ISO 4589 พลาสติก - การกำหนดพฤติกรรมการเผาไหม้โดยดัชนีออกซิเจน

มาตรฐาน “ ISO 4589 พลาสติก - การกำหนดพฤติกรรมการเผาไหม้โดยดัชนีออกซิเจน” ซึ่งพัฒนาโดยองค์การมาตรฐานสากล (ISO) ประกอบด้วยหัวข้อย่อยต่อไปนี้ที่เผยแพร่ภายใต้ชื่อเดียวกัน:

• มาตรฐาน “ISO 4589-1 ส่วนที่ 1: ข้อกำหนดทั่วไป” อธิบายข้อกำหนดทั่วไปสำหรับการทดสอบดัชนีออกซิเจน (OI) ซึ่งอธิบายรายละเอียดเพิ่มเติมในมาตรฐาน ISO 4589-2 และ ISO 4589-3:
  • มาตรฐาน ISO 4589-2 อธิบายวิธีการในการกำหนดเศษส่วนปริมาตรขั้นต่ำของออกซิเจนในส่วนผสมที่กำหนดของออกซิเจนและไนโตรเจนที่อุณหภูมิ 23 บวก/ลบ 2 องศา ซึ่งจะรองรับการเผาไหม้ของวัสดุภายใต้เงื่อนไขการทดสอบที่ระบุ
  • มาตรฐาน ISO 4589-3 อธิบายวิธีการในการดำเนินการการกำหนดแบบเดียวกันในช่วงอุณหภูมิโดยทั่วไประหว่าง 25 ถึง 150 องศา (แม้ว่าสามารถใช้อุณหภูมิสูงถึง 400 องศาได้)

ในมาตรฐาน ISO 4589-2 วัสดุสามารถทดสอบได้ทั้งเป็นตัวอย่างแบบแข็งหรือเป็นตัวอย่างแบบยืดหยุ่นในที่ยึดที่กำหนดซึ่งติดตั้งไว้ในปล่องโปร่งใสซึ่งมีออกซิเจนและไนโตรเจนผสมกันไหลขึ้นด้านบนในรูปแบบการไหลแบบลามินาร์ หลังจากปรับสภาพตัวอย่างแล้ว การทดสอบจะดำเนินการที่อุณหภูมิห้อง นี่เป็นรูปแบบการทดสอบที่ง่ายที่สุด ในขั้นตอนการจุดระเบิดที่พื้นผิวด้านบน ปล่อยให้เปลวไฟกระทบกับพื้นผิวด้านบนของตัวอย่างเป็นเวลาสูงสุด 30 วินาที และจะดึงเปลวไฟออกเป็นระยะๆ ทุกๆ 5 วินาที เพื่อตรวจสอบว่าตัวอย่างกำลังไหม้อยู่หรือไม่ วิธีนี้จะช่วยให้อุณหภูมิตัวอย่างไม่สูงเกินไป ซึ่งโดยปกติจะทำให้ค่าดัชนีออกซิเจน (OI) ลดลง ในขั้นตอนการจุดระเบิดด้วยการแผ่รังสี เปลวไฟจะถูกปล่อยให้กระทบกับขอบแนวตั้งของตัวอย่างจนถึงความลึกประมาณ 6 มม. ในขั้นตอนการห่อฟิล์มบาง ฟิล์มจะถูกพันเป็นเกลียว 45 องศารอบแท่งและติดเทป จากนั้นดึงแท่งและตัดปลายด้านบนของตัวอย่างห่างจากด้านบน 20 มม.

ในมาตรฐาน ISO 4589-3 วัสดุจะได้รับการทดสอบในลักษณะเดียวกัน แต่การทดสอบจะดำเนินการในคอลัมน์ที่ได้รับความร้อน โดยที่ทั้งก๊าซที่เข้ามาและก๊าซที่ผ่านคอลัมน์จะได้รับความร้อน ในช่วงเริ่มต้นของการทดสอบ ตัวอย่างและที่ยึดตัวอย่างจะถูกอุ่นไว้ล่วงหน้าในก๊าซไหลเป็นเวลา 240 วินาทีบวกหรือลบ 10 วินาที เพื่อให้แน่ใจว่าจะถึงอุณหภูมิสมดุลก่อนการทดสอบ เปลวไฟจะถูกใช้เป็นระยะเวลาเดียวกันกับมาตรฐาน ISO 4589-2

• ISO 4589-2 ส่วนที่ 2: การทดสอบอุณหภูมิแวดล้อม” อธิบายวิธีการสำหรับการกำหนดเศษส่วนปริมาตรขั้นต่ำของออกซิเจนที่ผสมกับไนโตรเจนที่จะรองรับการเผาไหม้ของตัวอย่างทดสอบแนวตั้งขนาดเล็กภายใต้เงื่อนไขการทดสอบที่กำหนด ผลลัพธ์จะอธิบายเป็นค่าดัชนีออกซิเจน (OI) วิธีการนี้มีไว้สำหรับการทดสอบวัสดุที่รองรับตัวเองในรูปแบบของแท่งแนวตั้งหรือแผ่นที่มีความหนาไม่เกิน 10,5 มม. วิธีการนี้เหมาะสำหรับวัสดุแข็ง แผ่นลามิเนต หรือเซลลูลาร์ที่มีลักษณะความหนาแน่นปรากฏ 100 กก./ม.3 หรือมากกว่า วิธีการนี้อาจนำไปใช้กับวัสดุเซลลูลาร์บางชนิดที่มีความหนาแน่นปรากฏน้อยกว่า 100 กก./ม.3 ได้เช่นกัน วิธีการนี้มีไว้สำหรับการทดสอบแผ่นหรือวัสดุฟิล์มที่ยืดหยุ่นได้ในขณะที่รองรับในแนวตั้ง

มาตรฐานนี้กำหนดขั้นตอนในการพิจารณาเพื่อเปรียบเทียบว่าค่าดัชนีออกซิเจน (OI) ของวัสดุนั้นสูงกว่าค่าต่ำสุดที่ระบุหรือไม่ อาจไม่สามารถนำไปใช้กับวัสดุที่มีการหดตัวสูงเมื่อได้รับความร้อน เช่น ฟิล์มบางที่มีการวางแนวสูงได้อย่างน่าพอใจ

ตัวอย่างทดสอบขนาดเล็กได้รับการรองรับในแนวตั้งในส่วนผสมของออกซิเจนและไนโตรเจนที่ไหลขึ้นผ่านปล่องไฟที่โปร่งใส ปลายด้านบนของตัวอย่างจะถูกจุดไฟ และสังเกตพฤติกรรมการเผาไหม้ของตัวอย่างในภายหลังเพื่อเปรียบเทียบเวลาที่การเผาไหม้ยังคงดำเนินต่อไปหรือระยะเวลาที่ตัวอย่างเผาไหม้กับขีดจำกัดที่กำหนดไว้สำหรับการเผาไหม้ดังกล่าว การทดสอบตัวอย่างชุดหนึ่งด้วยออกซิเจนในปริมาตรที่แตกต่างกัน จะทำให้ประมาณดัชนีออกซิเจน (OI) ได้ อีกทางหนึ่ง เพื่อเปรียบเทียบกับดัชนีออกซิเจนที่ระบุ จะมีการทดสอบตัวอย่างทดสอบสามตัวอย่างโดยใช้เศษส่วนปริมาตรออกซิเจนที่เกี่ยวข้อง อย่างน้อยสองรายการนี้ต้องตอบว่า “ออกซิเจน” เพื่อให้ตรงตามดัชนีออกซิเจนที่กำหนด

• ISO 4589-3 ส่วนที่ 3: การทดสอบอุณหภูมิสูง” อธิบายวิธีการในการกำหนดเศษส่วนปริมาตรขั้นต่ำของออกซิเจนในส่วนผสมที่มีไนโตรเจนที่จะรองรับการเผาไหม้ของชิ้นทดสอบแนวตั้งขนาดเล็กภายใต้เงื่อนไขการทดสอบที่กำหนดในช่วงอุณหภูมิ 25°C ถึง 150°C ช่วงอุณหภูมิโดยทั่วไปคือ 40°C ถึง 150°C ผลลัพธ์ถูกกำหนดเป็นค่าดัชนีอุณหภูมิที่อุณหภูมิการทดสอบ ซึ่งเป็นอุณหภูมิจริงทั่วไปที่วัสดุพลาสติกจะพบในสภาวะการใช้งานที่ร้อนเกินไป

มีการจัดเตรียมวิธีการสำหรับการทดสอบวัสดุในรูปแบบแท่งแนวตั้งหรือแผ่นที่มีความหนาไม่เกิน 10,5 มม. ซึ่งรองรับตัวเองได้ที่อุณหภูมิทดสอบ อย่างไรก็ตาม ไม่สามารถนำไปใช้กับรูปตัว V ได้ ซึ่งต้องใช้กรอบรองรับตามที่กำหนดในมาตรฐาน ISO 4589-2 วิธีการเหล่านี้เหมาะสำหรับวัสดุแข็ง ลามิเนต หรือเซลลูลาร์ที่มีลักษณะความหนาแน่นชัดเจน 100 กก./ม.3 หรือสูงกว่า วิธีการดังกล่าวยังสามารถนำไปประยุกต์ใช้กับวัสดุเซลลูลาร์บางชนิดที่มีความหนาแน่นปรากฏน้อยกว่า 100 กก./ม.3 ได้อีกด้วย มีวิธีการทดสอบวัสดุแผ่นหรือฟิล์มที่มีความยืดหยุ่นขณะรับน้ำหนักในแนวตั้ง

มาตรฐานนี้ยังรวมถึงวิธีการตรวจสอบอุณหภูมิซึ่งดัชนีออกซิเจนของตัวอย่างทดสอบแนวตั้งขนาดเล็กในอากาศอยู่ที่ 20,9 เปอร์เซ็นต์ภายใต้เงื่อนไขการทดสอบที่ระบุด้วย อุณหภูมิที่เกิดเหตุการณ์นี้เรียกว่าอุณหภูมิการติดไฟ และวิธีการนี้จำกัดอยู่เพียงการกำหนดอุณหภูมิที่ต่ำกว่า 400 องศา วิธีนี้ไม่สามารถใช้ได้กับวัสดุที่มีดัชนีออกซิเจนมากกว่า 20,9 เปอร์เซ็นต์

วิธีการเหล่านี้อาจไม่สามารถนำไปใช้กับวัสดุที่มีอัตราการหดตัวสูงเมื่อได้รับความร้อน เช่น ฟิล์มบางที่มีการวางแนวสูง ได้อย่างเหมาะสม

วิธีการที่อธิบายไว้ในมาตรฐาน ISO 100 ใช้ได้กับการประเมินคุณสมบัติการลุกลามของเปลวไฟของวัสดุเซลลูลาร์ที่มีความหนาแน่นสูงสุดถึง 3 กก./ม.3582

• ISO 4589-4 ส่วนที่ 4: การทดสอบความเร็วก๊าซสูง” อธิบายวิธีการทดสอบสำหรับการกำหนดเศษส่วนปริมาตรขั้นต่ำของออกซิเจนในส่วนผสมกับไนโตรเจนที่อุณหภูมิแวดล้อมที่จะรองรับการเผาไหม้ของชิ้นทดสอบแผ่นแนวตั้งขนาดเล็กภายใต้ความเร็วก๊าซที่กำหนดซึ่งสูงกว่าที่กำหนดไว้ใน ISO 4589-2 ผลลัพธ์จะแสดงเป็นดัชนีออกซิเจนความเร็วก๊าซสูง (HOI) นอกจากนี้ มาตรฐานนี้ยังอธิบายเครื่องมือทดสอบสำหรับการกำหนด HOI วิธีทดสอบที่อธิบายไว้ใช้ได้กับวัสดุในรูปแบบแผ่นที่มีความหนาไม่เกิน 2 มม. และยังใช้ได้กับวัสดุแผ่นที่ยืดหยุ่นซึ่งได้รับการรองรับในแนวตั้งโดยที่ยึดตัวอย่างที่กำหนดอีกด้วย

ดัชนีออกซิเจนความเร็วก๊าซสูงแสดงเศษส่วนปริมาตรต่ำสุดของออกซิเจนในส่วนผสมของออกซิเจนและไนโตรเจนที่ความเร็วก๊าซที่กำหนด ซึ่งจะรองรับการเผาไหม้เปลวไฟของวัสดุภายใต้เงื่อนไขการทดสอบที่กำหนด

ตัวอย่างทดสอบขนาดเล็กได้รับการรองรับในแนวตั้งในส่วนผสมของออกซิเจนและไนโตรเจนที่ไหลขึ้นผ่านปล่องไฟที่โปร่งใส ปริมาตรเศษส่วนของออกซิเจนในส่วนผสมก๊าซจะถูกกำหนดล่วงหน้า ควบคุม และวัด ความเร็วแนวตั้งของส่วนผสมก๊าซจะถูกกำหนด ควบคุม และวัดไว้ล่วงหน้า จุดไฟที่ปลายด้านบนของตัวอย่าง แล้วสังเกตพฤติกรรมการเผาไหม้ที่ตามมาเพื่อเปรียบเทียบความยาวที่เผาไหม้ของตัวอย่างกับขีดจำกัดที่ระบุ ดัชนีออกซิเจนความเร็วก๊าซสูง (HOI) ได้มาจากชุดการทดสอบโดยใช้เศษส่วนปริมาตรออกซิเจนที่ต่างกัน

องค์กรของเราซึ่งพยายามสนับสนุนธุรกิจจากทุกภาคส่วนด้วยการทดสอบ การวัด การวิเคราะห์และการประเมินที่หลากหลายซึ่งได้ดำเนินการมาเป็นเวลาหลายปี มีบุคลากรที่แข็งแกร่งซึ่งติดตามการพัฒนาของโลกในด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีอย่างใกล้ชิด และปรับปรุงตัวเองอย่างต่อเนื่อง ในบริบทนี้ ยังมีบริการทดสอบให้กับธุรกิจต่างๆ ตามมาตรฐาน “ISO 4589 พลาสติก - การกำหนดพฤติกรรมการเผาไหม้โดยดัชนีออกซิเจน”