Štandardná skúšobná metóda ASTM D1929-19 na stanovenie teploty vznietenia plastov

Norma ASTM D1929-19 s názvom „Štandardná skúšobná metóda na stanovenie teploty vznietenia plastov“, ktorú vydala Americká spoločnosť pre testovanie a materiály (ASTM), opisuje skúšobnú metódu reakcie na oheň na stanovenie teploty vznietenia a teploty samovznietenia plastov v laboratóriu s použitím teplovzdušnej pece. Hodnoty uvedené v jednotkách sa považujú za štandardné. Táto norma neobsahuje žiadne iné merné jednotky. Počas horenia sa uvoľňujú plyny alebo pary, alebo oboje, ktoré môžu byť pre personál nebezpečné.

Na účely tejto normy sa okrem termínov a definícií uvedených v normách ASTM D883, ASTM E456 a ASTM E176 uplatňujú aj tieto definície:

• Okamžitá teplota vznietenia sa vzťahuje na minimálnu teplotu, pri ktorej sa za špecifikovaných testovacích podmienok uvoľní dostatok horľavých plynov na okamžité vznietenie pri použití malého externého pilotného plameňa.
• Žiarové spaľovanie označuje horenie materiálu v tuhej fáze bez plameňa, ale s emisiou svetla zo zóny spaľovania, v dôsledku pomalého rozkladu a karbonizácie v rôznych bodoch vzorky, bez celkového vznietenia.
• Teplota samovznietenia alebo teplota samovznietenia sa vzťahuje na minimálnu teplotu, pri ktorej za špecifikovaných testovacích podmienok a bez prítomnosti akéhokoľvek ďalšieho zdroja vznietenia plameňa vedú vlastnosti samovznietenia vzorky k vznieteniu alebo k vznieteniu dochádza spontánne.

Testy vykonané za podmienok špecifikovaných v tejto norme môžu mať značnú hodnotu pri porovnávaní relatívnych vlastností horľavosti rôznych materiálov. Získané hodnoty predstavujú najnižšiu teplotu okolitého vzduchu, pri ktorej sa materiál za podmienok tejto skúšky vznieti. Očakáva sa, že testovacie hodnoty zoradia materiály podľa ich náchylnosti na horľavosť za skutočných podmienok používania.

Táto skúška nie je určená ako jediné meradlo nebezpečenstva požiaru. Okrem teplôt vznietenia táto norma zahŕňa aj ďalšie faktory nebezpečenstva požiaru, ako je rýchlosť horenia alebo šírenie plameňa, intenzita horenia, prísady do paliva, produkty spaľovania a ďalšie.

Zariadenie použité v týchto testoch zahŕňa:

• Teplovzdušná pec: Pec podobná tej, ktorá je uvedená v norme, pozostávajúca v podstate z elektrickej vykurovacej jednotky a držiaka vzorky.
• Rúra pece: Zvislá rúra vyrobená z keramiky, ktorá odolá teplote najmenej 750 stupňov Celzia, s vnútorným priemerom 100 mm plus/mínus 5 mm a dĺžkou 230 mm plus/mínus 20 mm. Zvislá rúra spočíva na spodnej časti pece a je vybavená zátkou na odstraňovanie nahromadených nečistôt.
• Vnútorná keramická trubica: Keramická trubica odolná voči teplotám najmenej 750 stupňov Celzia s vnútorným priemerom 75 mm plus/mínus 5 mm, dĺžkou 230 mm plus/mínus 20 mm a hrúbkou približne 3 mm je umiestnená vo vnútri rúry pece a umiestnená na troch malých medziľahlých blokoch 20 mm plus/mínus 2 mm nad dnom pece. Horná časť je pokrytá diskom vyrobeným z tepelne odolného materiálu s otvorom v strede s priemerom 25 mm plus/mínus 2 mm, ktorý sa používa na pozorovanie a prechod dymu a plynov. Zapaľovací plameň sa nachádza tesne nad otvorom. Na túto aplikáciu sa ukázali byť vhodné aj ohňovzdorné materiály, ako je kremičité sklo a nehrdzavejúca oceľ.
• Prívod vzduchu: Externý zdroj vzduchu používaný na zabezpečenie čistého vzduchu z medenej rúrky konštantnou a regulovateľnou rýchlosťou, blízko hornej časti prstencovej medzery medzi keramickými rúrkami. Vzduch sa musí ohrievať a cirkulovať v medzere medzi dvoma rúrkami a vstupovať do vnútornej rúrky pece zospodu. Vzduch sa musí merať rotametrom alebo iným vhodným zariadením.
• Elektrická vykurovacia jednotka pozostáva z 50 závitov drôtu z nichrómovej zliatiny V s priemerom 1,3 mm plus/mínus 0,1 mm, obaleného plášťom z minerálnych vlákien, ovinutého okolo rúrky pece a zaliateho do žiaruvzdorného cementu. Za prijateľné sa považujú aj iné konštrukcie, ako napríklad jemne vinutý drôt zaliaty do tvarovaného keramického vlákna.
• Izolácia pozostávajúca z vrstvy minerálnych vlákien s hrúbkou približne 60 mm a pokrytá kovovým plášťom.
• Zapaľovací plameň: Pozostáva z medenej trubice s menovitým vnútorným priemerom 1,8 mm plus/mínus 0,3 mm, pripojenej k zdroju propánu s minimálnou čistotou 94 % a umiestnenej horizontálne 5 mm plus/mínus 1 mm nad horným povrchom krytu disku. Zapaľovací plameň by mal byť nastavený na dĺžku 20 mm plus/mínus 2 mm a umiestnený v strede otvoru v kryte disku.
• Podpera a držiak vzorky: Miska na vzorky pozostáva z kovovej nádoby vyrobenej z ocele s hrúbkou približne 0,5 mm, s priemerom 40 mm plus/mínus 2 mm a hĺbkou 15 mm plus/mínus 2 mm. Je upevnená krúžkom vyrobeným z nehrdzavejúcej ocele s priemerom približne 2,0 mm. Krúžok je privarený k kusu tyče rovnakého typu, ktorý vychádza z dvierok pece, ako je znázornené na obrázku. Spodná časť misky na vzorky sa nachádza 185 mm plus/mínus 5 mm pod hornou časťou vnútornej rúry pece.
• Termočlánky: priemer 0,5 mm, chróm-alumel (typ K) alebo železo-konštantán (typ J) na meranie teploty. Termočlánky sa pripájajú ku kalibrovanému záznamovému zariadeniu s toleranciou nepresahujúcou plus/mínus 2 stupne. Tolerancia termočlánku musí zodpovedať norme IEC 584-2, tabuľka 1, trieda 2 alebo lepšia.
• Regulácia vykurovania: Vhodný variabilný transformátor alebo automatické riadiace zariadenie zapojené do série s vykurovacími špirálami.
• Časovač: Musí mať presnosť aspoň 1 sekundu.

Termočlánok meria teplotu vzorky. Je umiestnený čo najbližšie k stredu horného povrchu vzorky, zatiaľ čo je vzorka umiestnená vo vnútri pece. Drôt termočlánku je pripojený k tyči na podopretie vzorky. Ďalší termočlánok poskytuje určitú indikáciu teploty vzduchu prechádzajúceho okolo vzorky. Je umiestnený 10 mm plus/mínus 2 mm pod stredom misky na vzorku. Drôt termočlánku je pripojený k tyči na podopretie vzorky.

Ako testovacie vzorky je prijateľné použiť materiály alebo produkty dodávané v akejkoľvek forme; príkladmi môžu byť pelety, prášky a filmy. Použitie kompozitov ako testovacích vzoriek je tiež prijateľné. Správa o teste musí obsahovať všetky podrobnosti o formáte, v ktorom boli testované vzorky testované. Vzorky obsahujúce vysoké hladiny anorganických plnív sa ťažko hodnotia. V niektorých prípadoch ten istý materiál poskytne rôzne výsledky, ak sa testuje v rôznych formátoch.

Naša organizácia už mnoho rokov podporuje podniky zo všetkých sektorov širokou škálou služieb v oblasti testovania, merania, analýzy a hodnotenia. Máme silný tím zamestnancov, ktorí pozorne sledujú globálny vývoj vo vede a technike a neustále sa zlepšujú. V tomto rámci poskytujeme aj testovacie služby v súlade s normou „ASTM D1929-19 Štandardná skúšobná metóda na stanovenie teploty vznietenia plastov“.