
the measurement of flammability properties of
insulated wire,”Polymer Degradation and Stability,
64, p577-584 (1999).
[4] “UL Standard for Safety for Wire and Cable Test
Methods, UL 2556,”third edition, 22 nd March 2013.
[5] J Fan and L Hunter “Engineering Apparel Fabrics
and Garments,” p271, first published 2009,
Woodhead Publishing Ltd and CRC Press LLC.
Documento presentato con l’autorizzazione
del 64º Simposio Tecnico IWCS, Atlanta,
Georgia, Stati Uniti, novembre 2015.