วิธีทดสอบมาตรฐาน ASTM D635 สำหรับอัตราการเผาไหม้และ/หรือขอบเขตและระยะเวลาการเผาไหม้พลาสติกในตำแหน่งแนวนอน

มาตรฐาน “ASTM D635 วิธีทดสอบมาตรฐานสำหรับอัตราการเผาไหม้และ/หรือขอบเขตและระยะเวลาการเผาไหม้ของพลาสติกในตำแหน่งแนวนอน” ที่เผยแพร่โดยสมาคมการทดสอบและวัสดุแห่งอเมริกา (ASTM) อธิบายขั้นตอนการคัดกรองในห้องปฏิบัติการขนาดเล็กเพื่อเปรียบเทียบอัตราการเผาไหม้เชิงเส้นสัมพันธ์หรือขอบเขตและระยะเวลาการเผาไหม้ หรือทั้งสองอย่าง ของพลาสติกในรูปแบบแท่งที่ขึ้นรูปหรือตัดจากแผ่น แผ่น หรือแผง และทดสอบในตำแหน่งแนวนอน

วิธีทดสอบปฏิกิริยาไฟนี้เทียบเท่าทางเทคนิคกับวิธีทดสอบ A ที่อธิบายไว้ใน IEC 60695-11-10 ดังนั้นจึงถือว่าสอดคล้องกับมาตรฐานการทดสอบการติดไฟระหว่างประเทศ

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับวัสดุที่ไม่เผาไหม้จนถึงเครื่องหมายอ้างอิงแรกด้วยการทดสอบนี้ โปรดใช้วิธีการทดสอบมาตรฐาน ASTM D380

วิธีทดสอบนี้ได้รับการพัฒนาสำหรับวัสดุพอลิเมอร์ที่ใช้ในเครื่องใช้ไฟฟ้าและอุปกรณ์ต่างๆ ผลการทดสอบมีวัตถุประสงค์เพื่อใช้เป็นตัวบ่งชี้เบื้องต้นเกี่ยวกับการยอมรับการติดไฟสำหรับการใช้งานเฉพาะด้าน การยอมรับขั้นสุดท้ายของวัสดุจะขึ้นอยู่กับการใช้งานในอุปกรณ์ที่สมบูรณ์และเป็นไปตามมาตรฐานที่เกี่ยวข้องสำหรับอุปกรณ์นั้นๆ

ระบบการจำแนกประเภทที่อธิบายไว้ในภาคผนวกของมาตรฐานนี้ได้รับการออกแบบเพื่อการรับรองคุณภาพและการคัดเลือกเบื้องต้นของวัสดุประกอบสำหรับผลิตภัณฑ์ (ภาคผนวก X1)

การทดสอบวัสดุภายใต้เงื่อนไขที่กำหนดในมาตรฐานนี้มีประโยชน์สำหรับการเปรียบเทียบอัตราการเผาไหม้ ระยะเวลา และขอบเขตการเผาไหม้ หรือทั้งสองอย่างของวัสดุที่แตกต่างกัน เพื่อควบคุมกระบวนการผลิต หรือใช้เป็นตัวชี้วัดการเสื่อมสภาพหรือการเปลี่ยนแปลงของลักษณะการเผาไหม้เหล่านี้ก่อนหรือระหว่างการใช้งาน ความสัมพันธ์นี้ไม่ได้บ่งชี้ถึงความสามารถในการติดไฟภายใต้เงื่อนไขการใช้งานจริง

อัตราการเผาไหม้และปรากฏการณ์การเผาไหม้อื่นๆ ได้รับผลกระทบจากปัจจัยต่างๆ เช่น ความหนาแน่น รงควัตถุ ความไม่สมดุลของวัสดุ และความหนาของตัวอย่าง ข้อมูลการทดสอบจะถูกนำมาเปรียบเทียบเฉพาะกับตัวอย่างที่มีความหนาใกล้เคียงกัน ไม่ว่าจะเปรียบเทียบกับวัสดุเดียวกันหรือต่างกัน อัตราการเผาไหม้และปรากฏการณ์การเผาไหม้อื่นๆ จะแตกต่างกันไปตามความหนา

วัสดุแผ่นที่ได้รับความเครียดในระหว่างการประมวลผลมีแนวโน้มที่จะคลายตัวในระหว่างการเผา ทำให้ได้ผลลัพธ์ที่ไม่สม่ำเสมอ เว้นแต่จะได้รับความร้อนสูงกว่าอุณหภูมิการโก่งตัวเป็นเวลาเพียงพอที่จะคลายตัวอย่างสมบูรณ์ ตามวิธีการทดสอบมาตรฐาน ASTM D648

การทดสอบการเผาไหม้จำเป็นต้องมีการกำหนดตัวแปรบางอย่าง เช่น ขนาดตัวอย่าง แหล่งพลังงาน ระยะเวลาการใช้งาน และจุดสิ้นสุด วัสดุที่ไวต่อสภาวะที่เลือกอย่างน้อยหนึ่งอย่างเป็นพิเศษสำหรับวิธีนี้ จะให้ผลลัพธ์ที่แปรปรวนอย่างมาก ในกรณีเช่นนี้ ควรใช้วิธีการอื่นเพื่อระบุลักษณะการเผาไหม้เพิ่มเติม

ในวิธีการทดสอบนี้ ตัวอย่างจะถูกทดสอบภายใต้เงื่อนไขการทดสอบในห้องปฏิบัติการเฉพาะ ไม่สามารถคาดการณ์การเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติการตอบสนองต่อไฟที่วัดได้จากการทดสอบนี้เสมอไป หากมีการปรับเปลี่ยนเงื่อนไขการทดสอบที่แตกต่างกัน หรือมีการเปลี่ยนแปลงเงื่อนไขการใช้งานจริง ดังนั้น ผลลัพธ์จึงใช้ได้เฉพาะกับเงื่อนไขการสัมผัสไฟที่อธิบายไว้ในขั้นตอนนี้เท่านั้น

ASTM D635 เป็นโปรโตคอลสำคัญที่พัฒนาขึ้นเพื่อประเมินความสามารถในการติดไฟของวัสดุพลาสติก การทดสอบในห้องปฏิบัติการขนาดเล็กนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อประเมินความปลอดภัยจากอัคคีภัยของวัสดุโพลีเมอร์ที่ใช้ในเครื่องใช้ไฟฟ้าและอุปกรณ์ในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น การก่อสร้าง ยานยนต์ และอิเล็กทรอนิกส์ วิธีการทดสอบที่อธิบายไว้นี้ออกแบบมาเพื่อวัดอัตรา ขอบเขต และระยะเวลาการเผาไหม้ของพลาสติกแบบพยุงตัวเองในแนวนอน วิธีนี้เป็นเครื่องมือคัดกรองสำหรับการเปรียบเทียบความสามารถในการติดไฟสัมพัทธ์ของวัสดุพลาสติกชนิดต่างๆ ภายใต้สภาวะควบคุม วิธีนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับวัสดุโพลีเมอร์ที่ใช้ในส่วนประกอบเครื่องใช้ไฟฟ้าและอุปกรณ์ และให้ข้อบ่งชี้เบื้องต้นเกี่ยวกับความต้านทานไฟ อย่างไรก็ตาม วิธีนี้ไม่ได้มีวัตถุประสงค์เพื่อคาดการณ์ความสามารถในการติดไฟภายใต้สภาวะที่เกิดเพลิงไหม้จริง แต่มีวัตถุประสงค์เพื่อให้ข้อมูลเปรียบเทียบสำหรับการเลือกวัสดุ การควบคุมคุณภาพ และการปฏิบัติตามมาตรฐานความปลอดภัย

วัตถุประสงค์หลักของมาตรฐาน ASTM D635 มีดังนี้:

• การกำหนดอัตราการเผาไหม้: วัดว่าวัสดุพลาสติกเผาไหม้ได้เร็วเพียงใดเมื่อสัมผัสกับเปลวไฟ
• การประเมินขอบเขตและระยะเวลาของการเผาไหม้: ประเมินระยะทางและระยะเวลาของการแพร่กระจายของเปลวไฟหลังการจุดระเบิด
• การรับรองการปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านความปลอดภัย: ช่วยให้ผู้ผลิตสามารถเลือกใช้วัสดุที่เป็นไปตามมาตรฐานความปลอดภัยจากอัคคีภัยในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น การก่อสร้างและอิเล็กทรอนิกส์

วิธีการทดสอบนี้ใช้ขั้นตอนมาตรฐานเพื่อให้มั่นใจว่าผลลัพธ์จะสอดคล้องและเปรียบเทียบกันได้ในห้องปฏิบัติการต่างๆ ขั้นตอนพื้นฐานของวิธีการของฉันมีดังนี้:

• การเตรียมตัวอย่าง: ตัวอย่างทดสอบจะถูกเตรียมโดยมีขนาดปกติ คือ ยาว 125 มม. กว้าง 13 มม. และหนาไม่เกิน 13 มม. ตัวอย่างจะถูกปรับสภาพที่อุณหภูมิ 23°C และความชื้นสัมพัทธ์ 50% เป็นเวลาอย่างน้อย 48 ชั่วโมง เพื่อให้ได้มาตรฐานตามปัจจัยแวดล้อม
• การตั้งค่า: วางตัวอย่างในแนวนอนในห้องทดสอบ โดยมีการรองรับที่ปลายด้านหนึ่ง และให้ปลายด้านที่ว่างโผล่ออกมา
• การจุดระเบิด: ใช้หัวเผาบุนเซนที่ปรับให้เปลวไฟสีน้ำเงินสูง 20 มม. ที่มีอัตราการไหลของก๊าซมีเทน 105 มล./นาที ฉีดไปที่ปลายด้านที่ว่างของตัวอย่างเป็นเวลา 30 วินาที หากหน้าเปลวไฟถึงเครื่องหมายอ้างอิง 25 มม. ภายใน 30 วินาที การพ่นเปลวไฟจะหยุดลง
• การสังเกตและการวัด: หลังจากดับเปลวไฟแล้ว จะมีการบันทึกระยะเวลาและระดับการเผาไหม้ การวัดพื้นฐานมีดังนี้:
  • เปลวไฟจะถึงเครื่องหมายอ้างอิง 25 มม. และ 100 มม. หรือไม่
  • เวลาที่ผ่านไประหว่างเครื่องหมาย 25 มม. และ 100 มม. หากมี
  • ความยาวเสียหายระหว่างเครื่องหมาย 25 มม. และ 100 มม.
  • อัตราการเผาไหม้เชิงเส้น (เป็นมม./นาที) คำนวณเมื่อเปลวไฟถึงเครื่องหมาย 100 มม.
• การจำแนกประเภท (ไม่บังคับ): วัสดุสามารถจำแนกประเภทได้เป็น HB (การเผาไหม้ในแนวนอน), CC1 หรือ CC2 ตามอัตราการเผาไหม้และขอบเขตการเผาไหม้ ตามที่ระบุไว้ในภาคผนวกของมาตรฐาน ตัวอย่างเช่น วัสดุจะถูกจำแนกประเภทเป็น HB หากอัตราการเผาไหม้ไม่เกิน 40 มม./นาที สำหรับตัวอย่างที่มีความหนา 3-13 มม. หรือ 75 มม./นาที สำหรับตัวอย่างที่มีความหนาน้อยกว่า 3 มม.

ตามมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง เช่น UL 94 ซึ่งเข้ากันได้กับมาตรฐาน ASTM D635 วัสดุสามารถแบ่งออกได้เป็นหมวดหมู่ต่อไปนี้ตามพฤติกรรมการเผาไหม้:

• คลาส A: ไม่มีการเผาไหม้ที่มองเห็นได้หลังจากเปลวไฟถูกกำจัดออกไป
• คลาส B: หลังจากเอาเปลวไฟออกแล้ว ด้านหน้าเปลวไฟจะต้องไม่เกินขีดจำกัด 25 มม.
• คลาส C: ด้านหน้าเปลวไฟเกิน 25 มม. แต่ไม่ถึง 100 มม.
• คลาส D: ด้านหน้าเปลวไฟเกินขีดจำกัด 100 มม. และอัตราการเผาไหม้ไม่เกิน 40 มม. ต่อหนึ่งนาทีในตัวอย่างที่มีความหนามากขึ้น

การจำแนกประเภทเหล่านี้ไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของมาตรฐาน ASTM D635 อย่างเป็นทางการ แต่มีการอ้างอิงกันอย่างแพร่หลายในแนวทางปฏิบัติของอุตสาหกรรม

มาตรฐาน ASTM D635 ถือว่ามีคุณค่าด้วยเหตุผลดังต่อไปนี้:

• การวิเคราะห์เชิงเปรียบเทียบ: ช่วยให้ผู้ผลิตสามารถเปรียบเทียบคุณสมบัติการเผาไหม้ของพลาสติกประเภทต่างๆ ช่วยในการเลือกวัสดุสำหรับการใช้งานเฉพาะ
• การควบคุมคุณภาพ: การทดสอบช่วยตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงในลักษณะการเผาไหม้อันเป็นผลมาจากการเสื่อมสภาพของวัสดุในระหว่างการผลิตหรือในช่วงเวลาหนึ่ง
• การปฏิบัติตามข้อกำหนด: มักกำหนดโดยหน่วยงานกำกับดูแล เช่น International Building Code (IBC) เพื่อให้แน่ใจว่าวัสดุเป็นไปตามมาตรฐานความปลอดภัยจากอัคคีภัย โดยเฉพาะพลาสติกที่ส่งผ่านแสงที่ใช้ในการก่อสร้างหรือส่วนประกอบยานยนต์
• ข้อจำกัด: การทดสอบนี้ไม่ได้จำลองสภาพไฟไหม้จริง และไม่ควรนำผลลัพธ์ไปประเมินประสิทธิภาพในสถานการณ์ไฟไหม้จริง ปัจจัยต่างๆ เช่น ความหนาแน่นของวัสดุ ความหนา สารเติมแต่ง และสภาพแวดล้อม (เช่น อุณหภูมิ ความชื้น) อาจส่งผลต่อผลลัพธ์

ปัจจัยที่มีผลต่อผลการทดสอบ ได้แก่:

• องค์ประกอบทางเคมี: สารเติมแต่ง สารตัวเติม หรือสารหน่วงการติดไฟสามารถเพิ่มหรือลดความต้านทานไฟได้
• ความหนาของตัวอย่าง: โดยทั่วไปแล้ว ตัวอย่างที่หนากว่าจะเผาไหม้ช้ากว่าตัวอย่างที่บางกว่า
• สภาพแวดล้อม: การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิหรือความชื้นในระหว่างการทดสอบอาจส่งผลต่อพฤติกรรมการเผาไหม้
• แอนไอโซทรอปิกของวัสดุ: การวางแนวของโซ่โพลีเมอร์หรือเส้นใยเสริมแรงสามารถส่งผลต่อการแพร่กระจายของเปลวไฟได้

มาตรฐาน ASTM D635 ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมที่ความปลอดภัยจากอัคคีภัยเป็นเรื่องสำคัญ:

• การก่อสร้าง: รับประกันว่าพลาสติกที่มีผนังหนาที่ใช้ในฉนวน ท่อ หรือส่วนประกอบโครงสร้างเป็นไปตามมาตรฐานความปลอดภัยจากอัคคีภัย
• ยานยนต์: ประเมินความต้านทานไฟของพลาสติกในชิ้นส่วนภายในหรือส่วนประกอบใต้ฝากระโปรงเพื่อปกป้องผู้โดยสารและยานพาหนะ
• อิเล็กทรอนิกส์: ประเมินพลาสติกที่ใช้ในอุปกรณ์และเครื่องใช้เพื่อป้องกันอันตรายจากไฟไหม้จากไฟฟ้าลัดวงจรหรือความร้อนสูงเกินไป

ด้วยเหตุนี้ ASTM D635 จึงเป็นเครื่องมือพื้นฐานสำหรับการประเมินความสามารถในการติดไฟของพลาสติกในการทดสอบการเผาไหม้ในแนวนอนแบบควบคุม ด้วยการให้ข้อมูลเกี่ยวกับอัตราการเผาไหม้ ขอบเขต และระยะเวลา มาตรฐานนี้ช่วยให้ผู้ผลิตสามารถเลือกใช้วัสดุที่ปลอดภัย ปฏิบัติตามมาตรฐาน และควบคุมคุณภาพได้ แม้จะไม่ได้ทำนายประสิทธิภาพการเผาไหม้ในโลกแห่งความเป็นจริง แต่ระเบียบวิธีมาตรฐานนี้ให้ข้อมูลที่มีค่าสำหรับอุตสาหกรรมที่ต้องพึ่งพาวัสดุพอลิเมอร์

องค์กรของเราดำเนินงานมายาวนานหลายปีและติดตามความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีระดับโลกอย่างพิถีพิถัน เรามีทีมงานผู้เชี่ยวชาญที่มีประสบการณ์และโครงสร้างพื้นฐานที่กว้างขวางเพื่อดำเนินการทดสอบ วัดผล และวิเคราะห์ในหลากหลายสาขาสำหรับธุรกิจในทุกภาคส่วน ในส่วนนี้ เรายังให้บริการทดสอบตามมาตรฐาน ASTM D635 สำหรับอัตราการเผาไหม้ และ/หรือ ขอบเขตและระยะเวลาการเผาไหม้พลาสติกในแนวนอน