In che modo i produttori di composti LSZH garantiscono la qualità: test e certificazione

Cosa significa qualità in un composto LSZH

La qualità in un composto LSZH è un insieme misurabile di proprietà interconnesse: ritardo di fiamma, generazione di fumo, emissione di acidi alogeni, resistenza meccanica e invecchiamento termico, e tutti questi devono rimanere stabili da un lotto di produzione a quello successivo.

Un composto LSZH è un materiale poliolefinico ritardante di fiamma, solitamente basato su copolimeri di polietilene o EVA, che non contiene atomi di alogeno nella sua formulazione e si basa su riempitivi minerali idrati come idrossido di alluminio (ATH) e idrossido di magnesio per ottenere proprietà ritardanti di fiamma. Poiché il meccanismo di accensione e il rilascio endotermico di acqua, il controllo di qualità deve proteggere il caricamento del riempimento e l'interfaccia riempitivo-polimero in ogni fase.

Cinque proprietà dominano i criteri di accettazione dell'acquirente e ciascuna ha alle spalle un test standard.

Venite Produttori Hangzhou Meilin Nuovi Materiali Technology Co., Ltd. , un produttore di composti per cavi che gestisce tre stabilimenti e 31 linee di produzione automatizzate, classifica i gradi LSZH in base alla classe di temperatura e al livello di fiamma in modo che un acquirente possa abbinare il composto allo standard del cavo prima della prima prova.

Controllo in entrata delle materie prime

Il controllo delle materie prime determina dal 60 al 70% delle prestazioni finali del composto, perché in una formulazione priva di alogeni, il ritardo di fiamma deriva dal riempitivo minerale, non dalla chimica degli alogeni.

Il triidrossido di alluminio rilascia acqua quando si decompone sopra i 180 gradi, raffreddando la zona di pirolisi e diluendo i gas combustibili. Una tipica formula LSZH termoplastica comporta un carico di ATH dal 50 al 65%. A quel livello, l'umidità, la dimensione delle particelle, la purezza e il trattamento superficiale del riempitivo determinano se il composto viene estruso in modo pulito e mantiene la sua integrità meccanica.

• L'umidità ATH in entrata è stata controllata al di sotto dello 0,3%; il riempitivo umido crea vuoti di vapore e striature superficiali sulla guaina del cavo.
• La dimensione delle particelle è stata controllata attorno a un D50 da 1 a 2 micrometri; le frazioni grossolane agiscono come iniziari di crack.
• I certificati dei lotti vengono esaminati per quanto riguarda la purezza e il contenuto di metallo prima che il materiale venga spostato nel silo.
• Campioni conservati per ogni lotto in entrata in modo che sia possibile risalire all'origine di un guasto successivo.

Controllo del processo combinato

La linea di compoundazione decide se una formula convalidata sopravvive al contatto con la produzione, perché l'ATH con un carico del 50% vuole agglomerarsi e ogni deviazione nel taglio, nella temperatura o nel tempo di residenza scrive un difetto nel pellet.

I compound termoplastici LSZH vengono generalmente prodotti su linee di compounding a doppia velocità con zona di temperatura comprese tra 150 e 190 gradi. Il limite superiore è importante: l'ATH inizia a perdere acqua intorno ai 200 gradi, quindi una zona surriscaldata danneggia permanentemente il ritardo di fiamma prima che si formi il pellet. La filtrazione a fusione rimuove gel e agglomerati e i pellet vengono essiccati fino a raggiungere un'umidità inferiore allo 0,2%.

Povero dispersione di riempitivo nel compounding LSZH è il difetto nascosto più comune. Non appare in un certificato; appare successivamente come fori di fuoriuscite, accumuli sulla matrice o un improvviso calo dell'allungamento alla rottura sulla linea di estrusione del produttore di cavi.

Verifica di laboratorio e test di rilascio

Ogni produttore LSZH affidabile esegue due livelli di test: test di routine rapidi su ogni lotto e test di tipo completo ogni volta che cambia la formulazione, la fonte della materia prima o la linea di produzione.

I test di rilascio di routine su ciascun lotto riguardano l'indice di ossigeno, la densità, la resistenza alla trazione, l'allungamento alla rottura, l'umidità e il flusso di fusione. Test di tipo aggiunta densità di fumo, emissione di gas acido, invecchiamento termico da 100 a 135 gradi e proprietà elettriche incluse la resistività del volume. Un produttore che non può eseguire questi test internamente non dovrebbe richiedere il controllo di qualità, perché questi test sono ciò che distingue un fornitore di pellet da un ingegnere di composti. Meilin documenta questa capacità con il suo apparecchiature di prova di laboratorio interno , situato accanto all'officina e agli impianti di produzione presso le basi dell'azienda a Lin'an.

Ad esempio, Meilin rilascia il suo Guaina termoplastica LSZH per cavi di comunicazione solo dopo che l'indice di ossigeno, il fumo e i controlli meccanici superano i limiti di rilascio definiti per quel grado.

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Certificazione e conformità agli standard

La certificazione è il ponte tra un composto testato e un cavo commerciabile: senza la giusta classe CPR, l'elenco UL o il certificato del materiale TUV, anche un composto perfetto non raggiungerà l'elenco dei fornitori approvati dal cliente.

I gradi offerti da un produttore mostrano quali mercati possono servire. I cavi edili europei richiedono classi CPR come B2ca, Cca e Dca, che dipendono dal rilascio di calore del composto e dalla produzione di fumo. I cavi di comunicazione per il Nord America necessitano di classificazione UL CM o CMR. I cavi fotovoltaici utilizzano certificati dei materiali come TUV Rheinland 2PfG 1169 o lo standard fotovoltaico marino 2PfG 2962. Questi certificati documentano le prestazioni del composto nelle stesse condizioni di fuoco e fumo che il cavo finito dovrà affrontare nella certificazione.

La posizione di Meilin in questo settore è stata confermata da audit esterni: l'azienda ha ricevuto un certificato TUV Rheinland per il suo materiale per cavi fotovoltaici e ha firmato un progetto di certificazione TUV Rheinland 2PfG 2962 per materiale per cavi fotovoltaici offshore, che supporta la ruolo degli standard internazionali sui composti dei cavi nelle decisioni sugli appalti.

Per un progetto di cablaggio per edifici B1, l'acquirente dovrebbe specificare un composto con un margine di sicurezza, come ad esempio Mescola termoplastica LSZH per guaina di grado B1 di Meilin, che combina una classe di temperatura di 90 gradi con un indice di ossigeno nominale vicino al 38%. Per le stringhe fotovoltaiche il Mescola guaina irradiata LSZH per cavi fotovoltaici con una classificazione di 125 gradi è il tipo di grado che corrisponde ai progetti di cavi elencati TUV.

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Come un produttore di cavi dovrebbe verificare un fornitore LSZH

Un audit pratico dei fornitori LSZH dovrebbe verificare cinque cose: controllo dei lotti di materie prime, registrazioni dei processi lungo la linea, capacità di laboratorio, tracciabilità dei lotti e campioni conservati da ogni lotto di produzione.

1. Richiedi i registri delle ispezioni in entrata per ATH e idrossido di magnesio, compresi i dati sull'umidità e sulle dimensioni delle particelle per gli ultimi dodici mesi.
2. Seguire la linea di compounding e confrontare il setpoint di temperatura con la formula documentata del grado che intendi acquistare.
3. Confermare che il laboratorio può eseguire test sull'indice di ossigeno, sulla densità dei fumi, sui gas acidi, sulla trazione e sull'invecchiamento termico con le proprie attrezzature e personale.
4. Rintracciare un lotto finito fino ai numeri di lotto delle materie prime, alla data di produzione, al numero di riga e al rapporto di test di rilascio.
5. Aprire l'armadietto dei campioni conservatori e confrontare i vecchi pellet con il lotto attuale per colore, geometria e comportamento meccanico.

Domande frequenti sul controllo qualità LSZH

Quale indice minimo di ossigeno dovrebbe avere un composto LSZH?

Un composto termoplastico LSZH commerciale dovrebbe contenere almeno il 32% misurato secondo ISO 4589-2. I composti di fili da costruzione con classificazione B1 sono normalmente specificati tra il 36 e il 38%, mentre i gradi reticolati a 125 gradi possono raggiungere il 38-40%.

Qual è la differenza tra LSZH termoplastico e reticolato?

Il termoplastico LSZH si scioglie nuovamente quando riscaldato e viene estruso come il polietilene standard. L'LSZH reticolato, realizzato mediante innesto di silano o irradiazione con fascio di elettroni, forma una rete tridimensionale che mantiene la sua forma a temperatura elevata e supporta valori compresi tra 125 e 150 gradi per applicazioni fotovoltaiche, automobilistiche e di cavi ferroviari.

Come può una fabbrica di cavi verificare la qualità LSZH all'arrivo?

Esegui tre controlli rapidi: misurare l'indice di ossigeno su una placca pressata, verificare l'umidità del pellet inferiore allo 0,3% ed estrudi una guaina di prova per ispezionare la superficie, il comportamento della matrice e l'allungamento a rottura. I test completi su fumo e gas acidi devono essere eseguiti in un laboratorio certificato.

Perché il mio cavo non ha superato il test CPR anche se il certificato del composto era valido?

La classificazione CPR dipende dalla struttura del cavo finito, non solo dal composto. Lo spessore delle pareti, i componenti del riempitivo e la temperatura di estrusione modificano tutto il comportamento della combustione. Il composto necessita di un margine di sicurezza, quindi un materiale di grado B1 per un cavo da costruzione europeo dovrebbe avere un indice di ossigeno superiore al minimo richiesto dallo standard dei cavi.