Método de teste padrão ASTM D1929-19 para determinar a temperatura de ignição de plásticos

O padrão "ASTM D1929-19 Método de teste padrão para determinar a temperatura de ignição de plásticos" publicado pela Sociedade Americana de Testes e Materiais (ASTM) descreve um método de teste de reação ao fogo para determinar a temperatura de ignição instantânea e a temperatura de autoignição de plásticos em laboratório usando um forno de ar quente. Os valores especificados nas unidades são considerados padrões. Nenhuma outra unidade de medida está incluída neste padrão. Durante a combustão, são liberados gases ou vapores, ou ambos, que podem ser perigosos para o pessoal.

Para os fins desta norma, além dos termos e definições fornecidos em ASTM D883, ASTM E456 e ASTM E176, as seguintes definições se aplicam:

• A temperatura de ignição instantânea refere-se à temperatura mínima na qual, sob condições de teste especificadas, gases inflamáveis ​​suficientes são emitidos para causar ignição instantânea quando uma pequena chama piloto externa é aplicada.
• Combustão incandescente refere-se à combustão de um material em fase sólida sem a ocorrência de ignição geral, sem chama, mas com emissão de luz da zona de combustão, devido à lenta decomposição e carbonização em vários pontos da amostra.
• Temperatura de autoignição ou temperatura de autoignição refere-se à temperatura mínima na qual as propriedades de autoaquecimento da amostra levam à ignição ou na qual a ignição ocorre espontaneamente, na ausência de qualquer fonte adicional de ignição de chama, sob condições de teste especificadas.

Testes realizados sob as condições especificadas nesta norma podem ser de valor significativo na comparação das propriedades relativas de ignição de diferentes materiais. Os valores obtidos representam a menor temperatura do ar ambiente que causará a ignição do material nas condições deste teste. Espera-se que os valores dos testes classifiquem os materiais de acordo com sua suscetibilidade à ignição em condições reais de uso.

Este teste não se destina a ser a única medida de risco de incêndio. Esta norma inclui, além das temperaturas de ignição, outros fatores como riscos de incêndio, velocidade de queima ou propagação da chama, intensidade da combustão, aditivos de combustível, produtos de combustão e outros.

O equipamento utilizado nestes testes inclui:

• Forno de queima de ar quente: Forno semelhante ao mostrado na figura apresentada na Norma, constituído essencialmente de uma unidade de aquecimento elétrico e um porta-amostras.
• Tubo de forno: Tubo vertical feito de cerâmica que suporta uma temperatura de pelo menos 750 graus, com diâmetro interno de 100 mm mais/menos 5 mm e comprimento de 230 mm mais/menos 20 mm. O tubo vertical repousa no chão do forno, equipado com uma rolha para remoção de resíduos acumulados.
• Tubo cerâmico interno: Um tubo cerâmico resistente a uma temperatura de pelo menos 750 graus, com um diâmetro interno de 75 mm mais/menos 5 mm, um comprimento de 230 mm mais/menos 20 mm e uma espessura de cerca de 3 mm é colocado dentro do tubo do forno e colocado em três pequenos blocos espaçadores 20 mm mais/menos 2 mm acima do fundo do forno. A parte superior é coberta por um disco feito de material resistente ao calor com uma abertura de 25 mm mais/menos 2 mm no meio, usado para observação e passagem de fumaça e gases. A luz piloto está localizada logo acima da abertura. Materiais resistentes ao fogo, como vidro de sílica e aço inoxidável, também foram considerados adequados para esta aplicação.
• Fonte de ar: Uma fonte de ar externa usada para fornecer ar fresco através de um tubo de cobre a uma taxa constante e controlável perto do topo do espaço anular entre os tubos de cerâmica. O ar deve ser aquecido e circulado no espaço entre os dois tubos e entrar no tubo interno do forno pela parte inferior. O ar deve ser medido com um rotâmetro ou outro dispositivo adequado.
• Unidade de aquecimento elétrico composta por 50 voltas de fio de liga de nicromo V de 1,3 mm mais/menos 0,1 mm contido em uma bainha de fibra mineral, enrolado ao redor do tubo do forno e embutido em cimento resistente ao calor. Outras estruturas, como fios finos enrolados embutidos em fibra cerâmica moldada, também foram consideradas aceitáveis.
• Isolamento constituído por uma camada de fibra mineral com aproximadamente 60 mm de espessura e revestida por uma bainha metálica
• Ignitor piloto: Consiste em tubo de cobre com diâmetro interno nominal de 1,8 mm mais/menos 0,3 mm, conectado a uma fonte de gás propano com pureza mínima de 94% e posicionado horizontalmente 5 mm mais/menos 1 mm acima da superfície superior da tampa do disco. A chama piloto deve ser ajustada para 20 mm mais/menos 2 mm de comprimento e colocada no centro da abertura na tampa do disco.
• Suporte e suporte para amostras: A bandeja para amostras consiste em um recipiente metálico feito de aço com aproximadamente 40 mm de espessura, com um diâmetro de 2 mm mais/menos 15 mm e uma profundidade de 2 mm mais/menos 0,5 mm. Ele é mantido em um anel de haste de solda de aço inoxidável com aproximadamente 2,0 mm de diâmetro. O anel é soldado a um pedaço do mesmo tipo de haste que se estende da porta do forno, conforme mostrado na figura. A base da bandeja de amostra está localizada 185 mm mais/menos 5 mm abaixo do topo do tubo interno do forno.
• Termopares: 0,5 mm de diâmetro, cromo-alumel (Tipo K) ou ferro-constantan (Tipo J), para medição de temperatura. Os termopares são conectados a um dispositivo de registro calibrado com uma tolerância não superior a mais/menos 2 graus. A tolerância do termopar deve estar em conformidade com a norma IEC 584-2, Tabela 1, Classe 2 ou superior.
• Controle de aquecimento: Um transformador variável adequado ou controlador automático conectado em série com as serpentinas de aquecimento.
• Dispositivo de cronometragem: Deve ter uma precisão de pelo menos 1 s.

O termopar mede a temperatura da amostra. Quando a amostra estiver no forno, ela será posicionada o mais próximo possível do centro da superfície superior da amostra. O fio do termopar é conectado à haste de suporte da amostra. Outro termopar dá alguma indicação da temperatura do ar que passa perto da amostra. Ele está localizado 10 mm mais/menos 2 mm abaixo do centro da bandeja de amostra. O fio do termopar é conectado à haste de suporte da amostra.

É aceitável usar qualquer material ou produto fornecido como amostra de teste; alguns exemplos seriam pellets, pós e filmes. Também é aceitável usar compósitos como amostras de teste. O relatório de teste deve conter detalhes completos sobre a maneira como as amostras de teste foram testadas. Amostras contendo altos níveis de cargas inorgânicas são difíceis de avaliar. Em alguns casos, o mesmo material testado de maneiras diferentes produzirá resultados diferentes.

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