Masterbatch for Cable & Wire Plastics: Complete Guide to Flame Retardancy

มาสเตอร์บัชช์ป้องกันไฟสำหรับพลาสติกสายเคเบิลและสายไฟเป็นสินค้าที่มีความท้าทายทางเทคนิคสูงสุดในอุตสาหกรรมการผสม เพราะต้องพึงประสงค์ให้ได้ผลการป้องกันไฟตามมาตรฐานที่กำหนดโดยหน่วยงานความปลอดภัย, มาตรฐานทางไฟฟ้าโดยผู้ผลิตอุปกรณ์หรือบริษัทไฟฟ้า, มาตรฐานทางเครื่องกลโดยผู้ติดตั้ง, และมาตรฐานการผลิตโดยผู้จัดการการผลิตเครื่องอัดสายเคเบิล ข้อกำหนดทั้งสี่ข้อดึงดูดไปในทิศทางตรงกันข้าม การเพิ่มปริมาณสารป้องกันการลุกไหม้ช่วยเพิ่มค่าระดับความทนไฟและทำลายคุณสมบัติการขยายตัว การเลือกระบบที่มีฮาโลเจนจะให้ประสิทธิภาพการลุกไฟที่ยอดเยี่ยมในการโหลดที่ต่ำ แต่จะสร้างควันที่หนาแน่นและมีฤทธิ์กัดกร่อน การเลือกระบบเครื่องดินธรรมชาติที่ไม่มีฮาโลเจนสามารถแก้ปัญหาการเกิดควันได้ แต่จะทำให้ปริมาณวัสดุเติมมากกว่า 60 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งจะลดความเร็วในการผลิต, ทำให้สกรูเสียเร็วขึ้น และท้าทายวงการแรงบิดของเครื่องอัด

แนวทางนี้แสดงช่องทางการตัดสินทั้งหมด มันรวมถึงสารพันธุ์พลาสติกที่ใช้ในการสร้างสายเคเบิล, ความรู้ทางเคมีเกี่ยวกับการป้องกันไฟในสภาวะก๊าซและสภาวะของแข็ง, ระบบป้องกันไฟ 4 ระบบหลักและพื้นที่การประมาณผลที่ใช้, มาตรฐานการทดสอบที่กำหนดความเหมาะสมในยุโรป, แคนาดา และจีน, การออกแบบสายเคเบิลมาสเตอร์แบทช์ที่ดี, และอย่างสำคัญคือวิธีการผสมสูตรเหล่านี้บนเครื่องอัดแบบสายหมุนร่วมกันโดยไม่ทำให้วัสดุเติมแตกตัว, ทำให้พลาสติกเสื่อมสภาพ หรือทำให้เครื่องอัดเสียภายใน 6 เดือน Kerke, โรงงาน Wanplas ที่สนับสนุนเครื่องบดแบบคู่สายรวมขนาดเทียบเคียง, ระบุการบดสายไฟฟ้าเป็นอุตสาหกรรมหลักของบริษัท และได้จัดสรรเครื่องบดแบบ KTE-Series สำหรับการผลิตสายไฟฟ้าที่ไม่มีฮาโลเจนและสายไฟฟ้าที่มีฮาโลเจนในกว่า 70 ประเทศ

ไม่ว่าคุณจะเป็นผู้ผลิตผงหล่อที่กำลังออกแบบผงคอนเซนเทรตที่ไม่มีฮาโลเจนใหม่, ผู้ผลิตสายเคเบิลที่กำลังพิจารณาเปลี่ยนจาก PVC ให้เป็น LSZH, หรือ ผู้ซื้ออุปกรณ์ที่กำลังวัดขนาดเครื่องผสมสำหรับผงที่มีอัลูมิเนียมไทโฮไดรไอด์ 65%, ส่วนต่อไปนี้จะให้ระดับการเติม, ค่าอุณหภูมิ, ความเชื่อมต่อของแปรง, และมาตรฐานการทดสอบที่คุณต้องการในปี 2026

ทำไม Masterbatch ป้องกันไฟ จึงเป็นตัวกำหนดความปลอดภัยของสายเคเบิล

กระดาษเป็นวัสดุที่เป็นตัวเผาไหม้ที่ถูกนำไปใช้มากที่สุดในอาคารใด ๆ และถูกติดตั้งตรงที่ไฟจะแพร่กระจายได้เร็วที่สุด: ในท่อนลอยแนวนอน, ช่องเก็บสายเคเบิล, ช่องว่างในชั้นสอง, และท่อบริการที่มีลักษณะเหมือนท่อไอ รางยาวสามารถพยุงน้ำหนักของโพลีเมอร์หลายร้อยกิโลกรัมต่อชั้น และเมื่อถูกจุดไฟแล้ว โพลีเมอร์จะกระจายความร้อนไปทางด้านบนอย่างรวดเร็วมากกว่าสมบูรณ์ทุกระบบป้องกัน เพราะเหตุใดการกำหนดมาตรฐานความไวต่อการลุกไหม้ของสายเคเบิลจึงมีความละเอียดมากกว่าประเภทพลาสติกอื่นใด และเพราะเหตุใดที่สารปรับปรุงความทนไฟ (masterbatch) ไม่ใช่การเพิ่มประสิทธิภาพที่เป็นอิสระ แต่เป็นข้อกำหนดในการปฏิบัติตามกฎหมาย

ผลที่เกิดจากการตัดสินผิดไปกว่าการแพร่กระจายไฟ ในพื้นที่ปิดกั้น ส่วนใหญ่ของผู้เสียชีวิตจากเหตุไฟไหม้เกิดจากการหายใจควันและก๊าซพิษมากกว่าจากการเผาไหม้ อิเล็กโทรดเกี่ยวกับไฟฟ้าที่มีการแทนแท่งไฮโดรเจนหรือไบรอมีด์เมื่อเผาไหม้; ก๊าซเหล่านี้มีฤทธิ์เป็นพิษอย่างรุนแรง, ทำให้มองเห็นไม่ชัด, และสามารถสร้างเป็นกรดที่กัดกร่อนอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และเหล็กสร้างโครงสร้างได้นานหลังจากไฟดับไปแล้ว ศูนย์ข้อมูล, ห้องผ่าตัดในโรงพยาบาล, สถานีรถไฟใต้ดิน หรือเรือทหารไม่สามารถยอมรับผลลัพธ์นี้ได้ ดังนั้นการออกแบบที่ไม่มีควันและไม่มีฮาโลเจนจึงเป็นเรื่องที่จำเป็นในสถานที่เหล่านี้ทั่วโลก

ความจริงที่มาสเตอร์แบทช์นำเสนอ

มาสเตอร์แบชช์ป้องกันไฟสายเคเบิลเป็นแพคเกจที่มีความเข้มข้นและถูกผสมก่อนแล้วในรูปของเม็ดที่นำสารป้องกันไฟที่มีประสิทธิภาพ, สารสนับสนุน, สารช่วยผสม, สารยึด, สารลดแรงตึง, สารป้องกันการดัดแปลง, และบ่อยครั้งก็จะมีระบบสี, ทั้งหมดอยู่บนสารพื้นฐานที่เข้ากันได้กับสารประกอบสายเคเบิล สาเหตุที่ใช้มาสเตอร์แบทช์แทนการใส่ผงโดยตรงมีความน่าสนใจในการใช้งานนี้อย่างชัดเจน:

• การควบคุมฝุ่นและการรับประทาน ทริออกซิไดซ์แอนไทโมเนียเป็นผงที่สามารถหายใจเข้าได้ มีขีดจำกัดการรับประทานในสถานที่ทำงาน; สารป้องกันการเผาไหม้ที่บรรจุบอรมีนเป็นผงละเอียด; ทริไฮโดรไซด์แอลูมิเนียมที่มีขนาดอนุภาคต่ำกว่าไมครอนมีความเป็นฝุ่นสูงมาก การผลิตเม็ดลูกปัดลดความเสี่ยงจากฝุ่นในพื้นที่ผลิตสายเคเบิล
• คุณภาพการกระจายกำหนดคุณภาพการป้องกันไฟ สารป้องกันการเผาไหม้ที่ไม่ถูกกระจายอย่างดีจะสร้างโดเมนที่มีโพลีเมอร์มาก ซึ่งจะก่อให้เกิดการเผาไหม้และยืดอายุความร้อนได้ สองสารเคมีที่มีสูตรเดียวกันอาจแตกต่างกันถึงชั้นระดับความปลอดภัย UL 94 ทั้งหมดเพียงเพราะความกระจาย การผสมก่อนบนเครื่องผสมสองแท่งแทนการผสมในเครื่องอัดแรงดันสายเคเบิลที่มีแท่งอัดเดียวเป็นวิธีเดียวที่น่าเชื่อถือ
• การควบคุมความชื้น ไฮดรอกซไซด์เหล็กและสารฟอสฟอรัสหลายชนิดมีคุณสมบัติเป็นตัวดูดความชื้น มาสเตอร์แบทช์ที่แห้งและปิดผนึกแล้วเป็นเม็ดสามารถควบคุมความชื้นได้อย่างมีประสิทธิภาพ แต่ถ้าเป็นผงที่ไม่ปิดผนึกในโรงงานผลิตสายเคเบิลที่มีความชื้นสูงจะไม่สามารถทำได้ และความชื้นที่เหลืออยู่จะสร้างช่องว่างที่ทำให้เกิดการตัดไฟ
• การวัดที่แม่นยำ การคำนวณความไวของไฟขึ้นอยู่กับการเข้าถึงเป้าหมายการบรรจุภายในช่วงกว้างที่น้อย การใส่เม็ดอย่างน้ำหนักเป็นตัวกำหนดเป็นวิธีที่แม่นยำกว่าการใส่ผงที่มีความหนาแน่นต่ำด้วยการวัดปริมาณ

สองโครงสร้างผลิตภัณฑ์ที่แตกต่างกัน

The industry uses two very different masterbatch architectures for cable, and confusing them causes procurement errors. The first is an additive concentrate, typically 40 to 70 percent active on a compatible carrier, let down at 10 to 30 percent into a base polymer at the cable plant. This suits brominated and phosphorus systems where the required final loading is modest. The second is a fully formulated compound, supplied ready to extrude at 100 percent, which is the normal route for halogen-free jacketing because the required filler loading of 60 percent or more cannot be reached by letting down a concentrate into virgin polymer without exceeding practical concentrate loadings. In practice, LSZH cable compound is a compounded product rather than a masterbatch in the strict sense, and it is produced on the same class of co-rotating twin-screw equipment.

พลาสติกไฟเบอร์คอมโพสิตสำหรับเคเบิล: PVC, PE, XLPE, EVA, TPU และ TPE

โพลีเมอร์หลักกำหนดว่าประเภทเคมีที่ป้องกันไฟมีความเป็นไปได้หรือไม่, ช่วงอุณหภูมิการประมวลผลที่มีอยู่ และปริมาณการแสดงผลด้านความปลอดภัยจากไฟที่มาจากโพลีเมอร์เอง การเลือกสารชะลอไฟก่อนการเลือกวัสดุฐานเป็นความผิดพลาดในการจัดลำดับที่พบบ่อยและมีค่าใช้จ่ายสูง

โพลีไวนิลคลอไรด์

PVC ยังคงเป็นโพลีเมอร์ที่ใช้ในการอิเล็กโทรและปิดท่อของสายเคเบิลที่มีปริมาณสูงสุดในระดับโลกเนื่องจากมีคุณสมบัติป้องกันไฟที่เป็นธรรมชาติ ความเข้มข้นของคลอรีนประมาณ 57 เปอร์เซ็นต์ในสารพลาสติกที่ไม่มีส่วนผสมของพลาสติไซเซอร์ทำให้มีอัตราเฉลี่ยของอัตราการจำกัดออกซิเจนอยู่ที่ 40 ในกรณีของ PVC ที่แข็งแรง และลดลงเหลือประมาณ 22 ถึง 28 เปอร์เซ็นต์สำหรับสารประกอบสายเคเบิลที่ยืดหยุ่นแบบทั่วไปหลังจากการใส่ส่วนผสมของพลาสติไซเซอร์ พลาสติกไซลีนเป็นศัตรูของประสิทธิภาพในการป้องกันไฟ: ส่วนใด ๆ ของพลาสติกไซลีนที่มีสารฟทาลาท หรือ อะดิพาเท จะเพิ่มความเป็นเชื้อเพลิงที่ลุกไหม้และทำให้คลอรีนอ่อนลง เนื่องจาก PVC ที่มีคุณสมบัติเหมาะสำหรับสายไฟฟ้า จึงต้องใช้ทริออกซิไดซ์แอนติโมเนีย, โบราไตซีน, สารมอลิบดีน และ ATH เพื่อฟื้นคุณสมบัติและป้องกันควันได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น

ประโยชน์ของ PVC ได้แก่ ค่าใช้จ่ายที่ต่ำกว่าค่าใช้จ่ายของวัสดุอื่น ๆ, คุณสมบัติทางไฟฟ้าที่ยอดเยี่ยม, ความทนทานต่อน้ำมันและสารเคมี, การประมวลผลที่ง่ายเมื่อมีอุณหภูมิอยู่ระหว่าง 165 ถึง 185 องศาเซลเซียส, และการสีที่ง่าย ข้อด้อยของมันมีความสำคัญในการติดตั้งที่สำคัญ ได้แก่ ควันดำที่หนาแน่น, การปล่อยคลอรีนไฮโดรเจน, ความยืดหยุ่นที่ต่ำในอุณหภูมิต่ำโดยไม่มีการเพิ่มพลาสติกอย่างมาก, และการเคลื่อนย้ายพลาสติกไซด์ในระหว่างช่วงการใช้งาน อุณหภูมิการประมวลผลต้องอยู่ต่ำกว่า 205 °C เพื่อหลีกเลี่ยงการถอดคลอรีน ซึ่งจะจำกัดประเภทของสารป้องกันไฟที่สามารถใช้ได้

โพลีเอทิลีน และโพลีเอทิลีนที่ขดตัว

พีลีเทนมีคุณสมบัติไดอะแฟรมที่ยอดเยี่ยม - ค่าระบายไฟฟ้าต่ำ, ปัจจัยการสูญเสียที่ต่ำมาก - ทำให้เป็นวัสดุที่เหมาะสำหรับการอิเล็กทรอนิกส์และการป้องกันไฟฟ้าสูงและต่ำ นอกจากนี้ยังเป็นหนึ่งในโพลีเมอร์ที่มีความไวต่อการเกิดไฟได้มากที่สุด มีอัตราสูงสุดของอัตราสิ่งแวดล้อมที่มีอากาศ (LOI) ประมาณ 17.4 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งหมายความว่าโพลีเมอร์จะลุกไหม้ได้ง่ายในอากาศปกติ และจะไหลเป็นสารละลายที่ลุกไหม้ ดังนั้น จำเป็นต้องเพิ่มทุกกรัมของประสิทธิภาพของไฟ

พีเอลีเทนไฮโดรไซลีนที่ผ่านการขดลวดด้วยเปอร์ออกซิเดรน, ซิลาน หรือการขดลวดด้วยการแสงรังสี ทำให้อุณหภูมิการทำงานที่ต่อเนื่องสูงขึ้นจากประมาณ 70 °C ถึง 90 °C และป้องกันการหยดของวัสดุที่อยู่ในสภาพละลาย ซึ่งโดยตรงช่วยลดการกระทบในการทดสอบลมไฟแนวตั้ง การข้ามลิงก์ทำให้การเลือกสารป้องกันไฟซับซ้อนเนื่องจากระบบเปอร์ออกซิไดซ์ไวต่อสารเพิ่มเติมที่มีคุณสมบัติในการป้องกันกลิ่นหรือสารป้องกันรังสี และระบบซิลานต้องการการแห้งด้วยความชื้นซึ่งสารเติมแต่งจากแร่ธาตุที่มีคุณสมบัติในการดูดซับความชื้นจะทำให้เกิดความผิดปกติ

เอทิลีนไวนิลอะซิเตตและเอลาสโตเมอร์โพลิโอลีน

EVA เป็นวัตถุดิบหลักสำหรับสารประกอบสายไฟที่ไม่มีฮาโลเจนที่มีคุณสมบัติป้องกันไฟได้ดี และเหตุผลคือความสามารถในการรับวัสดุเติม กลุ่มอะซิเตตขั้วโลกสามารถชุ่มผิวของวัสดุแร่ได้ดีกว่าผ้าโพลีเอทิลีนที่ไม่มีขั้วโลก ดังนั้นจึงสามารถผสมไทเทเนียมอะลูมิเนียม 3-ไฮโดรไซด์ได้ 60 ถึง 65 เปอร์เซ็นต์ โดยยังคงความยืดหยุ่นที่ใช้ได้ ความเข้มข้นของเอทิลเอ็นไฮไดรอยด์ในชนิดสายเคเบิลมีค่าโดยทั่วไปอยู่ระหว่าง 18 ถึง 33 เปอร์เซ็นต์; ความเข้มข้นที่สูงกว่าให้ความยืดหยุ่นและการรับฟิลเลอร์ที่ดีขึ้น แต่ความแข็งแรงทางกลและความทนทานต่อความร้อนจะต่ำกว่า

เอลาสตอมโพลิโอเลฟีนที่เป็นเอลาสตอมโพลิโอเลฟีนที่ใช้เป็นฐานของคอพอลิเมอร์เอทิลีน-อ็อกเทนมักจะผสมกับ EVA เพื่อเพิ่มความยืดหยุ่นในอุณหภูมิต่ำและลดกลิ่นแอลกอฮอล์ที่ EVA สร้างขึ้นเมื่ออุณหภูมิสูง พีลิเมอร์ไนเตรตมาลีค หรือ EVA ที่มีการแปลง 3 ถึง 8 เปอร์เซ็นต์ของสภาวะโพลีเมอร์ จะทำหน้าที่เป็นตัวเชื่อมต่อ โดยเชื่อมแนวทางเคมีระหว่างวัสดุอุปกรณ์และโพลีเมอร์ เพื่อฟื้นฟูส่วนใหญ่ของความแข็งและความยืดหยุ่นที่สูญเสียไปเนื่องจากการบรรจุที่มาก

พีโอนิทิลีน ทอร์มอปลาστική และเอลาสโตเมอร์ ทอร์มอปลาστική

TPU ถูกกำหนดสำหรับกระเป๋าเคเบิลที่ต้องการความทนทานต่อการขีดข่วนอย่างยิ่ง, ความทนทานต่อน้ำมัน, และความยืดหยุ่นในช่วงอุณหภูมิที่กว้าง — เคเบิลสำหรับการขุดเจาะ, ชุดขับเคลื่อนด้วยเครื่องจักร, เคเบิลสายในทะเล, เคเบิลสำหรับใช้ในสนามรบ TPU ที่ใช้พอลิเอสเตอร์มีความทนทานต่อน้ำมันและการขัดถูได้ดีกว่า; TPU ที่ใช้พอลิเอธอร์มีความทนต่อการแตกตัวทางเคมีและความยืดหยุ่นในอุณหภูมิต่ำได้ดีกว่า TPU จะมีการผลิตที่อุณหภูมิ 190 ถึง 215 องศาเซลเซียส และมีความไวต่อความชื้นอย่างมาก จำเป็นต้องทำการแห้งให้ต่ำกว่า 0.02 เปอร์เซ็นต์ก่อนการอัดขึ้นรูป ซึ่งจะจำกัดการเลือกสารป้องกันไฟได้อย่างมาก: สารเติมเต็มจากแร่ธาตุที่มีความชื้นสูงเป็นปัญหา และระบบที่ใช้ฟอสฟอรัสมีความรับความชื้นต่ำเป็นทางเลือกที่ดีกว่า

เอลาสโตเมอร์ที่เป็นพลาสติกไทล์ที่ใช้เป็นฐานจากคอปอลิเมอร์บล็อกสเตรีน หรือวัลคานิสาต์พลาสติกที่ใช้เมื่อต้องการความรู้สึกและความยืดหยุ่นเหมือนยางโดยไม่ต้องใช้การวอลคานิเซชั่น พวกเขายอมรับสารป้องกันการลุกไหม้ได้อย่างสมเหตุสมผล แต่มีความทนทานต่ออุณหภูมิที่จำกัดและต้องใช้การปรับสมดุลของน้ำมันอย่างระมัดระวัง เนื่องจากน้ำมันขยายมีความไวไฟสูง

Matrix	Baseline LOI	Processing Window	Max Continuous Temp	Compatible FR Systems	Typical Cable Use
Flexible PVC	22–28 %	165–185 °C	70–105 °C by grade	Sb2O3, zinc borate, ATH, molybdate	Building wire, flexible cords, control cable
LDPE / HDPE	17.4 %	160–200 °C	70 °C	ATH, MDH, brominated + Sb2O3	Data cable insulation, low voltage jacket
XLPE	17–19 %	120–140 °C pre-cure	90 °C, 250 °C short circuit	ATH, MDH; peroxide-compatible grades only	MV/HV insulation, solar cable
EVA (18–33 % VA)	19–21 %	150–180 °C	90 °C	ATH at 60–65 %, MDH, silicone synergist	LSZH jacket and bedding
POE elastomer	17–18 %	160–190 °C	90 °C	ATH, MDH with coupling agent	Flexible LSZH, low-temperature cable
TPU (polyester)	20–22 %	190–215 °C	90–125 °C	Phosphorus esters, melamine cyanurate, MDH	Mining, robotic, offshore jacket
TPE-S / TPV	17–19 %	170–200 °C	85–110 °C	MDH, IFR, brominated in non-LSZH grades	Appliance cords, soft-touch jackets
Silicone rubber	26–30 %	Cure at 150–200 °C	180–200 °C	Platinum-cure with ceramifying fillers	Fire-survival and circuit-integrity cable

รอบการเผาไหม้ และวิธีที่สารป้องกันการลุกไหม้สามารถหยุดการทำงานได้

ทุกตัวป้องกันไฟทำงานโดยตัดขาใดขาหนึ่งของ "ทีทระฮีดอร์น" ของไฟ — ประเภทเชื้อเพลิง, ออกซิเจน, ความร้อน, และการกระจายของอนุภาคไฟฟ้ารั่ว — และการเข้าใจขาไหนที่เคมีที่ใช้ป้องกันไฟทำงานนั้นจะช่วยอธิบายความจำเป็นในการใช้งาน, สิ่งที่เป็นผลข้างเคียง, และการสัมพันธ์ การเผาไหม้ของโพลีเมอร์เป็นวงจรที่ยืดหยุ่นเอง: ความร้อนทำให้โพลีเมอร์แข็งแตกตัวเป็นชิ้นส่วนเชื้อเพลิงที่เป็นของเหลว, ชิ้นส่วนเหล่านั้นผสมกับออกซิเจนและเผาไหม้ในช่วงก๊าซ, และความร้อนที่ปล่อยออกมาก็กลับไปเผาไหม้โพลีเมอร์เพิ่มเติม

การป้องกันในระบบก๊าซ

สารยับยั้งการเผาไหม้ในช่วงก๊าซทำงานโดยกำจัดไอออนและไฮโดรเจนที่มีพลังงานสูง ซึ่งเป็นตัวแพร่กระจายการเผาไหม้ สารประกอบที่มีฮาโลเจนเป็นตัวอย่างที่ดีที่สุด เมื่อสารป้องกันการระเบิดที่มีสารบโรมีถูกทำลาย จะปล่อยออกมาเป็นไฮโดรเจนบโรมี ซึ่งจะทำปฏิกิริยากับไอออนไฮโดรไซด์และไฮโดรไรจ์ล์ เพื่อสร้างน้ำและไรจ์ล์บโรมีที่มีความต้านทานน้อยกว่า การกระจายของเชื้อเพลิงชะงักลง, ภูมิคุ้มกันเย็นลง และการเผาไหม้กลายเป็นไม่ยั่งยืน เนื่องจากการกำจัดอนุมูลอิสระมีผลเป็นกระบวนการคาตาลีซ์ ดังนั้นระบบในช่วงก๊าซสามารถให้ประสิทธิภาพสูงได้ในปริมาณที่น้อยกว่ามาก – โดยทั่วไปอยู่ระหว่าง 12 ถึง 20 เปอร์เซ็นต์ทั้งหมดรวมถึงสารสังเคราะห์ – ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมเคมีฮาลโจเกนไดรอยด์จะยังคงอยู่ได้อย่างต่อเนื่องแม้จะมีข้อเสียอยู่ ฟอสฟอรัสสามารถทำงานในสภาวะของก๊าซผ่านการรวมเป็นกลุ่ม PO ราก, โดยเฉพาะกับเอสเตอร์ฟอสฟอรัสที่มีความร้อนไว

การกระทำในสภาวะของสารละลายที่บีบอัด: การรวมตัวของสารละลาย

สารชะลอการเผาไหม้ในช่วงสภาวะของสารละลายเปลี่ยนอะไรที่เกิดขึ้นในโพลีเมอร์แข็ง สารฟอสฟอรัสจะแยกออกเป็นกรดฟอสฟอริกและกรดพอลิฟอสฟอริก ซึ่งจะทำให้โครงสร้างคาร์บอนของโพลีเมอร์แห้งตัวเป็นแผ่นคาร์บอนแทนที่จะเป็นเชื้อเพลิงที่ละลายได้ ชาร์รสร้างบารีร์ทางกายภาพที่อุดหุ้มโพลีเมอร์ด้านล่างจากความร้อนและป้องกันการระเหยของสารออกไปและออกซิเจนเข้ามา การรังสรรค์คาร์ดำเนินการได้ดีที่สุดในโพลีเมอร์ที่มีออกซิเจน เช่น โพลีเอสเตอร์, ปูเรทาน, เซลลูโลส และ EVA; แต่ไม่สามารถทำได้ดีในฮิโดรคาร์บอนที่บริสุทธิ์เช่น โพลีเอทิลีน ที่ไม่มีออกซิเจนเพื่อช่วยในการทำให้แห้ง

การเย็นด้วยการแสงและการผสมเชื้อเพลิง

ไฮดรอกซไซด์เหล็กทำงานผ่านทางกลไกที่สามอย่างสมบูรณ์: การดูดซับความร้อนทางกายภาพและการผสมผสาน ไททาเนียมไฮดรอกไซด์สามารถแยกออกได้ที่ประมาณ 180 ถึง 200 °C โดยดูดซึมพลังงานประมาณ 1.05 kJ ต่อกรัม และปล่อยประมาณ 34.6% ของน้ำหนักออกเป็นควันน้ำ ไฮโดรไซด์แมกนีเซียมจะแตกตัวได้ที่อุณหภูมิ 300 ถึง 340 องศาเซลเซียส โดยดูดซึมพลังงานประมาณ 1.24 กิโลจูลต่อกรัม และปล่อยน้ำออกมา 31 เปอร์เซ็นต์ การแยกออกทางการแทนที่ใช้ความร้อนจะดึงความร้อนออกจากโพลีเมอร์ ทำให้อุณหภูมิอยู่ต่ำกว่าอุณหภูมิการเปลี่ยนสภาพ ความร้อนที่ปล่อยออกมาจะทำให้แก๊สที่เป็นเชื้อเพลิงผสมเข้ากับแก๊สอื่น ๆ และแทนที่ออกซิเจนในบริเวณแสงไฟ ออกซิเดชนไออนเหลืออยู่จะรวมตัวเป็นชั้นเซรามิกที่มีความโปร่งสบาย ซึ่งให้ความคุ้มกันบางประการ

ความยากคือว่านี้เป็นกระบวนการสเตียโคเมติก ไม่ใช่กระบวนการคาตาลีซ์ การดูดซึมแต่ละจูลต้องใช้ปริมาณของวัสดุเติมที่เท่ากัน ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมระบบแร่ธาตุที่ไม่มีฮาโลเจนจะต้องใช้ปริมาณเติม 60 เปอร์เซ็นต์ ในขณะที่ระบบที่มีฮาโลเจนจะต้องใช้เพียง 15 เปอร์เซ็นต์ ปัจจัยนี้เป็นตัวกำหนดทั้งหมดของความท้าทายในการผลิตและประกอบ LSZH

Intumescence: ชิ้นงานที่มีคุณสมบัติดูดซึมความชื้น

ระบบป้องกันไฟที่ใช้สารป้องกันไฟแบบอินทูเมนต์รวมสามส่วนประกอบเข้าด้วยกันเพื่อผลิตชั้นชารที่ขยายตัวและเป็นหลายเซลล์ ซึ่งมีความคุ้มค่ามากกว่าชั้นชารแบบง่าย ๆ ส่วนผสมที่เป็นแหล่งของกรด ซึ่งมักเป็นพอลิฟอสเฟตอะมอนีโอ (ammonium polyphosphate) จะแตกตัวให้เกิดกรดฟอสฟอริก (phosphoric acid) สารแหล่งก๊าซคาร์บอน หรือ สารทำให้เกิดการเผาไหม้เช่น ปีแนตีอีธริทอล (pentaerythritol), ดิเปนตีอีธริทอล (dipentaerythritol) หรือ โพลีเมอร์ที่ใช้เทอร์ไซน์ (triazine-based polymer) จะถูกแทนสารด้วยกรดแล้วทำการขจัดน้ำด้วยกรดดังกล่าวเพื่อสร้างก๊าซคาร์บอน สารกระตุ้นการระเบิด เช่น เมลามีน หรือ นิโตรเจนที่อยู่ในปิโตรฟอสเฟตแอมโมเนียมจะปล่อยออกมาเป็น อะมโมเนีย และ นิโตรเจน ซึ่งจะทำให้ชิ้นงานที่กำลังร่อนตัวขยายตัวเป็นฟอง ผลลัพธ์อาจเป็นชั้นของคาร์บอนที่มีความหนาเป็นหลายเท่าของความหนาของชั้นเคลือบต้นฉบับ และมีค่าความนำความร้อนที่ต่ำมาก

Mechanism	Representative Chemistry	Where It Acts	Typical Loading for V-0	Main Drawback
Radical scavenging	Brominated aromatics plus antimony trioxide	Gas phase, flame zone	12–20 % combined	Dense smoke, corrosive acid gas
Char promotion	Phosphate esters, red phosphorus, DOPO derivatives	Condensed phase	8–20 % depending on matrix	Weak in pure polyolefins, colour issues with red P
Endothermic cooling and dilution	ATH, MDH, huntite-hydromagnesite	Condensed and gas phase	55–70 %	Very high loading, mechanical property loss
Intumescence	Ammonium polyphosphate plus pentaerythritol plus melamine	Condensed phase, expanding barrier	20–30 %	Water sensitivity, migration, limited to lower temperatures
Ceramification	Silicone with mica, wollastonite, glass frit	Condensed phase, ceramic shell	Formulation specific	Premium cost, specialised processing
Nanocomposite barrier	Organoclay, layered double hydroxide, carbon nanotube	Condensed phase, char reinforcement	2–6 % as synergist only	Cannot achieve rating alone; needs exfoliation

ระบบที่มีฮาโลเจน: สารยับยั้งไฟที่บรอมไดและสังคายนา

การผสมของสารป้องกันไฟที่มีกลุ่มบรอมีนและไทโตรไซด์แอนติมอนยังคงเป็นระบบป้องกันไฟที่มีประสิทธิภาพสูงสุดในการใช้งานต่อหน่วยน้ำหนัก และยังคงเป็นระบบที่นิยมใช้ในการป้องกันไฟที่ไม่มีข้อจำกัดในเรื่องของควันและแก๊สที่เป็นกรด การเข้าใจความสัมพันธ์กันเป็นสิ่งที่สำคัญอย่างยิ่ง เนื่องจากสองส่วนนี้ไม่มีประโยชน์ในอัตราที่คนส่วนใหญ่คิดว่าเป็นเหมาะสม

วิธีที่ซินเจอร์ของบรอมินและแอนติมอนทำงาน

ไททาเนียมทริออกซิไดไม่ใช่ตัวลดไฟโดยตรง ถ้าใช้โดยตรงในโพลิโอเลฟิน เนื้อหานี้ไม่มีผลอะไรเลย ฟังก์ชันของมันคือการตอบสนองกับไบรอมีนบรอมิดที่ปล่อยออกมาจากสารยับยั้งไฟที่มีสารบรอมิดเพื่อสร้างไทเทเนียมไตรบรอมิดและไทเทเนียมออกซิฮาลิด ชนิดเหล่านี้มีความไวในอุณหภูมิสูงของไฟ, ดังนั้นพวกมันจะนำอะมิโนดีนเข้าไปในสภาวะของก๊าซ, ซึ่งอะมิโนดีนไฮลไลด์จะให้ทางการระงับรากฐานที่มีประสิทธิภาพมากกว่าการใช้ไบรอมีนโบรอนอย่างเดียว ผลลัพธ์คือผลกระทบที่มีความเพิ่มขึ้นอย่างมาก: ระบบที่มีทั้งสองส่วนทำงานได้ดีกว่ารวมของส่วนประกอบทั้งหมด

อัตราส่วนน้ำหนักของโบรอนต่อแอนติมอนในระบบโพลิโอเลฟินและสเตรีนที่เหมาะสมที่สุดอยู่ใกล้เคียงกับ 3 ถึง 1 และการแตกต่างไปในทิศทางใดก็ตามจะทำให้เสียวัตถุดิบไป สารแอนติโมเนียมที่เกินกว่าความต้องการสเตียโคเมตริกจะเพิ่มต้นทุน, เพิ่มความมืด, เพิ่มความหนา, และอาจทำให้ประสิทธิภาพลดลงด้วยการใช้โบรอนที่จะถูกปล่อยออกมาในทางอื่น อนุมาตรอนที่ไม่เพียงพอทำให้ระบบบรอมีนมีกำลังน้อยเกินไป

เคมีที่มีบริโมซานหลักในสายเคเบิล

Decabromodiphenyl ethane ได้แทนที่ decabromodiphenyl oxide ในรูปแบบใหม่หลังจากที่มีแรงกดดันจากกฎหมายเกี่ยวกับวัสดุเก่า; เนื้อหาบริโมเนียมของมันประมาณ 82 เปอร์เซ็นต์, มีความทนทานต่อความร้อนที่ดีกว่าประมาณ 300 องศาเซลเซียส และมีค่าใช้จ่ายต่ำต่อหน่วยบริโมเนียมที่ได้รับ Ethylene bis-tetrabromophthalimide มีประสิทธิภาพที่คล้ายกัน แต่มีความทนทานต่อแสงยูวีที่ดีกว่า ซึ่งสำคัญสำหรับกระเป๋าเคเบิลที่ใช้ภายนอก พอลิสเตอรีนที่บอรอนและโอเลอโมร์เอพอกซี่ที่บอรอนเป็นสารโพลีเมอร์ที่ลดการเคลื่อนย้ายและการเปลี่ยนสี และเพิ่มความทนทานต่อความร้อน แต่มีค่าใช้จ่ายที่สูงกว่าหน่อย สารสังเคราะห์ของเทตราโบรโมบิสฟีนอล A ถูกใช้ในบางแอพพลิเคชั่นของสายเคเบิล แต่สารแม่ของมันมักเป็นสารกลางที่มีคุณสมบัติโมเลกุลที่มีความไวต่อการทำปฏิกิริยาในระบบอีพอกซี

สารชะลอการเผาไหม้ที่มีคลอรีน เช่น พาราฟินที่มีคลอรีนและ Dechlorane Plus ยังปรากฏในสารประกอบสายเคเบิลบางชนิด พาราฟินคลอรีนใช้เป็นสารเพิ่มความยืดหยุ่นรองลงใน PVC ซึ่งทำให้มันมีความน่าสนใจทางเศรษฐกิจ แต่สายยาวขนาดเล็กต้องเผชิญกับการจำกัดทางกฎหมายในหลายประเทศ

การคำนึงถึงความท้าทายและการลดผลกระทบ

สองข้อด้อยทางโครงสร้างของระบบที่มีฮาโลเจนคือควันและก๊าซที่เป็นกรด บรอมีนและคลอรีนช่วยกระตุ้นการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์ ทำให้เกิดปริมาณมากของฝุ่นดำหนาแน่นที่ลดความสามารถในการมองเห็นลงอย่างมาก การปล่อยไฮโดรเจนไฮลารด์ถูกวัดโดย IEC 60754 และมักจะสูงกว่าสูตรความปลอดไฮลารด์ไปด้วยระดับหนึ่งหรือมากกว่า เมื่อสเปคอนอนุญาตให้ใช้ไฮโดรเจนแต่ขอให้ลดปริมาณควันลง การออกแบบใช้โบรอนซิงค์, สแตนเนตซิงค์, โฮโคซิงค์, กรดแคปริค, ไฮโดรไซด์แมกนีเซียมเป็นส่วนประกอบของวัสดุเสริม และสารโมลิบดีน เช่น อ็อกตามอยด์โมลิบดีนไฮดรอกไซด์เป็นสารป้องกันควัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งสแตนเนตซินคือตัวแทนที่ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับทริออกซิไดซ์ของแอนติโมเนีย ทำให้สามารถลดปริมาณแอนติโมเนียได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยยังคงคุณภาพและปรับปรุงพฤติกรรมการเผาไหม้

Component	Active Content	Thermal Stability	Typical Loading in Compound	Notes for Cable Use
Decabromodiphenyl ethane	~82 % Br	Above 340 °C	10–16 %	Workhorse for PE and PP jackets; requires good dispersion
Ethylene bis-tetrabromophthalimide	~67 % Br	Above 400 °C	12–20 %	Superior UV stability for outdoor and solar cable
Brominated polystyrene	~68 % Br	Above 340 °C	14–22 %	Polymeric, non-blooming; higher relative cost
Antimony trioxide	Synergist	Stable	3–6 %	Target Br:Sb near 3:1; occupational exposure controls apply
Zinc borate	Synergist / smoke suppressant	Above 290 °C	2–8 %	Partial Sb2O3 replacement; anti-drip and afterglow suppression
Zinc hydroxystannate	Synergist / smoke suppressant	Above 180 °C	1–4 %	Strong smoke reduction; enables reduced antimony
Ammonium octamolybdate	Smoke suppressant	Above 250 °C	1–5 %	Effective in PVC; promotes char, reduces smoke density
Chlorinated paraffin	~70 % Cl in high grades	Limited, dehydrochlorinates	5–15 % in PVC	Dual plasticiser function; short-chain grades restricted

ไฮโดรไซด์เหล็ก: ATH และ MDH สำหรับการปิดผนึกที่ไม่มีไฮโดรเจน

ทริไฮโดรไซด์แอลูมิเนียมและไดไฮโดรไซด์แมกนีเซียมรวมกันก่อให้เกิดปริมาณตัวป้องกันไฟที่ไม่มีฮาโลเจนในอุตสาหกรรมเคเบิลเป็นจำนวนมาก และการเลือกระหว่างทั้งสองตัวขึ้นอยู่กับอุณหภูมิการประมวลผลเป็นส่วนใหญ่ สิ่งอื่น ๆ เกี่ยวกับพฤติกรรมของพวกเขา – การทำงานที่มีความร้อนสูง, ความต้องการการเติมที่สูงมาก, ความเสียหายของคุณสมบัติทางกล, การสึกหรอจากอุปกรณ์การผสม – มีความคล้ายคลึงกันอย่างมาก

ความสูงสุดของอุณหภูมิที่กำหนดการเลือก

ทริไฮโดรไซด์แอลูมิเนียมเริ่มสูญเสียน้ำเมื่อมีอุณหภูมิต่ำกว่า 180 ถึง 200 องศาเซลเซียส การแยกตัวนี้เป็นสิ่งที่ทำให้มันเป็นตัวป้องกันไฟ แต่ขณะที่ผสมและอัดขึ้นรูปมันเป็นการทำงานที่เป็นข้อบกพร่อง: ความร้อนที่ปล่อยออกมาสร้างช่องว่าง, ความโปร่งแสง, บวมบนผิว และในกรณีรุนแรงอาจทำให้วัตถุที่อัดขึ้นเกิดเป็นฟอง เป็นกฎทั่วไปที่ ATH-filled compounds ต้องถูกประมวลผลด้วยอุณหภูมิของวัสดุที่อยู่ต่ำกว่า 190 ถึง 195 องศาเซลเซียสที่ทุกจุดในเครื่องอัดขึ้นรูป รวมถึงจุดการแยกที่ไม่ปรากฏบนเซนเซอร์อุณหภูมิของท่อ เนื้อหาในข้อ 1 จำกัด ATH ให้เป็นโพลีเอทิลีน, EVA, POE และโพลิโอลีฟีนที่มีความละลายต่ำอื่น ๆ

ไฮโดรไซด์แมกนีเซียมมีความเสถียรอยู่ที่ประมาณ 300 ถึง 340 °C ซึ่งเปิดประตูสู่การผลิตโพลีโพรพิลีน, โพลียามิดและการประมวลผลที่มีอุณหภูมิสูงขึ้น ความสามารถในการดูดความร้อนต่อหน่วยมวลของมันจริง ๆ แทบจะสูงกว่าของ ATH ความเสี่ยงคือค่าใช้จ่าย ซึ่งอยู่ระหว่างระดับกลางถึงสูงเมื่อเทียบกับระดับต่ำของ ATH และมีแนวโน้มที่แข็งขึ้นต่อความเป็นกรดและการเก็บความชื้น ซึ่งจะมีผลต่อคุณสมบัติไฟฟ้าของสารเคมีหากไม่ได้รับการควบคุม

ขนาดของอนุภาค, การเคลือบผิว และการเชื่อมต่อ

ประสิทธิภาพของสารประกอบไฮดรอกไซด์โลหะขึ้นอยู่กับการออกแบบชิ้นส่วนและระดับการเติมวัตถุอย่างเท่าเทียมกัน ขนาดอนุภาคเฉลี่ยใน ATH สำหรับเคเบิลประเภทต่าง ๆ มักอยู่ในช่วง 0.8 ถึง 2.5 ไมครอน; รุ่นที่ละเอียดกว่าให้คุณสมบัติทางกลที่ดีขึ้นและพื้นผิวที่เรียบขึ้น แต่ทำให้ความหนืดและพื้นที่สัมผัสเฉพาะสูงขึ้นอย่างชัดเจน ซึ่งทำให้ความต้องการของตัวยึดเพิ่มขึ้นและลดความสามารถในการผลิต สีที่ละเอียดกว่ามีความสามารถในการประมวลผลได้ง่ายขึ้น แต่จะผลิตพื้นผิวที่ไม่เรียบและความยืดหยุ่นต่ำ

การบำบัดผิวเป็นสิ่งจำเป็นเมื่อความจุเกินกว่า 50% โดยมีสามวิธีหลักดังนี้:

• Fatty acid coating, usually stearic acid or stearate, applied at 0.5 to 2 percent on the filler. This is the cheapest option; it reduces viscosity substantially and improves dispersion but does not create a chemical bond to the polymer, so mechanical property recovery is limited.
• Silane treatment, typically vinyl or amino functional silanes, applied at 0.5 to 1.5 percent. Vinylsilane can graft to the polymer during peroxide cross-linking, producing a genuine chemical bridge that dramatically improves tensile strength, elongation and hot-set performance, and also improves water resistance and electrical properties after humid ageing.
• การเชื่อมโยงโพลีเมอร์ผ่านการแทรกแอนไฮไดรด์เมลานีนในโพลิโอลีฟีนเพิ่มเข้าสู่ตัวประกอบแทนที่จะเพิ่มเข้าสู่วัสดุเสริม โดยปริมาณ 3 ถึง 8 เปอร์เซ็นต์ของก้อนโพลีเมอร์ อนิไฮดรอยด์จะมีการตอบสนองกับกลุ่มฮิโดรไลน์บนผิว นี่เป็นวิธีที่มีความคุ้มค่าที่สุดในการฟื้นฟูความยาวของ LSZH ที่ใช้ EVA

สารสังเคราะห์ที่ลดความต้องการในการโหลด

เนื่องจากทุกเปอร์เซ็นต์ของการใส่วัสดุเพิ่มเติมทำให้คุณภาพการทำงานและความสามารถในการผลิตลดลง ดังนั้น ผู้พัฒนารูปแบบจึงพยายามอย่างหนักเพื่อลดปริมาณวัสดุเพิ่มเติมนี้ องค์ประกอบที่ทำงานร่วมกันหลายตัวสามารถให้การลดลงที่มีความหมายได้ ได้แก่

• Silicone-based synergists, either high-molecular-weight silicone gum or silicone-functional powders, promote formation of a silica-rich ceramic surface layer during burning and can allow 3 to 8 percentage points of filler reduction at equal rating, while simultaneously improving processability and lowering the jacket’s coefficient of friction for easier conduit pulling.
• บอราไซนก 2 ถึง 5 เปอร์เซ็นต์ จะสร้างชั้นแก้วที่เพิ่มความแข็งแรงให้กับเศษเซรามิก ลดการเกิดแสงหลัง และลดปริมาณควัน
• นาโนฟิลเลอร์จากออร์แกโนคลายและฮีโดรไฮดรอกซ์ชั้นบางที่ 2 ถึง 5 เปอร์เซ็นต์ช่วยเสริมบารมีของแผ่นไฟและลดความเร็วในการปล่อยความร้อนสูงสุด แต่พวกเขาไม่สามารถให้คะแนนได้โดยลำพัง และต้องการการแยกชั้นที่ดี ซึ่งต้องใช้ความสามารถในการผสมกระจายที่สูง
• ฟอสฟอรัสแดงหรือพอลิฟอสเฟตแอมโมเนียมในระดับต่ำสามารถผสมกับไฮดรอกไซด์เหล็กที่ลดลงในระบบไฮบริดได้ แต่ฟอสฟอรัสแดงมีข้อจำกัดด้านสีและต้องถูกบรรจุเพื่อป้องกันการสร้างฟอสฟีน
• ผสมแร่ธรรมชาติของ Huntite-hydromagnesite จะแตกตัวไปในสองขั้นตอนภายในช่วงอุณหภูมิสูงกว่า และสามารถใช้เป็นตัวแทนของ ATH บางส่วนได้พร้อมกับเพิ่มความแข็งแรงของแผ่นพลาสติก

Property	Aluminium Trihydroxide (ATH)	Magnesium Dihydroxide (MDH)	Huntite-Hydromagnesite
Decomposition onset	180–200 °C	300–340 °C	Two stages, ~220 °C and ~400 °C
Water released	~34.6 % of mass	~31 % of mass	~17 % water plus CO2
Endothermic capacity	~1.05 kJ/g	~1.24 kJ/g	Lower, spread over range
Max processing temperature	~190 °C melt	~280 °C melt	~210 °C melt
Typical loading for V-0 in EVA/PE	60–65 %	58–65 %	Partial replacement only
Relative raw material cost	Low	Medium–High	Low–Medium
Smoke suppression	Excellent	Excellent	Good
Abrasiveness to equipment	Moderate to high	Moderate	Moderate to high
Effect on elongation at 60 % load	Falls to roughly 120–200 % with coupling	Similar, slightly better with silane	Platelet shape aids stiffness, reduces elongation
Suitable matrices	PE, EVA, POE, flexible PVC	PP, PA, TPU, high-temp polyolefin	PE, EVA blends

ระบบฟอสเฟอรส-ไนโตรเจนที่มีคุณสมบัติทนไฟสำหรับวัสดุเคเบิล

ระบบป้องกันไฟที่ใช้สารป้องกันไฟแบบอินทูเมนต์ให้ประสิทธิภาพที่ไม่มีฮาโลเจนจากวัสดุเติมแร่อย่างมีประสิทธิภาพในปริมาณที่ประมาณหนึ่งในสามถึงหนึ่งในสองของปริมาณที่ใช้ ซึ่งทำให้มันเป็นทางเลือกที่น่าสนใจอย่างมากในทุกที่ที่ความแข็งแรงทางกลหรือความหนักแน่นมีความสำคัญ เหตุผลที่พวกเขาไม่สามารถแทนที่ไฮดรอกไซด์โลหะในการปิดท่อสายเคเบิลทั่วไปได้ก็เนื่องจากความไวต่อน้ำ, การเคลื่อนย้าย, และความยากในการสร้างชั้นป้องกันที่มีประสิทธิภาพในฐานะของวัสดุไฮโดรคาร์บอนที่ไม่มีส่วนผสมใด ๆ

การรวมตัวและหลักของสามส่วน

การผลิตแบบคลาสสิกใช้สารที่มีแหล่งกรด, แหล่งคาร์บอน, และสารกระตุ้นการระเบิด และผลิตภัณฑ์ทางการค้าที่ทันสมัยบ่อยครั้งจะรวมสองหรือสามหน้าที่เหล่านี้ไว้ในโมเลกุลเดียวกัน พอลิฟอสเฟตแอมโมเนียมเป็นแหล่งของกรดที่มีความสำคัญ; สายพอลิฟอสเฟตแบบ II มีความทนทานต่อความร้อนที่ดีกว่าสายแบบ I และมีความละลายในน้ำที่ต่ำกว่า สายแบบนี้เป็นตัวเลือกที่เหมาะสมสำหรับการผสมสายเคเบิลของโพลีโอลีฟีน สารประกอบที่ถูกบรรจุในเม็ดเล็ก (Microencapsulated grades) ที่มีผิวปกคลุมด้วยสารเคลือบจากแร่ฟอร์มาลเดฮิดรีน เมลามีน หรือเครื่องหมายความร้อน (thermoset shells) ช่วยลดการดูดซึมของน้ำและเพิ่มความเข้ากันได้

ในสูตรเก่า ความเข้มข้นของแหล่งก๊าซคาร์บอนคือ pentaerythritol หรือ dipentaerythritol แต่พอลิออลขนาดเล็กเหล่านี้มีคุณสมบัติในการเคลื่อนที่และเป็นสารละลายในน้ำ ระบบปัจจุบันใช้สารกระจายที่เป็นพอลิเมอร์ไทราซีน, สารผลึกไพรอฟอสเฟตไพเปอราซีน, หรือสถาปัตยกรรมโพลิออลที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงกว่ามากและมีการเคลื่อนย้ายน้อยกว่ามาก การกระตุ้นการพ่นไนโตรเจนมาจากเมลามีน, ฟอสเฟตเมลามีน, พอลิฟอสเฟตเมลามีน หรือปริมาณแอมโมเนียมในพอลิฟอสเฟตเอง

ความสามารถของเครื่อง

ระบบไทมัสเซนต์ที่ออกแบบได้ดีจากโพลีโพรพีไลน์หรือโพลีเอทีลีนมีค่าตาม UL 94 V-0 ที่ความหนา 1.6 มม. และมีความหนาแน่นรวมประมาณ 22 ถึง 28 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งเทียบกับ 60 เปอร์เซ็นต์ของ ATH อัตราการจำกัดของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉลี่ยของอัตราเฉ เนื่องจากความหนาแน่นต่ำกว่ามาก, ความแข็งแรงและความยืดหยุ่นถูกรักษาได้ดีกว่ามาก, ความหนักเฉียด 1.05 ถึง 1.15 แทนที่จะเป็น 1.5 ถึง 1.6 และความเร็วในการผสมสูงขึ้นอย่างมาก สำหรับสายเคเบิลที่น้ำหนักมีความสำคัญ – อวกาศ, อุตสาหกรรมยานยนต์, อุปกรณ์พกพา – เรื่องนี้เป็นสิ่งที่สำคัญมาก

ข้อจำกัดที่กดดันการนำไปใช้

ความไวต่อน้ำเป็นจุดอ่อนหลัก พอลิฟอสเฟตแอมโมเนียมและสารไนโตรเจนที่เกี่ยวข้องเป็นสารที่มีความชอบน้ำ และการประกอบอยู่ในความชื้นหรือการนำไปล้างน้ำเป็นเวลานานจะทำให้สารเหล่านี้ถูกละลายออกไป ทำให้ทั้งประสิทธิภาพการดับเพลิงและความต้านทานไฟฟ้าเสื่อมลง กระเป๋าเคเบิลที่ฝังอยู่ในท่อ, ถูกกระทบโดยการระเหย หรือผ่านการทดสอบการนำเข้าสูงสุดตามมาตรฐานเคเบิลหลายประเภทอาจจะเกิดความเสียหาย การปิดบรรจุด้วยเม็ดเล็ก (microencapsulation), การบำบัดผิวด้วยสารซิลาน (silane surface treatment) และการผสมผสานกับปริมาณโฮโดรไซด์โลหะที่ไม่มากนัก ทั้งหมดนี้จะช่วยแก้ปัญหา และแนวทางที่ผสมผสานระหว่างอิทูเมนเซนต์และแร่ธาตุกำลังเป็นที่นิยมมากขึ้นเรื่อย ๆ

อุณหภูมิการประมวลผลเป็นข้อจำกัดที่สอง พอลิฟอสเฟตแอมโมเนียมเริ่มแตกตัวในช่วงอุณหภูมิ 275 ถึง 300 องศาเซลเซียส และการสัมผัสกับโพลีเมอร์ในระหว่างการแยกแรงสูงอาจทำให้การแตกตัวและการฟองขึ้นเกิดขึ้นก่อนกำหนด ในทางปฏิบัติ สารประกอบเคเบิลที่มีคุณสมบัติขยายตัวสามารถใช้งานได้สะดวกในโพลิโอลีน แต่ต้องมีการควบคุมอย่างระมัดระวังในโพลีเมอร์ที่ใช้ในการผลิต

สีและรูปลักษณ์เป็นข้อจำกัดที่สาม กล่องป้องกันไฟเป็นสีขาวถึงสีอ่อน และสามารถมีสีเข้มได้ แต่หัวข้อที่ใช้ฟอสฟอรัสสีแดงมีสีฐานสีแดงเข้มถึงสีเหลืองอ่อน ซึ่งจำกัดชุดสีที่สามารถผลิตได้ – เป็นปัญหาที่จริงจังในเคเบิลที่การจัดสีเป็นข้อกำหนดความปลอดภัยทางการใช้งานที่กำหนดโดยมาตรฐานติดตั้ง

สารประกอบ LSZH: การควบคุมความหนาแน่นของควัน, ก๊าซที่เป็นกรด และความเป็นพิษ

การออกแบบที่ไม่มีควันและไม่มีฮาโลเจนไม่ได้กำหนดโดยสิ่งที่มีอยู่ในตัว แต่เป็นสิ่งที่ไม่ปล่อยออกมา และมาตรฐานนี้ถูกกำหนดผ่านสามกลุ่มการทดสอบที่อิสระ ได้แก่ การแพร่กระจายไฟ ความหนาแน่นของควัน และการปล่อยก๊าซกรดฮาโลเจน สารประกอบต้องผ่านทุกข้อ; การประสบความสำเร็จในหนึ่งข้อไม่สามารถทำให้ผ่านข้ออื่นได้

การวัดความหนาแน่นของควันและเป้าหมาย

การประเมินความมืดของควันสำหรับสายเคเบิลมักใช้การทดสอบกล่องสามเมตรที่ระบุไว้ใน IEC 61034 ซึ่งเป็นการเผาแผ่นสายเคเบิลที่กำหนดไว้ในห้องปิดสนิท โดยใช้ไฟสปิริต และวัดความถ่ายทอดแสงผ่านห้องนั้น คุณสมบัติการยอมรับที่เป็นแบบอย่างสำหรับสายเคเบิล LSZH คือความถ่ายทอดแสงอย่างน้อย 60 เปอร์เซ็นต์ และสเปคที่ดีที่สุดสำหรับการติดตั้งในรถไฟใต้ดิน, ทางเท้าหรือศูนย์ข้อมูลต้องมีค่ามากกว่า โดยการเปรียบเทียบ, กระดาษ PVC ที่มีฮาโลเจนจะทำให้การผ่านแสงลดลงเป็นส่วนเล็กของค่าที่แท้จริง

ความหนาแน่นของควันสามารถวัดได้จากตัวอย่างวัสดุด้วยวิธีการห้องควันของ NBS ใน ASTM E662 หรือ ISO 5659 โดยรายงานความหนาแน่นทางสายตาเฉพาะในสภาวะที่มีไฟลุกและไม่มีไฟลุก ทำให้สามารถระบุการพัฒนารูปแบบได้ดีขึ้น ในขณะที่การทดสอบสามเมตรเป็นการทดสอบความถูกต้อง

ก๊าซกรดไฮโดรเจนและความกัดกร่อน

IEC 60754-1 กำหนดปริมาณก๊าซกรดไฮโดรเจนที่เกิดขึ้น ซึ่งแสดงเป็นเทียบกับคลอรีนไฮโดรเจน โดยมีขีดความถี่ไฮโดรีนที่ไม่เกิน 0.5% ของน้ำหนัก IEC 60754-2 นำมาตรการความเป็นกรด (pH) และความนำของสารละลายน้ำที่ได้จากแก๊สการเผาไหม้ โดยมีข้อกำหนดทั่วไปว่าความเป็นกรด (pH) ต้องไม่ต่ำกว่า 4.3 และความนำไม่เกิน 10 ไมโครซีเมนต์ต่อมิลลิเมตร การทดสอบทั้งสองนี้ร่วมกันแสดงให้เห็นว่า สารผลจากการเผาไหม้จะไม่ทำให้ผู้โดยสารเป็นพิษด้วยก๊าซที่เป็นกรด หรือทำให้อุปกรณ์และเสริมสร้างเกิดการกัดกร่อน

การพบกับพวกเขาเป็นเรื่องง่ายถ้าผลิตภัณฑ์นั้นแท้จริงแล้วไม่มีแอลกอฮอล์ แต่มีบางจุดที่ต้องระวัง เครื่องมือช่วยในการประกอบที่มีฮาโลเจน, สีบางชนิด, สารป้องกันการดัดแปลงที่มีฮาโลเจน และการติดเชื้อจากเครื่องจักรประกอบที่ใช้ร่วมกันอาจทำให้สารประกอบที่ไม่มีฮาโลเจนโดยทั่วไปข้ามค่าที่กำหนด ผู้ผลิตที่ใช้สายเครื่องสับคู่ทั้งแบบมีและไม่มีฮาโลเจนต้องนำระบบปรับอากาศและการทำความสะอาดที่เข้มงวดมาใช้ และหลายคนกำลังดำเนินการสายสำหรับผลิต LSZH เอง

อัตรา Toxicity

นอกจากก๊าซที่มีสารกัดกร่อนแล้ว บางมาตรฐาน – เช่น รถไฟ, การขนส่งทางทะเล และ การป้องกัน – มีข้อกำหนดเกี่ยวกับค่ากลิ่นที่ประเมินคาร์บอนมอนอกไซด์, คาร์บอนไดออกไซด์, ไฮโดรเจนไซยานิด, ออกซิเจนไนตรอิก, สารไซล์ฟิวริก และสารอื่น ๆ สารป้องกันไฟที่มีไนโตรเจน เช่น สารผลัดเมลามีนสามารถผลิตไซยานิดไฮโดรเจนและแอมโมเนียในบางสภาวะ ดังนั้นระบบฟอสฟอรัส-ไนโตรเจนที่ผ่านการทดสอบความเป็นกรดได้ง่ายอาจยังต้องเผชิญกับการตรวจสอบตามข้อกำหนดของดัชนีความพิษ ระบบไฮดรอกไซด์โลหะโดยทั่วไปมีประสิทธิภาพสูงในเรื่องความพิษเนื่องจากผลลัพธ์การแยกออกเป็นน้ำและออกซิเดชนิดอินเฟิร์ต

ปัญหาการฟื้นฟูคุณสมบัติทางเคมี

ความท้าทายทางเทคนิคที่สำคัญของ LSZH คือความทนต่อไฟและความทนทานทางกลมีความเกี่ยวข้องกันตรงกันข้ามผ่านการเติมวัสดุ กระเปาะเคเบิลที่มีประโยชน์ต้องมีความแข็งแรงในการยืดตัวที่มากกว่า 10 MPa และความยืดหยุ่นเมื่อแตกที่มากกว่า 125 ถึง 150 เปอร์เซ็นต์ขึ้นอยู่กับมาตรฐานที่กำหนด โดยมีความแข็งแรงในการหักงอที่เพียงพอ, คุณสมบัติการทนทานต่อการยืดหยุ่นในอุณหภูมิต่ำ และความทนทานต่อการเปลี่ยนรูปในอุณหภูมิสูง ในอัตรา 62% ATH ของ EVA ที่ไม่ได้ปรับแต่ง, ความยืดหยุ่นอาจลดลงต่ำกว่า 100% เครื่องมือฟื้นฟูมีความชัดเจนอย่างดี: การเชื่อมด้วยสไลแอนด์บนตัวเติม, โพลิโอลีนที่มีการปลูกถ่ายด้วยแอนไฮไดรอยด์มาลีอิกในช่วงของโพลีเมอร์, การเลือกตัวเติมอย่างระมัดระวังในการใช้ EVA ที่มีความเข้มข้นของเอทิลอะซิเตต, การผสมกับเอลาสโตเมอร์ POE เพื่อความยืดหยุ่นในอุณหภูมิต่ำ, การปรับขนาดของตัวเติมให้มีการแบ่งออกเป็น 2 ช่วงด้วยการผสมตัวเติมแบบคู่ช่วง, และสารสังเคราะห์ซิลิโคนที่ช่วยลดปริมาณการใส่ เมื่อใช้ร่วมกัน, สิ่งเหล่านี้สามารถคืนความยาวของวัสดุให้อยู่ในช่วง 150 ถึง 250% ได้เมื่อทำงานด้วยความร้อนเต็มที่

Performance Attribute	Flexible PVC Cable Compound	Brominated Polyolefin Compound	LSZH ATH-Filled EVA Compound	Intumescent Polyolefin Compound
Flame retardant loading	Inherent Cl plus 3–8 % additive	12–20 %	60–65 %	22–28 %
Limiting oxygen index	26–32 %	26–30 %	32–42 %	28–34 %
Smoke density	Very high	High	Very low	Low
Halogen acid gas	Substantial HCl	Substantial HBr	None	None
Tensile strength	12–20 MPa	12–20 MPa	9–14 MPa	14–22 MPa
Elongation at break	180–350 %	300–600 %	130–250 %	250–500 %
Specific gravity	1.35–1.55	1.15–1.35	1.45–1.60	1.05–1.18
Water absorption sensitivity	Low	Low	Moderate	High without encapsulation
Extrusion line speed	High	High	Reduced, viscosity limited	Moderate to high
Relative compound cost	Low	Medium	Medium–High	High

การทดสอบและการรับรอง: LOI, UL 94, IEC และมาตรฐาน GB

ความทนไฟของสายเคเบิลถูกยืนยันผ่านระบบการทดสอบที่มีระดับความสำคัญจากการตรวจสอบวัสดุในระดับเล็ก ๆ ไปจนถึงห้องทดสอบการเผาไหม้สายเคเบิลขนาดใหญ่ และเป็นสิ่งจำเป็นที่จะต้องทราบระดับที่ผลการทดสอบนั้นอยู่ วัสดุที่ผ่านเกณฑ์ UL 94 V-0 ในแผ่นบาร์ไม่ได้แสดงให้เห็นว่าคอนเทนเนอร์ไฟฟ้าที่ผลิตแล้วจะผ่านเกณฑ์ IEC 60332-3 เนื่องจากการทดสอบคอนเทนเนอร์ไฟฟ้าที่บดรวมมีความจุของเชื้อเพลิงมากกว่าและมีแหล่งจุดระเบิดที่ใหญ่กว่า และรูปทรงของท่อไอเสียช่วยกระจายความร้อนได้ดีขึ้น

การทดสอบวัสดุระดับการตรวจสอบ

อัตราสูงสุดของอัตราสิ่งแวดล้อมที่มีออกซิเจน (Limiting oxygen index), ซึ่งระบุใน ASTM D2863 และ ISO 4589, เป็นการวัดอัตราส่วนออกซิเจนในสารผสมออกซิเจนและไนโตรเจนที่จะทำให้เถ้าถ่านที่ถูกติดตั้งขึ้นตรงไว้สามารถเผาไหม้ได้อย่างน้อยที่สุด เนื่องจากอากาศรอบข้างมีออกซิเจนประมาณ 21 เปอร์เซ็นต์ ดังนั้นวัสดุที่มี LOI สูงกว่า 26 เปอร์เซ็นต์จะมีคุณสมบัติป้องกันการลุกไหม้ในอากาศปกติ และมาตรฐานของสายเคเบิลมักกำหนด LOI ที่ 28 ถึง 32 เปอร์เซ็นต์ หรือสูงกว่า LOI เป็นเครื่องมือพัฒนาเร็วที่สุดและมีความสามารถในการแบ่งชนิดได้อย่างชัดเจนมากที่สุด: ผู้พัฒนาแป้งสามารถจัดอันดับ 20 แบบแป้งสมมติฐานได้ภายในวันเดียว

UL 94 เป็นการจัดประเภทความไวต่อการลุกไหม้ที่ได้รับความนิยมมากที่สุด การทดสอบการเผาไหม้แบบแนวนอนที่ใช้กับตัวอย่างแผ่นผลิตคะแนน V-0, V-1 และ V-2 โดยใช้เวลาเผาไหม้หลังสุด, เวลาเผาไหม้ทั้งหมดจากการเผาไหม้ 10 ครั้ง และการระบุว่าฝุ่นที่เกิดจากการเผาไหม้จะจุดประกายไหม้ผ้าใบหรือไม่ V-0 ต้องมีการเผาไหม้ส่วนบุคคลไม่เกิน 10 วินาที, รวมทั้งหมดไม่เกิน 50 วินาทีสำหรับชุดเดียว และไม่มีไอน้ำที่ลุกไหม้ สำหรับวัสดุที่บาง ความหมายเทียบเท่ากับการแบ่งตามระบบ VTM สำคัญสำหรับสายเคเบิล, UL 94 ยังรวม VW-1 เข้าด้วย ซึ่งเป็นการทดสอบลักษณะไฟแนวตั้งของสายที่ใช้กับสายที่ผลิตแล้วแทนการใช้บาร์ที่ขึ้นรูป และ VW-1 เป็นค่าระดับที่มักจะกำหนดในการใช้งานอุปกรณ์และสายไฟภายในในประเทศอเมริกาเหนือ

การทดสอบการแพร่กระจายไฟระดับเคเบิล

IEC 60332-1 ทดสอบการเผาไหม้ของสายไฟฟ้าหรือสายเคเบิลที่ติดตั้งแนวตั้งอย่างเดียวโดยใช้ความร้อนจากไฟฟ้าประเภทแรกที่มีกำลัง 1 กิโลวัตต์เป็นระยะเวลาที่กำหนด และขอให้การเผาไหม้ไม่ขยายออกนอกระยะที่กำหนดจากเครื่องเผาไหม้ IEC 60332-2 ใช้ความร้อนที่น้อยกว่าสำหรับสายไฟเล็ก IEC 60332-3 เป็นการทดสอบสายไฟที่บรรจงหนาแน่น ซึ่งดำเนินการในห้องสูง 3 เมตร โดยใช้เครื่องเผาแผ่นที่ให้พลังงานประมาณ 20 กิโลวัตต์ พร้อมกับลมแรงที่ถูกบีบอัด ซึ่งแบ่งสายไฟออกเป็นหมวดหมู่ตามปริมาณวัสดุที่ไม่เป็นโลหะต่อเมตร ได้แก่ หมวด A F-R และ A ซึ่งเป็นหมวดที่มีปริมาณวัสดุที่ไม่เป็นโลหะสูงสุด, ตามด้วยหมวด B, C และ D ซึ่งมีปริมาณวัสดุที่ไม่เป็นโลหะลดลงไปเรื่อย ๆ

ในสหภาพยุโรป การกำหนดมาตรฐานสำหรับสินค้าก่อสร้าง ได้นำระบบ Euroclass มาใช้กับสายเคเบิลผ่านมาตรฐาน EN 50575 และวิธีการทดสอบ EN 50399 โดยแบ่งสายเคเบิลออกเป็น 10 ระดับตั้งแต่ Aca ถึง Fca พร้อมกับการระบุค่าการผลิตควัน, ความเป็นกรด และเม็ดไฟที่ลุกไหม้ การเข้าสู่ Euroclass ระดับสูงต้องใช้ความปลอดภัยจากความร้อนและการแพร่กระจายลุกไฟที่ต่ำ ซึ่งถูกวัดในระบบขนาดใหญ่ และเป็นปัจจัยสำคัญที่ทำให้ LSZH ได้รับความนิยมในทุกประเทศในยุโรป

ความสมบูรณ์ของวงจรและการอยู่รอดจากการเกิดไฟ

บางสายเคเบิลต้องคงทำงานต่อไปในช่วงไฟไหม้ – ระบบไฟฉุกเฉิน, ระบบสัญญาณเตือนไฟไหม้, เครื่องดูดควัน, ระบบควบคุมลิฟท์ ความสมบูรณ์ของวงจรจะถูกประเมินโดยการทดสอบเช่น IEC 60331 ซึ่งเคเบิลจะถูกทดสอบการลุกไฟขณะมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน และต้องรักษาความต่อเนื่องของวงจรเป็นระยะเวลาที่กำหนด ซึ่งโดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง 30, 90 หรือ 120 นาที กระแสไฟฟ้าของสายเคเบิลนี้ใช้แผ่นป้องกันจากเทปไมกา, ซิลิโคนยูรีเทนที่สามารถเครามิฟายได้ หรือสารโพลิโอลเฟนที่สามารถเครามิฟายได้ ซึ่งจะเปลี่ยนเป็นเครื่องหมายเซรามิกที่มีความแข็งตัวเองแทนที่จะเพียงแค่ป้องกันการลุกไหม้ การผสมสูตรเคมีสำหรับการเคลือบกระจกเป็นวิชาที่มีความซับซ้อนและต้องการการผสมที่ละเอียดของไมกา, วอลลาสโตไนต์ และฟริตจากแก้วที่มีค่าฟิวดิ่งต่ำในปริมาณสูง

สิ่งแวดล้อมมาตรฐานชาติของจีน

ระบบมาตรฐาน GB ของประเทศจีนคล้ายกับรูปแบบของ IEC ในเรื่องความไวไฟของสายเคเบิล GB/T 18380 ตรงตาม IEC 60332 Series สำหรับการแพร่กระจายไฟบนสายไฟฟ้าแบบเดี่ยวและสายไฟฟ้าที่จับรวมกัน GB/T 17651 ตรงกับ IEC 61034 สำหรับความหนาแน่นของควันในช่องสามเมตร GB/T 17650 ตรงตาม IEC 60754 สำหรับก๊าซกรดไฮโดรเจน GB/T 19216 ตรงตาม IEC 60331 สำหรับความสมบูรณ์ของวงจร GB/T 2406 ระบุการวัดค่าอัตราไออ๊อกซิเจน ผู้ผลิตที่จัดจำหน่ายสินค้าในทั้งสองตลาดมักพบว่าผลิตภัณฑ์ที่ได้รับการรับรองตาม IEC จะตอบสนองกับข้อกำหนด GB/T แต่ยังต้องได้รับการรับรองอย่างแยกต่างหาก และโครงสร้างการรับรอง CCC ที่เป็นข้อกำหนดทางกฎหมายจะนำไปใช้กับหลายหมวดหมู่ของสายเคเบิลที่จำหน่ายในประเทศจีน

Standard	Scope	Specimen Level	Typical Pass Criterion	Chinese Equivalent
ASTM D2863 / ISO 4589	Limiting oxygen index	Moulded material bar	LOI above 26–32 % as specified	GB/T 2406
UL 94 V-0	Vertical burning classification	Moulded bar at stated thickness	Afterflame ≤10 s each, ≤50 s total, no flaming drips	GB/T 2408 equivalent method
UL 94 VW-1	Vertical wire flame test	Finished insulated wire	Self-extinguish within 60 s, flag and cotton not ignited	Referenced in GB cable specs
IEC 60332-1	Single vertical cable flame spread	Single finished cable	Char within defined distance of burner	GB/T 18380.11-13
IEC 60332-3	Bunched vertical cable flame spread	Cable bundle in 3 m chamber	Char height below 2.5 m; category A F-R, A, B, C, D	GB/T 18380.31-36
IEC 61034	Smoke density, three-metre cube	Cable bundle	Light transmittance not less than 60 %	GB/T 17651
IEC 60754-1	Halogen acid gas quantity	Compound sample	HCl equivalent not more than 0.5 % by mass	GB/T 17650.1
IEC 60754-2	pH and conductivity of gases	Compound sample	pH not below 4.3, conductivity not above 10 µS/mm	GB/T 17650.2
IEC 60331	Circuit integrity under fire	Energised finished cable	Continuity maintained 30, 90 or 120 minutes	GB/T 19216
EN 50399 / EN 50575	Euroclass reaction to fire	Cable bundle, large-scale rig	Class Aca to Fca plus s, a, d sub-ratings	Not directly equivalent
RoHS and REACH	Restricted substances	Compound composition	Pb, Cd, Hg, Cr(VI), PBB, PBDE and phthalate limits	GB/T 26572 and related

อุปกรณ์การออกแบบสูตรมาสเตอร์แบทช์และการออกแบบการปล่อย

มาสเตอร์แบชช์ป้องกันไฟสายเคเบิลเป็นระบบ ไม่ใช่ส่วนประกอบเดียว และการพัฒนาระบบที่แข็งแกร่งมักจะประกอบด้วยหกหรือเจ็ดกลุ่มฟังก์ชันที่ต้องได้รับการยืนยันทั้งหมด การออกแบบโครงสร้างอย่างถูกต้องคือสิ่งที่แยกแยกกันระหว่างสารสกัดที่ทำงานได้อย่างเหมาะสมในแนวทางของลูกค้าและสารสกัดที่ดูถูกต้องบนกระดาษและล้มเหลวในการผลิต

บล็อกพื้นฐานทางการใช้งาน

• ปฏิกิริยาเพิ่มความทนไฟหลักที่มีส่วนประกอบใหญ่ที่สุด: ปฏิกิริยาเพิ่มความทนไฟที่มีกลุ่มอะโรเมติกบรอมไดด์, โฮโมโกลิไดด์เหล็ก, ระบบพอลิฟอสเฟตอะมอนีโอ หรือ เอสเตอร์ฟอสเฟต
• สารเสริมเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของสารหลัก: ไทโอไซด์แอนติโมเนียสสำหรับบรอมีน, โบรไทต์ซิงค์หรือซิลิโคนสำหรับไฮดรอกไซด์โลหะ, สารเดรัจน์เมลามีนสำหรับฟอสฟอรัส
• สารเชื่อมต่อเพื่อรวมตัวของวัสดุชนิดอื่นเข้ากับโพลีเมอร์: วินิลหรือแอมโมไนไตรด์บนผิววัสดุชนิดอื่น หรือโพลิโอลีฟที่มีการแทรกแอนไฮไดรอยด์ในโพลีเมอร์ประมาณ 3 ถึง 8 เปอร์เซ็นต์
• Dispersing aid and lubricant: polyethylene wax, oxidised polyethylene wax, calcium or zinc stearate, or ethylene bis-stearamide, typically 0.5 to 2.0 phr, to reduce viscosity and protect the compounding line from abrasive wear. The lubricant must be chosen so that it does not measurably lower the limiting oxygen index — a hydrocarbon wax is additional fuel.
• Antioxidant package: a hindered phenolic primary antioxidant with a phosphite or thioester secondary, sized for both compounding heat history and long-term thermal ageing at the cable’s rated temperature. Metal deactivators are essential in compounds in direct contact with copper conductors, because copper ions catalyse polyolefin oxidation.
• สารป้องกันไหลลง: PTFE micropowder ที่ 0.2 ถึง 0.5 เปอร์เซ็นต์ จะสร้างเครือข่ายที่มีลักษณะเป็นเส้นใย ซึ่งสามารถป้องกันการไหลลงที่เกิดจากการลุกไหม้ได้ ซึ่งมักเป็นความแตกต่างระหว่าง V-2 และ V-0
• Colour system and UV stabiliser: carbon black for outdoor jackets, or a pigment system matched to the cable colour code, plus hindered amine light stabilisers for exposed cable. Note that hindered amine stabilisers can be deactivated by acidic species from halogenated retardants, so acid-resistant grades are required.

การคำนวณโดยใช้การคำนวณการสนับสนุนและการคำนวณการลดลง

ความเข้มข้นของผงสำเร็จรูปที่สามารถผลิตได้ จะถูกจำกัดโดยความสามารถของตัวนำที่สามารถเก็บได้ในขณะที่ยังคงเป็นของเหลวและสามารถแบ่งออกเป็นเม็ดได้ สำหรับระบบที่มีการบรรจุไบรอมีเนียน (brominated), 60 ถึง 75 เปอร์เซ็นต์ของสารป้องกันทั้งหมดบนพื้นฐานของโพลิโอลีฟีน (polyolefin) เป็นเรื่องปกติ สำหรับไฮโดรไซด์โลหะ คอนเซนทราต์ที่มีความเข้มข้นเกิน 75 เปอร์เซ็นต์จะยากมากในการผลิตเม็ดและการกระจายที่เครื่องอัดแท่งแบบสายเดียวของลูกค้า และเนื่องจากปริมาณการเติมที่ตั้งเป้าหมายอยู่ที่ 60 ถึง 65 เปอร์เซ็นต์ การคำนวณอัตราส่วนการเติมจะต้องอยู่ที่ประมาณ 85 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งในขณะนั้น การผลิตสารผสมที่ได้คุณภาพเต็มที่ง่ายกว่ามาก

กฎปฏิบัติที่ง่ายดายคือ: หากการบรรจุสารที่ต้องการในช่วงสุดท้ายเกิน 25 ถึง 30 เปอร์เซ็นต์ ควรใช้สารที่ได้ผลิตแล้วแทนที่จะใช้สารสกัด ในระดับต่ำกว่าเกณฑ์นี้ คอนเซนเทรทมีข้อดีทางโลจิสติกส์และการจัดสต็อกที่แท้จริง เนื่องจากสาเหตุนี้เท่านั้นที่อุตสาหกรรมเคเบิลซื้อสารป้องกันการลุกไหม้ที่มีสารบโรมีน แต่ซื้อ LSZH เป็นสารประกอบ

Product Format	Active Concentration	Let-Down Ratio	Final Active in Compound	Typical Target Rating
Brominated concentrate for PE jacket	65–72 % (Br FR plus Sb2O3)	20–28 %	14–19 %	UL 94 V-0, IEC 60332-1
Brominated concentrate for PP	60–70 %	22–30 %	15–20 %	UL 94 V-0 at 1.6 mm
Intumescent concentrate for polyolefin	55–65 % APP system	38–48 %	22–28 %	UL 94 V-0, halogen-free
LSZH fully formulated compound	60–65 % ATH or MDH	Used at 100 %	60–65 %	IEC 60332-3, 61034, 60754
Smoke suppressant concentrate for PVC	50–60 % molybdate and zinc borate	6–12 %	3–7 %	Reduced smoke PVC
Silicone synergist concentrate	40–50 % silicone gum	2–5 %	1–2.5 %	Filler reduction, lower jacket COF
Anti-drip concentrate	10–20 % PTFE micropowder	1.5–3 %	0.2–0.5 %	V-2 to V-0 upgrade

กลไกการตรวจสอบเพื่อยืนยัน

มีหลายปฏิกิริยาที่ได้รับการระบุอย่างชัดเจนและควรตรวจสอบอย่างเป็นระบบขณะพัฒนาระบบ สารเสริมความแข็งแกร่งจากแอมินที่มีปัญหาเป็นสารเบสิกและสามารถถูกทำลายโดยสารแขวนไฮโดรเจนและสารฟอสฟอรัสที่มีคุณสมบัติเป็นสารอ่อน เช่นนั้นจึงต้องเลือกสารเสริมที่มีความทนทานต่อสารอ่อน ทริออกซิไดซ์แอนไทโมเนียมสามารถสัมผัสกับสีบางชนิดและทำให้สีเปลี่ยนไป พอลิฟอสเฟตแอมโมเนียมไม่เข้ากันกับวัสดุเติมที่มีฐานสูงเช่นคาร์บอเนตแคลเซียม ซึ่งจะทำให้แหล่งของกรดถูกทำให้เป็นกลางและทำลายการขยายตัว ไฮดรอกซไซด์เหล็กเป็นสารอัลคาลินและสามารถเร่งการหดตัวของ TPU ที่ใช้โพลีเอสเตอร์ได้ ระบบการขดลวดของเปอร์ออกซิไดซ์ถูกปิดกั้นโดยสารเคลื่อนที่ (radical scavengers) ซึ่งรวมถึงหลายตัวสารป้องกันการเกิดอนุมูลอิสระ (antioxidants) และบางตัวสารป้องกันการลุกไหม้ (flame retardants) ดังนั้นสารที่ออกแบบสำหรับการใช้ในพลาสติกจะไม่สามารถนำไปใช้กับการใช้ XLPE ที่ควบคุมด้วยเปอร์ออกซิไดซ์ได้โดยง่าย ทุกอย่างนี้ได้ส่งผลให้เกิดความล้มเหลวที่สายงานที่มีค่าใช้จ่ายสูง และทุกอย่างนี้มีราคาไม่แพงในการทดสอบขนาดโรงงาน

การผสมด้วยสกรูคู่ของมาสเตอร์แบทช์สายเคเบิลที่มีความหนาแน่นสูง

การผลิตสารเคลือบสายไฟที่มีส่วนผสมของแร่ 60 ถึง 65 เปอร์เซ็นต์และไม่มีฮาโลเจนเป็นหนึ่งในหน้าที่ที่ยากที่สุดที่เครื่องอัดสกรูคู่จะทำ และความผิดพลาดในการกำหนดสเปคเครื่องที่เกิดขึ้นเมื่อซื้อสินค้าจะไม่สามารถแก้ไขได้ในภายหลัง มีสามข้อจำกัดที่กำหนดปัญหา ได้แก่ ความจุของวัสดุเติมเต็มสูงมากจนทำให้การใส่วัสดุเป็นข้อจำกัดด้านความเร็วในการผลิต, อุณหภูมิละลายสูงสุดที่กำหนดโดยการแยก ATH อยู่ต่ำกว่าปฏิบัติการผลิตโพลิโอลีนปกติ และวัสดุเติมเต็มมีความคมพอที่จะทำลายสกรูที่นิเทรไดด์แบบปกติได้อย่างรวดเร็ว

การออกแบบระบบการให้อาหาร: ความจำกัดจริง

เมื่ออยู่ที่ 62% ATH ความหนาแน่นของแร่ดินเผาเป็นประมาณ 40% โดยปริมาณ และผง ATH ที่ไม่ได้รับการรักษา มีความหนาแน่นในช่วง 300 ถึง 600 กก./ม³ โดยขึ้นอยู่กับคุณภาพ โดยมีอากาศรวมอยู่มากมาย ความพยายามที่จะให้อาหารทั้งหมดผ่านพอร์ตหลักร่วมกับโพลีเมอร์เป็นสิ่งที่ไม่สามารถทำได้: เครื่องอัดขึ้นรูปจะมีปัญหาในการรับอาหารก่อนที่จะมีปัญหาในการรับแรงบิด และอากาศที่ถูกพาสามารถสะสมตัวออกจากช่องรับอาหารได้ ทำให้เกิดฝุ่นและทำให้อาหารไม่สมบูรณ์

วิธีการแก้ปัญหาที่ใช้บนเครื่องบด Kerke KTE-series คือการให้อาหารแบบแยกข้าง โพลีเมอร์, สารยึด และสารเพิ่มเติมจะเข้าสู่ถังหลักผ่านเครื่องใส่ด้วยการสูญเสียน้ำหนัก สารเติมแต่งเป็นแร่แข็งแบ่งออกเป็นสองเครื่องใส่ด้านข้างที่มีแกนสองแกน โดยเครื่องที่หนึ่งตั้งอยู่หลังจากโซนละลายแรกที่ประมาณ 14 ถึง 18 L/D และเครื่องที่สองอยู่ที่ประมาณ 26 ถึง 30 L/D การแยกส่วนผสมประมาณ 60:40 หรือ 50:50 ระหว่างสองตำแหน่งช่วยป้องกันไม่ให้ความร้อนสะสมเกินไปที่จุดใดจุดหนึ่ง ทำให้ความหนืดและความร้อนจากการแยกคงอยู่ในระดับที่ควบคุมได้ และทำให้สามารถเพิ่มผลผลิตได้มากกว่าการใส่ส่วนผสมที่จุดเดียว

ควรติดฉนวนอากาศไว้ใกล้เคียงกับแหล่งป้อนแต่ละชนิด เพื่อให้อากาศที่ถูกดักเข้ามาไหลออกไปแทนที่จะถูกบีบอัดเข้าไปในวัสดุที่ละลาย สำหรับสาร ATH รุ่นเล็กที่มีขนาดเฉลี่ยต่ำกว่า 1.5 ไมครอน (µm) จะต้องใช้อุปกรณ์ใส่วัสดุแบบแนบหรืออุปกรณ์ใส่วัสดุด้านข้างเพื่อแก้ปัญหาการไหลที่ไม่ดีและปริมาณอากาศที่สูง การใส่อาหารด้วยการวัดน้ำหนักเป็นวิธีที่จำเป็นมากกว่าการใส่อาหารด้วยการวัดปริมาตรเนื่องจากระดับไฟขึ้นอยู่กับการเข้าถึงเป้าหมายการเติมอย่างสม่ำเสมอ และเครื่องใส่อาหารด้วยปริมาตรจะมีการลัดทางเมื่อความหนาแน่นของวัตถุเปลี่ยนไปตามความชื้นและระดับเติม

หลักการกำหนดรูปแบบของล็อค

เป้าหมายของการออกแบบสกรูคือการทำให้กระจายของแร่เกิดขึ้นอย่างทั่วถึงและมีการแทรกแร่อย่างเข้มข้นที่สุดด้วยพลังงานการแยกที่น้อยที่สุด นี้แตกต่างจากสารประกอบจากเส้นใยแก้วที่เป้าหมายคือการรักษาเส้นยาวของเส้นใย และจากสารสกัดสีที่เป้าหมายคือการทำลายกลุ่มของสารสกัด คำแนะนำเฉพาะ:

• ความยาวรวม 44 ถึง 52 ลิตร/เดซิลเมตร ความยาวที่เพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับเครื่อง 40 ลิตร/นาทีประเภททั่วไปจำเป็นเพื่อรองรับสองตำแหน่งการใส่วัตถุด้านข้าง, สองช่องระบายอากาศ, และการผสมกระจายอย่างเหมาะสมระหว่างทั้งสองตำแหน่งโดยไม่ทำให้เกิดแรงตีแตกสูง
• เตรียมพลาสติกให้ละลายอย่างสมบูรณ์ก่อนการใส่ส่วนผสมที่ 1 ส่วนการผสมที่สั้นใช้บล็อกขั้นโค้ง 45 องศาในอัตราส่วน 10 ถึง 14 L/D สามารถทำได้ การใส่ตัวเติมเข้าสู่โพลีเมอร์ที่ยังไม่ละลายจะผลิตออกมาเป็นกลุ่มที่ไม่สามารถแยกออกได้
• ใช้การผสมระดับความเข้มข้นปานกลางหลังจากเพิ่มส่วนผสมทุกครั้ง การรวมของแผ่นแปรงแทงขนาดเล็กและส่วนกระจายที่มีฟันหรือช่องช่วยให้ผิวของวัสดุชุ่มชื้นโดยไม่สร้างจุดสูงสุดของแรงกดที่ทำให้อุณหภูมิลูกค้าประมาณบริเวณนั้นสูงเกินขีดจำกัดของอุณหภูมิต่ำที่ทำให้เกิดการแยกตัว อย่าลงทุนในชุดของตัวแปร 90 องศาแบบไม่มีแรงดึงหรือแรงดันที่สร้างจุดร้อนสูง
• Include melt seals only where functionally necessary, ahead of vacuum vents, and keep them short. Every reverse element is a local temperature spike.
• ต้องให้ความจุว่างที่มากในส่วนส่งของระหว่างโซนการผสม เพราะส่วนที่มีความสูงและความจุว่างสูงเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการจัดการกับปริมาณของวัตถุเติมที่มีความหนาแน่นต่ำ
• Two vacuum vents, one at approximately 32 L/D and one near 42 L/D, operating at 0.05 to 0.09 MPa absolute, remove moisture carried in by the hygroscopic filler and any volatiles from coupling agent reaction. Residual moisture in a cable compound is unacceptable because it produces voids that reduce dielectric strength.
• Keep screw speed moderate, typically 250 to 400 rpm, and accept that this compound will not run at the 600 rpm used for lightly filled polyolefins. Tip speed drives shear heating, and the melt temperature ceiling is the binding constraint.

การควบคุมความร้อน: วิชาที่กำหนด

สำหรับสารประกอบที่เติม ATH, ควรตั้งให้แต่ละเขตบาร์เรลตั้งแต่การเติมครั้งแรกเป็นต้นไปให้มีอุณหภูมิสูงอยู่ในช่วง 165 ถึง 185 องศาเซลเซียส โดยมีอัตราสูงสุดที่ 190 องศาเซลเซียส ค่าประมาณของท่อจะอยู่ต่ำกว่าอุณหภูมิของวัตถุดิบที่ต้องการในโซนที่มีปริมาณวัตถุดิบสูงประมาณ 20 ถึง 30 องศาเซลเซียส เนื่องจากการสูญเสียความร้อนจากความเย็น (viscous dissipation) เป็นแหล่งความร้อนที่สำคัญมากกว่าการนำความร้อนไป (conduction) การเย็นแท็งค์ที่มีประสิทธิภาพด้วยไหลของน้ำที่เพียงพอและช่องเย็นที่มีขนาดที่เหมาะสมไม่ใช่เรื่องที่เป็นอิสระ ควรวัดอุณหภูมิสูงสุดด้วยอุปกรณ์วัดอุณหภูมิแบบลอยตัวที่ติดตั้งอยู่ที่ตัวแปลง (die adapter) ไม่ใช่เซนเซอร์ที่ติดตั้งอยู่บนผนังท่อ ซึ่งจะวัดอุณหภูมิผนังท่อแทนอุณหภูมิสูงสุดของวัตถุและอาจแสดงผลที่ต่ำกว่าความจริง 10 ถึง 20 องศาเซลเซียส

สำหรับสารประกอบที่เติม MDH ความสูงสุดจะเพิ่มขึ้นเป็นประมาณ 250 ถึง 270 องศาเซลเซียส ซึ่งช่วยลดข้อจำกัดลงอย่างมาก และเป็นหนึ่งในเหตุผลทางปฏิบัติที่ทำให้ยอมรับค่าใช้จ่ายที่สูงกว่าของ MDH เมื่อวัสดุฐานต้องการอุณหภูมิสูงขึ้น

Process Parameter	LSZH 62 % ATH in EVA/POE	Brominated FR Concentrate on PE	Intumescent APP System on PP	FR PVC Cable Compound
Recommended L/D	44–52	40–44	40–48	32–40
Feed throat	Water-cooled 25–40 °C	Water-cooled 30–45 °C	Water-cooled 30–45 °C	Water-cooled 30–40 °C
Melting zone barrel temp	150–170 °C	170–190 °C	190–210 °C	150–170 °C
Mixing zone barrel temp	145–165 °C	165–185 °C	185–205 °C	155–172 °C
Die zone temp	150–168 °C	170–188 °C	190–205 °C	160–175 °C
Target melt temperature	165–185 °C, ceiling 190 °C	185–205 °C	205–225 °C	170–190 °C, ceiling 205 °C
Screw speed	250–400 rpm	300–500 rpm	300–450 rpm	150–300 rpm
Specific energy input	0.19–0.26 kWh/kg	0.16–0.22 kWh/kg	0.18–0.24 kWh/kg	0.13–0.19 kWh/kg
Vacuum level	0.05–0.09 MPa abs, two vents	0.06–0.09 MPa abs, one vent	0.05–0.08 MPa abs, two vents	0.07–0.09 MPa abs
Filler feeding	Split two side feeders	Single side feeder	Single or split side feeder	Pre-blended dry blend
Pelletising method	Water-ring or underwater die face	Water-cooled strand	Water-cooled strand or die face	Hot die face, air cooled
Barrel and screw metallurgy	Bimetallic liner, wear-resistant elements	Bimetallic or nitrided	Bimetallic, corrosion resistant	Corrosion-resistant overlay

การจัดการและสเปคเครื่อง

ทริไฮโดรไซด์แอลูมิเนียมมีความแข็งของ Mohs ประมาณ 2.5 ถึง 3.5 ซึ่งดูไม่แรงมาก แต่เมื่อมีส่วนผสมในปริมาตร 40 เปอร์เซ็นต์ และมีส่วนผสมเป็นอนุภาคขนาดลดลงไปต่ำกว่าไมครอนที่ถูกพัดด้วยแรงดันสูงไปยังพื้นที่ลงจอดเครื่องบิน การขัดถล่มจึงมีความรุนแรงอย่างมาก Kerke ระบุว่าระบบลิเนอร์ท่อแบบสองชนิดมีผิวปกคลุมด้วยเหล็กแข็งสำหรับงานผสมสายเคเบิล และมีส่วนหมุนที่มีความทนทานต่อการสึกหรอในพื้นที่การผสมที่แรงดันการสัมผัสค่อนข้างสูง เนื่องจากเครื่องในซีรีส์ KTE ใช้ท่อที่แบ่งออกเป็นชิ้นส่วนและแขนแกนสกรูที่มีรูปขนาดเท่ากันและสามารถเปลี่ยนชิ้นส่วนแต่ละชิ้นได้อย่างอิสระ จึงทำให้ชิ้นส่วนที่สึกหรอของส่วนผสมสามารถถูกเปลี่ยนใหม่ได้โดยไม่ต้องเปลี่ยนแขนสกรูหรือท่อทั้งหมด ซึ่งเป็นข้อดีอย่างมากเมื่อต้องผลิตสูตร LSZH ที่มีส่วนผสมที่มีคุณสมบัติในการขัดถูอย่างต่อเนื่อง

ความสามารถในการส่งแรงบิดก็สำคัญเช่นกัน สารประกอบที่มีความหนาแน่นสูงและมีอุณหภูมิต่ำจะมีความหนืด และเครื่องต้องให้ผลผลิตตามที่กำหนดโดยไม่เกินขีดจำกัดแรงบิด การออกแบบกล่องเกียร์ที่มีแรงบิดสูงและแรงบิดเฉลี่ยที่เพิ่มขึ้นต่อเส้นผ่านศูนย์กลางสามมิติทำให้เครื่องบดสายเคเบิลสามารถประมวลผลวัสดุที่เติมเต็มได้มากขึ้น ด้วยขนาดสกรูที่เท่ากัน เนื่องจากสาเหตุนี้เครื่องบดสายเคเบิลมักจะกำหนดการออกแบบที่มีแรงบิดสูงมากกว่าการออกแบบแบบมาตรฐาน

การไหลลงสู่ลำคลองและการบด

LSZH ที่เติมเต็มมากมีความแข็งแรงต่ำเมื่ออยู่ในสภาพละลาย ดังนั้น การผลิตสายผ่านกระบวนการบดด้วยน้ำมักจะไม่มีประสิทธิภาพ – สายจะหย่อนตัวและแตกหัก การตัดผิวด้วยเครื่องตัดแบบรอบน้ำหรือการผลิตเม็ดโดยการแช่ในน้ำให้ความมั่นคงที่ดีกว่ามาก, ทำให้เกิดเม็ดที่มีรูปร่างเหมือนเลนส์หรือรูปร่างกลมที่มีความเรียบเนียนและอัดเข้ากับเครื่องอัดสายเคเบิลได้อย่างดี, และหลีกเลี่ยงเส้นสายที่ยาวที่เกิดการแตกได้ ระบบตัดของ Kerke มีหลากหลายรูปแบบ ได้แก่ สายตัดที่ใช้น้ำเย็น, สายตัดที่ใช้ลมเย็น, หน้ากระบอกที่ใช้ลมเย็น, หน้ากระบอกที่ใช้น้ำ, เครื่องตัดที่ใช้น้ำหยดแบบเอ็กเซนทริก, และการผลิตเม็ดแบบเต็มรูปแบบใต้น้ำ ซึ่งทำให้วิธีการผลิตเม็ดสามารถเข้ากับสารประกอบได้อย่างเหมาะสม ข้างล่างสาย, การระบายน้ำอย่างเข้มข้นและการแห้งเป็นสิ่งจำเป็นเนื่องจากวัสดุที่มีคุณสมบัติดูดความชื้นจะนำความชื้นเข้าไปในสายเคเบิลได้

สำหรับการใส่ส่วนผสมในปริมาณมากหรือการผสมที่มีความไวต่อความร้อน คู่มือ KTE-SE ระบบแม่-ลูกแบบสองขั้นมีความคุ้มค่าเป็นทางเลือกที่ดี: เครื่องสกรูคู่ขับเคลื่อนขั้นแรกทำการผสมและการกำจัดความชื้นที่แรงดันต่ำ และเครื่องสกรูเดี่ยวขั้นที่สองสร้างแรงดันที่จำเป็นสำหรับการบดในอุณหภูมิตัวแทนที่ต่ำกว่า การตัดแยกนี้เป็นวิธีที่ชัดเจนที่สุดในการรักษา ATH compound อยู่ต่ำกว่าเส้นแบ่งแยกการแยกตัว (decomposition threshold) แม้ว่าจะยังคงสร้างแรงดันสูงพอสมควร

คู่มือการเลือกแบบตามประเภทสายและสภาพแวดล้อมการติดตั้ง

ระบบป้องกันไฟที่เหมาะสมจะขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมการติดตั้งและมาตรฐานที่กำหนด ไม่ใช่จากความชอบส่วนตัวที่เลือกเคมีที่หนึ่งมากกว่าอีกเคมีหนึ่ง คำแนะนำต่อไปนี้ใช้ในการแปลงหมวดหมู่เคเบิลที่พบบ่อยให้เป็นระบบที่เหมาะสม

สายสำหรับติดตั้งและการติดตั้งระบบไฟฟ้าแบบต่ำ

สำหรับสายไฟสำหรับอาคารทั่วไปที่ติดตั้งในท่อในอาคารที่อยู่อาศัยและอาคารพาณิชย์เล็ก ๆ น้อย ๆ การใช้ PVC ที่ยืดหยุ่นรวมกับแพ็คเกจ antimony-zinc borate ยังคงเป็นทางเลือกที่เหมาะสมและเป็นที่นิยม เราได้ผ่านมาตรฐาน IEC 60332-1 ได้อย่างสบายใจ, มีราคาที่ต่ำกว่าสินค้าอื่น ๆ และโปรไฟล์ความเสี่ยงต่อการเกิดไฟลามของการติดตั้งท่อที่กระจายออกไปแตกต่างจากท่อที่มีการจัดวางเป็นเส้นตรง เมื่อกฎระเบียบสร้างสรรค์ท้องถิ่นได้รับการนำไปใช้มาตรฐาน Euroclass ที่สูงกว่า หรือเมื่อการติดตั้งเป็นอาคารสาธารณะ การใช้ LSZH จะเป็นเรื่องที่ต้องทำ

ศูนย์ข้อมูล, สถานที่สื่อสาร และพื้นที่ปิด

สภาพแวดล้อมเหล่านี้มีความหนาแน่นของสายเคเบิลสูงมาก, การไหลเวียนอากาศที่ถูกบังคับให้กระจายควันได้อย่างรวดเร็ว, และมีอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีค่าสูงมาก ซึ่งก๊าซที่มีฤทธิ์กัดกร่อนจะทำลายได้ LSZH เป็นสิ่งที่จำเป็นอย่างมาก และมาตรฐานทั่วไปมักจะกำหนดว่าต้องเป็นประเภท B หรือดีกว่าของ IEC 60332-3, ความถ่ายทอดแสงของ IEC 61034 ต้องสูงกว่า 60 เปอร์เซ็นต์, การยืนยันที่ไม่มีฮาโลเจนตาม IEC 60754 และในยุโรปมีการกำหนดระดับ Euroclass Cca หรือ B2ca มากขึ้นเรื่อยๆ ในอเมริกาเหนือ, กระแสไฟฟ้าที่ได้รับการประเมินจาก plenum ประกอบด้วยอิเล็กโทรไลต์ที่มีฟลูออรีนเป็นตัวนำไฟฟ้า ซึ่งมีคุณสมบัติไม่เกิดควันและไม่ลุกไหม้เป็นพิเศษ ซึ่งเป็นทางเลือกที่แตกต่างกัน แต่มีความเหมาะสมเท่ากัน

รถไฟ, รถไฟใต้ดิน และท่อ

การขนส่งใต้ดินมีความซับซ้อนมากที่สุดในการตอบสนองต่อความต้องการ: มีพื้นที่จำกัดที่ต้องอยู่ในสภาพแคบนาน, ความหนาแน่นของผู้โดยสารสูง, และมีสายเคเบิลที่ต้องคงการทำงานต่อไปในระหว่างการอพยพ คาดหวัง LSZH เป็นฐาน, ข้อกำหนดความสมบูรณ์ของวงจรตาม IEC 60331 สำหรับวงจรความปลอดภัย, ขีดจำกัดของอัตราความพิษ, และข้อกำหนดทางกลสำหรับความต้านทานการสั่นสะเทือนและความต้านทานน้ำมัน การใช้สีลิคอนเซรามิกหรือการติดเทปมิกาในการสร้างโครงสร้างจะดูแลวงจรการอยู่รอดจากไฟ, ในขณะที่สาร EVA ที่เติม ATH จะดูแลการปกป้องทั่วไป

ทางทะเล, ทางออฟชอร์ และ การป้องกัน

ความทนทานต่อการกัดกร่อนจากน้ำทะเล, บริเวณที่มีน้ำมันและปุ๋ย, และข้อกำหนดที่เข้มงวดเกี่ยวกับควันและสารพิษเป็นคุณสมบัติสำคัญของกลุ่มนี้ ปลอดไฮโดรเจนเป็นมาตรฐาน เสื้อ TPU ที่มีสารป้องกันไฟฟ้าที่ใช้ฟอสฟอรัสเหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการความทนทานต่อการขีดข่วนและความทนทานต่อความมัน; เสื้อที่ทำจากโพลิโอลีฟีนที่เติม ATH หรือ MDH ใช้สำหรับการปกป้องทั่วไป ควรทราบว่าไมโครไนไดฮิดรอกไซด์มักถูกเลือกใช้มากกว่าอะทีเอชในการใช้งานเหล่านี้เนื่องจากมีความทนทานต่อน้ำที่ดีกว่าและมีอุณหภูมิกลางการประมวลผลที่สูงขึ้น

การติดตั้งแสงอาทิตย์และการติดตั้งภายนอก

กระแสไฟสำหรับแสงอาทิตย์ต้องเผชิญกับแสงยูวีที่ต่อเนื่อง, การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างกว้างขวาง, และช่วงอายุการใช้งาน 25 ปี โพลิโอลีนที่มีลักษณะข้ามกันกับดินทรายคาร์บอน, กลุ่มสารป้องกันแสงที่มีการป้องกันอิมีนที่มีผลต่อการอ่อนตัวได้อย่างมีประสิทธิภาพ, และสารป้องกันไฟที่มีความทนทานต่อแสง UV เช่น เอทิลีนบิส-เทราโบรโมฟทาไลไมด์ หรือระบบแร่ธาตุที่ไม่มีฮาโลเจน เป็นตัวอย่างที่เป็นธรรมดา การทดสอบความต้านทานต่อโอโซนและการสึกหรอเสริมความต้องการเกี่ยวกับความไหม้

อุตสาหกรรมรถยนต์และรถยนต์ไฟฟ้า

การติดตั้งสายไฟ EV ที่มีแรงดันสูงได้ส่งผลให้มีการเติบโตอย่างรวดเร็วของสารป้องกันไฟที่มีคุณสมบัติเฉพาะ ความต้องการรวมถึงการสร้างที่ไม่มีฮาโลเจน, ความทนทานต่อสารเย็นแบตเตอรี่และสารเคมีในรถยนต์, การทำงานที่ 125 °C หรือสูงกว่าในบางวงจร, การฉีดแผ่นบางเพื่อลดน้ำหนักและป้องกันการบรรจุ, และขีดจำกัดของสารอินทรีย์ไวไฟและการเกิดน้ำหกที่เข้มงวดสำหรับการใช้ภายในอาคาร พอลิโอลีฟที่มีลักษณะเชื่อมข้ามและสาร TPU ที่มีความพิเศษที่ไม่มีฮาโลเจนเป็นที่นิยม และความต้องการของผนังที่บางทำให้ระบบที่มีคุณสมบัติป้องกันไฟเป็นที่น่าสนใจเนื่องจากการเติมน้ำหนักที่ต่ำช่วยรักษาความยืดหยุ่นที่จำเป็นสำหรับการวางสายอย่างแน่นหนา

การแก้ไขปัญหาในการผลิตสารป้องกันไฟสำหรับสายเคเบิล

ปัญหาในการผสมสายไฟที่มีคุณสมบัติป้องกันไฟลามาเป็นรูปแบบที่สามารถคาดเดาได้ส่วนใหญ่เกิดจากสาเหตุ 4 ประการ ได้แก่ อุณหภูมิสูงเกินขีดจำกัดของการแตกตัวของวัสดุเติม, น้ำ, ความไม่สมบูรณ์ของการกระจาย, หรือความไม่เข้ากันระหว่างสารเพิ่มเติม แผนกแสดงข้างล่างแสดงอาการต่อไปด้วยเหตุผลและวิธีแก้ไข

Symptom	Probable Cause	Diagnostic Check	Corrective Action
Foaming or porous strands	ATH dehydration from excessive melt temperature	Immersion probe melt temperature; TGA of pellets	Lower barrel setpoints, reduce screw speed, soften kneading blocks, improve barrel cooling
Voids and pinholes in extruded insulation	Residual moisture from hygroscopic filler	Karl Fischer moisture on pellets; check vacuum integrity	Restore full vacuum on both vents, pre-dry filler, seal packaging, add drying before cable line
Fails UL 94 V-0 despite correct formulation	Poor dispersion leaving polymer-rich domains	Microtome section under optical microscope; ash content uniformity across samples	Add distributive elements after each side feed, verify filler feed accuracy, check for feeder surging
Flaming drips causing V-2 instead of V-0	No anti-drip agent or insufficient melt strength	Observe drip behaviour during test	Add PTFE micropowder at 0.2–0.5 %, consider cross-linking or higher molecular weight base resin
Elongation below specification	Poor filler-polymer adhesion at high loading	SEM of tensile fracture surface for filler pull-out	Add silane treatment or maleic anhydride grafted polyolefin, raise EVA vinyl acetate content, blend POE
Rough or grainy jacket surface	Coarse filler fraction or agglomerates	Screen pack pressure rise test; sieve residue on filler	Switch to finer or narrower particle size distribution, add screen changer, strengthen dispersive mixing
Compound discolouration and yellowing	Thermal degradation, antioxidant depletion, or copper catalysis	Oven ageing test; check antioxidant level by extraction	Increase antioxidant, add metal deactivator, reduce residence time and melt temperature
Halogen test failure in nominally LSZH compound	Cross-contamination or halogenated minor ingredient	Ion chromatography on combustion products; audit every raw material	Dedicated LSZH line or rigorous purge protocol, replace halogenated processing aid or pigment
Intumescent compound fails after water immersion	Ammonium polyphosphate leaching	Weight loss and LOI after 7-day immersion	Switch to microencapsulated APP, add silane treatment, hybridise with metal hydroxide
Torque limit reached below target output	Viscosity too high at the required low melt temperature	Compare torque percentage against output curve	Optimise lubricant package, use fatty-acid-coated filler, specify high-torque gearbox, consider double-stage system
Feed throat surging and dust blowback	Air entrainment from low-bulk-density filler	Observe side feeder vent; check feeder mass flow stability	Add atmospheric vent upstream of side feeder, use compacting or crammer side feeder, split filler addition
Rapid screw and barrel wear	Abrasive filler with inadequate metallurgy or lubrication	Measure radial clearance at intervals; monitor output drift at fixed settings	Specify bimetallic liners and wear-resistant elements, increase lubricant, reduce shear intensity
Insulation resistance drops after humid ageing	Untreated hydrophilic filler surface, water uptake	Insulation resistance before and after humidity conditioning	Use silane-treated filler, improve coupling, verify complete devolatilisation

คำถามที่ถามบ่อย

ฉันสามารถเพิ่มสารป้องกันไฟลามเข้าสู่สารประกอบสายเคเบิลที่มีอยู่เพื่อเพิ่มค่าระดับได้หรือไม่?

น้อยมากโดยไม่ต้องปรับรูปแบบ การเพิ่มสารคอนซานเทรตทำให้ทุกส่วนของสารประกอบอื่น ๆ เช่น สารเพิ่มความยืดหยุ่น, สารป้องกันการดัดแปลง, สี และวัสดุใด ๆ ที่มีอยู่ลดลง ทำให้คุณสมบัติทางกลและการเสื่อมสภาพเปลี่ยนแปลง นอกจากนี้ยังเปลี่ยนความหนืดและอาจต้องเปลี่ยนค่าของการอัดขึ้น วิธีที่ถูกต้องคือการออกแบบการผลิตใหม่ทั้งหมดด้วยการรวมสารป้องกันไฟเข้ามาในช่วงเริ่มต้น จากนั้นตรวจสอบคุณสมบัติทางกล คุณสมบัติทางไฟฟ้า การเสื่อมสภาพ และความไวไฟเป็นชุด การใช้คุณสมบัติป้องกันไฟเป็นตัวแทน (bolt-on) ทำให้เกิดสารประกอบที่ผ่านการทดสอบความไหม้และไม่ผ่านการทดสอบอีกอย่างหนึ่ง

ทำไมเครื่องประกอบของฉันผ่านการทดสอบ UL 94 V-0 แต่ไม่ผ่าน IEC 60332-3?

เนื่องจากพวกเขาวัดสิ่งที่แตกต่างกันอย่างมาก UL 94 V-0 เป็นการทดสอบวัสดุในระดับเล็ก ๆ บนบาร์ที่ผลิตจากชิ้นส่วนที่มีแหล่งจุดไฟเล็ก ๆ IEC 60332-3 ทำการเผาแผ่นสายไฟที่เสร็จสิ้นการผลิตในห้องขนาด 3 เมตร โดยใช้เครื่องเผาแผ่นขนาดประมาณ 20 กิโลวัตต์ และลมที่ถูกบีบอัดเข้ามา ทำให้มีปริมาณเชื้อเพลิงมากกว่าที่ควร และมีผลกระทบจากท่อไอเสียที่ส่งผลกระทบต่อการแพร่กระจาย การผ่านการทดสอบด้านวัตถุเป็นสิ่งจำเป็น แต่ไม่เพียงพอ ความสามารถของสายเคเบิลก็ขึ้นอยู่กับการสร้างสายเคเบิลด้วยเช่นกัน: วัสดุที่ใช้ในการรองรับ, เส้นใยที่ใช้เป็นตัวเติม, ชั้นเทป, ขนาดสายเคเบิล, และปริมาณวัสดุที่ไม่เป็นโลหะต่อเมตร ทั้งหมดนี้มีส่วนทำให้คุณภาพของสายเคเบิลดีขึ้น

ปริมาณการใส่ฟิลเลอร์ที่สูงมากนักทำให้ความเร็วในการผสมลดลงเท่าไร?

โดยทั่วไปแล้ว แต่ตัวเลขที่แน่นอนขึ้นอยู่กับเครื่อง สารประกอบ LSZH ที่เติม ATH 62% จะทำงานได้ในอัตราที่ต่ำกว่าอัตราการผลิตที่เครื่องอัดสองแกนสามารถทำได้เมื่อใช้โพลิโอลีฟีนที่ไม่เติม เพราะเครื่องจะมีข้อจำกัดในความจุการใส่ของสารเติมที่มีความหนาแน่นต่ำ และด้วยอุณหภูมิน้ำเย็นสูงสุดที่จำกัดการใส่พลังงานการแยก การแยกอาหารด้านข้าง, เครื่องลดความเร็วแบบเกียร์สูง, ความจุว่างที่มากในการออกแบบเครื่องปั่น และแพ็คเกจน้ำมันลดแรงเสียดทานที่ได้รับการปรับปรุงอย่างเหมาะสมเป็น 4 สิ่งที่ช่วยเพิ่มความเร็วในการผลิตได้มากที่สุด

ความปลอดไฮโดรคาร์บอนหมายถึงความปลอดภัยที่สูงกว่าหรือไม่?

การไม่มีฮาโลเจนชัดเจนดีกว่าการเกิดควัน, ความเป็นกรดที่ทำให้เกิดการกัดกร่อน และความสามารถในการอยู่รอดของอุปกรณ์, ซึ่งเป็นเหตุผลที่มันถูกกำหนดให้ใช้ในพื้นที่สาธารณะที่มีพื้นที่จำกัด แต่ระบบที่มีฮาโลเจนสามารถให้ความทนไฟสูงขึ้นได้ด้วยน้ำหนักที่น้อยกว่า และสารที่ไม่มีฮาโลเจนที่ถูกนำไปใช้ในปริมาณที่ใกล้เคียงกับขีดจำกัดเพื่อรักษาคุณสมบัติทางกลอาจอยู่ใกล้กับขีดจำกัดของประสิทธิภาพจริงๆ การกำหนดรูปแบบที่ถูกต้องคือการระบุสถานการณ์การเกิดไฟและผลการทดสอบที่ต้องการ จากนั้นเลือกเคมีที่ตรงกับสถานการณ์นั้นด้วยความมั่นใจ ในการติดตั้งภายนอกที่ไม่มีความกังวลเกี่ยวกับการกระจายควัน ให้ระบบที่มีฮาโลเจนยังคงเหมาะสมทางเทคนิค

อะไรที่ทำให้การขยายตัวล่มลงในสาร LSZH และวิธีแก้ไขปัญหานี้อย่างไร?

เมื่อมีการบรรจุวัสดุอินทรีย์ 60 ถึง 65 เปอร์เซ็นต์ ความยาวโมเลกุลจะกลายเป็นสภาวะส่วนใหญ่ และอนุภาคของวัสดุอินทรีย์จะเป็นจุดสะสมแรงและมีการยึดเกาะที่แข็งแรงน้อย ดังนั้น จึงเกิดรอยแตกที่ผิวของอนุภาคเมื่อมีแรงดึงน้อย การแก้ไขดังกล่าวทำงานโดยเพิ่มความแข็งแรงของสัมพันธ์และลดความแข็งของสภาวะโพลีเมอร์: การเคลือบผิวด้วยสไลแนนหรือกรดไขมันบนวัสดุ, โพลิโอลีฟที่มีการขาดแคล่วด้วยแอนไฮไดรอยด์ (maleic anhydride grafted polyolefin) เป็นตัวเชื่อมโยงโพลีเมอร์, ความเข้มข้นของไวนิลอะซิเตตสูงใน EVA เพื่อให้ชุ่มชื้นได้ดีขึ้น, การผสมโพลีเมอร์ POE เพื่อเพิ่มความเคลื่อนไหวของกลุ่ม, และการจัดเรียงขนาดของอนุภาคแบบคู่ขนาด (bimodal particle size distribution) เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการบรรจุ เมื่อใช้ร่วมกัน พวกเขาเป็นวิธีปกติที่ช่วยเพิ่มความยืดหยุ่นจากต่ำกว่า 100 เปอร์เซ็นต์ ไปเป็น 150 ถึง 250 เปอร์เซ็นต์

สามารถรีไซเคิลสารประกอบสายไฟที่มีคุณสมบัติป้องกันไฟไหม้ได้หรือไม่?

สารประกอบที่ไม่มีฮาโลเจนและเติมด้วยแร่ธาตุเป็นกลุ่มตัวป้องกันไฟที่สามารถรีไซเคิลได้มากที่สุด เนื่องจากวัสดุเติมมีความทนทานต่อความร้อนและเป็นไม่อิ่มตัวทางเคมี; ส่วนที่เป็นขยะจากการผลิตสามารถรีไซเคิลและนำกลับมาใช้ได้ประมาณ 10 ถึง 20 เปอร์เซ็นต์ โดยมีการสูญเสียคุณสมบัติที่น้อยมาก ตามที่ระบุไว้ว่าสารประกอบไม่ได้ถูกทำลายทางความร้อน สารประกอบที่มีลักษณะเชื่อมขาดไม่สามารถนำไปละลายใหม่ได้ และจำกัดการใช้งานเพียงเป็นวัสดุเติมร่อง สารที่มีฮาโลเจนต้องเผชิญกับการจำกัดการรีไซเคิลในบางประเทศเนื่องจากการควบคุมสารบอรมีน ภายในกลุ่ม Wanplas, Polyretec จัดหาเครื่องจักรสำหรับการล้างและรีไซเคิลสายเคเบิลและวัสดุพลาสติกเพื่อการฟื้นฟู ส่วน Kerke จัดหาเครื่องบดสองแขนที่ใช้ในการรีคอมปาวด์วัสดุที่ได้จากการฟื้นฟู

ระบบป้องกันอนุมูลอิสระใดที่ควรใช้ในสารประกอบสายไฟที่มีคุณสมบัติป้องกันไฟ?

การผสมของสารป้องกันความเสียหายจากแสงแดดประเภทแรกที่เป็นสารป้องกันความเสียหายจากแสงแดดที่มีความซับซ้อนกับสารป้องกันความเสียหายจากแสงแดดประเภทที่สองที่เป็นฟอสไฟต์หรือธีโอเอสเตอร์ เป็นตัวเลือกที่เป็นมาตรฐาน โดยมีขนาดที่เหมาะสมสำหรับทั้งประวัติการผสมและความต้องการการอายุทางความร้อนในระยะยาวที่อุณหภูมิที่กำหนดของสายเคเบิล สารประกอบที่อยู่ในการติดต่อโดยตรงกับสายเคเบิลทองแดงต้องมีส่วนลดความเป็นโลหะ เพราะไอออนทองแดงจะกระตุ้นการแยกตัวของฮิโดรเปอร์ออกซิเดชันและทำให้การการทำลายโพลิโอลีฟีนเพิ่มขึ้นอย่างมาก ควรทราบว่าสารที่เป็นกรดจากสารป้องกันการลุกไฟที่มีฮาโลเจนและจากสารฟอสฟอรัสที่เป็นกรดอาจทำให้สารป้องกันแสงที่เป็นแอมินที่มีความยากจนถูกทำลายไป จึงจำเป็นต้องใช้สารป้องกันแสงที่มีความทนทานต่อกรดในระบบเหล่านั้น

เราจะตัดสินใจอย่างไรระหว่างสารประกอบที่ถูกบรรจุเต็มรูปแบบและสารเคลือบ?

ใช้การโหลดที่มีผลกระทบสุดท้ายเป็นเกณฑ์ตัดสินใจ หากความหนาแน่นที่ต้องการอยู่ต่ำกว่า 25 ถึง 30 เปอร์เซ็นต์ คอนเซนเทรทเป็นทางเลือกที่เหมาะสมและมีข้อดีในเรื่องของจัดเก็บและการจัดส่งสินค้า โดยให้ผู้ผลิตสายเคเบิลปรับสีและพื้นฐานของยางได้ตามที่ต้องการในสถานที่นั้น หากความต้องการในการติดตั้งเกินไป (เช่นเดียวกับระบบไฮดรอกไซด์เหมือนกันเสมอ) ให้ใช้สารที่ถูกพัฒนาอย่างสมบูรณ์ การพยายามเข้าสู่ระดับ ATH ที่ 62 เปอร์เซ็นต์โดยปล่อยให้สารที่มีความเข้มข้น 78 เปอร์เซ็นต์ทำให้ไม่มีพื้นที่สำหรับสารพื้นฐาน และทำให้เกิดการกระจายที่ไม่ดีภายในเครื่องอัดสายเคเบิลแบบมีแขนเดียว

อะไรคือบทบาทของซิลิโคนในสารประกอบสายไฟที่ไม่มีฮาโลเจน?

สิลิโคนมีบทบาทสามอย่างพร้อมกัน เป็นสารสังเคราะห์ป้องกันไฟที่เคลื่อนย้ายไปยังผิวขณะที่เกิดการเผาไหม้ และสร้างชั้นเซรามิกที่มีสารไซลิกสูงขึ้น ซึ่งช่วยเสริมสร้างส่วนประกอบของวัสดุธรรมชาติ ทำให้สามารถลดปริมาณสารเติมแต่งได้หลายเปอร์เซ็นต์โดยคงคุณสมบัติที่เท่ากัน เป็นเครื่องมือช่วยในการผลิต, กาวซิลิโคนที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงลดความหนืดของวัตถุที่ละลายและแรงกดในสมบัติที่มีความเข้มข้นสูง ทำให้สามารถเพิ่มความเร็วในการผลิตได้ เป็นตัวปรับผิว, ช่วยลดปัจจัยแรงติดของแจ็คเก็ต, ทำให้ลดแรงดึงที่จำเป็นในการติดตั้งสายเคเบิลที่ยาวผ่านท่อ ค่าใช้จ่ายของมันสูง แต่ประโยชน์รวมจากสามฟังก์ชันมักจะยืนยันความจำเป็นในการใช้มัน

ขนาดเครื่องอัดลวดแบบคู่เหลี่ยมที่ควรระบุสำหรับการผลิตสารประกอบสายเคเบิล LSZH คืออะไร?

ตั้งขนาดเครื่องให้เหมาะกับผลผลิตที่ต้องการในความเร็วที่ลดลงตามความจุที่เต็ม 60% หรือมากกว่า ซึ่งไม่ใช่ความจุที่เครื่องกำหนดสำหรับโพลิโอลีฟีนที่ไม่เติมสาร เพิ่มเติมด้วยการกำหนดการตั้งค่าที่มีมอเตอร์แรงสูงและ L/D ที่เพียงพอสำหรับสองตำแหน่งการใส่วัสดุด้านข้างและสองช่องระบายอากาศ ในทางปฏิบัติ สาย LSZH ส่วนใหญ่ในการผลิตทางการค้าจะใช้เส้นผ่านศูนย์กลางของลูกบอลในช่วง 65 ถึง 95 มม. สำหรับการผลิตปริมาณกลาง และใหญ่ขึ้นสำหรับโรงงานที่ผลิตปริมาณมาก Kerke ใช้วิธีการตรวจสอบการผลิตแบบจำลองบนเครื่องอัดฉีดสองลูกกลิ้งขนาดเล็ก (KTE) เพื่อคำนวณพลังงานที่ใช้, รูปแบบอุณหภูมิสูงสุดของวัตถุ, และแรงหมุนที่ต้องใช้ จากนั้นจึงนำข้อมูลที่ได้มาตรฐานไปใช้ในเครื่องผลิตจริงแทนที่จะใช้กฎทั่วไป

คำสรุป

มาสเตอร์แบทช์ป้องกันไฟสำหรับพลาสติกสายเคเบิลและสายไฟเป็นปัญหาการวิศวกรรมระบบที่มีเคมี, วิทยาการเครื่องกล, คุณภาพการทำงานทางไฟฟ้า และการผลิตที่ขัดแย้งกัน วัสดุเมทริกซ์โพลีเมอร์กำหนดอัตราสูงสุดของอุณหภูมิตามการประมวลผล และด้วยเหตุนี้ จึงตัดสินว่าแอลูมิเนียมไทฮิโดรไซด์หรือแมกนีเซียมไดไฮโดรไซด์จะเป็นทางเลือกที่เหมาะสมหรือไม่ สภาพแวดล้อมการติดตั้งกำหนดความต้องการของควันและก๊าซที่มีฤทธิ์เป็นกรด และด้วยเหตุนี้ จึงตัดสินว่าเคมีที่มีฮาโลเจนเป็นส่วนประกอบจะสามารถใช้ได้หรือไม่ การต้องการปริมาณสารเพิ่มเติมมาจากการทำงานของเครื่องมือ – การกำจัดกลุ่มไอออนที่เป็นตัวเร่งการเผาไหม้ที่ 12 ถึง 20 เปอร์เซ็นต์, การสร้างแป้งที่เผาไหม้ที่ 22 ถึง 28 เปอร์เซ็นต์, การทำความเย็นด้วยแร่ธาตุที่มีพลังงานในตัวที่ 60 ถึง 65 เปอร์เซ็นต์ – และปริมาณสารเพิ่มเติมนี้จะกำหนดว่าสินค้าจะถูกผลิตออกมาในรูปของสารคอนเซนเทรทหรือเป็นสารที่ได้รับการผสมผสานอย่างสมบูรณ์ และจะกำหนดว่าระบบการผสมผสานจะต้องทำงานอย่างหนักแค่ไหน

ความเป็นจริงทางวิชาการเป็นไปอย่างสม่ำเสมอในทั้งสี่ระบบ ตรวจสอบตามการทดสอบที่กำหนดจริง ไม่ใช่การใช้ตัวแทน: UL 94 และอัตราส่วนอัตราสิ้นเปลืองออกซิเจนสำหรับการตรวจสอบ, IEC 60332, IEC 61034 และ IEC 60754 สำหรับการคำนึงถึงมาตรฐาน, IEC 60331 เมื่อจำเป็นต้องคำนึงถึงความสมบูรณ์ของวงจร และวิธี GB/T ที่เหมาะสมสำหรับตลาดจีน จัดการออกแบบสูตรทั้งหมด รวมถึงตัวเชื่อมต่อ, ละลาย, ต้านอนุมูลอิสระ, ตัวทำลายโลหะ และตัวป้องกันการหยด ก่อนขยายขนาด และทดสอบความเป็นศัตรูก่อนการขยายขนาด ด้านการผลิต ให้ปฏิบัติตามความสูงสุดของอุณหภูมิสูงสุดของวัสดุที่ไหลได้อย่างเคร่งครัด, เปิดใช้งานการใส่วัสดุแบ่งส่วน, ติดตั้งช่องระบายความร้อนสองช่อง, ใช้การผสมแบบกระจายแทนการผสมแบบแรงดัน, และกำหนดวัสดุที่ทนทานต่อการสึกกร่อนจากแรกตั้งแต่เริ่มต้นแทนที่จะทำหลังจากที่ชุดสกรูแรกเสียหายไปแล้ว

Kerke, โรงงาน Wanplas ที่มีประสบการณ์มากกว่า 12 ปีในการผลิตผสมแบบคู่หมุนแบบพาราเลล, ระบุการผลิตสายเคเบิลเป็นอุตสาหกรรมหลัก และจำหน่ายเครื่องผลิตแบบ KTE-Series ที่ถูกออกแบบเฉพาะสำหรับงานนี้ – เครื่องยนต์ขับเคลื่อนแรงสูง, ชุดท่อขนาด 44 ถึง 52 ลิตรต่อดวง, เครื่องใส่ผงแบบคู่หมุนและเครื่องใส่ผงแบบแยกสายสำหรับผงอุตสาหกรรมที่มีความหนาแน่นต่ำ, การใส่ผงแบบลดน้ำหนัก, การกำจัดน้ำมันแบบหลายขั้นตอนด้วยการดูดความชื้น, ชั้นท่อแบบสองวัสดุที่มีชิ้นส่วนที่สามารถเปลี่ยนได้, และชุดระบบผลิตเม็ดจากเครื่องผลิตสายแบบน้ำเย็นไปจนถึงเครื่องผลิตเม็ดแบบหน้าผิวสแตนด์ที่มีน้ำรอบ เครื่อง KTE twin-screw ของห้องปฏิบัติการช่วยในการพัฒนารูปแบบและการยืนยันการขยายขนาด และระบบ KTE-SE ขั้น 2 สามารถดำเนินการกับรูปแบบที่มีความหนาแน่นสูงและมีความไวต่อความร้อนได้อย่างดีที่สุด ด้วยมาตรฐานการออกแบบที่แน่นหนาและนโยบายโรงงานเปิดที่แบ่งปันกันอย่างทั่วถึงของแบรนด์ Wanplas, การให้บริการอะไหล่ฟรีทุกปี และการปกป้องลูกค้าทั่วไปกว่า 70 ประเทศ, Kerke ช่วยให้ผู้ผลิตสารเคลือบสายไฟฟ้าจากการทดสอบการพัฒนารูปแบบแรกไปจนถึงการเปิดใช้งานและการปรับปรุงการผลิตในระยะยาว ถ้าคุณกำลังวางแผนโครงการสารผสมสายไฟที่กันไฟในปี 2526 ให้ก่อนอื่นกำหนดมาตรฐานที่เป็นเอกฉันท์ ระดมทุนจัดทำการทดสอบในระดับทดลองเพื่อวัดพลังงานเฉพาะและอุณหภูมิของการละลาย และกำหนดเครื่องผสมสายไฟตามปริมาณของวัตถุเติมที่คุณต้องการเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ต้องการ