性能試験


CROHMIQ® フレコン安全性の実証

TEXENEは最初のＤ型（帯電防止）フレコンのための、世界一流の非接地静電気保護素材と認められています。安全性と製品開発へのその進行中の信念の一部として、同社はアメリカのサウスカロライナ州サマービルにある最先端で、全面的なフレコンの安全性能を実験している施設を維持しています。この3000ft3の環境的に制御された施設は、国際的実験基準IEC 61340-4-4の必要条件を満たすように設計されています。この研究所は静電気学の博士号を持つ、ポール・ホールドストック博士によって指導されています。


試験施設内にはある実物大のフレコンは、産業の環境を模擬した静電帯電の状況下で充填や空にされています。実験パラメーターは、接地（静電気保護Ｄ型バルク・バッグ用）フレコン、非接地（Ｃ型バルク・バッグ用）フレコン、温度、相対湿度と静電気帯電率を含みます。フレコンの性能測定値は、電荷移動や表面ポテンシャル、そして最小限の点火エネルギーの範囲のための特定混合物でのガス・プローブを利用した爆発実験を含みます。バルク・バッグ実験に加え静電気学研究所は、表面の抵抗力や素材のための絶縁破壊電圧、線形抵抗力と接地可能点に対する抵抗のような静電気的な 特性を測るために利用されます。

CROHMIQ素材から製造される非接地と接地系Ｄ型フレコンの継続した安全性を確実にするために、TEXENEはサウスカロライナ州サマービルの安全性能試験研究所で定期的に実験を行っています。可燃性または爆発性雰囲気中で使用するフレコンの安全性を実証する最も重要な実験は、爆発または点火実験です。原則は充電された小玉で実験中のバルク・バッグを充填することと、接近ガス・プローブに点火するための十分なエネルギーで、バルク・バッグの表面に静電気放電があるかどうか測定することです。この実験パラメーターは最悪の状況下で安全に実行できることを確証するために、帯電防止フレコンに最も厳しい課題を与えるために選ばれています。臨界実験パラメーターとそれぞれの重要性は以下に記します。

実験パラメーターとその重要性

温度と湿度

重合原料の静電気の特性は、大気から吸収することができる湿度量の範囲が大きいか小さいかに、左右されることです。低相対湿度で利用できる湿度は少な過ぎるため、静電荷は容易に蓄積し、ゆっくりと消散する傾向があります。
一部の原料は多くの湿気を吸収するので、その高い相対湿度においてその抵抗が低過ぎることがあり、原料が地面から離されている場合にはスパーク放電が起こるかもしれません

CROHMIQ Ｄ型バルク・バッグが過度の伝導性となることなく、安全な充電消散を維持することができることを確証するためには、低相対湿度と高相対湿度の実験が必要です。

充電電流

バルク・バッグに流入する充電率は、充填や空になる速度と製品の可変性に依存します。充電電流はアンペア(A)またはマイクロアンペア (µA)として表される充電流入率です。
エンドユーザー・データーは、約3µAに継続された充電電流が、時にはより高い過渡電流でも可能であることを示しました。そして産業で見られる複製する充電電流を使った実験をすることが必要です。

接地系Ｃ型バルク・バッグは108Ωの地面に対する抵抗があることが要件とされます。つまりそれは発火性のスパーク放出の危険性なしで最高 3 µAの充電電流を含むことができることを意味します。Ｄ型バルク・バッグが的確に接地されたＣ型バルク・バッグと同様に安全であるということを証明するために、同じ最大の充電電流で実験することが必要です。

最小点火エネルギー(MIE)

MIEは、ガス、蒸気または粉末の発火の原因となる要求された静電気放電におけるエネルギーの最小量です。MIEsは通常ミリジュール（mJ）で表されます。最も厳しい条件の爆発実験は、MIEとの関連が最小であるガスを混合したガスを使うことです。

メタノール蒸気は、バルク・バッグが空にされている時、存在しそうであるガスまたは溶媒の最小のMIEを持ちます。メタノールのためのMIEは、0.14mJです。他の一般的な物質のMIEについてはここをクリックしてください。

ガス組成

爆発実験のために選ばれたガスは、要件のMIEを達成するために、空気を混ぜ合わせられます。空気へのガスの比率は、テストを通して特定されたMIEを維持するために、厳しい精度が制御されなければなりません。さらに使われる空気の構成もまた制御されなければなりません。
以下に示された似たような方法で、MIEは通常のガス組成で変化します。:
フレコン – IEC 実験基準 –ガス流動率 – MIE –最小点火エネルギー – 空気/ガス Composition

ガス組成の小さな変化はMIEに劇的な増加をもたらすことができ、試験の合格を容易にします。試験の過酷さが維持される場合、ガス組成の正確な制御は必須です。

ガス流動率

爆発実験のために使われるガス・プローブは以下に示されるように、電極の前でガスの流れを指示する覆いによって囲まれた接地金属電極です。:
フレコン – IEC 実験基準 –ガス流動率 – MIE –最小点火エネルギー

ガスがプローブを出ることで、周囲の空気により希釈されます。それがガスのMIEを変えるのでその希釈を最小にすることが必要です。ガス流率が十分な場合には希釈は重要でありません。

繰り返し試験の回数

例えば、「1mJのスパークが毎回0.1mJ MIEガスに発火をするかもしないが、0.1mJスパークは100回中1回、同じガスに発火するだけかもしれません。」のように、静電気放電によるガスの点火は、見込みに基づく現象です。

爆発実験（点火実験ではありません。）の合格の信用は、統計学的に有意なガス・プローブのアプローチの数を実施することのみにより達成させることができます。さらにアプローチは、充填か空になっている間に異なる場所で、バルク・バッグのすべての側面を実験中に行うべきであります。

CROHMIQ® フレコン実験のために使用されるパラメーター

温度と湿度

(23 ± 2) °C / (20 ± 5) %RH、と

(23 ± 2) °C / (60 ± 10) %RH

充電電流

(3.0 ± 0.2) µA否定極性

MIE

(0.14 ± 0.01) mJ

可燃性ガス

エチレン

空気

(21.0 ± 0.5)% 酸素、 窒素バランス

ガス組成

(5.4 ± 0.1)% エチレン

ガス流動率

(0.21 ± 0.04) リトッル/秒

ガス組成監視

赤外線エチレンガス分析装置による一定でリアルタイムな観測

較正検査

各実験シリーズの前に:

  • ペレットの質量流量率
  • 充電電流
  • NIST基準へたどることが出来る組成と参照ガスを使って検査する分析装置

繰り返し試験の回数

各側面、上下、最低５０回 (各フレコンに付き200回以上)

実験結果

発火なし

発火なし




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TEXENE LLC は高品質で技術的な繊維の世界的供給業者であり、精密に設計された高性能の繊維製品を世界中にお届けすることに力を注いで参りました
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