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Home Energy Magazine Online July/August 1998
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| Lawrence Berkeley National Lab は現在、12 種類以上のダクト テープをテストしています。 エコノミー、ユーティリティ、汎用、請負業者、工業用、プロフェッショナル、プレミアム、そして原子力まで、いくつかの品質があります。 しかし、加速試験では、ゴム系接着剤を使用した布製裏打ちテープは、それ自体では、ここに示すように、剥がれ落ちる傾向があることが分かっています。 | ||||||
So Many Sealants, So Many Failuresパッキングテープは、薄い透明なポリエステルの裏面にアクリル系粘着剤を塗布したもので、繊維で補強されていない限り引張強度は低い。 梱包用テープと呼ばれるものはたくさんありますが、ここではダクト用として使用されるものだけを指しています。 ホイルテープは、ホイルの裏にアクリルやゴムの粘着剤がついたテープです。 ホイルテープは、多くの場合、そのようなductboard. ブチルテープもホイル裏地を持っていますが、それはそれがより不規則なshapes. に適合できるように厚い（15〜50ミル）ブチル粘着剤を使用して、硬質ダクトシステム上で使用されていますマスチックは、ウェットを適用されベタベタする接着剤です。 それは、ギャップを埋め、柔らかい固体に乾燥します。 マスチックは、または補強繊維を含むことができない、と彼らは補強メッシュtape. エアゾールシーラントは、内部でリークに適用される粘着性のビニール系ポリマーである使用することができる。 これはダクトシステムを通してポンプで送られ、そこで漏れにまたがって乾燥する（Not Your Daddy’s Duct Sealing Method, Jan/Feb ’98, p. 44参照）。 私たちがテストした製品はすべてダクトに使用することを目的としており、定格温度が200°Fを下回るものはありませんでした。
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| 加速老化装置は、空気を約 100 Pascals で流すことにより現実の条件をシミュレートしています。 各ダクトのサンプルには、フィンガー ジョイントのシート メタル ダクトと段差のあるトランジション (ダクトとプレナムをつなぐ典型的な方法) という、シールの難しいジョイントが含まれています。 このような条件下では、シーラントの種類によって寿命が大きく異なります。 | ||||||
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| 著者がパッキングテープと呼ぶこの透明テープは、ダクトテープより寿命が長いことが証明されています。 しかし、それはあまり強力ではありません。 | ||||||
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| ダクトテープは良いシールを形成できます–初期にはね。 | ||||||
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| Mastic は、経年変化による漏れの顕著な増加もなく、経年変化する設備で非常によく機能しました。 ダクトテープの故障 | ||||||
| 試験回数 | シーラントの種類 | おおよその期間 | ||||
| エージングテスト | ||||||
| 5種類のグレード | 8日。 failed | |||||
| 3 | 181B-FX-approved duct tape | 10 days, 失敗 | ||||
| 1 | 181B-FX 認定ダクトテープ | 3 ヶ月 | ||||
| 1 | 15-mil foil-> | 15mil foil-> | 3ヶ月 | |||
| 1 | エアゾールシーラント | 3ヶ月 | ||||
| 1 | 181A-…M-および181B-M承認マスチック | 3 ヶ月 | ||||
| 1 | 181A-P- | 3 ヶ月 | ||||
| 1 | 181A-P- および 181B-FX- | 181A-P- および 181B-FX- | 181B-FX- | 181B-FX- | 1 | 1ヶ月 |
| 1 | パッキングテープ | 3ヶ月 | ||||
| 1 | 181B-.FX公認ガムテープ | 1ヶ月 | ||||
| ベーキングテスト | ||||||
| 5 | 3種類のグレードのガムテープ | 34日。 failed | ||||
| 1 | 181B-FX-approved duct tape | 60 days, 失敗 | ||||
| 2 | ダクトテープ | |||||
| 3 | 181B-FX-> | |||||
| 4 | 4 | 181B-FX認定ダクトテープ | 4ヵ月 | |||
| 1 | パッキングテープ | 4ヵ月 | ||||
| 1 | 181A-P-…認定ホイルテープ | 4ヶ月 | ||||
| 1 | 4ヶ月 | Cycling Test | ||||
| 4 | Aerosol sealant under pressure cycling only | 2 years | ||||
| 4 | ||||||
| 4 | Aerosol sealant with heat and pressure cycling | 2 years | ||||
| Grey bars deno failed samples | ||||||
Most duct leakage could be prevented with proper duct sealing. しかし、現場での検査では、時間の経過とともにシールが破損していることがよくあります。 どのシーリング材やテープが長持ちし、どれが故障しやすいかについての実験データを提供するために、私たちはローレンス バークレー国立研究所 (LBNL) で進行中の加速試験を行っています。
これまでに得られた主な結論は、ダクト テープ以外のもの、つまり、ゴム接着剤付きの布張りテープをダクト テープとして定義するなら、ダクト シールに使用できるものであれば何でも使えるということでした。 厳しい（しかし現実的な）条件下では、ダクトテープは失敗します。 他の種類のテープや他のシール材は、適切に施工されれば長持ちします（So Many Sealants, So Many Failuresを参照）。
耐久性がカギ今日、ダクトを密閉する方法として、ダクトテープによるテーピングが最も一般的です。 現場作業員は、マスチックが汚れるので嫌がる。 ダクトボードにはホイルテープが使われるが、最も一般的なダクト素材であるフレキダクトと金属にはダクトテープが最も普及している。 それぞれのシーラントには長所と短所があるが、適度に注意深く塗布すれば、どのシーラントもうまくシールできる–最初はね。 今の住宅は30年持つように設計されていると言われています。 フレックス・ダクト・システムの寿命は15年とされていることが多い。 ダクトシールは、少なくともそれと同じだけの寿命があるはずです。
いくつかのシーラントはUL規格に適合していますが、UL規格には寿命に関する規格はありません（シーラントの規格を参照）。
Three Test Rigs私たちは、標準的なダクト継手とそのシーラントに異なる環境条件でストレスを与えるために、ベーキング、サイクル、エージングの3つの試験方法を開発しました。 ベーキング試験は、シンプルなオーブンを使うだけ。 サイクル試験装置は、3年以上前に米国環境保護庁から資金提供を受け、加速条件下でエアゾール式ダクトシーラントの寿命を測定するために開発された装置です。 エージング装置は、カリフォルニア州エネルギー効率研究所からの資金提供を受けて昨年製作したものです。 この試験装置で、私たちは定期的にダクトの漏れを測定しています。 シールする前に比べて10％以上空気が漏れるようになったら、そのシーリング剤は不合格です。 これらの試験は、シーリング材の厳しい環境下での耐久性を測定するものですが、施工上の問題には対処できません。
ベーキング試験は、最もシンプルな試験です。 標準的な4インチ板金ダクトの金属間段差トランジションフィンガージョイントを作り、ダクトを独立した機械的支持体で支えます。 これは、シールするのが最も難しいジョイントの1つです。 規格によっては、フレックスとカラーの接続部にダクトテープの上にクランプをつけることを要求しているが、ダクトとプレナムの接続部のような段差のある接続部では、テープの上にクランプをつけたり、シーラントを塗ったりする方法はないのだ。 そこで、シーラントメーカーの説明書に従って、シーラントを塗布する。 その後、ダクトを屋根裏や暖房の給気温度（140°F～180°F）に設定したオーブンに入れます。 テープの中には200°Fを超えるものもあるため、200°F以下の温度で使用します。 ダクトの漏れは、焼成前と焼成中のさまざまな間隔で測定されます。 リークテストの際には、シール材にも注目し、明らかな不具合を指摘します。
サイクルテストでは、温度と圧力の変化を加えます。 空調のサイクルを模擬するため、常圧から200パスカル（Pa）までの圧力で、ダクトに熱風と常温の空気を吹き込みます。 この試験には限界があります。 ダクトを暖めたり冷やしたりする必要があるため、サイクルには長い時間（20分）がかかるのだ。
エアゾールシーラントだけがサイクルテストにかけられました。 エアゾールで密封されたいくつかの漏れは2年以上前に密封され、それ以来、20分ごとに高温と常温の間で循環しています。
エージングテストは、サイクル装置の制限を克服するために設計され、ダクトシーラントの寿命に関する標準的なテストを実施するための有用なプロトタイプである可能性があります。 試験装置は熱風源と冷風源を持っている（図1参照）。 試験装置のダクト部分には、5分間熱風が流れ、その後5分間冷風が流れます。
さまざまな製品がダクトシールに適していると主張していますが、仕様書や製品資料にはそれらを区別するものがほとんどないことがよくあります。 たとえば、ある大手メーカーは、さまざまな色がある16種類のダクトテープと、8種類のホイルテープをリストアップしています。 テープに製品コードが印刷されているもの、ハブにコードが印刷されているもの、製品コードが書かれていないものなどがある。 ダクトテープはすべてUL規格723（Test for Surface Burning Characteristics of Building Materials）に準拠しているが、金属箔のものは一部のみである。 BOCAのCode Approvedと表示されているものもあるが、Code Approvedとほぼ同じ特性のテープにはCode Approvedの表示がない。
テストした製品はすべてHVACダクト用として販売されているものであった。 最近、数社が UL 181B-FX テープ (シーラント規格の定義を参照) を発表しました。これは、テープの上に金属クランプを使用して設置した場合、フレックス ダクト システムでの使用が UL によって承認されたものです。 一般に、これらはまだ製品カタログに掲載されていない。 マスチックはテープほど徹底的な調査はしていませんが、グレードは少ないようです。 UL181Aの認定を受けているものは多いが、UL181Bの認定を受けているものは現在ほとんどない。 この状況は将来的に変わる可能性があります。 ところが、数日でダメになるダクトテープがあるのには驚かされた。 しかも、そのほとんどが徐々にではなく、壊滅的なダメージを受けたのです。 そのため、任意の数値基準で故障と判断する必要性が低くなりました。
熟成させた19個のサンプルと焼成させた13個のサンプルのうち、多くが失敗し、8個はまだ動いています。 エージングを行った19サンプルと焼成を行った13サンプルのうち、多くのサンプルで不具合が発生し、8サンプルはまだ稼働しています。 そのほとんどが、試験開始から3日程度で目に見える故障の兆候を示した。 このテストでは、現実世界での故障までの時間を知ることはできない。
ベーキング テストでは、ゴム系粘着剤を使用したテープだけが劣化を示しました。 ダクトテープは他のテープに比べて漏れが多い傾向にあります。 エージングテストでも、不具合に近づいているものがあります。 他のシーリング材はすべて、非密封時の流量の2%未満しか漏れていません。
テストサンプルを試験装置で3日間過ごした後、接合部の漏れを測定しました。 ダクトテープは未密封時の10%～20%の漏れがありました。 プレミアムグレードのテープは完全に破損し、テストセクションから落下していた。 このような完全な破損は、粘着剤から布地が剥離したことが原因である。 他のテープは、剥離が始まったばかりであった。 これは、ダクトテープのゴム系粘着剤が高温になると性質が変化し、布地や表面から剥離しやすくなるためと思われます。 もう1つ高級品を試したところ、7日ほどで完全に剥がれ落ちてしまいました。
破損の基準は10％でしたが、ほとんどのサンプルで、漏れが未密封時の50％以上になるまで監視を続けました。
焼成したダクト部分の目視検査では、ほとんどのダクトテープのサンプルで、ゴム接着剤の特性が変化し、テープが剥離していることがわかりました。 また、一部のサンプルでは、シール性を維持するように焼成されているように見えた。
老化試験で、いくつかのダクトテープがダクトから分離し始め、重なったテープが最初の漏れを塞ぐように破損し、気泡を残して再封印されるのを時折見かけました。 これと同じ現象が、現場でも確認されています。 このような現象は、ダクトテープが長持ちする理由かもしれません。 私たちはこのような失敗や再封印は容認できないと考えますが、この理由でサンプルを不合格にはしませんでした。
ダクトテープと他のシーラントの違いに比べ、ダクトテープの性能にはほとんど差がないように見えます。
排熱マスチックとエアゾール式シーリング材を区別することはできませんが、ダクトテープは周囲温度よりはるかに高い温度で使用されるダクトのシーリング材には適していないというデータが得られています。 これは、ゴム系粘着剤に起因するものと思われるが、断定はできない。 布粘着とゴム粘着は相性がいいのです。 他のシーラント製品では、ダクトテープで見られたような故障モードは見られません。
ゴム系粘着剤を使用している製品で、裏面が布でないものもいくつかあります。 今後、これらの製品もテストしていく予定です。 現在のダクトテープは長寿命テストでは不合格でしたが、屋根裏や暖房システムに見られる高い温度でよりよく機能するように接着剤を再調整できないと考える理由はありません。
私たちは、透明で強化プラスチックを裏打ちしたテープ (これを梱包テープと呼びます) はよく持ちこたえることがわかっています。 このテープの少なくとも 1 つのバージョンは UL 181B-FX に格付けされており、市販されています。 UL 規格品は 1 か月以上、非規格品は 3 か月以上テストしましたが、大きな漏れはありませんでした。
現在、181B-FX 規格のホイルテープ製品も販売されています。
パッキングテープは、引張強度が低いです。 ダクトシール材はあくまで漏れを減らすことが目的なので、強度のテストはしていません。 現場ユーザーの中には、テープでダクトを吊るすのが好きだからか、弱いテープを使うのを嫌がる人もいますが、ダクトシステムはシーラントで機械的に支えるものではないはずです。 シーリング材自体の特性に着目し、製造元の指示に従いながら、テストセクションの初期密閉性を確認しました。 例えば、テストセクションは清潔で乾燥した状態でした。
通常の用途では、このような配慮は現実的ではありません。 ダクトへのアクセスは限られていますし、ダクトが汚れていることもあります。 このような問題が、テープの取り付けを困難にしている。 そのため、テープの本質的な欠陥ではなく、取り付けが不十分であったために、テープの性能が低下することがある。
ダクトシーラントの最適な選択は、気候、建設タイプ、およびローカルの経験によって異なるであろう。 私たちの推奨？
テスト装置自体やテストプロトコルのより詳細な説明については、プロジェクトレポート「Leakage Diagnostics, Sealant Longevity, Sizing and Technology Transfer in Residential Thermal Distribution Systems, Lawrence Berkeley National Laboratory Report No.41118 」を参照してください。 Tel:(510)486-4022; Web site: www.lbl.gov.
FIgure 1. 模式図（ノンスケール）。 その中で最も重要なのはUL181です。ダクト全般を扱い、UL181Aは現場で組み立てられたダクトボードを、3年前のUL181Bはフレックスダクトシステムを扱っています。 この規格には、シーラントの試験手順も含まれています。 UL 181Bに合格したダクトテープやパッキングテープには、UL 181B-FXのラベルが貼られています。 マスチックは、181AまたはBに合格し、UL 181A-MまたはUL 181B-Mというラベルが貼られています。 フォイルテープにはPが付きます。
181B-FXと表示されているテープは、ほとんどがダクトテープです。
UL 181Aと181Bは、安全性、引張強度、初期粘着力のテストに適しているようです。
私たちは、シーラントの寿命と UL リスティングの間に相関関係がないことを発見しました。 ダクトテープのうち、UL 181B 規格のものは、より良い性能を発揮しました。 エージングテストでは、ほとんどのダクトテープが1週間以内に破損しましたが、UL規格のもの2つとUL規格でないもの1つは1ヶ月以上持ちこたえました。 しかし、UL規格のダクトテープでさえ、他のどのシーラントよりも悪い結果でした。
この相関性の欠如は驚くべきことではありません。 UL テストの構成要素の多くは、強度や火災安全性の問題を扱っていますが、私たちのテストではこのどちらも考慮されていません。 実際、ブチルテープのように寿命の長いシーリング材は、UL 181Bを通過するのが難しい場合があります。 私たちがテストしたすべてのダクトテープを含む多くのテープは、火災安全性のためにUL723にリストされています。
非現実的な試験ULは主に安全性について試験を行っていますが、どのテープが本来の目的である漏れの密閉性を満たしているかも試験で判断できると思われるかも知れません。 しかし、ULの試験は、非現実的な条件によって制限されています。
- 181Bでは、ダクトテープは接合部にクランプがあります。
- せん断接着試験では、テープは150°F (66°C) で60日間無荷重で、その後73°F (23°C) で24時間テストされます。 その場合でも、テープがダクトから1/8インチ離れることがあります。
- 高温試験では、テープを212°F（100°C）で60日間加熱しますが、粘着力のテストは行わず、目視検査のみで評価されます。
- マスチックの凍結融解試験は、容器に凍結を防ぐように書かれていない限り、まだその容器にマスチックを入れて行われます。
- テープやマスチックが適用される表面はすべてきれいです（私たちのリグはこの制限を共有しています）
- 181Bの接着試験に温度または圧力のサイクルは存在しません。 181Aは、165°F（74℃）、90°F（32℃）、0°F（-18℃）の固定温度で圧力サイクルがありますが、温度サイクルはありません。
クランプを使用するのは誰ですか？UL試験と当社の長寿命試験の最大の違いの1つは、布製ダクトテープ試験では、ULは接合部にクランプを必要とすることです。 実際にクランプを推奨するために、ULはダクトシステムをUL承認するためには、ジョイントにクランプをつけることを要求し、ULにリストされたフレックスダクトの製造業者は、クランプの必要性を説明書に記載しなければならないのです。 フレックスダクトのライニングのテープ接続部は、ストラップで固定されていることがあるようですが、今回テストしたダクトとプレナムの接続部にはクランプを見たことがありません。 さらに、布製テープを購入した際、そのようなクランプを行うための指示やガイドラインを受け取っていない。 このように、私たちのジョイントはUL試験の条件とは異なる条件で試験されましたが、私たちの条件は実際の施工をよりよく表しています。
間違いなく、クランプはUL 181B-FXテープの性能を向上させたはずです。 また、未評価のテープの性能も改善されたことでしょう。
UL Still Usefulシーラントの寿命の観点から、UL規格のテープを優先することはありませんが、他の問題からUL規格のテープが望ましいと思われる場合もあります。
Max Sherman と Iain Walker は、カリフォルニア州バークレーにある Lawrence Berkeley National Laboratory の Energy Performance of Buildings グループのスタッフ科学者です。
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