Приложение В (справочное). Приготовление и проверка химических воспламенителей

Приложение В
(справочное)

Приготовление и проверка химических воспламенителей

В.1 Требования безопасности

Всему персоналу, привлеченному к работе с данными воспламенителями, следует ознакомиться с техникой безопасности, относящейся к материалам и используемому оборудованию.

В.2 Материалы

В.2.1 Гексаметилентетраамин (ГМТ), реактив с содержанием основного вещества 98%, в виде порошка, упакованный и хранящийся надлежащим образом, чтобы исключить попадание влаги.

В.2.2 Безводный метасиликат натрия, реактив с содержанием основного вещества 98%, в виде гранул, упакованный и хранящийся надлежащим образом, чтобы исключить попадание влаги.

В.2.3 Гуммиарабик (акация) в виде порошка.

В.2.4 Деионизированная вода для смешивания с сухими компонентами для формирования густой массы воспламенителя.

В.2.5 Сертифицированный воздух для дыхания, используемый при проверке воспламенителей (см. ИСО 14951-13).

В.3 Оборудование

В.3.1 Молотковая мельница для размельчения сухих компонентов воспламенителя.

В.3.2 Защитная камера с перчатками, используемая при размельчении некоторых сухих компонентов.

В.3.3 Мешки для хранения измельченных сухих компонентов.

В.3.4 Сетка с 40 ячейками (40 мкм) для просеивания измельченных сухих компонентов.

В.3.5 Вытяжной шкаф, используемый при размельчении некоторых сухих компонентов и для смешивания густой массы воспламенителя. Скорость потока воздуха в вытяжном шкафу должна быть не менее 30 м/с.

В.3.6 Противогаз с органическими фильтрующими коробками, используемый при смешивании ГМТ.

В.3.7 Бюретка вместимостью 250  для деионизированной воды и постепенного добавления ее в раствор.

В.3.8 Высокопроизводительный электрический миксер для смешивания густой массы воспламенения.

В.3.9 Шпатель для соскабливания со стенок смесительной емкости в течение приготовления густой массы воспламенителя.

В.3.10 Пластмассовые поддоны, антипригарные, размером около 76 х 380 х 15 мм, чтобы зафиксировать экструдированную густую массу воспламенителя и удерживать ее, пока она не высохнет.

В.3.11 Лента конвейера для перемещения пластмассовых поддонов с постоянной скоростью таким образом, чтобы нить густой смеси воспламенителя не была натянутой или чтобы она не стала слишком тонкой.

В.3.12 Экструдер для выдавливания густой смеси воспламенителя в пластмассовые поддоны.

В.3.13 Режущие инструменты для обрезания нити густой смеси воспламенителя до необходимой длины.

В.3.14 Штативы для сушки, для хранения пластмассовых поддонов, содержащих нити густой массы воспламенителя.

В.3.15 Эксикатор с осушителем для обеспечения соответствующей влажности во время высушивания и хранения воспламенителей.

В.3.16 Весы для взвешивания высушенных воспламенителей.

В.3.17 Рифленый пластмассовый держатель, используемый при обрезании высушенных воспламенителей, весящих больше нормы, до длины, которая обеспечивает необходимую массу.

В.3.18 Источник питания, способный обеспечить действующую силу тока 15 А, используемый при проверке воспламенителей.

В.3.19 Оголенный никель-хромовый провод 20 AWG со значением удельного сопротивления, равным 2,3 , используемый при проверке воспламенителей.

В.3.20 Линейка с делениями для измерения длины воспламенителей и высоты пламени воспламенителя при проверке.

В.3.21 Испытательная камера (или вытяжной шкаф), используемая при проверке воспламенителей.

В.3.22 Градуированный секундомер для определения времени горения при проверке воспламенителей.

В.3.23 Щетка с мягкой щетиной для очистки намотки воспламенителя между проверками отдельных воспламенителей.

В.3.24 Пластмассовый контейнер (коробка) для хранения воспламенителей.

В.3.25 Гофрированная оболочка из вспененного материала для упаковки и хранения заготовленных воспламенителей.

В.4 Измельчение компонентов смеси воспламенителя

В.4.1 Для обеспечения однородной смеси измельчают сырые материалы, используя молотковую мельницу. Для гуммиарабика измельчение не требуется.

В.4.2 Измельчают метасиликат натрия в защитной камере с перчатками следующим образом. Помещают молотковую мельницу, материал для размельчения и необходимые инструменты в защитную камеру с перчатками. Присоединяют мешок на выходе молотковой мельницы к ленте для захвата размельченного материала. Кроме того, помещают сетку с 40 ячейками внутрь молотковой мельницы. Герметизируют защитную камеру с перчатками и перед размельчением материала продувают перчаточную камеру сухим воздухом приблизительно в течение 4 ч или до влажности внутри защитной камеры с перчатками ниже 10%

В.4.3 Измельчают материал. Отсоединяют мешок от молотковой мельницы, герметизируют мешок, помещают его в другой мешок и герметизируют второй мешок.

В.4.4 Между измельчением различных материалов очищают молотковую мельницу.

В.4.5 Измельчают ГМТ в вытяжном шкафу. Скорость потока воздуха в вытяжном шкафу должна быть не менее 30 м/с, и оператор должен использовать противогаз с органической фильтрующей коробкой. Следовать той же методике, как и при размельчении метасиликата натрия, описанной в В.4.2 - В.4.4.

В.4.6 После измельчения хранить каждый материал, идентифицированный должным образом, отдельно.

В.5 Взвешивание и смешивание компонентов смеси воспламенителя

В.5.1 Для приготовления 400 г смеси необходимо следующее количество каждого из твердых компонентов:

- (280,80,2) г ГМТ;

- (105,20,2) г безводного метасиликата натрия;

- (14,00,2) г гуммиарабика.

В.5.2 Для порций другого объема смесь должна содержать (70,20,1)% ГМТ, (26,30,1)% метасиликата натрия и (3,50,1)% гуммиарабика.

В.5.3 Взвешивание и смешивание проводят в день приготовления воспламенителя (не смешивать сухие компоненты раньше дня экструдирования).

В.6 Добавление воды

В.6.1 Наливают 200  деионизированной воды при комнатной температуре в бюретку вместимостью 250 .

В.6.2 Открывают кран бюретки и наливают около 10  деионизированной воды в смесительную чашу высокопроизводительного электрического миксера.

В.6.3 Помещают сухую смесь воспламенителя в смесительную чашу. Следят, чтобы смесь воспламенителя равномерно распределилась в чаше.

В.6.4 Включают электрический миксер на низкой скорости, медленно добавляют деионизированную воду в смесь. Вначале смесь будет очень влажной. По мере того как метасиликат натрия будет впитывать воду, смесь начнет густеть и в конечном счете достигнет консистенции густой массы. Это может занять от 20 до 30 мин в зависимости от окружающих условий. В течение размешивания соскабливают массу со стенок смесительной чаши при помощи шпателя.

В.6.5 Как только достигнута необходимая консистенция густой смеси, смесь будет отставать от стенок чаши. Когда это случится, прекращают добавление воды. Слишком большое количество воды приведет к тому, что смесь будет слишком влажной для экструдирования. Обычно из бюретки в смесь добавляют от 190 до 200  деионизированной воды.

В.7. Формирование воспламенителей экструдированием

В.7.1 Экструдирование воспламенителей является операцией, которую выполняют три человека. Один человек помещает пластиковые поддоны на ленту конвейера. Другой контролирует процесс регулированием скорости ленты конвейера, регулирует скорость экструдирования и обрезает экструдированную густую смесь воспламени теля между поддонами. Третий человек убирает поддоны с ленты конвейера и помещает их в штативы для сушки.

В.7.2 Включают ленту конвейера и выполняют все необходимые настройки натяжения ленты, чтобы предотвратить любые колебания ленты. Кроме того, для смеси массой 400 г проверяют, чтобы от начала ленты стояло примерно 75 пластиковых поддонов. Для больших порций требуется больше. Выключают ленту конвейера.

В.7.3 Подсоединяют экструдер и наполняют густой смесью воспламенителя.

В.7.4 Как только начинается экструдирование, включают ленту конвейера и готовятся размещать пластмассовые поддоны на ленте конвейера по мере выхода густой смеси воспламенителя. Настраивают скорость ленты конвейера и экструдера в соответствии с требованиями операции для обеспечения того, чтобы густая смесь воспламенителя выходила прямой и невытянутой. Обрезают густую смесь между пластмассовыми поддонами так, чтобы поддоны можно было поместить отдельно в штативы для сушки.

В.7.5 После того как вся густая смесь выдавлена в поддоны и поддоны убраны в штативы для сушки, очищают все оборудование.

В.8 Отверждение, обрезание и взвешивание воспламенителей

В.8.1 После того как вся густая смесь воспламенителя выдавлена в пластиковые поддоны, воспламенители оставляют сохнуть в хорошо вентилируемом помещении (относительная влажность < 20%). После примерно 24 - 48 ч воспламенители должны быть достаточно сухими для обрезания.

В.8.2 Обрезают все нити воспламенителя в пластиковых поддонах до длины (283,2) мм. Продолжают сушить обрезанные воспламенители при условиях, описанных в В.8.1, еще в течение 24 - 48 ч до тех пор, пока они не станут сухими на ощупь.

В.8.3 Переносят воспламенители из пластмассовых поддонов в эксикатор (относительная влажность < 15%). Помещают их непосредственно на слой осушителя.

В.8.4 Продолжают сушить воспламенители в эксикаторе. После приблизительно семи дней выбирают десять воспламенителей и взвешивают их. Требуемые показатели по массе для воспламенителей - от 190 до 240 мг. Если масса восьми из десяти воспламенителей входит в заданный диапазон, то окончательная стадия сушки достигнута, и воспламенители готовы к проверке. Если больше чем два воспламенителя весят больше 240 мг, продолжают сушку.

В.8.5 Если требуется дополнительное время сушки, как описано в В.8.4, ждут приблизительно 24 - 48 ч, затем выбирают десять дополнительных воспламенителей. Если восемь из десяти воспламенителей соответствуют требованиям по массе, воспламенители готовы к проверке. Из-за различия условий в эксикаторах данный процесс может занимать две недели или больше.

В.9 Проверка воспламенителей

В.9.1 Взвешивают все воспламенители, содержащиеся в эксикаторе. Если масса воспламенителя меньше 190 мг, он имеет недовес и должен быть отбракован. Если воспламенитель весит больше чем 240 мг, он может быть обрезан на 25 мм, чтобы соответствовать требуемым показателям по массе. Если должная масса не достигнута вместе с требуемыми показателями по длине, образец должен быть отбракован. Обрезание и взвешивание воспламенителей должно производиться в сухой атмосфере (относительная влажность - менее 20%), так как воспламенители будут впитывать влагу при контакте с избыточной влажностью. Кроме того, воспламенители должны оставаться круглыми и не становиться плоскими при обрезании, для того чтобы проходить внутрь проволочной спирали воспламенителя. Для обеспечения этого, воспламенители должны быть помещены в жесткий желобчатый держатель во время обрезания.

В.9.2 Для проверки партии смеси массой 400 г случайным образом отбирают выборочную партию из 20 воспламенителей. Если сделана большая партия смеси, выборочная партия должна быть соответственно увеличена. 20 отобранных воспламенителей должны быть испытаны на высшую температуру пламени, время горения и максимальную высоту пламени. Каждый испытуемый воспламенитель должен достигать температуры пламени до (110090)°С. Пламя воспламенителя должно длиться от (255) с максимальной высотой пламени от (656,5) мм.

В.9.3 Воспламенители должны быть испытаны в проверенном воздухе для дыхания при 100 кПа. Температура должна быть измерена термопарой S-типа, изготовленной из провода диаметром 0,81 мм. Провод термопары должен находиться по центру в 25 мм над верхней частью воспламенителя. Для зажигания воспламенителя источник питания, обеспечивающий действующую силу тока 15 А, должен быть соединен с оголенным никель-хромовым проводом 20 AWG. Провод должен иметь номинальное сопротивление 2,3 и иметь достаточную длину, чтобы сделать три одинаковых витка вокруг воспламенителя. Никель-хромовая проволочная спираль должна быть заменена перед проверкой каждой партии воспламенителей. Кроме того, участок подводящего провода к никель-хромовой проволочной спирали не должен превышать 32 мм, чтобы обеспечить правильное возгорание воспламенителя.

Линейка с делениями должна быть помещена в испытательную камеру для измерения высоты пламени.

В.9.4 Перед проверкой контролируют, чтобы провода термопары не касались друг друга и чтобы термопара была правильно градуирована.

В.9.5 Для проверки воспламенителя выполняют следующие действия для каждого из 20 случайно отобранных воспламенителей:

a) помещают воспламенитель внутрь проволочной спирали;

b) наполняют испытательную камеру до 100 кПа проверенным воздухом для дыхания;

c) включают питание воспламенителя. Когда произошло воспламенение, выключают питание;

d) записывают высшую температуру пламени (с термопарой), время горения и высоту пламени. Время от момента воспламенения до момента угасания (время горения) измеряют с помощью градуированного секундомера. Высота пламени должна быть измерена от основания пламени до высшей точки;

e) позволяют испытательной камере стабилизироваться. Перед загрузкой следующего воспламенителя очищают проволочную спираль, убирая остаток после прокаливания щеткой с мягкой щетиной;

f) партия воспламенителей пригодна для использования, если не более одного воспламенителя из 20 испытанных проходит испытание по заданным критериям (см. В.9.2). После того как партия воспламенителей была испытана и проверена, рассчитывают среднюю высшую температуру пламени и среднее время горения вместе со стандартными отклонениями.

В.10 Утилизация отходов

Утилизацию любых отходов, полученных при изготовлении, обрезании или взвешивании воспламенителей, включая всю партию, которая не прошла испытания, проводят в соответствии с постановлениями об окружающей среде и опасных отходах.

В.11 Упаковка и хранение воспламенителей

В.11.1 Воспламенители упаковывают в пластиковый контейнер для хранения между слоями рифленой упаковки толщиной 3 мм из вспененного материала. Порядок размещения в контейнере для хранения:

1) рифленая упаковка с желобками вверх;

2) слой воспламенителей в желобках упаковки;

3) рифленая упаковка с желобками вниз.

Повторяют шаги с 1) по 3) до заполнения контейнера. Таким образом, между слоями воспламенителей будет два слоя рифленой упаковки, что минимизирует перемещение при транспортировании или хранении коробки. Для впитывания излишней влаги, которая может влиять на производительность воспламенителей, внутри контейнера помещают пакеты осушителей поверх воспламенителей.

В.11.2 Для предотвращения впитывания воспламенителями влаги при длительном хранении помещают воспламенители в эксикатор с осушителем, изменяющим цвет, или с индикатором влажности другого типа. Воспламенители могут храниться в течение неопределенного периода времени, при условии регулярной замены осушителя и/или при поддержании влажности в сушильном шкафу меньше 18%.