1) UL 94 Yanabirlik/Ateşe Dayanıklılık (Flammability/Flame retardant) Özelliği

Termoset plastik hammaddelerinin hepsi, üre formaldehit baskı tozu, melamin formaldehit baskı tozu ve fenol formaldehit baskı tozu UL 94 ateşe dayanıklılık testinde en yüksek sınıf olan V0 sınıfında yer almaktadır. Bu özelliğinden dolayı termoset plastiklerin elektrik akımının geçtiği ve dolayısıyla yangın çıkartma ihtimali olan ürünlerde (duy, anahtar, priz, soketleri, sigorta buatları) kullanılması ürünün güvenliğini arttırarak üreticiler adına bir katma değer yaratacaktır.

Elektrik aksesuarlarında sıkça kullanılan iki hammadde olan polipropilen ve naylon 6, 66 (polyamid); UL 94 standardına göre ateşe dayanıklılıkları V2 kategorisinde değerlendirilmektedir. Naylon 6 hammaddesi ise ancak %30 nispetinde cam elyaf katkısı ile üre formaldehit, melamin formaldehit ve fenol formaldehitin katkısız olarak ulaştığı V0 standardına ulaşabilmektedir. İşin maliyet boyutu ise termoset plastikleri, özelikle üre formaldehiti ve melamin formaldehiti, alternatif hammadde olan cam elyaf katkılı naylon 6’nın önüne geçirmektedir.

UL 94 Yanabirlik/Ateşe Dayanıklılık (Flammability/Flame retardant) Standardı Nedir?

UL 94 Amerika Birleşik Devletleri kuruluşlu “Underwriters Laboratories” adlı güvenlik sertifikası ve danışmanlığı yapan firma tarafından uygulanan ve plastik hammaddelerin ateşe dayanıklılığını sınıflandıran uluslararası en yaygın standardın adıdır.

Bu standart plastik hammaddeleri, onlardan üretilen çeşitli doğrultularda ve kalınlıklarda nihai ürünlerin nasıl yandığına göre sınıflandırır.

UL 94 sınıflandırmasına göre üç ana ateşe dayanıklılık sınıfı mevcuttur. Bu sınıfların adları ve ilgili sınıfa ait olmak için gerekli şartlar aşağıda verilmiştir.

HB: Düşey numunede yavaş yanma. Yanma hızı 76 mm/dk ‘dan daha düşük olmalıdır.

V2: Dikey numunede yanma 30 saniye içerisinde durur. Yanan parçacık damlaları olabilir

V1: Dikey numunede yanma 20 saniye içerisinde durur. Parçacık damlaları yanmadıkları sürece olabilir.

V0: Dikey numunede yanma 10 saniye içerisinde durur. Parçacık damlaları yanmadıkları sürece olabilir.

2) Higroskobik / Suyu Emen Plastik Olmaması ve Fırınlanma Gerektirmemesi

Higroskopik hammadde kelimesi, herhangi bir hammaddenin etrafındaki su moleküllerini kendine çekmesini ve bunu kalıcı olarak içinde ihtiva etmesini ihtiva eder. Kısaca suyu emme (water absorption) olarak adlandırabileceğimiz bu özellik bütün plastik hammaddelerde belirli ölçülerde bulunmaktadır. Ancak çeşitli plastik hammaddelerde suyu emme özelliği büyük oranda farklılık göstermektedir.

Bazı plastik hammaddeler (hygroskopic) bulunduğu ortamdaki nemi kendisinin tamamen içine çekerken, bazı hammaddeleri ise havada doğal olarak bulunan nemi kendi yapısında saklamaz ve sadece yüzeyinde tutar (non-hygroskopic). İlk başta önemsiz olarak görülebilecek bu fark, eğer üretim sürecinde dikkate alınmaz ise hem plastik hammaddenin işlenmesinde zorluklara, hem de üretilen nihai üründe şekilsel bozukluklara ve ürünün özelliklerini (elektrik yalıtkanlığı, kimyasallara dayanım, ısıya dayanım gibi) kaybetmesine neden olur.

Geçmişte yapılan bir plastik hammaddelerin işlenmesine ilişkin bir araştırmada, plastik hammaddelerin işlenmesi ile ilgili oluşan problemlerin %80’nin, higroskopik özellikte olan plastik hammaddelerin düzgün bir şekilde kurutulmamasından kaynaklandığı belirlenmiştir. Bugün üreticilerin bilinçlenmesiyle bu rakamın tahmini olarak %40’a düştüğü düşünülse de, plastik hammaddelerin su emme özelliğinin halen gerekli şekilde ele alınmayan önemli bir problem olduğu gözükmektedir.

Su emme özelliği en çok mühendislik plastiklerinde mevcuttur. Bu kategoriye dahil olan PET, PC, ABS ve PA (naylon 6 ve naylon 66), su emme özellikleri en yüksek seviyede olan plastik hammaddelerdir. Özellikle elektrik aksesuarları üretiminde kullanılan naylon 6 ve naylon 6,6 hammaddeleri yüksek nemli ortamlarda kendi ağırlıklarının %9’u kadar su emebilirler.

Higroskopik plastik hammaddeler, ülkemizde genellikle fırınlama yöntemi ile nemden arındırılarak işlenir. Örnek olarak naylon 6 hammaddesinin içinde ihtiva eden nemden arındırılması için 75C ile 120C arasında en az üç saat fırınlanması gerekmektedir. Bu fırınlama süreci, hem enerji harcanarak maliyetlerin artmasına sebep olmaktadır hem de üründeki nem fırınlama yöntemiyle tam olarak yok edilemez ise, nihai ürünün hedeflenen kaliteden uzak olmasına neden olmaktadır.

Termoset plastikler ailesine ait olan üre formaldehit, melamin formaldehit ve fenol formaldehit (bakalit) plastiklerinin tamamı higroskopik olmayan plastik hammaddelerdir. Bu sebepten dolayı bu hammaddelerinin işlenmeleri öncesinde herhangi bir fırınlama işlemine gerek duyulmamaktadır. Bu özelliklerinden dolayı hem işlenme süresinde daha az enerji sarfiyatı olmakta hem de üretilen nihai ürünün hedeflenen özelliklerden farklı olma riski ortadan kalkmaktadır.