El material de baja emisión de humo y sin halógenos ( LSZH , LSOH , LS0H , LSFH , OHLS o ZHFR ) es una clasificación de materiales que se utiliza normalmente para el revestimiento de cables en la industria de cables y alambres. El revestimiento de cables LSZH está compuesto de compuestos termoplásticos o termoendurecibles que emiten humo limitado y no producen halógenos cuando se exponen a fuentes de calor elevadas. [1]
El primer material termoplástico LSZH comercial para revestimiento de cables fue inventado por Richard Skipper en 1979 y patentado por Raychem Corporation . [2] Esta invención resolvió el desafío de incorporar suficiente relleno inorgánico, trihidrato de aluminio (ALTH), en una matriz termoplástica adecuada para suprimir el fuego y permitir que se formara un carbón, lo que redujo la emisión de gases de carbono venenosos y también humo y partículas de carbono, al tiempo que mantenía las propiedades de aislamiento eléctrico y las propiedades físicas requeridas por la aplicación final. El relleno inorgánico preferido para lograr el retardo de llama sigue siendo el trihidrato de aluminio (ALTH). En caso de incendio, este material sufre una reacción química endotérmica .
2Al(OH) 3 → Al2O3 + 3H2O ( 180 ° C)
que absorbe energía térmica y libera vapor cuando el compuesto alcanza una temperatura determinada. Es fundamental que la descomposición del polímero o polímeros utilizados para transportar el relleno se produzca aproximadamente a la misma temperatura. El vapor interrumpe la combustión de los gases desprendidos y ayuda a formar una capa de carbón que protege el material restante y atrapa las partículas . El alto nivel de relleno necesario (≈ 60%) también reemplaza al polímero base, lo que reduce la cantidad total de combustible disponible para la combustión.
Los cables de baja emisión de humo y sin halógenos reducen considerablemente la cantidad de gases tóxicos y corrosivos emitidos durante la combustión. Cuando se queman, un cable de baja emisión de humo y sin halógenos emite un humo menos denso ópticamente que se libera a un ritmo menor. Durante un incendio, es conveniente un cable de baja emisión de humo porque reduce la cantidad y la densidad del humo, lo que facilita la salida de un espacio para los ocupantes y aumenta la seguridad de las operaciones de extinción de incendios . Este tipo de material se utiliza normalmente en áreas mal ventiladas , como aviones, vagones de tren , tanques , instalaciones submarinas y en alta mar, submarinos o barcos. También se utiliza ampliamente en la industria ferroviaria, donde sea que se deban introducir cables de alta tensión o de señalización de vías en sistemas de túneles y a través de ellos. La industria nuclear es otra área en la que se han utilizado y se utilizarán en el futuro los cables LSZH. Los principales fabricantes de cables han estado produciendo cables LSZH para instalaciones nucleares desde principios de la década de 1990. La construcción de nuevas plantas nucleares casi con certeza implicará un uso extensivo de cables LSZH. Esto reducirá la posibilidad de que se acumulen gases tóxicos en aquellas áreas donde trabaja el personal y la falta de gases corrosivos donde hay sistemas controlados por computadora reducirá la posibilidad de que los cables se dañen por el fuego y provoquen una falla de cortocircuito .
Desde la década de 1970, la industria de cables y alambres ha estado utilizando materiales de baja emisión de humo y baja emisión de halógenos en una serie de aplicaciones. La introducción de un LSZH termoplástico extendió su uso a accesorios como tubos termorretráctiles, etiquetas y accesorios. El objetivo era crear un sistema de revestimiento de cables y alambres que no solo fuera ignífugo, sino que además no generara humo denso y oscurecedor y gases menos tóxicos o corrosivos. En el campo militar, su introducción se aceleró después de 1982, tras el denso humo negro emitido por el HMS Sheffield después de ser alcanzado por un misil Exocet en la Guerra de las Malvinas . Varios incendios, como el incendio de King's Cross en Londres que mató a 31 personas en el metro de Londres en 1987, aumentaron la conciencia de la contribución que hace el revestimiento de cables y alambres en un incendio. Como resultado, ha habido un aumento en el uso de cables LSZH. Con un aumento en la cantidad de cables que se encuentran en aplicaciones residenciales, comerciales e industriales en los últimos años, existe una mayor carga de combustible en caso de incendio y los sistemas LSZH tienen un papel importante que desempeñar en la protección del público.
Varias normas describen los procesos utilizados para medir la producción de humo durante la combustión. Para aplicaciones militares, Def Stan 02–711 en el Reino Unido y ASTM E662 en los EE. UU., que se basan en una ASTM STP No. 422 páginas 166–204, 1967 modificada por AMTE, Portsmouth en el Reino Unido [3] y reemplazada por E662 en los EE. UU. Durante estas pruebas, se estandariza una muestra de material específico y luego se expone a una fuente de calor radiante; la densidad óptica del humo emitido se mide fotométricamente. [ aclaración necesaria ] Hay varios medios para medir la densidad óptica: tasa máxima de liberación de humo, humo total liberado y densidad de humo en varios puntos y duraciones durante la prueba. Los resultados deben estar por debajo de un cierto valor y el material debe pasar la prueba de combustión para que el material sea etiquetado como de bajo nivel de humo.
Estas pruebas se realizan en condiciones de laboratorio y no pueden reproducir las condiciones esperadas en un escenario de incendio real. Sin embargo, sí proporcionan una medida mediante la cual se puede evaluar la posible emisión de humo de los materiales e identificar los materiales peligrosos antes de proceder a realizar más pruebas de los materiales preferidos, si se considera necesario.