Halogen free что это в ноутбуке

Обновлено: 15.01.2025

В соответствие с ростом запросов и наметившейся тенденции в сфере безопасности здоровья и окружающей среды заводом ЭКОПЛАСТ (Россия) разработана новая рецептура " безгалогенового" материала для производства гофрированных труб различных типов и размеров. Принципиально новые "halogen free" гофротрубы не выделяют вредных для здоровья соединений углерода при длительном воздействии пламени, и более того являются самозатухающими. Повышенный рост инетереса к галогенонесодержащим материалам обоснован качеством строительства и заботой о здоровье.

Для чего нужны материалы не содержащие галогенов?

При выборе материалов и оценки проекта на передний план все больше выдвигаются 3 круга вопросов:
1. Поведение при пожаре
2. Окружающая среда
3. Ликвидация отходов

Темой №1 при высотном и подземном строительстве, при строительстве отелей, театров, больниц и офисов, а также электростанций, метро и аэропортов, при строительстве квартир и частных домов, является поведение при пожаре применяющихся там материалов.

Ущерб вследствие пожара

Сам по себе пожар стал почти второстепенной проблемой. Статистические данные убедительно показывают, что немногие люди пострадали от жара или пламени. Большинство травм или случаев со смертельным исходом происходят вследствие вдыхания едких и токсичных дымовых газов.

Откуда берутся едкие дымовые газы?

Используемые в настоящее время пластмассовые трубы для электропроводки тяжело воспламеняются, благодаря галогенам (например, хлору). Хотя эти трубы и тяжело воспламеняются, однако в случае пожара происходит выделение корродирующих газов (например, соляная кислота), которые быстро распространяются в помещении и могут вызывать тяжело устранимые последствия пожара.

Используемые нами формулы пластиковых соединений на основе PP (Полипропилена) для изготовления безгалогеновых систем прокладки электропроводки в гофрированных и гладкостенных жестких трубах не содержат хлора и его соединений и тяжелых металлов и поэтому обладают следующими преимуществами по сравнению с общепринятыми системами:
- не образуют корродирующих и кислотосодержащих газов в случае пожара, поэтому не повреждаются электрические приборы, машины, приборы и сооружения
- существенно меньшая токсичность и отсутствие едких дымовых газов, представляющих собой угрозу для людей и животных
- уменьшение плотности дыма и тем самым улучшение видимости в запасных выходах при проведении спасательных операций
- отсутствие проблем для окружающей среды и ликвидацией отходов, так как не содержащие галогенов материалы могут подвергаться неоднократной переработке
- не представляют опасности при сжигании на мусороперерабатывающих заводах

Химическая устойчивость:

Трубы (гофры и гладкие трубы) ЭКОПЛАСТ (PPHF) обладают хорошей химической устойчивостью, однако некоторые вещества могут оказывать разрушающее воздействие на отдельные типы труб, в то время как другие типы труб нечувствительны к ним. Поэтому при выборе трубы необходимо правильно сформулировать предъявляемые к среде требования.

Устойчивость к температурным воздействиям.

Устойчивость к температурным воздействиям значительно превышает устойчивость известных до сих пор пластмассовых труб для прокладки электропроводки (кондиционеры, освещение и т.д.)

Области применения.

Использовать трубы ЭКОПЛАСТ с низким содержанием галогенов рекомендуется там, где на переднем плане находятся безопасность и защита людей и установок, а также требуется применение особых мер безопасности из-за:
- большого количества рабочих
- высокой концентрации материальных ценностей
- требующихся больших расходов из-за простоя производства
- высокотехнологичных промышленных установок
- электростанций и нефтеперерабатывающих заводов
- сооружений и устройств железных дорог (метро), подземных переходов и аэропортов
- подъемников и аварийных агрегатов
- больниц, школ, отелей, универмагов, музеев и театров
- вычислительных центров, телефонных и передающих установок
- центров для проведения конференций
- автомобилей, локомотивов, вагонов
- кораблей и самолетов

Стоимость. Безусловно, данное решение обходится несколько выше традиционных систем гофрированных и гладких труб, при этом следует оценивать и возможные затраты, отнесенные на безопасность и возможные последствия форс-мажорных ситуаций. В большинстве стран Евросоюза подобные решения занимают уже доминирующую роль в системах электропроводки. В России и странах СНГ спрос на экологичность и безопасность систем гофротруб пока не высок, однако, поставив себя на место инвестора или предпринимателя, заботящегося о безопасности коллектива или социального объекта, можно утверждать, что данные системные решения позволяют сэкономить при последующей эксплуатации.

Ниже мы приводим некоторые понятия для потребителей, связанных с вопросами безопасности при организации проектов прокладки систем кабелей и проводов в гофрированных и гладких трубах ЭКОПЛАСТ.

Галогены (устар. галойды, англ. Halogen) - химические элементы: F, Cl, Br, I, At (фтор, хлор, бром, йод и астат), составляющие VII группу периодической системы Менделеева. Название "Halogen" - от греческого hals - соль и -genes- рождающий, т.е. при соединении с металлом образуют соли. Молекулы галогенов - двухатомны (F₂, Cl₂ и т.д.). Если речь идет о галогенопроизводных углеводородов - то, это углеводороды, в молекулах которых один или несколько атомов водорода (Н) замещены на атомы галогена. Примером может являться сырье в промышленном органическом синтезе, растворители, хладоны и т.п.

Поливинилхлорид (- СН₂СНCl-)n - синтетический полимер, продукт полимеризации винилхлорида; твердое вещество белого цвета. Отличается хорошими механическими и электроизоляционными свойствами, сравнительно устойчивой термо- и светостойкостью.

Полипропилен (-СН₂СН(СН₃)-)n - синтетический полимер, продукт полимеризации пропилена ((CH₃CH=CH₂ - бесцветный газ, t кип.= - 47,7С°. Получают пиролизом нефтепродуктов и дегидрогенезацией пропана. Является источником для синтеза глицерина, полипропилена, др.; пропан - CH₃CH₂CH₃ - бесцветный газ. Содержится в природных нефтяных газах, образуется при крекинге нефтепродуктов. Применяется, например, для получения пропилена, нитрометана. В смеси с бутаном используется как бытовой газ)

Полиолефины (-CH₂C(R'R")-)n - синтетические полимеры, продукты полимеризации олефинов (R',R" - H, CH₃, C₂H₅ или другие органические радикалы). Наиболее распространенные полиолефины - полиэтилен и полипропилен (PE (HDPE,LDPE)и PP).

По масштабам производства и области применения занимают 1-ое место среди всех синтетических полимеров.

Полиэтилен (- CH₂CH₂-)n - синтетический полимер, продукт полимеризации этилена, твердое вещество белого цвета. Прочен, эластичен, хороший диэлектрик, устойчив к многим химическим реагентам и радиоактивным излучениям. Применяется в производстве пленок, труб, емкостей, технических волокон, для изоляции кабелей и др.

Полимеры - (от Поли… и греч. Meros -доля, часть) - вещества, молекулы которых состоят из большого числа повторяющихся звеньев. По происхождению Полимеры делятся на природные или биполярные ( например, белки нуклеиновые кислоты) и синтетические (например, полиэтилен, полиамиды),получаемые методами полимеризации и поликонденсации. Полимеры - основа пластмасс, химических волокон, ионитов, клеев и т.д. Из биополимеров, к примеру, построены клетки всех живых организмов. Сам термин ПОЛМЕРЫ - введен Й.Я. Берцелиусом в 1833г.

Полимеризация - метод синтеза полимеров, при котором взаимодействие мономеров и (или) олигомеров не сопровождается обычно выделением побочных низкомолекулярных соединений. Используется в промышленности для получения полиолефинов, полистирола, полиакрилатов и др.

Поликонденсация - ( от Поли… и позднелатинского Condensatio - сгущение), метод синтеза полимеров, при котором взаимодействие мономеров и (или) олигомеров сопровождается обычно выделением побочных низкомолекулярных соединений, например воды, спирта. Используется в промышленности для получения полиамидов, синтетических смол, кремний органических полимеров. Поликонденсация и подобные ей процессы лежат в основе биосинтеза белков и нуклеиновых кислот.

Полиамиды (nylon - нейлон - торговое название)- синтетические полимеры, содержащие в молекуле имидную группу; образуются при поликонденсации тетракарбонатовых кислот или их производных с диамином (А - остаток молекулы кислоты); твердые вещества белого и желтого цвета. Наиболее значимый из полиамидов - полипиромеллитимид - термо и радиационностойкий материал с хорошими электроизоляционными свойствами. Из него получают пластмассы, пленки, лаки, клеи, используемые главным образом в авиации и космической технике.

Олефины - (или Алкены) - ненасыщенные ацикличные углеводороды, содержащие в молекуле одну двойную связь С=С. Первый член ряда Олефинов - этилен -СН₂=СН₂, поэтому Олефины часто называют этиленовыми углеводородами. Содержатся в продуктах переработки нефти и природного газа. Широко применяются путем полимеризации для синтеза полимеров.

Пиролиз - (от греч. Pyr - огонь и Лиз…) - разложение химических соединений при нагревании. Например, разложение нефти и ее фракций при нагревании свыше 650С°-700С°. Применяется в основном для получения непредельных и ароматических (органические соединения, молекулы которых содержат циклы (т.н. бензольные ядра) из 6 атомов углерода, участвующих в объединенной системе сопряженных связей. Ароматические - т.к. первые открытые представители обладали приятным запахом; основные источники - продукты нефтепереработки) углеводородов.

Антипирены - (от анти… и греч Pyr - огонь) - вещества, к примеру фосфат аммония, бура, соединения сурьмы твердые хлорирующие углеводороды, понижающие горючесть древесины, пластмассы и другой органики. Могут применятся в виде добавок или пропиток.

Halogen-free и halide-free паяльные пасты и флюсы

Галогены играют важную роль как активаторы в паяльных пастах и флюсах, так как они имеют большое влияние на смачивающие свойства припоя и паяльной пасты. В связи с этим возникают вопросы: что же означает полный отказ от галогенов для паяльных паст и флюсов и как это повлияет на процесс пайки и последующий процесс отмывки?

В связи с активным внедрением технологии ROHS во всём мире галогены, содержащиеся в паяльных пастах, особенно бромиды и хлориды, стали рассматриваться как опасные для здоровья и окружающей среды. Поэтому многие компании, в частности крупные производители электроники, видоизменили свои продукты, чтобы вывести на рынок более экологически чистую halogen-free продукцию.

Что же означает термин halogen-free?

С точки зрения химика halogen-free означает, что никаких соединений фтора, хлора, брома и йода в продуктах быть не может. В электронной промышленности хлор и бром главным образом используются в виде активаторов для флюсов и органических антипиренов. В стандартах JPCA-ES-01-2003, IEC 614249-2-21 и IPC 4101B определен предел содержания галогенов в сборках в 900 миллионных долей (ppm) для каждого из галогенов — хлора и брома. Последние два стандарта (IEC и IPC) предусматривают предел общего содержания галогенов (хлора и брома вместе) <1500 миллионных долей (ppm).

JPCA-ES-01-2003	IEC 614249-2-21	IPC 4101B	J-STD 004
Область применения	Сборки	Сборки	Сборки	Флюс
Обозначение	halogen-free	halogen-free	halogen-free	halide-free
Предельное содержание	2%) / H1	ROH1
Синтетическая смола (RE)	Низкий (0%) / L0	REL0
	Низкий ( 2%) / H1	REH1

Halogen-free (не содержащий галогенов) = halide-free (не содержащий галогенидов)?

В этом контексте важно отметить, что понятие halogen-free (не содержащий галогенов) не является синонимом термину halide-free (не содержащий галогенидов). Флюс, который классифицируется как L0 по J-STD 004, содержит меньше чем 0,05% ионных галогенсодержащих соединений (= галогенидов). Тем не менее, этот флюс может содержать соединения галогенов. Например, органические кислоты, являющиеся активаторами, могут содержать хлор или бром. Следовательно, они не обязательно являются не содержащими галоген в соответствии с IEC 614249-2-21.

Согласно J-STD 004 метод, используемый для определения типа флюса, — ионная хроматография. Однако этот тестовый метод позволяет определять только галогениды, а не органические соединения галогенов. Галогениды — это ионы, которые имеют заряд, в растворах существуют отдельно от остальной молекулы и проявляют собственную химическую активность, а галогены как заместители в органических соединениях прочно связаны с молекулой-основой и в химические реакции самостоятельно, как правило, не вступают. То есть с точки зрения коррозионной активности они значения не имеют. Их регламентируют только из экологических соображений.

Таким образом, для проверки наличия галогенов в соответствии с IEC 614249-2-21 с помощью ионной хроматографии необходимо провести предварительную пробоподготовку, руководствуясь EN 14582. При этом органические соединения галогенов восстанавливаются в галогениды, которые после этого могут быть определены хроматографически.

Halogen-free — влияние на процесс сборки

Использование halogen-free флюсов и паяльных паст сильно влияет на производство сборок. Галогены в паяльных пастах способствуют раскислению контактных площадок и припоя, улучшают смачивающие свойства и характеристики процесса оплавления. Как правило, галогены положительно влияют на время жизни пасты на трафарете, термическую стабильность, технологическое окно процесса и срок годности изделия.

Halogen-free, безотмывочные паяльные пасты потенциально могут вызвать проблемы в процессе смачивания и оплавления припоя, особенно в случаях, требующих длительного профиля пайки, и преимущественно на небольших компонентах, таких как 0201. Чем меньше размер контактной площадки, тем больше она подвержена окислению. Это соотношение основано на общем содержании флюса. На маленькие площадки попадают совсем ничтожные количества флюса, и если в каком-то месте он не очень эффективно отработает, то на маленькой площадке это будет значительная часть общей площади контакта. Следовательно, для раскисления маленьких контактных площадок необходимы сравнительно большие количества флюсов или активаторов. Таким образом, существует опасность недостаточного смачивания паяных соединений при использовании halogen-free паяльных паст. Более того, исключение галогенов как активаторов из состава флюса может способствовать появлению дефекта «голова на подушке» из-за недостаточного оплавления припоя.

Производители паяльных паст обычно используют смесь различных органических кислот в качестве активаторов для компенсации недостатка галогенов. Проблемой в этом случае является то, что пока еще неизвестно, как эти активаторы влияют на последующие процессы, например отмывку сборок. Следовательно, в первую очередь необходимо изучить возможность удаления флюса, остающегося после оплавления популярных halogen-free паяльных паст.

Заключение

Согласно европейским законам, таким как REACH, идея развития «зеленого» производства находит все больше последователей. В таком случае переход с паяльных паст к halogen-free продуктам играет важную роль. Проведенное исследование показало, что когда используются подходящие отмывочные жидкости, переход к halogen-free паяльным пастам не представляет проблемы, даже если имеющийся отмывочный процесс и требуемая чистота поверхности остаются такими же. Однако до начала применения новые паяльные пасты необходимо тестировать на совместимость флюсов, содержащихся в пастах, с отмывочной жидкостью и, если потребуется, провести незначительную корректировку параметров процесса.

О монтаже печатных плат, стандарте IPC 7711/21 и примерах его использования:

Кабели, покрытые оболочкой из ПВХ, наиболее просты в использовании и их часто относят к кабелям общего назначения. Такие типы кабелей предназначены для инсталляции в местах, где нет особых требований пожарной безопасности. Примером может служить подключение системного блока и монитора дома и в офисе. При горении провода, покрытые ПВХ, могут выделять хлороводород. Хлор служит акцептором свободных радикалов и повышает пожаростойкость материала. Несмотря на то, что газы хлороводорода по своему происхождению также могут представлять опасность для здоровья, хлороводород распадается на поверхностях, особенно в пространствах, где достаточно холодный воздух

Plenum (CMP) Rated Cable

Кабели пленум (plenum) предназначены для прокладки в воздуховодных каналах, называемых часто пленумами или пленум-полостями, где возможен приток воздуха, в объеме, способствующем поддержанию и распространению пламени вдоль трассы. В связи с этим пленум-кабели должны обладать сопротивляемостью горению. Кабели этого класса выделяют при горении меньше дыма и токсичных газов, чем традиционные кабели в ПВХ оболочке. Требование к содержанию токсичных элементов в продуктах горения относится к особо жестким нормативам пожарной безопасности. Кабели Plenum должны соответствовать указанным нормативам и удовлетворять стандартам NFPA-262 и UL-910.

Low Smoke Zero Halogen (LSZH, LS0H) Rated Cable

Кабели с LSZH-оболочкой предназначены для использования там, где необходимы как молодымные и низкокорродирующие газы. Используются на борту судна и центрах компьютерных коммуникаций, где токсичный и кислотный дым и газ могут причинить вред людям и оборудованию. Например, галоген содержит фтор, хлор, бром и йод. При сгорании эти материалы выделяют кислотный дым, который может нанести ущерб людям и компьютерному оборудованию. Малодымность означает, что кабель не должен выделять чёрной сажи и дыма подобно ПВХ-кабелям. Такие кабели будут самогаситься, но они не удовлетворяют UL-910 или UL-1666 для кабелей Пленум или кабелей, допускающих прокладку в вертикальных стояках.

Riser (CMR) Rated Cable

Соответствуют UL-1666. Предназначены для использования в вертикальных лотках таких как кабельные трассы между этажами по стоякам или в шахтах лифта. Эти пространства не могут быть использованы для окружающего воздуха. Эти кабели должны самогаситься и также препятствовать распространению пламени вверх по кабелю.

General Purpose (CM, CMG, CMx) Cable (кабель основного применения)

Будет гореть и частично самогаситься. Не для использования под фальшполом и plenum-полостях. Часто такие кабели используются для рабочих станций и патч-кордов. Соответствует UL-1581.

Limited Use Cable (кабель ограниченного применения)

Этот кабель имеет определенные ограничения на открытую прокладку, например, допускает ся его использование только в жилых зданиях, разрешается его прокладка только в трубах из несгораемого материала, или лимитируется его максимальный диаметр и т.д.

Fire retardant polyvinylchloride (FR-PVC) (негорючий поливинилхлорид)

Оболочка из негорючего поливинилхлорида (FR-PVC) обладает лучшими огнестойкими качествами, чем оболочка из обычного ПВХ. Она имеет значительные преимущества в более низком выделении кислоты и образовании дыма. Выделение хлора оболочками из огнестойкого ПВХ значительно больше (5%), чем у обычного ПВХ. Негорючий ПВХ имеет хорошие изоляционные характеристики при температуре ниже 100 °С.

Halogen Free Flame Retardant (HFFR) cables (безгалогенные огнестойкие кабели)

Безгалогенные огнестойкие кабели помогают предотвратить возгорание кабеля с момента возникновения, и даже если кабель загорелся, производят значительно меньше сопутствующего дыма. Поэтому они особенно важны для защиты жизни людей и животных. Для HFFR-кабелей главным преимуществом остаются механические и электрические качества и наилучшая плавкая технологичность. Это также может быть достигнуто оптимальной адгезией наполнителей и полимеров или посредством сшивания полиэтиленов. Преимущества безгалогенного огнестойкого компаунда: повышенный уровень нагрузки, высокая огнестойкость, очень низкое поглощение воды полимером, значительно лучшие электрические свойства, повышенная пропускная способность кабельной продукции, улучшенные механические свойства.

PE (полиэтилен)

Полиэтилен поликристаллический термостатический материал и один из наиболее широко используемых пластиков. Как правило, ему присущи пластичность, гибкость и низкая прочность. Различают две основных разновидности полиэтилена: полиэтилен низкой плотности (LPDE – low density polyethylene) и полиэтилен высокой плотности (HDPE – high density polyethylene).

High density polyethylene (HDPE) (полиэтилен высокой плотности)

ПЭВП (HDPE) – более прочный вариант полиэтилена. Он твёрже, прочнее и немного тяжелее полиэтилена низкой плотности, но менее эластичный. Использование УФ-стабилизаторов (технического углерода) улучшает стойкость против атмосферных воздействий, но окрашивает полиэтилен в черный цвет. ПЭВП также менее прозрачный и более стойкий к высоким температурам (120°C на короткий период, 110°C в постоянном режиме). Полиэтилен высокой прочности обладает многими преимуществами: химически- и коррозионностойкий, лёгкий, плохо впитывает влагу, неокрашивающийся (не оставляющий пятен), нетоксичен, высокая прочность на разрыв.

Безгалогенный кабель типа витая пара пришел в Россию из Европы и маркировался как LSZH, где LS – Low Smoke (низкое дымо- и газовыделение), а HF – Halogen Free (не содержит галогенов). Некоторые производители пишут на своем кабеле LSOH или LS0H, но сути это не меняет.

В России LAN кабели регулируются ГОСТ Р 54429-2011 «Кабели связи симметричные для цифровых систем передачи». В этом документе написано, что марки кабелей без галогенов должны содержать запись ZH (Zero Halogen). Однако никто не отменял ГОСТ 31565-2012 «Кабельные изделия. Требования пожарной безопасности», а в нем прописано, что малодымные кабели, не распространяющие горение при групповой прокладке по категории А и не содержащие галогенов, должны в обязательном порядке иметь обозначение нг(А)-HF. Из-за наличия этих двух документов на безгалогенном кабеле Паритета указывается ZH нг(А)-HF, что по своей сути равноценно и LSZH, и LSOH. (Также обосновывается написание индекса PVCLS нг(А)-LSLTx, который применяется для низкотоксичных кабелей, оболочка которых выполнена из ПВХ пластиката с низким дымо- и газовыделением и низкой токсичностью продуктов горения.)

Так как в кабеле отсутствуют галогены, некоторые производители порой пишут на кабеле NC (non-сorrosive), эта же характеристика применима и к кабелю с индексом ZH нг(А)-HF. Иными словами, при горении и тлении кабеля ZHнг(А)-HF не выделяется коррозионно активных веществ, которые могут вывести из строя микропроцессорную технику.

Также в некоторых случаях производители LAN кабелей пишут на оболочке буквы FR, что чаще всего для подобных изделий расшифровывается как «Flame Rretardant» (не распространяющий горение, дословно «замедляющий горение»). По ГОСТ 31565-2012 это соответствует индексу «нг(А)». Не стоит путать это значение с «Fire Resistant», что означает «огнестойкий». Последние в основном применяются для цифровых охранно-пожарных систем (ОПС) и систем оповещения и управления эвакуацией (СОУЭ). Паритет - один из немногих заводов, который способен производить подобные огнестойкие кабели ParLan F/UTP Cat5e FR в различных исполнениях.

Читайте также: