Устойчивы ли белые стяжки к УФ-излучению?

Установщик солнечных панелей в Квинсленде думал, что партия DC-кабелей, закрепленных на алюминиевом креплении с помощью белых стяжек останется целой, как и те, которые он использовал ранее — они выглядели одинаково, ощущались похоже и имели ту же прочность на разрыв 50 фунтов, указанную на упаковке. Однако, через 18 месяцев все белые стяжки стали хрупкими и трескались при малейшем прикосновении, в то время как черные стяжки, установленные в тот же день на том же устройстве, остались целыми. Этот инцидент отражает то, что установщик усвоил жесткий урок, который инженеры-материаловеды знают много лет: стандартные белые стяжки не устойчивы к УФ-излучению. Дело в том, что цвет стяжки — это не просто деталь дизайна; поскольку это единственный надежный визуальный индикатор устойчивости стяжек к УФ-излучению на улице. Понимание того, как и почему белые стяжки выходят из строя на улице, какие цвета обеспечивают реальную защиту от УФ-излучения и какие альтернативы существуют для белых и светлых стяжек — ключ к пониманию, продержится ли крепление до предстоящей проверки или сразу же выйдет из строя.

Резюме: Обычные белые нейлоновые стяжки, которые также называют ‘натуральными’ стяжками, не содержат УФ-стабилизаторов. Натуральный цвет нейлона 6/6 — полупрозрачный белый, а белая пигментированная стяжка просто означает, что натуральный нейлон добавлен с белым пигментом для придания белого цвета — ни натуральная, ни пигментированная версия не являются устойчивыми к УФ-излучению. Если оставить на улице под солнечными лучами, белая стяжка из нейлона начнет терять прочность на разрыв через несколько недель и быстро сломается примерно через 6–18 месяцев в зависимости от погодных условий. Единственный цвет нейлоновой стяжки, который устойчив к УФ-лучам, — это черный, который известен как цвет, устойчивый к УФ-излучению или погодным условиям благодаря содержанию черного углерода.

Химия УФ-деградации: Почему белый нейлон умирает на солнце

Чтобы понять, почему белые застежки не выдерживают outdoor, важно выяснить, как ультрафиолетовый свет влияет на нейлон. В научном смысле нейлон 6/6, или полиамид 66, является полимером или длинной цепью повторяющихся единиц. Когда ультрафиолетовый свет попадает на полимерную цепь (особенно в спектре UV−B и UV−A), энергия разрывает химические связи, которые удерживают цепь вместе. Этот процесс называется фотоокислением; он приводит к укорочению полимерной цепи. Укороченные цепи приводят к потере гибкости материала и микротрещинам на поверхности. Вода проникает в трещины, а изменения температуры (ежедневное расширение и сжатие застежки на солнечной поверхности) вызывают дальнейшее открытие трещин в материале. Проблема в том, что в какой-то момент застежка потеряет свою прочность на разрыв и сломается. Этот процесс деградации будет происходить для любого нейлонового материала, который не получает защиты от ультрафиолетовых лучей, независимо от цвета. Разница между застежкой, которая работает в течение многих лет на улице, и той, которая выходит из строя в течение нескольких месяцев, заключается в том, что первая застежка использует УФ-стабилизатор, химическое вещество, которое либо поглощает энергию от УФ-лучей до того, как они разрушат полимерную цепь, либо поглощает свободные радикалы, созданные УФ. Лучший и самый дешевый УФ-стабилизатор — это черный углерод — мелкий порошок, который смешивается с нейлоновым смолой перед производством застежки. Американский химический совет предоставляет обширную техническую литературу о механизмах УФ-деградации и роли стабилизаторов в продлении срока службы инженерных пластиков на улице, и данные последовательны: черный углерод является эталонным стандартом для УФ-защиты в полиамидах.

Белая нейлоновая застежка лишена черного углерода. Если это натуральная застежка, она выглядит как непрозрачный оттенок белого нейлона 6/6. Белая окраска может быть получена в некоторых натурально пигментированных застежках, изготовленных с использованием белого пигмента, который используется в производстве застежек. У белой застежки нет значительной УФ-защиты. Белая нейлоновая застежка может даже ухудшаться быстрее, чем ее натуральный аналог. Причина в том, что, хотя пигмент в белой застежке отвечает за отражение света, его влияние не затрагивает УФ-лучи. Ясно, что белая нейлоновая застежка, оставленная на улице под прямыми солнечными лучами, потеряет значительную часть своей прочности за 6-18 месяцев. Для более глубокого погружения в химию УФ-стабилизации и стандарты испытаний, которые это подтверждают, наш гид по том, почему УФ-защищенные стяжки важны на улице охватывает науку и ускоренные испытания на воздействие погоды, которые каждый уважаемый производитель использует для проверки своих продуктов, предназначенных для использования на улице.

Какой цвет застежек устойчив к УФ? Простой ответ и нюансы

Ответ на запрос: “Какого цвета стяжки можно использовать на улице?” - это просто черный. Любая черная нейлоновая стяжка, на которой указано “Устойчивый к УФ”, “Устойчивый к погодным условиям” или “Для наружного использования”, будет полностью надежной для любых целей использования на улице. Черный цвет получается от пигмента черного углерода, который отвечает за долговечность стяжки на улице. Тем не менее, не все черные стяжки могут защищать от УФ-лучей. Некоторые черные стяжки способны обеспечить черный цвет без использования пигмента, стабилизирующего УФ, красителя или дешевого красителя, который придает яркий черный цвет, но не защищает от УФ-лучей. Это происходит с недорогими небрендированными или упакованными в розницу стяжками, когда производитель снижает цену на стабилизатор УФ. Единственное, что может гарантировать клиенту, что черная стяжка действительно имеет УФ-устойчивость, - это спецификация производителя, в которой будет указано либо “Устойчивый к УФ”, “Устойчивый к погодным условиям” или “Для наружного использования”, также указывая, что материал - “УФ-стабилизированный нейлон 6/6”. Для полного объяснения того, как определить действительно УФ-устойчивую стяжку через физические испытания и проверку документации, наш гид на являются ли стяжки устойчивыми к УФ-излучению охватывает визуальные, тактильные и сертификационные проверки, которые отделяют качественную наружную стяжку от внутренней.

Что можно сказать об этих других цветах? Для того чтобы сделать стандартные цветные нейлоновые стяжки, производитель использует основные цвета, такие как красный, синий, зеленый, желтый, оранжевый, серый и белый, окрашенные нестабилизирующими пигментами. Эти стяжки не устойчивы к УФ. Их деградация на улице будет аналогична натуральному (некрашеному) нейлону. Стандартная цветная стяжка разрушается через некоторое время и начинает крошиться через шесть-восемнадцать месяцев пребывания на солнце. Существует уникальная стяжка, которая производится непосредственно с УФ-стабилизатором, который не сделан из черного углерода. В ее производстве используется стабилизатор света с затрудненной аминовой структурой (HALS) или бензотриазоловый УФ-абсорбент в качестве добавки. Такие стяжки трудно найти и они стоят дороже обычных черных УФ-стабилизированных стяжек. Производители должны указывать, что такие УФ-устойчивые стяжки существуют и быть готовыми маркировать продукт в случае необходимости. Клиенты используют такие стяжки в местах, где необходимо цветовое кодирование, а черные стяжки неприемлемы. Например, это необходимо в фармацевтическом производственном помещении, где различные трубы и контейнерные трубки должны быть окрашены по-разному. При выборе наружных стяжек важно проверить спецификации и результаты испытаний на воздействие погоды, которые гарантируют, что желаемый цвет устойчив к УФ. Каталог Panduit представляет некоторые УФ-устойчивые стяжки. Однако следует обратиться к техническому паспорту для каждого цвета с доступными результатами испытаний на воздействие погоды.

Как долго белые стяжки будут служить на солнце по сравнению с черными?

Таблица ниже суммирует типичный срок службы различных цветов и материалов стяжек для кабелей на открытом воздухе, основанный на воздействии прямых солнечных лучей в умеренном климате. Срок службы в пустыне или на высокогорной местности — где интенсивность УФ-излучения выше — будет короче; в затененном или косвенно освещенном месте на открытом воздухе он будет длиннее.

Какие стяжки для кабелей лучше всего подходят для использования на открытом воздухе, когда черные использовать нельзя?

В случае, если цель стяжки для кабелей — идентификация цветов или эстетическое сочетание с оборудованием, типичная белая нейлоновая стяжка не подходит. Не так много замен, но те, что доступны, имеют определенные недостатки. Лучшей альтернативой нейлону является стяжка из нержавеющей стали, которая имеет преимущество в том, что она устойчива к УФ-излучению, так как не содержит полимера, который мог бы разрушаться. Кроме того, стяжка из нержавеющей стали имеет серебристый цвет, что облегчает ее сочетание с алюминием, оцинкованной сталью и оборудованием, окрашенным в белый цвет. Aster, похоже, подходит для использования на открытом воздухе; однако, если вы работаете в морской или прибрежной зоне, вам придется использовать стяжку типа 316. Недостатки включают более высокую цену по сравнению с нейлоном, больший вес продукта, электрическую проводимость и т.д. Для полного сравнения нейлона и нержавеющей стали по всем параметрам производительности, включая прочность, устойчивость к температуре и требования к установке, ознакомьтесь с нашим руководством по стяжек из нержавеющей стали против нейлоновых стяжек подробно рассматривает компромиссы.

Альтернативой являются цветные нейлоновые стяжки, стабилизированные ультрафиолетовыми лучами, которые производятся с использованием упаковки, не содержащей черного углерода. Несколько поставщиков могут предложить цветные нейлоновые стяжки, и они почти всегда являются индивидуальными заказами, которые стоят дороже черных УФ-стяжек. Доступные цвета немногочисленны, и часто это в основном белый или светло-серый с ограниченным количеством других цветов, которые варьируются в зависимости от поставщика. Всегда просите поставщика предоставить данные о ускоренном старении для конкретного цвета и подтвердить, что стяжка прошла испытания по стандартам. Стяжка, просто помеченная как “УФ-устойчивая”, не может быть надежной и доверенной для использования на открытом воздухе. Igoto может предоставить цветные стяжки для кабелей, которые были УФ-стабилизированы с соответствующими сертификатами материалов.

Использование в помещениях: Где белые и цветные стяжки должны находиться

Белые и цветные нейлоновые стяжки — это замечательные продукты, при условии, что они используются в помещениях, в контролируемой среде без прямого солнечного света. Если белые нейлоновые стяжки используются в сухом климате внутри помещений, они прослужат десятилетиями. Белые стяжки сохраняют свою прочность на разрыв, целостность замка и внешний вид. Цвет стяжки придает элегантный вид установкам, выполненным в белых электрических панелях, медицинских устройствах и потребительской электронике. Цветные стяжки позволяют быстро визуально кодировать различные цепи, уровни напряжения или типы кабелей, что является стандартным методом в центрах обработки данных, контрольных панелях и установках структурированной проводки. Для таких внутренних приложений использование белых или цветных нейлоновых стяжек является правильным выбором, так как они дешевы, доступны и очень прочны при отсутствии УФ-света. Для всестороннего взгляда на то, как эффективно использовать цветовую кодировку в управлении кабелями, наш гид по универсальным применениям цветных нейлоновых стяжек объясняет общие цветовые соглашения и их практическое применение в различных отраслях.

Как узнать, действительно ли стяжка имеет УФ-рейтинговую оценку: контрольный список для проверки

Проверка того, что стяжка имеет УФ-рейтинговую оценку требует проверки документации производителя, а не просто взгляда на цвет. Следующий контрольный список предоставляет практическую последовательность проверки, которая работает для любого бренда и любого цвета.

• Прочитайте упаковку. Упаковка должна содержать слова “УФ-устойчивая”, “устойчивая к погодным условиям” или “для использования на улице”. Если этого нет, то рассматривайте стяжку только для использования в помещениях, независимо от ее цвета.
  Изучите спецификации материала. В техническом паспорте должно быть указано “УФ-стабилизированный нейлон 6/6” или эквивалент. Тип стабилизатора (черный углерод, HALS или бензотриазол) также может быть указан, однако черный углерод является наиболее распространенным и надежным.
  Ищите сертификаты или ссылки на стандарты. Надежный производитель упомянет стандарт ускоренного старения, такой как ASTM G154 или ISO 4892‑2, и предоставит соответствующие условия испытаний и результаты на прочность на разрыв после воздействия. У завязки без сертификата и без ссылки на стандарт нет защиты от УФ-излучения.
  Проведите простой тест на разрез на образце. Разрежьте поперечное сечение завязки. Черная завязка с УФ-стабилизацией должна быть равномерно черной по всей толщине; углеродный черный цвет компонуется в смолу, а не просто окрашен. Если завязка черная на поверхности, но светлее внутри, то такая завязка не имеет УФ-стабилизации. Тест не сработает для белой или цветной завязки, потому что в этом случае УФ-стабилизатор, если он присутствует, не виден.
  Попросите данные о старении от производителя. В случае критической установки на улице, запросите отчет об испытаниях на ускоренное старение для указанного продукта. Если производитель не может предоставить данные, ему нельзя доверять.

Часто задаваемые вопросы

Какие цветные завязки устойчивы к УФ-излучению?

Что касается черных завязок, их можно считать устойчивыми к УФ-излучению только в том случае, если упаковка четко указывает “УФ-устойчивая” или “для наружного использования”. Использование углеродного черного цвета позволяет этим завязкам блокировать вредные солнечные лучи. То же самое нельзя сказать о обычных черных или натуральных нейлоновых завязках, а также о завязках красного, синего, зеленого, желтого и других цветов. Если производитель не производит неуглеродные черные завязки, то эти обычные завязки также не будут устойчивы к УФ-излучению. С другой стороны, завязки из нержавеющей стали естественным образом защищены от УФ-лучей независимо от их цвета.

Как долго стяжки кабелей будут служить на солнце?

Черная нейлоновая завязка с УФ-стабилизацией прослужит 5–10 лет в умеренных районах, подверженных прямому солнечному свету, и около 3–5 лет в пустынях. Белая или цветная нейлоновая завязка, не имеющая УФ-стабилизации, прослужит только от 6 до 18 месяцев, пока не станет слабой и хрупкой. Оба типа завязок из нержавеющей стали прослужат 30 лет и более при установке на улице.

Какие завязки лучше всего подходят для использования на улице?

Альтернатива лучших хомутов для использования на открытом воздухе это черные нейлоновые завязки с УФ-стабилизацией 6/6 для общих электрических, солнечных и промышленных применений — они обеспечивают 5–10 лет службы по экономичной цене. Для экстремальных условий, для приложений, которые должны прослужить более 20 лет, или для приложений, где требуется нечерный цвет, завязки из нержавеющей стали являются лучшим выбором. igoto’s УФ-стойкие стяжки ассортимент охватывает весь спектр размеров и прочности для наружных нейлоновых приложений, а наши завязки из нержавеющей стали доступны в марках 304 и 316.

Как узнать, имеет ли кабель УФ-рейтинги?

Чтобы подтвердить, имеет ли кабельная стяжка рейтинг UV, необходимо убедиться, что на упаковке присутствуют определенные термины. В частности, она должна быть помечена как “UV-устойчивая”, “устойчивая к погодным условиям” или “для использования на улице”. Также следует искать в технических характеристиках материал с термином “UV-стабилизированный нейлон 6/6”. Кроме того, ссылка на стандарт, такой как ASTM G154 или ISO 4892-2, также может подтвердить устойчивость к UV. Для дополнительного подтверждения можно сделать срез стяжки поперек сечения, чтобы убедиться, что вся толщина равномерно черного цвета. Возможно, лучшая идея — попросить производителя предоставить отчет о тестировании на устойчивость к погодным условиям в случае критической установки.

Ссылки

• Американский химический совет — Отделение пластиков. Информация о UV-стабилизации инженерных пластиков, механизмах фотоокисления и роли черного углерода и HALS в продлении срока службы на улице.
• Panduit — Уличные стяжки кабелей и данные о воздействии погоды. Производитель UV-стабилизированных нейлоновых, цветных и стальных кабельных стяжек с опубликованными результатами ускоренного тестирования на устойчивость к погодным условиям и техническими характеристиками для каждого цвета и сорта.
• HellermannTyton — Свойства материала кабельных стяжек и производительность на улице. Глобальный производитель, предоставляющий технические данные о устойчивости к UV, температурных характеристиках и сроке службы на улице для каждого материала и цвета кабельных стяжек.
• ASTM G154 — Стандартная практика для работы с аппаратом ультрафиолетового (УФ) лампового воздействия на материалы. Стандартный метод испытаний, используемый для оценки устойчивости пластиков к UV, включая кабельные стяжки, и для подтверждения заявлений о UV-стабилизированных продуктах.

Белые кабельные стяжки устойчивы к UV? Нет — и никогда не были. Белая нейлоновая кабельная стяжка является продуктом для использования в помещениях, разработанным для чистых, сухих, безсолнечных условий, где она будет надежно служить десятилетиями. Использовать ее на улице и на солнце — это временное решение, в лучшем случае. Стабилизатор черного углерода сделал нейлоновые стяжки черными, и те уличные кабельные стяжки, которые не черные (если они не сделаны из нержавеющей стали или не сертифицированы производителем как UV-стабилизированные без использования черного углерода), — это стяжки, которые не выдерживают испытания солнечным светом. Если вы установщик солнечных систем, электрический подрядчик или эксперт по управлению объектами, то вам следует следовать простому правилу: использовать черные на улице, любые цвета в помещениях и нержавеющую сталь в случаях, когда ни нейлон, ни цвет не подходят. igoto предоставляет все варианты от черных UV-стальных кабельных стяжек для использования на улице до белых и цветных нейлоновых стяжек для использования в помещениях и стальных стяжек для условий, где ничего другого не достаточно прочное.