UVC-stråling får kabler til at ældes hurtigt

UVC refererer til ”ultraviolet stråling”, der er stråling med særligt korte bølgelængder på 280 til 100 nanometer. UVC-stråler er så energirige, at de kan uskadeliggøre vira, bakterier og svampesporer. Derfor bliver de i stigende grad brugt i industrien, hvor produkter eller overflader kun kan desinficeres uden brug af miljøskadelige eller aggressive kemikalier. Dette kan eksempelvis være tilfældet i systemer til drikkevandsbehandling, fødevareindustrien eller på skibe, hvor ballastvand skal desinficeres, så mikroorganismer ikke ved en fejl transporteres til andre regioner i verden som blinde passagerer om bord. I de seneste par år har UVC-stråler også bevist deres værd i luftrensere eller rengøringsrobotter, der eliminerer coronavirus.

Hvor der er lys, er der også skygge. Rengøring og desinficering med kunstigt lys har nemlig også ulemper. Forskere er generelt enige om at klassificere kortbølget UVC-stråling som værende sundhedsskadeligt for øjne, hud og genetisk materiale. Når det er sagt, så behøver vi dog ikke at bekymre os om den naturlige UVC-stråling, der kommer fra solen. Den blokeres nemlig af ozonlaget og absorberes af iltmolekylerne i luften. Dette er f.eks. grunden til, at solcreme kun skal beskytte mod lavenergi- og længere bølgede UVA- og UVB-stråler, da vi helt naturligt er beskyttet mod UVC-solskoldning.

Situationen er dog en anden ved indendørs områder og f.eks. transportbånd, rulletrapper, udstyr til fitnesscentre, togvogne, biografer, restauranter, varehuse, offentlige venteområder, elevatorer og kontorområder. Med bekymringen for coronavirus har UVC-teknologien gjort et massivt gennembrud her, men tåler de forskelligartede materialer såsom f.eks. plastik, behandling med denne højenergistråling?

Dette spørgsmål ser ud til at bekymre producenter af UVC-enheder i stigende grad. Siden udgangen af ​​2020 har LAPP modtaget et stigende antal henvendelser vedrørende holdbarheden af ​​kabler, der udsættes for UVC-stråling. Der er kun forsket ganske lidt i effekten af UVC på plastik og eksperterne hos LAPP kom også til kort på spørgsmålet.

Dette skyldes flere årsager: Først og fremmest har der ikke tidligere været efterspørgsel fra markedet på produktløsninger specielt designet til UV-stråling. I stedet har brugerne bestilt kabelprodukter, der som minimum er UV-beskyttende i henhold til ISO 4892. Denne er dog kun relevant ift. UVA- og UVB-stråling, der opstår udendørs. Disse kabler er enten sorte, da kappen indeholder kulfiber, der beskytter dem mod at tage skade fra solen, eller lavet af højkvalitetsmaterialer som f.eks. polyurethan, der i sig selv har god modstand og UV-beskyttelse. Hvorvidt denne standard også giver et pålideligt resultat, når der testes for den højenergiske UVC-stråling, kunne ikke bekræftes på grund af manglende erfaring.

Der findes i øjeblikket ingen brugbar standardiseret test, til at teste skadesvirkninger på kabler udsat for UVC-stråling. Indtil for nylig var der næppe nogen egnede testanordninger på markedet, der på tilfredsstillende vis kunne simulere de ønskede testkrav, og når det kommer til virkningerne af UVC-stråling på isolerings- og kappeplast, er alle derfor hidtil blevet efterladt i mørket uden et konkret svar eller resultat.

LAPP har taget den voksende interesse for emnet, som en mulighed for at komme til bunds i det og har derfor lanceret ULTRAFOS-C 254-projektet. Tallet i projektnavnet angiver den bølgelængde, som desinfektionsapparater normalt arbejder med; UVC-stråling, der måler 254 nanometer, er den bedste måde at dræbe bakterier på.

I mangel af en standardiseret testnorm har LAPP-laboratoriet udviklet en procedure, hvor kabelmaterialer over flere uger permanent udsættes for UVC-stråling med den pågældende bølgelængde og høj intensitet. Resultaterne er forbløffende og noget foruroligende. Det viser sig, at resultaterne af de tidligere almindelige UV-tests i henhold til ISO 4892 ikke på nogen måde kan overføres til UVC-applikationer.

Testen involverede 200 testprøver fra forskellige ÖLFLEX^®-standardkabler fra LAPP med forskellige kappematerialer, herunder PVC, PUR, TPE ROBUST, tværbundne og halogenfrie forbindelser i forskellige farver. Efter flere ugers intensiv bestråling er trækstyrke- og forlængelsesværdierne blevet bestemt, i en trækprøveanordning og forskellige analytiske målinger blevet udført på materialerne ved hjælp af røntgenfluorescens og IR-spektrometri.

Næsten alle testprøver viste betydelige ændringer på materialet. Ændringerne kom både til udtryk i form af visuelle variationer i farve og overflade samt i de mekaniske egenskaber. Nogle fordampede blødgørere eller tilsætningsstofferne til flammehæmmende virkning, andre lugtede ubehageligt, flere blev porøse og gik i stykker, når de blev bøjet. Selv kabler som er udviklet til at kunne modstå et højt niveau af UV-bestråling, klarede sig mindre godt i testen.

Der er dog også gode nyheder: Alle kabeltyper fra LAPPs ROBUST-serie bestod testen. Under ROBUST kombinerer LAPP kabelprodukter fra ÖLFLEX^®, UNITRONIC^® og ETHERLINE^®, som er særligt velegnede til kontakt med bio-olier. Kappematerialet blev oprindeligt udviklet for 25 år siden, efter at ny lovgivning i 1990’erne i stigende grad pressede på for at erstatte mineralolier med mere miljøvenlige bio-olier. Dengang troede man fejlagtigt, at plast der tåler mineralolier, også var modstandsdygtigt over for bio-olier. Dette viste sig senere hen ikke at passe. Reelt kan bio-olier angribe og skade konventionelle kabelkapper. Situationen er den samme med desinficering af UVC-stråling sammenlignet med UVA- og UVB-stråling.

På grund af sin molekylære struktur og de forskellige tilsætningsstoffer er ROBUST-materialet designet på en sådan måde, at bio-olier og senest UVC-stråling ikke kan skade det. ROBUST-kabler findes i dag i mange varianter og kabeltyper, herunder bl.a. strøm- og styrekabler samt datakabler.
– For vores kunder der har brug for kabelløsninger til applikationer med UV-stråling, er der ikke noget presserende behov for handling. Vores ROBUST-serie giver mulighed for at dække mange af deres applikationskrav, udtaler Frank Hörtnagl, produktchef for ÖLFLEX^® hos LAPP.

For at gøre dette, er det dog nødvendigt at øge bevidstheden om udfordringen blandt kunder, der fremstiller eller bruger UVC-desinfektionsteknologi. Med passende kabler fra ROBUST-serien kan kunderne drage fordel af længere vedligeholdelsesintervaller og fremstille produkter til højere hygiejnekrav. Ifølge Hörtnagl er det ikke urealistisk, at LAPP på sigt opsætter sin egen produktlinje af UVC-bestandige kabler baseret på ROBUST for at gøre valget nemmere for kunderne. Dette er dog endnu ikke besluttet.

Produktchefens tanker går dog i flere retninger. Han arbejder f.eks. kontinuerligt sammen med eksperterne fra LAPP-laboratoriet om metoder til fremstilling af yderligere produkter fra den UVC-kompatible portefølje. Dette kræver dog først en fornuftig testproces. Som nævnt tidligere, er testen udviklet af LAPP selv og følger ikke nogen teststandard. Den kan dog tjene som grundlag for en fremtidig international teststandard, men om denne standard så rent faktisk inkluderer parametre som strålingsintensitet og testvarighed er stadig åbent.

For Frank Hörtnagl er det vigtigst at have en testprocedure, der muliggør at teste på et objektivt grundlag.
– Udviklingen af en sådan test gør LAPP til pionerer inden for området og vi støtter naturligvis udviklingen af ​​en universelt gyldig standard.

Testen er dog ikke kun forbeholdt kabler, siden LAPP fremstiller mange andre produkter såsom konnektorer, kabelforskruninger, beskyttelsesrør og føringssystemer eller kabelmærker, som også kan blive stærkt påvirket af UVC-stråling før eller siden. Det vil eksperterne i LAPP-laboratoriet undersøge som næste skridt. En ting er dog sikkert, siger Frank Hörtnagl:
– Forskellen mellem UVA/UVB og UVC er større end antaget – det er meget mere end blot endnu et bogstav i alfabetet!