ISO 4589 Plásticos - Determinação do comportamento de combustão pelo índice de oxigênio

ISO 4589 Plásticos - Determinação do comportamento de combustão pelo índice de oxigênio

A norma “ ISO 4589 Plásticos - Determinação do comportamento de combustão pelo índice de oxigênio” , desenvolvida pela Organização Internacional de Normalização (ISO) , consiste nas seguintes subseções publicadas sob o mesmo título:

ISO 4589 Plásticos - Determinação do comportamento de combustão pelo índice de oxigênio

  • A norma “ISO 4589-1 Parte 1: Requisitos gerais” descreve os requisitos gerais para o teste de índice de oxigênio (IO), que são descritos com mais detalhes nas normas ISO 4589-2 e ISO 4589-3:
    • A norma ISO 4589-2 descreve um método para determinar a fração volumétrica mínima de oxigênio em uma determinada mistura de oxigênio e nitrogênio a 23 graus mais/menos 2 graus que suportará a combustão de um material sob condições de teste especificadas.
    • A norma ISO 4589-3 descreve métodos para realizar a mesma determinação em uma faixa de temperatura normalmente entre 25 graus e 150 graus (embora temperaturas de até 400 graus possam ser usadas).

Na norma ISO 4589-2, o material pode ser testado como uma amostra rígida ou como uma amostra flexível em um suporte especificado montado em uma chaminé transparente através da qual uma mistura de oxigênio e nitrogênio flui para cima em um padrão de fluxo laminar. Após o condicionamento da amostra, o teste é realizado em temperatura ambiente. Esta é a forma mais simples de teste. No procedimento de ignição da superfície superior, a chama aplicada atinge a superfície superior da amostra por no máximo 30 segundos e a chama é removida periodicamente a cada 5 segundos para verificar se a amostra está queimando. Isso também garante que a temperatura da amostra não fique muito alta, pois isso normalmente reduziria o valor do índice de oxigênio (IO). No procedimento de ignição irradiada, a chama pode atingir as bordas verticais da amostra a uma profundidade de aproximadamente 6 mm. No procedimento de película fina, a película é enrolada em uma espiral de 45 graus ao redor de uma haste e presa com fita adesiva. Depois, a haste é puxada e a extremidade superior da amostra é cortada a 20 mm do topo.

Na norma ISO 4589-3, o material é testado da mesma maneira, mas o teste é realizado em uma coluna aquecida, onde tanto o gás de entrada quanto o gás que passa pela coluna são aquecidos. No início do teste, a amostra e o suporte da amostra são pré-aquecidos no fluxo de gás por 240 s mais/menos 10 s para garantir que atinjam o equilíbrio de temperatura antes do teste. A chama é aplicada pela mesma duração da norma ISO 4589-2.

  • A norma ISO 4589-2 Parte 2: Ensaio em temperatura ambiente descreve métodos para determinar a fração volumétrica mínima de oxigênio misturado com nitrogênio que suportará a combustão de pequenos corpos de prova verticais sob condições de teste especificadas. Os resultados são descritos como valores de índice de oxigênio (IO). Os métodos são fornecidos para testar materiais autoportantes na forma de barras ou folhas verticais de até 10,5 mm de espessura. Os métodos são adequados para materiais sólidos, laminados ou celulares caracterizados por uma densidade aparente de 100 kg/m³ ou superior. Os métodos também podem ser aplicáveis ​​a alguns materiais celulares com uma densidade aparente inferior a 3 kg/m³. É fornecido um método para testar folhas flexíveis ou materiais de filme enquanto suportados verticalmente.

Esta norma fornece um procedimento para determinar, para fins comparativos, se os valores do índice de oxigênio (IO) de um material estão acima de um valor mínimo especificado. Pode não ser possível aplicar esses métodos satisfatoriamente a materiais que apresentam altos níveis de retração quando aquecidos, como filmes finos altamente orientados.

Uma pequena amostra de teste é suportada verticalmente em uma mistura de oxigênio e nitrogênio que flui para cima através de uma chaminé transparente. A extremidade superior da amostra é inflamada e o comportamento de queima subsequente da amostra é observado para comparar o tempo durante o qual a queima continua ou o período de tempo em que a amostra queima com os limites especificados para tal queima. Ao testar uma série de amostras com oxigênio em diferentes frações de volume, o índice de oxigênio (IO) é estimado. Alternativamente, para comparação com um índice de oxigênio especificado, três amostras de teste são testadas usando a fração de volume de oxigênio relevante. Pelo menos dois deles devem responder “oxigênio” para atender ao índice de oxigênio especificado.

  • A ISO 4589-3 Parte 3: Ensaio de alta temperatura descreve métodos para determinar a fração volumétrica mínima de oxigênio em uma mistura com nitrogênio que suportará a combustão de pequenos corpos de prova verticais sob condições de teste especificadas na faixa de temperatura de 25 °C a 150 °C. A faixa de temperatura é tipicamente de 40 °C a 150 °C. Os resultados são definidos como valores de índice de temperatura na temperatura de teste, que é típica da temperatura prática que um material plástico experimentaria em condições de serviço superaquecidas.

São fornecidos métodos para testar materiais na forma de hastes ou placas verticais de até 10,5 mm de espessura, autossustentáveis ​​na temperatura de teste. Entretanto, elas não podem ser aplicadas à forma em V, que requer uma estrutura de suporte conforme definido na norma ISO 4589-2. Esses métodos são adequados para materiais sólidos, laminados ou celulares caracterizados por uma densidade aparente de 100 kg/m3 ou superior. Os métodos também são aplicáveis ​​a alguns materiais celulares com densidade aparente inferior a 100 kg/m3. É fornecido um método para testar materiais de folha ou filme flexíveis enquanto suportados verticalmente.

Esta norma também inclui um método para determinar a temperatura na qual o índice de oxigênio de pequenas amostras de teste verticais no ar é de 20,9% sob condições de teste especificadas. A temperatura na qual isso ocorre é definida como temperatura de inflamabilidade, e o método se limita a determinar temperaturas inferiores a 400 graus. Este método não é aplicável para materiais com índice de oxigênio maior que 20,9%.

Esses métodos podem não ser aplicados satisfatoriamente a materiais que apresentam altos níveis de retração quando aquecidos, como filmes finos altamente orientados.

O método descrito na norma ISO 100 é válido para a avaliação das propriedades de propagação de chamas de materiais celulares com densidade de até 3 kg/m3582.

  • A ISO 4589-4 Parte 4: Ensaio de alta velocidade de gás descreve um método de ensaio para determinar a fração volumétrica mínima de oxigênio em mistura com nitrogênio à temperatura ambiente que suportará a combustão de um pequeno corpo de prova de chapa vertical sob uma velocidade de gás especificada superior à especificada na ISO 4589-2. O resultado é expresso como o índice de oxigênio em alta velocidade de gás (IHO). Além disso, esta norma descreve o aparelho de ensaio para determinar o IHO. O método de ensaio descrito é válido para materiais em forma de chapa de até 2 mm de espessura. Também é válido para materiais em chapa flexível suportados verticalmente por um suporte de amostra especificado.

O índice de oxigênio em alta velocidade de gás expressa a fração volumétrica mínima de oxigênio em uma mistura de oxigênio e nitrogênio a uma velocidade de gás especificada que suportará a combustão da chama de um material sob condições de teste especificadas.

Uma pequena amostra de teste é suportada verticalmente em uma mistura de oxigênio e nitrogênio que flui para cima através de uma chaminé transparente. A fração volumétrica de oxigênio na mistura gasosa é predeterminada, controlada e medida. A velocidade vertical da mistura gasosa é predeterminada, controlada e medida. A extremidade superior da amostra é inflamada e o comportamento de queima subsequente é observado para comparar o comprimento queimado da amostra em relação aos limites especificados. O índice de oxigênio em alta velocidade de gás (HOI) é determinado a partir de uma série de testes usando diferentes frações de volume de oxigênio.

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