Из чего сделаны стяжки?

Когда техник по обслуживанию на заводе применил несколько стандартных нейлоновых стяжек для стабилизации группы проводов рядом с паропроводом, он предположил, что каждая стяжка в основном одинаковая. Через две недели каждая стяжка сломалась. Температуры в окружающей среде рядом с трубой составляли всего 110°C, в то время как температура, которую стандартный нейлон может выдерживать, на самом деле составляет 85 градусов; следовательно, нарушения не было. Проблема заключалась не в установке стяжки, а в выборе правильного материала. Стяжки изготавливаются из различных материалов, которые предназначены для различных типов температур, химического воздействия и нагрузок. Важно понимать эти материалы и их характеристики, чтобы знать, как выбрать подходящую стяжку, которая сможет работать долго, а также такую, которая сломается непосредственно перед первым осмотром.

Доминирующий материал: Нейлон 6/6 (Полиамид 66)

Большинство стяжек, доступных на рынке – по оценкам, более 90% по объему – изготовлены из нейлона 6/6, также известного как полиамид 66 (PA66). Нейлон 6/6 – это термопластик с такими свойствами, как высокая прочность на разрыв, хорошая жесткость с отличной способностью сопротивляться ползучести и относительно высокая рабочая температура до 85°C (185°F). Это был материал, который использовался в первой стяжке Ty-Rap, изобретенной Thomas & Betts (в настоящее время работающей в составе ABB) в 1958 году, и он по-прежнему используется как стандартный материал для большинства стяжек в любой отрасли. Нейлон 6/6 известен как гигроскопичный материал, который может поглощать влагу из воздуха, и эта влага пластизирует стяжку и придает ей небольшую гибкость, что предотвращает ее хрупкость при комнатной температуре. Нейлоновая стяжка, которая хранилась в сухих условиях в течение длительного времени, может иметь немного меньшую гибкость, чем та, которая хранилась при комнатной влажности, и это нормальная особенность вещества и не считается дефектом.

Стандартный нейлон 6/6 известен своими ограничениями. Он разрушается при воздействии солнечного света, если не обработан для защиты от ультрафиолетовых лучей. Он становится мягким при использовании при повышенных температурах, теряя свою способность выдерживать растягивающее напряжение. Он также подвергается воздействию различных сильных кислот, фенолов и специфических хлорированных растворителей. Однако в большинстве ситуаций, где температура умеренная, нет проблем с этими ограничениями.

Специальные сорта нейлона: Устойчивый к УФ, Устойчивый к теплу и Огнеупорный

Применяя определенные добавки к базовому нейлону 6/6, производители создают стяжки, подходящие для использования в условиях, которые уничтожили бы обычный нейлон. Таблица ниже дает обзор общих специальных сортов нейлона, их специфических характеристик и их применения.

Важно понимать, что черная стяжка не является автоматически УФ-стабилизированной. Черный цвет может быть получен от нестабилизирующего пигмента, который не обеспечивает защиты от УФ. Только стяжка, которая специально обозначена как “УФ-стойкая” или “устойчивая к погодным условиям” на упаковке, должна использоваться на улице. Аналогично, стяжка, которая обозначена как “высокой прочности”, не является автоматически термостабилизированной. Класс материала должен быть подтвержден в техническом паспорте производителя. Для более глубокого понимания того, как работает УФ-деградация и как идентифицировать действительно УФ-стойкую стяжку, наша статья о том, почему УФ-защищенные стяжки важны на улице охватывает химию и стандарты испытаний. Для приложений, где тепло является основной проблемой, наша статья о том, являются ли стяжки термостойкими объясняет температурные рейтинги для каждого класса материала в деталях.

За пределами нейлона: Передовые полимеры и металлы

Когда окружающая среда превышает пределы даже самых современных сортов нейлона — температуры выше 125°C, агрессивные химикаты или ионизирующее излучение — материал стяжки должен измениться полностью. Таблица ниже описывает три самых важных нейлоновых материала, используемых для стяжек, их ключевые свойства и типичные применения.

Важно отметить, что распространенное заблуждение заключается в том, что многие обычные стяжки, производимые известными брендами или B2B-поставщиками, такими как igoto, изготовлены из ПНД. На самом деле большинство стяжек сделаны из нейлона 6/6. Фактически, ПНД — это другой полимер, что означает другую минимальную температуру плавления, а также различную прочность на разрыв и химическую стойкость. Хотя стяжки из ПНД действительно существуют, они являются нишевыми продуктами, а не стандартными продуктами в области стяжек. Путаница по вопросу “из чего сделаны стяжки” возникает из-за смешения двух материалов. Факт в том, что нейлон (полиамид) и полиэтилен различны, следовательно, их нельзя смешивать в стяжках. Аналогично, традиционные нейлоновые стяжки не содержат ПФАС. ПФАС означает перфторированные и полифторированные алкильные вещества, которые представляют собой группу химикатов, используемых в покрытиях, которые являются антипригарными, водоотталкивающими и стойкими к пятнам. Тем не менее, они не присутствуют в самом нейлоне 6/6, ни в стабилизаторах УФ-излучения на основе углерода или в замедлителях горения и тепла, которые используются для стяжек. Таким образом, обычные нейлоновые стяжки не содержат ПФАС.

Как выбрать правильный материал для вашего применения

Метод выбора правильного материала для стяжек кабелей заключается в сопоставлении характеристик окружающей среды (температура, солнечный свет, влажность и напряжение) с качествами выбранного материала. Этот метод прост и основан на самых экстремальных условиях, которым должна выдерживать стяжка.

• Внутренние, прохладные, сухие, без солнечного света. Неподвержденный тип нейлона 6/6 является экономичным вариантом, так как он выдержит годы даже в контролируемой среде.
• На улице, под прямыми солнечными лучами, общая электрическая и промышленная среда. Стандартом является черный нейлон 6/6, который был стабилизирован с помощью УФ. Устойчивость на улице обеспечивается стабилизатором на основе углеродного черного; кроме того, стяжка является гораздо более дешевым вариантом по сравнению с нержавеющей сталью в большинстве наружных применений.
• Высокая температура (85–125°C), внутри помещений или в закрытых помещениях. Начальный процесс улучшения основан на термостабилизированном нейлоне 6/6, который имеет температурный рейтинг 125 градусов Цельсия. Более того, ETFE или нержавеющая сталь необходимы для длительного воздействия температур выше 125 градусов Цельсия, так как ни один тип нейлона не может выдерживать температуры выше примерно 150 градусов Цельсия.
• Установка, критичная для пожарной безопасности. Нейлон, устойчивый к огню (UL 94 V-0) или нержавеющая сталь. Нержавеющая сталь имеет преимущество в том, что она не воспламеняется.
• Экстремальная среда — оффшор, химический завод, ядерный, десятилетняя жизнь на улице. Для жесткого морского и химического использования используйте нержавеющую сталь 316, в то время как для общего использования рекомендуется нержавеющая сталь 304 или ETFE. Хотя ни один из них технически не является настоящим пластиком, они являются подходящими материалами, где полимеры терпят неудачу в экстремальных условиях окружающей среды. Для полного сравнения нейлона и нержавеющей стали по всем параметрам производительности, ознакомьтесь с нашим руководством по стяжек из нержавеющей стали против нейлоновых стяжек подробно рассматривает компромиссы.

Всегда проверяйте спецификацию материала на этикетках или в техническом паспорте производителя. Продукт с четко указанным материалом как “Нейлон 6/6”, “Утвержденный UL Нейлон”, “ETFE”, “Нержавеющая сталь 316” и соответствующей сертификацией (Утверждение UL, Отчеты о тестировании на погоду, Отчеты о тестировании материалов) — это продукт, на который можно положиться для выполнения обещанных спецификаций. Продукт, продаваемый без какой-либо идентификации, без технического паспорта или без сертификации, несет неизвестный риск, связанный с его нераскрытым материалом.

Краткая история: что было до стяжек

До 1950-х годов, когда были изобретены нейлоновые стяжки, процесс связывания проводов и кабелей был трудоемким и требовал много ручного труда. До этого электрики вручную связывали провода или кабели с помощью восковых шнуров, которые представляют собой плетеные шнуры из хлопка или нейлона, покрытые воском. Этот метод, называемый связыванием кабелей или “плетением”, до сих пор используется в военных и аэрокосмических приложениях, где металлические или синтетические стяжки могут привести к острым краям или добавить вес, что вызывает помехи в высокочастотной проводке. Электрики также использовали резинки, клейкую ленту и металлические проволочные стяжки — предшественники современных стяжек из нержавеющей стали.
Самозатягивающаяся нейлоновая стяжка была изобретена компанией Thomas & Betts в 1958 году и произвела революцию в отрасли. Эта новая форма крепления не только дешева, проста и может быть выполнена одной рукой; на ее применение требуется очень мало времени. Материал, использованный для изготовления шнура, был нейлоном 6/6 специально потому, что он прочный и термостойкий и может быть изготовлен очень быстро с помощью инъекционных форм.

Часто задаваемые вопросы

Сделаны ли стяжки из HDPE?

На самом деле, почти все стяжки сделаны из нейлона 6/6 (также называемого полиамидом 66), а не из HDPE. HDPE (полиэтилен высокой плотности) — это другой полимер, который имеет более низкую температуру плавления и более низкую прочность на разрыв. Существуют стяжки из HDPE, но они не распространены. Постоянным материалом, используемым всеми крупными производителями стяжек, является нейлон 6/6.

Из чего сделаны стяжки Harbor Freight?

Стяжки Harbor Freight, подобно многим стяжкам эконом-класса, изготовлены из нейлона 6/6. Хотя нейлон 6/6 — это тот же основной полимер, который используют премиум-бренды, уровень контроля качества, размерная согласованность и точность заявленной прочности на разрыв могут отличаться. Бюджетная стяжка обычно будет достаточной, если используется для не критического внутреннего применения на короткий срок. Но для стяжки, используемой в приложении, где важна безопасность, лучшим выбором будет стяжка от хорошего бренда, чьи характеристики были сертифицированы.

Содержат ли стяжки PFAS?

Нет, обычные нейлоновые стяжки не содержат соединений PFAS. Химические вещества PFAS в основном используются в антипригарных, водоотталкивающих и стойких к пятнам покрытиях. Они не входят в состав нейлона 6/6; супер черных УФ-стабилизаторов; или добавок, устойчивых к теплу и огню, используемых при производстве стяжек. Обычная нейлоновая стяжка (будь то натуральная или черная, или УФ- или термостабилизированная) не содержит PFAS. Стяжки из ETFE основаны на фторполимерах. Даже если ETFE является фторированным полимером, он не классифицируется как PFAS.

Что использовали до появления стяжек?

До создания нейлонового стяжки, которое произошло в 1958 году, электрики использовали восковую шнуровку, резинки, клейкую ленту и металлическую проволоку для организации кабелей и проводников. Метод шнуровки кабелей с использованием воскового шнура продолжает применяться в аэрокосмической и военной сферах, где вес, острые края или электрические свойства нейлоновой или металлической стяжки не могут быть приняты.

Ссылки

• Panduit — Спецификации материалов и технические данные для стяжек. Производитель нейлоновых, УФ-стабилизированных, термостабилизированных, огнестойких, ETFE и нержавеющих стяжек с опубликованными техническими паспортами материалов.
• HellermannTyton — Руководство по свойствам материалов стяжек и их выбору. Глобальный производитель, предоставляющий подробные данные о производительности материалов для каждой стяжки, включая нейлон, полипропилен, ETFE и нержавеющую сталь.
• ABB (Thomas & Betts) — История стяжки Ty‑Rap. Информация о изобретении нейлоновой стяжки в 1958 году и выборе материалов, который установил нейлон 6/6 в качестве отраслевого стандарта.
• Американский химический совет — Отделение пластиков. Информация о свойствах, добавках и экологической производительности нейлона и других инженерных пластиков.

Из чего сделаны стяжки? Ответ, для подавляющего большинства стяжек на рынке, — это нейлон 6/6 — прочный, универсальный инженерный пластик, который можно модифицировать с помощью УФ-стабилизаторов, термостабилизаторов и огнезащитных добавок, чтобы соответствовать требованиям почти любой среды. Для условий, превышающих пределы нейлона, ETFE и нержавеющая сталь предоставляют решение, по более высокой цене, но с соответствующей высокой производительностью. Правильный материал — это тот, который соответствует температуре, солнечному свету, химическим веществам и нагрузке, с которыми стяжка столкнется на протяжении всего срока службы. Правильный выбор в момент установки — это самый простой, дешевый и эффективный способ гарантировать, что стяжка удержится — столько, сколько нужно. igoto поставляет стяжки из каждого стандартного материала, от натурального нейлона до УФ-стабилизированных, термостабилизированных, огнестойких и нержавеющих стяжек, потому что правильный материал является основой надежного крепления.