Az égésgátló műanyagok osztályozása

A vállalatok, gyártócsarnokok és raktárak tűzvédelme kiemelt fontosságú. A tűzesetek különösen pusztítóak lehetnek, ha az épületek tűzvédelmét nem tervezték meg kellőképpen és/vagy a berendezések és készülékek alkotóelemeihez nem megfelelő építőanyagokat vagy anyagokat használtak. A tűzoltás ilyenkor rémálommá válhat (1).

Németországban a DIN 4102-1 szerinti B1 építőanyag-osztály a nehezen gyúlékony, éghető, de önkioltó építőanyagokat határozza meg (2). További építőanyag-osztályok az A1 (nem éghető), az A2 (nem éghető, de kis arányban éghető építőanyagok) és a B2 (általában éghető). A DIN 4102 szabvány 4. részében nem szereplő valamennyi anyag esetében meg kell adni a megfelelő tűzveszélyességi osztályra vonatkozó igazolást. Ehhez az építőanyagoknak ki kell állniuk az úgynevezett tűzakna-vizsgálatot. B1 esetében a vizsgált anyag maradékhosszának még mindig 15 cm-nél nagyobb átlagos maradékhosszúságúnak kell lennie, és a füstgázok átlagos hőmérsékletének 200 Celsius-fok alatt kell lennie. A szabványt azonban fokozatosan felváltja a DIN EN 13501-1 európai szabvány, ezért az új építőanyagokat a DIN EN 13501 szerint osztályozzák. A B1 osztályba tartozó égésgátló építőanyagok közé tartoznak például a parafa anyagok, bizonyos műanyagok, de a speciális ásványi és üvegszálas táblák, valamint a gipszkarton is. 

Természetesen a műanyagokat a tárolóeszközök és a tárolódobozok alkatrészeként is használják. Bár a műanyagok osztályozására különböző szabványok léteznek, általában az Underwriters Laboratories (UL) UL 94 (Tests for Flammability of Plastic Materials for Parts in Devices and Appliances) nemzetközi szinten elismert éghetőségi vizsgálatát alkalmazzák a műanyagokra. Tartalmát átvették a német ipari szabványok (DIN) IEC/DIN EN 60695-11-10 és -20 szabványaiba. Az UL 94 rendszerben vízszintes (H) és függőleges (V) égési vizsgálatokat végeznek, és a műanyagokat tűzvédelmi viselkedésük alapján különböző tűzvédelmi osztályokba (HB, V-2, V-1, V-0, 5 VB, 5 VA) sorolják (3). Ezek az elektronikai termékek házainak, alkatrészeinek és szigetelőinek gyártásához általában használt anyagokra vonatkoznak. A gyúlékonysági tulajdonságokat vagy a tűzzel szembeni viselkedést két különböző típusú vizsgálat során vizsgálják. Az első vizsgálat során az anyagnak a gyújtás utáni láng eloltására vagy terjedésére való hajlamát határozzák meg. Pontosabban az osztályozás az égési sebesség, az oltási idő, a cseppképződés és az utánizzási idő alapján történik (4). Az egyes anyagoknál a főfalvastagságtól függően különböző tűzvédelmi osztályozások lehetségesek. A második vizsgálat a műanyag elektromos gyújtóforrásokkal szembeni gyújtásállóságát határozza meg. Az alábbiakban példaként néhány tűzállósági osztály és azok tulajdonságai szerepelnek. 

A V-0, égésgátló műanyagok osztályozása: A próbadarab függőleges lánggal (20 mm magasságú) önkioltást mutat, miután a láng visszahúzódása után max 10 mp. Az utánizzás max. 30 mp-ig tart. Égő cseppek nem keletkeznek. 

A V-1 műanyagok tűzviselkedésének osztályozása: mint a V-0, de az u max. 60 s 

A V-2 műanyagok tűzviselkedésének osztályozása: mint V-1, de a láng elvonulása után önkioltó, max. 30 s. 

Léteznek égésgátló vagy égésgátló polipropilének (PP) az UL V-0 szerint fólia- és lemezvastagságban, amelyek részben tűzgátlóként is alkalmazhatók. Ezeket a műanyagokat vagy polipropiléneket olyan adalékanyaggal keverik, amely a gyulladást, a további égéstől független további égést és/vagy az égő csöpögést hivatott megakadályozni egy bizonyos ideig vagy teljesen. A polipropilén egy könnyen megmunkálható hőre lágyuló műanyag, amelynek sűrűsége alacsony (0,91 g/cm³), rugalmassági modulusa viszonylag alacsony (1400 N/mm²), lúgokkal és savakkal szembeni ellenállása pedig magas. Tulajdonságai miatt a polipropilént gyakran használják a konténerépítésben, a tárolástechnikában, valamint az üzem- és légtechnika kivitelezésben. A polipropilén általában a nagyon széles körben használt műanyagok közé tartozik (5). Azonban az UL 94 V-0 anyagok széles skálája létezik, mint például a speciális poliamid a kábeldugókhoz vagy az olyan adalékanyagok, mint a PA2210-FR, PA2241-FR, ULTEM 9085, ULTEM 1010 (6). A tárolástechnikában a polipropilént UL 94 V-0 változatban is használják tároló- és veszélyesáru-konténerekhez, sorompókhoz, csomagolásokhoz, de berendezésekben, készülékekben és anyagmozgató gépekben (targoncák) is. 

Az intralogisztikai ágazatban az UL 94-es műanyagokat szinte teljesen mellőzik, mivel még mindig jelentős hátrányokkal járnak, és nem vezetnek a tűzvédelmi biztosítások díjának csökkenéséhez sem. 

Tűz esetén és még a drága égésgátló műanyagok gyártása során is gyakran mérgező anyagok, például halogének szabadulnak fel. Raktártűz esetén az UL 94-es vagy égésgátló műanyagból készült műanyagtartályok automatikusan mérgező veszélyes hulladékká válnak tartalmukkal együtt. Ezt a veszélyes hulladékot természetesen nagy költséggel lehet ártalmatlanítani. Mint már említettük, a biztosítók nem hajlandók csökkenteni a díjakat az égésgátló műanyagok használata miatt. A biztosítók azzal érvelnek, hogy bár ezek az anyagok kevésbé gyúlékonyak, végső soron nem változtatják meg a felhasznált polipropilének tűzterhelését. 

A raktárakban a tűzveszély csökkentése érdekében általában sprinklerrendszereket telepítenek (1, 7). Elvileg az adott rendszer üzemeltetője felelős a vállalat tűzvédelméért. A sprinklerrendszerek 7,5 m vagy annál nagyobb állványozási magasság esetén kötelezőek. A műanyag dobozok tűzvédelmére is számos szabvány és irányelv létezik (8, FM Global, VdS). Ezek a műanyag tárolók vízelvezető lyukakkal rendelkeznek, amelyek a sprinklerrendszerekből származó oltóvizet kaszkádszerűen az alacsonyabb polcszintekre juttatják, és így hozzájárulnak a tűzoltáshoz. 

Literature 

1 Bito expertise, Simple measures for fire protection in the warehouse, Link 

2 Flame retardant - Definition, King Concept, Link 

3 Overview of classification according to UL 94, Professional Plastics, Link 

4 Flame retardancy of plastics - UL 94, Bopla Gehäuse Systeme GmbH, Link 

5 Polypropylene (PP): this is where the plastic hides - and these are the alternatives, smarticular Verlag, Link 

6 Flame retardant 3D materials according to UL94V0 standard, 3 D Activation GmbH, Link 

7 BITO Expertise, Provisions for sprinkler systems and storage equipment, Link 

8 BITO expertise, Fire protection for water-permeable plastic load carriers, Link