Ruban sans halogène à faible émission de fumée (LSHF/LSZH)

Faible fumée sans halogène, connu également sous le nom de ruban LSZH (Low Smoke Zero Halogen ou faible émission de fumées sans halogène), est un ruban de liage et d'enrubannage ignifuge spécialisé, utilisé à l'intérieur des câbles d'alimentation, de commande, d'instrumentation et résistants au feu. Il sert de couche de liage d'âme ainsi que de barrière à l'oxygène et de couche ignifuge. Lorsqu'il est exposé au feu, le ruban absorbe la chaleur, forme une couche isolante carbonisée stable, restreint l'accès de l'oxygène à l'isolation, supprime la propagation des flammes et ne dégage qu'une fumée minime, non toxique et non corrosive.

Contrairement au PVC conventionnel ou aux rubans halogénés, le ruban LSHF/LSZH ne contient ni chlore, ni fluor, ni brome, ni iode. Les gaz de combustion restent presque neutres (pH ≥ 4,3, faible conductivité), protégeant ainsi à la fois les personnes et les équipements électroniques sensibles. Cela le rend indispensable pour les câbles installés dans des espaces confinés ou à forte occupation.

Principaux avantages techniques pour les fabricants de câbles

• Faible émission de fumée: Offre une transmission lumineuse élevée (généralement > 60% selon la norme CEI 61034), ce qui améliore la visibilité lors des évacuations.
• Sans halogène: Teneur en gaz acides ≤ 0,51 TP3T (CEI 60754-1), pH ≥ 4,3 et conductivité ≤ 10 µS/mm (CEI 60754-2). Pas de formation d'HCl corrosif.
• Haute résistance au feu: Indice d'oxygène (LOI) généralement ≥ 30% (qualités pour non-tissés) et pouvant atteindre ≥ 50% (qualités enduites haute performance). Indice de température souvent ≥ 450 °C.
• Performance mécanique supérieure: L'allongement contrôlé (généralement ≥12–15%) permet un enroulement serré et uniforme, sans fissures ni relâchement au niveau du diamètre extérieur. La résistance élevée à la traction évite toute rupture lors du câblage à grande vitesse. La texture souple garantit un aspect lisse de la gaine et une utilisation optimale du rouleau.
• Adapté aux processusNon toxique, inodore, n'affecte pas la capacité de transport de courant du câble ni les performances électriques à long terme. Bonne stabilité dimensionnelle aux températures de transformation.
• Conformité environnementale et réglementaireSans amiante, sans métaux lourds, conforme aux exigences RoHS, REACH et CPR / EN 50575 modernes lorsqu'il est utilisé dans des constructions de câbles LSZH complètes.

Structure des matériaux et principe de fonctionnement

Le ruban utilise un tissu en fibre de verre E sans alcali comme support de base. Les deux surfaces sont imprégnées et revêtues d'un système ignifuge sans halogène formulé avec précision, à base d'hydrates métalliques (principalement du trihydrate d'aluminium ATH ou de l'hydroxyde de magnésium MDH) combinés à des liants synergiques. Après enduction, le matériau est cuit, durci et découpé avec précision aux largeurs requises.

Lorsqu'exposé au feu :

• Les hydrures métalliques se décomposent de manière endothermique, en absorbant de grandes quantités de chaleur et en libérant de la vapeur d'eau.
• Une couche charbonisée stable et isolante se forme, ce qui restreint l'accès de l'oxygène à l'isolation sous-jacente.
• La densité des fumées reste faible et les gaz de combustion sont essentiellement exempts d'acides halogénés.

Cette double action (absorption de chaleur + barrière à l'oxygène) aide le câble fini à satisfaire la triade fondamentale de performance au feu des normes CEI 60332 (propagation de la flamme), CEI 60754-1/2 (gaz d'acide halogéné et acidité/conductivité) et CEI 61034-2 (densité des fumées).

Paramètres techniques typiques

Données compilées à partir des spécifications des principaux fabricants :

Comparison with Conventional Binding Tapes

Primary Applications in Cable Construction

• Core binding and filler retention in multi-core power, control and instrumentation cables.
• Oxygen-barrier / flame-retardant layer in fire-resistant cables (often combined with mica tape).
• Bedding or separation layer under LSZH outer sheaths.
• Marine, offshore, nuclear, tunnel, data-centre, hospital and high-rise building cables where low smoke and non-corrosive gases are mandatory.
• Small-section flexible cables and high-flame-retardant constructions requiring thin, soft wrapping without increasing overall diameter excessively.

Performance Contribution to Finished Cable Standards

When correctly applied (typically 20–50 % overlap depending on design), the tape contributes directly to:

• IEC 60754-1: Halogen acid gas ≤5 mg/g
• IEC 60754-2: pH ≥4.3 and conductivity ≤10 µS/mm
• IEC 61034-2: Minimum light transmittance ≥60 % (premium constructions often exceed 80 %)
• IEC 60332-1 / 60332-3 series flame propagation
• Supporting higher CPR Euroclasses (B2ca-s1,d1,a1 or Cca) and regional requirements (EN 45545 for rail, GB 31247 B1 for China, etc.)

Selection and Application Notes for Engineers

1. Thickness selection is driven by required oxygen barrier performance versus finished cable diameter and flexibility targets. 0.15–0.18 mm grades are preferred for flexible or small-section cables; 0.20–0.25 mm for heavier power cables.
2. Ensure the tape has adequate elongation (≥15 %) to avoid cracking or loose wrapping after sheathing, especially in winter production conditions.
3. Compatibility with subsequent extrusion (LSZH or XLPE compounds) must be verified; residual solvents or improper curing can affect adhesion or electrical properties.
4. Storage: keep sealed, dry, 10–30 °C; shelf life typically 12 months.
5. Custom widths, higher oxygen-index formulations, and dual-side coated variants are routinely available for long-term OEM programmes.

Key Technical Takeaways

• LSHF / LSZH tape is not merely a binder; it is an active fire-performance component that absorbs heat, forms a protective char, and keeps smoke and corrosive gases to levels required by modern safety codes.
• Glass-fiber substrate + metal-hydrate coating delivers oxygen indices ≥50–55 % and smoke densities ≤100–150 while maintaining mechanical integrity.
• Correct grade selection and wrapping technique directly influence the ability of the finished cable to pass IEC 60754, IEC 61034 and higher CPR classifications.
• Long-term reliability depends on consistent coating quality, dimensional stability and supplier process control.

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