一．低煙無鹵 (LS0H或LSZH) 阻燃線纜料的演變與崛起

1．線纜中含鹵的危害

含鹵(特別是溴系)阻燃聚合物體系因其突出的阻燃效果，80年代中期以前在阻燃聚合物市場中占有絕對的統(tǒng)治地位。電線電纜工業(yè)界中的聚氯乙烯(PVC)即是其中的一例，至今仍在護(hù)套和絕緣料中承擔(dān)著主要角色。隨著社會的進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，PVC內(nèi)在的弱點(diǎn)(燃燒時釋放的大量煙霧，嚴(yán)重的腐蝕性氣體和有毒氣體)益發(fā)明顯。從那時起評估和尋找PVC料的替代物遂成為人們爭論的焦點(diǎn)。

早在1986年歐洲首先發(fā)現(xiàn)燃燒產(chǎn)物中含有的多溴二苯醚，四溴代雙苯并二惡烷及四溴代雙苯并呋喃等屬于致癌物質(zhì)。直至2001年英國又接連發(fā)現(xiàn)五溴二苯醚,十溴二苯醚在野生獵鷹蛋內(nèi)的生物積累高出家養(yǎng)獵鷹蛋400倍。于是再次發(fā)起拒絕生產(chǎn)與使用含溴阻燃劑的行動。

2. 北美與歐洲對線纜在火災(zāi)中的認(rèn)識

過去的幾十年無鹵阻燃體系逐漸進(jìn)入了歐洲，并被接受為電纜制造技術(shù)的一個部分。而美國則并非如此,一般只限于返銷歐洲的產(chǎn)品才做此規(guī)定。歐洲和美國基于不同的國情和背景有著完全對立的觀點(diǎn)： 美國流傳的概念認(rèn)為：禍災(zāi)的根源在于一氧化碳(CO)毒氣的產(chǎn)生以及其后的轟燃("flashover")過程中CO轉(zhuǎn)化為CO2的熱釋放。因此,如果能通過一些辦法提高物品的燃點(diǎn)及控制過程的熱釋放,即可減少火災(zāi)的危害。

北美UL認(rèn)證機(jī)構(gòu)提出基于北美的線纜防火標(biāo)準(zhǔn)。要滿足UL的標(biāo)準(zhǔn)必須將鹵素添加到線纜絕緣層的聚合物中，其PVC線纜含有氯，而FEP(Teflon特氟瓏聚四氟乙烯，也就是CMP)線纜含有氟。FEP具有很強(qiáng)的防火性，在燃燒冒煙解體之前可以承受800℃以上的溫度，也就是燃點(diǎn)達(dá)到800℃以上。但是，由于要滿足UL的標(biāo)準(zhǔn)必須將當(dāng)鹵素添加到線纜絕緣層的聚合物中，則PVC線纜燃燒時會散發(fā)出氟化氫和二氧化物氣體，它們被綠色和平組織確定為“科學(xué)已知的、具有毒性的合成化學(xué)物”。而當(dāng)FEP線纜燃燒時，它釋放出無色、無味，但毒性比氯化氫更強(qiáng)的氟化氫。有測試表明，在FEP煙霧中還存在另外一種危險氣體。

歐洲則認(rèn)為：在燃燒中產(chǎn)生的鹵酸（HCL）釋放量、氣體腐蝕性、煙霧濃度及氣體毒性是決定人們能否安全脫離火災(zāi)現(xiàn)場的主要因素。目前全球大部分地區(qū)敷設(shè)的電力及通信線纜均含有鹵素，該類線纜在燃燒時會散發(fā)出有毒霧狀化學(xué)物質(zhì)。火災(zāi)現(xiàn)場，含鹵線纜會產(chǎn)生酸性氣體，有損人員的鼻、喉等器官，煙霧還容易使人員迷失方向，難以逃離火災(zāi)現(xiàn)場。因此，歐洲地區(qū)大部分均采用低含鹵或低煙無鹵素綠色環(huán)保型線纜標(biāo)準(zhǔn)。

禍災(zāi)的嚴(yán)重性取決于人們脫離火情現(xiàn)場的成功率。煙氣的刺激性和毒性是制約脫離火情現(xiàn)場的主要因素。因此，對于燃燒中產(chǎn)生的煙，毒，和腐蝕應(yīng)該給予優(yōu)先的關(guān)注。換言之，徹底擯棄鹵素物質(zhì)的生產(chǎn)和使用是當(dāng)務(wù)之急。

二．無鹵素線纜的特點(diǎn)

1. 不含有鹵素，不產(chǎn)生有害氣體及腐蝕性氣體

在無鹵素線纜的組成材料中，除了不使用鹵族元素之外，磷類阻燃劑也在排除之列。歐洲的線纜生產(chǎn)商為了符合嚴(yán)格的防毒性規(guī)范，均不使用鹵素，代之以金屬加入到聚乙烯和聚內(nèi)烯線纜絕緣層中。當(dāng)受熱時，這種線纜只散發(fā)出毒性很小的可見蒸汽。

2．燃燒時發(fā)煙量少

具統(tǒng)計(jì)，在火災(zāi)中死亡的人員中有三分之一的是因?yàn)槲�入電線線纜燃燒時釋放的有毒氣體而窒息死亡，所以我們提出了線纜不僅需要具有良好的阻燃性能，而且應(yīng)該具備一旦燃燒后產(chǎn)生的氣體中無鹵酸（有害氣體）并且發(fā)煙量低，以確保不熟悉現(xiàn)場的人員有逃生機(jī)會。

3．不含有鉛等重金屬，不含環(huán)境激素，不污染土壤

鉛及鉛的化合物，會被人體的消化器官和呼吸器官攝取，在人的血液及腦部積累，危害人體的健康。而當(dāng)線纜皮經(jīng)過破碎、掩埋處理后，鉛化合物也會從氯化物中逸出，污染土壤和水質(zhì)，危害人體。

4. 抗老化較好，可長久確保網(wǎng)絡(luò)品質(zhì)

PVC線纜四對線其芯線絕緣材質(zhì)為聚乙烯（PE）, 因此在采用聚氯乙烯（PVC）當(dāng)外皮材料時, 經(jīng)過一段時間后 , 聚氯乙烯（PVC）上的塑料油會自行移動至四對線的外皮 , 將導(dǎo)致其芯線絕緣的聚乙烯（PE）介質(zhì)發(fā)生改變，從而造成網(wǎng)絡(luò)四對線的傳輸特性變差。而如采用低煙無鹵素（LSZH）當(dāng)外皮材料 , 因?yàn)榈蜔煙o鹵素（LSZH）本身就是一種PE材質(zhì) , 而PE與PE長時間接觸并不會產(chǎn)生移動現(xiàn)象。因此也就不會影響纜四對線芯線絕緣介質(zhì)聚乙烯（PE），不會改變四對線線對的特性，從而可永遠(yuǎn)確保線纜長久的品質(zhì)。

同時，由于這種無鹵纜的防火性能不如含鹵纜，并且其絕緣層很快會燃燒。因此，越來越多的歐洲線纜生產(chǎn)商著眼于生產(chǎn)低煙無鹵阻燃型線纜以及耐火型線纜，并已研制出用無鹵復(fù)合物做護(hù)套線纜，其防火等級已相當(dāng)于UL標(biāo)準(zhǔn)中CMR的線纜防火等級。這種耐火線纜在發(fā)生火災(zāi)時能正常工作，繼續(xù)輸送電力和數(shù)據(jù)，可用于煙霧報警和緊急照明。并且發(fā)生火災(zāi)時不會蔓延火勢，只產(chǎn)生少量無腐蝕性、無毒的煙霧。

三．線纜產(chǎn)業(yè)的進(jìn)展

電線電纜行業(yè)的發(fā)展尤為突出。當(dāng)前世界上已有為數(shù)眾多的電線電纜料的供應(yīng)商。其中大部分廠家新近正在從事無鹵材料的開發(fā)研制與生產(chǎn)。例如：Datwyler等。市場上已有供不同種用途（建筑，通訊，交通，鐵路等）需要的不同類型的無鹵電纜產(chǎn)品。

應(yīng)該看到，隨著線纜行業(yè)的發(fā)展，除電力電纜外，建筑物內(nèi)市電（220/240伏）布線電纜，電話電纜以及數(shù)據(jù)電纜都得到了長足的進(jìn)展。迄今，電力線纜（< 1 kV）及220/240伏市電線纜料中的一半以上仍是PVC線纜料。一般，建筑市電布線電纜及電話電纜均為護(hù)套(PVC) + 絕緣(PVC)； 數(shù)據(jù)電纜:則是護(hù)套(PVC) + 絕緣(中密或高密PE)。有趨勢表明在重要場合下LSZH將逐漸成為這些線纜料的首選。例如英國自從倫敦皇家地鐵站慘痛火災(zāi)事故發(fā)生以后，相關(guān)部門已經(jīng)明令在公共場合下必須采用符合使用技術(shù)指標(biāo)的LSZH電纜料。

近代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)帶動計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)(LAN)的飛速發(fā)展，進(jìn)而導(dǎo)致對相互連接的數(shù)據(jù)傳輸電纜的渴求與日俱增。一般估計(jì)，每臺計(jì)算機(jī)平均需要60米的LAN電纜。因此數(shù)據(jù)電纜的應(yīng)用兩可想而知。

面對來自以美國為主的異議以及考慮到未來的發(fā)展前景，進(jìn)一步推動以無鹵聚烯烴電纜料為主的電纜料行業(yè)，2001年在歐洲成立了FROCC (Fire Retardant Olefinic Cable Compounds) 協(xié)會。

四.環(huán)保安全及標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)

總的方向：安全環(huán)保第一。制定頒布更加嚴(yán)格的法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)。

全球各地的防火標(biāo)準(zhǔn)各不相同，北美有UL標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)中有專門針對通信線纜的防火標(biāo)準(zhǔn)，并強(qiáng)調(diào)如何減少火焰擴(kuò)張、火勢蔓延和煙霧產(chǎn)生。在歐洲和亞洲，針對通信線纜的防火標(biāo)準(zhǔn)并不存在，但在一些歐洲國家有低煙無鹵(LSZH)的歐洲線纜標(biāo)準(zhǔn)。

1. 北美的阻燃標(biāo)準(zhǔn)等級有哪些？

北美UL標(biāo)準(zhǔn)按阻燃等級從高到低（不同的適用區(qū)域），分別是：

◆ 阻燃CMP（適用于通風(fēng)管道或有空氣回流增壓區(qū)域）

◆ 非助燃干線級CMR（適用于垂直主干及水平區(qū)域）

◆ 非助燃商用級CM（適用于水平區(qū)域）

◆ 非助燃通用級CMG（適用于水平區(qū)域）

◆ 一般家居級CMX（必須單根水平鋪設(shè)）

2. 歐洲低煙無鹵線纜的標(biāo)準(zhǔn)是什么？

歐洲低煙無鹵線纜包含以下3個標(biāo)準(zhǔn)：

◆ IEC60332-3或者IEC60332-1（火焰擴(kuò)張和阻燃）。

◆ IEC61034 (煙霧發(fā)散)

◆ IEC 754（腐蝕性和毒性）

3. IEC60332-1和IEC60332-3有什么區(qū)別？

IEC60332-1（只能用于水平）是采用單根線的垂直燃燒測試，防火等級較低，較容易燃燒，而且明火即使滅了，它很可能有回火，燃燒時產(chǎn)生的一氧化碳含量很高。而IEC60332-3（適用于垂直和水平）是采用一簇線的垂直燃燒測試，所以防火等級比IEC60332-1的高很多，可謂既無毒素，又能有效防火。更重要的是，救生器件會更容易將火焰隔離開來，同時還會大大降低火災(zāi)引起的一系列連鎖的危險。

4. 不同品牌的符合IEC60332-3的線纜的阻燃要求都一樣嗎？

不一樣。因?yàn)樵贗EC60332-3標(biāo)準(zhǔn)中還分A級、B級和C級。符合A級的需要更多的線纜作測試，而且測試時火焰的燃燒時間為40分鐘；符合C級測試要求的火焰燃燒時間只有20分鐘。所以符合IEC60332-3A的線纜比符合IEC60332-3C的線纜要求更加嚴(yán)格。

五．無鹵阻燃線纜材料的技術(shù)指標(biāo)

總的技術(shù)發(fā)展方向：

1. 提高產(chǎn)品的高科技含量（如，相界面相容技術(shù)，抗老化技術(shù)，膨脹型阻燃技術(shù)，納米技術(shù)，特殊加工技術(shù)，等）

2. 嚴(yán)格三低兩高要求：低煙，低毒，低腐蝕，高阻燃，

3. 提高（質(zhì)量/價格）比

六．無鹵阻燃線纜材料中的幾種新技術(shù)

無鹵阻燃線纜材料的發(fā)展與材料科學(xué)與技術(shù)的長足進(jìn)展密不可分。當(dāng)今，材料科技領(lǐng)域發(fā)展很快，面貌日新月異，直接關(guān)系到無鹵阻燃線纜材料行業(yè)的今后前途。下面的幾種新型技術(shù)值得注意：

1. 膨脹型阻燃技術(shù)：包括化學(xué)型與物理型兩大類。

2. 聚合物納米技術(shù)：聚合物層狀硅酸鹽(Polymer Layered Silicates)

3. 金屬茂催化聚合技術(shù)：通過此種技術(shù)可以得到特殊性能的聚乙烯，聚丙烯等原料。

七．結(jié)束語

高樓大廈內(nèi)管道密布，各種強(qiáng)弱電線纜縱橫交錯，只要一處有火情，若不能及時撲滅，很快就會蔓延至整幢大樓。同時，在火災(zāi)中喪身的人群中，大部分不是被燒死的，而是由于吸入各種燃燒物所散發(fā)出的濃煙和毒素窒息而死的。

歸根結(jié)底，綜合布線只是建筑物中的一個子系統(tǒng)，建筑物整體的阻燃能力并不單單取決于綜合布線線纜的阻燃能力，客戶選擇的時候必須要綜合考量監(jiān)控、門禁等等線纜以及管道材料的阻燃能力，根據(jù)實(shí)際需求和現(xiàn)場的情況再決定選用低煙無鹵線纜還是其他類型線纜。在大廈中，煙感探測、消防聯(lián)動、噴水系統(tǒng)、防火卷簾、防火培訓(xùn)、裝修系統(tǒng)以及防火意識等，這些因素都是需要注意的，只有這樣，才能達(dá)到防火的目的。