Odporność na

Odporność na

żarzenie

żarzenie

Arkadiusz Dębicki

Marek Dyczko

Paweł Gałka

Grupa 103.1B

Wiadomości wstępne

Wiadomości wstępne



Palność

tworzywa

jest

określona

przez

zdolność do zapłonu rozprzestrzeniania się

procesu spalania. Spalanie jest to szybki,

egzotermiczny utleniajaco-redukcyjny, zdolny

do samorzutnego rozprzestrzeniania się w

środowisku,

z nieodłącznym wydzielaniem energii w postaci

ciepła i światła, jak również powstawaniem

płomienia oraz dymu. Na proces spalania

tworzywa ma wpływ wiele czynników, do

których między innymi można zaliczyć jego

skład, budowę chemiczną i stan agregacji,

objętość, kształt, gęstość, stan powierzchni,

strukturę, sposób oddziaływania z otoczeniem,

procesy rozkładu ciepła, światła, strumieni

cząstek aktywnych, sposoby chłodzenia.

Spalanie tworzyw

Spalanie tworzyw



Rys.1. Schemat procesu spalania tworzywa

Zjawiska towarzyszące

Zjawiska towarzyszące

procesowi spalania

procesowi spalania



Rys.2. Zjawiska

towarzyszące procesowi

spalania tworzywa: 1-

tworzywo; 2-

endotermiczne procesy

rozkładu; 3-utleniające

procesy rozkładu; 4-

piroliza związków

gazowych; 5-chemisorpcja

tlenu; 6-dyfuzja; 7-

tworzenie się węgla; 8-

płomień; 9-dym.

Aparatura i stanowisko

Aparatura i stanowisko



Badania w celu ustalenia klasy
palności tworzywa oraz odporności na
żarzenie

wykonuje

się

przy

wykorzystaniu stanowiska (rys.3), w
skład

którego

wchodzi

przyrząd

Schramma-Żebrowskiego, urządzenie
zasilające, komora do badań wraz z
wyciągiem laboratoryjnym, pirometr
optyczny,

suwmiarka

oraz

sekundomierz.

Wygląd ogólny stanowiska do badań

Wygląd ogólny stanowiska do badań

odporności na żarzenie oraz klasy

odporności na żarzenie oraz klasy

palności

palności

Rys.3. 1- przyrząd Schramma-Żebrowskiego;

2- urządzenie zasilające; 3-potencjometr; 4-

wyłącznik; 5-watomierz.

Budowa ogólna przyrządu

Budowa ogólna przyrządu

Schramma-Żebrowskiego

Schramma-Żebrowskiego



Zasadniczym elementem przyrządu Schramma-

Żebrowskiego (rys.4.), jest karborundowy pręt

żarzący

(4)

o średnicy wynoszącej 8mm oraz długości części

roboczej wynoszącej 100mm, zamocowany w

uchwycie z ceramiczną płytką izolacyjną (3) ,

połączonym z podstawą (1) przez łożyska (2).

Przestawny przeciwciężar (5) umożliwia ustalenie siły

docisku pręta do próbki (8), która powinna wynosić

0,3N. Śruba ogranicznika (6), zamocowana na

ruchomej płycie (7) umożliwia nastawienie zakresu

kontaktu

pręta

żarzącego

z

próbką,

wynoszącego

5mm.

Próbka

jest

zamocowana

w uchwycie (10), umieszczonym na statywie (9)

mającym przestawną podstawę (11). Pręt ustalający

(12) umożliwia właściwe ustawienie czoła próbki w

uchwycie.

Schemat przyrządu Schramma-

Schemat przyrządu Schramma-

Żebrowskiego

Żebrowskiego



Rys.4. 1-podstawa; 2-łożyska; 3-płytka izolacyjna; 4-
pręt żarzący; 5- przeciwciężar; 6-ogranicznik; 7-płytka
obrotowa; 8-próbka; 9-statyw; 10-uchwyt; 11-
podstawa; 12-pręt metalowy.

Przygotowanie próbek

Przygotowanie próbek



Do wyznaczenia odporności na żarzenie według Schramma-

Żebrowskiego oraz ustalenia klasy palności tworzywa

badanego należy przygotować po pięć próbek o długości

wynoszącej 125±5mm przy szerokości 10±0,2mm oraz

grubości 4±0,2mm. Na połowie z przygotowanych

i zmierzonych próbek należy w kierunku prostopadłym do

ich podłużnej osi nanieść znaczniki w odległości 95mm

(badanie odporności na żarzenie), natomiast na pozostałych

w odległości 25 oraz 100mm od końca poddanego próbie

zapalenia (badanie w celu ustalenia klasy palności).

Rys.5. Wygląd ogólny
próbek (1) przed i (2) po
badaniu.

Wykonanie pomiarów (cz.1)

Wykonanie pomiarów (cz.1)

W celu przeprowadzenia badania należy wykonać

następujące czynności:



Odchylić uchwyt z prętem żarowym (4) tak, aby umożliwić

ustawienie pręta ustalającego (12) w położeniu

zajmowanym przez pręt żarowy;



Próbkę zamocować w uchwycie (10) w ten sposób, aby

odległość pomiędzy uchwytem, a znacznikiem wynosiła nie

mniej niż 10mm;



Ustawić statyw (9) w ten sposób, aby czoło próbki stykało

się z prętem ustalającym;



Nagrzać rezystancyjnie pręt żarowy do temperatury

wynoszącej 955±5 stopni Celsjusza, sprawdzając jej

wartość za pomocą pirometru optycznego;



Obrócić pręt ustalający do położenia początkowego, a

uchwyt pręta żarzącego przestawić tak, aby zetkną się on z

płaszczyzną czołową próbki;



Po upływie 180s od chwili zetknięcia pręta żarzącego z

próbką odchylić uchwyt wraz z prętem.

Wykonanie pomiarów (cz.2)

Wykonanie pomiarów (cz.2)



W przypadku badania odporności na żarzenie zmierzyć czas

T1 palenia się próbki, przy czym należy przerwać badanie

jeśli front płomienia przekroczy znacznik; gdy płomień jest

niewidoczny lub zgaśnie przed osiągnięciem znacznika

badanie zakończyć nie wcześniej niż po upływie 30s,

obserwując zachowanie się próbki;



Zmierzyć najmniejszą odległość pomiędzy znacznikiem, a

spaloną w postaci zwęglenie powierzchnią czołową próbki l,

a następnie obliczyć długość lz części zwęglonej próbki w

milimetrach według wzoru:

l(z)=95-l

za wynik końcowy badania przyjąć wartość średnią

arytmetyczną wartości długości zwęglonej oraz czas palenia

poszczególnych próbek.

Wykonanie pomiarów (cz.3)

Wykonanie pomiarów (cz.3)



W przypadku badania dla ustalenia klasy palności tworzywa

badanego po odsunięciu pręta żarzącego zmierzyć czas T2

palenia się odcinka pomiarowego, zawartego pomiędzy

znacznikami; jeśli próbka nie zapali się lub płomienie zgasną

zakończyć badanie nie wcześniej niż po 30s, obserwując

zachowanie się próbki;



Określić klasę palności, podając długość lsp spalonego

obszaru lub prędkość spalania Vsp obliczona ze wzoru:

V(sp)=75/T2

przyjmując jako wynik końcowy klasę z najwyższym

uzyskanym numerem.