Истражување за отпорност на пламен кај автомобилските материјали и трендови во примената на влакна отпорни на пламен во возилата

Истражување за отпорност на пламен кај автомобилските материјали и трендови во примената на влакна отпорни на пламен во возилата

Со брзиот развој на автомобилската индустрија, автомобилите - што се користат за патување до работа или транспорт на стока - станаа неопходни алатки во животот на луѓето. Иако автомобилите обезбедуваат погодност, тие исто така претставуваат безбедносни ризици, како што се сообраќајни несреќи и спонтано согорување. Поради ограничениот простор и запаливите материјали во ентериерот, откако ќе избувне пожар во возилото, честопати е тешко да се контролира, загрозувајќи ги животите и имотот на патниците. Затоа, безбедноста од пожар во возилата треба да биде голема грижа за корисниците.

Причините за пожар во возила генерално може да се поделат на:
(1) Фактори поврзани со возилото, вклучувајќи електрични дефекти, протекување на гориво и механичко триење предизвикано од неправилни модификации, инсталации или одржување.
(2) Надворешни фактори, како што се судири, превртувања, палење или ненадгледувани извори на палење.

Новите енергетски возила, опремени со батерии со висока густина на енергија, се особено склони кон пожари поради кратки споеви предизвикани од судири, дупнати цевки, термичко бегство од високи температури или прекумерна струја за време на брзо полнење.

01 Истражување за отпорност на пламен кај автомобилските материјали

Проучувањето на материјалите што го забавуваат пламенот започна кон крајот на 19 век во Соединетите Американски Држави. Со напредокот во технологијата во последниве години, се појавија нови барања за истражување на материјалите за автомобилски ентериери за забавување на пламенот, главно во следниве области:

Прво, теоретско истражување за отпорност на пламен. Во последниве години, истражувачите во Кина ставија голем акцент на проучување на механизмите на согорување на различни влакна и пластики, како и на примената на средства за забавување на пламенот.

Второ, развој на материјали што го забавуваат пламенот. Во моментов, во развој се многу видови материјали што го забавуваат пламенот. На меѓународно ниво, материјали како што се PPS, јаглеродни влакна и стаклени влакна успешно се применуваат во различни индустрии.

Трето, истражување на ткаенини отпорни на пламен. Ткаенините отпорни на пламен се лесни за производство и многу ефикасни. Иако памучните ткаенини отпорни на пламен се веќе добро развиени, истражувањата за други текстилни материјали отпорни на пламен во Кина остануваат ограничени.

Четврто, прописи и методи за тестирање на материјали што се отпорни на пламен.

Материјалите за ентериер на автомобили можат да се класифицираат во три категории:

1. Материјали базирани на влакна (на пр., седишта, теписи, безбедносни појаси) - најшироко користени и во директен контакт со патниците.
2. Материјали на база на пластика.
3. Материјали на база на гума.

Материјалите базирани на влакна, бидејќи се лесно запаливи и се наоѓаат во близина на патниците, претставуваат значителен ризик во случај на пожар. Дополнително, некои компоненти на возилата, како што се батериите и моторите, се наоѓаат во близина на текстилни материјали, што ја зголемува веројатноста за ширење на пожарот. Затоа, проучувањето на отпорноста на пламен на материјалите за ентериер на автомобилите е клучно за одложување на согорувањето и обезбедување повеќе време за бегство за патниците.

02 Класификација на влакна отпорни на пламен

Во индустриските текстилни апликации, автомобилскиот текстил зазема значаен удел. Просечен патнички автомобил содржи приближно 20-40 кг материјали за ентериер, од кои повеќето се текстил, вклучувајќи навлаки за седишта, перници, безбедносни појаси и потпирачи за глава. Овие материјали се тесно поврзани со безбедноста на возачите и патниците, што бара својства за забавување на ширењето на пламенот и зголемување на времето за бегство.

Влакна отпорни на пламенсе дефинирани како влакна кои или не се палат или горат нецелосно при контакт со извор на пожар, создавајќи минимален пламен и брзо се самогаснуваат откако ќе се отстрани изворот на пожар. Индексот на ограничувачки кислород (LOI) најчесто се користи за мерење на запаливоста, при што LOI над 21% означува ниска запаливост.

Влакната отпорни на пламен се поделени во две категории:

1. Влакна отпорни на пламен по природа
   Овие влакна поседуваат вградени групи за забавување на пламенот во нивните полимерни ланци, што ја подобрува термичката стабилност, ги зголемува температурите на распаѓање, го потиснува создавањето на запалив гас и го поттикнува создавањето на јаглен. Примерите вклучуваат:

• Арамидни влакна (на пр., пара-арамид, мета-арамид)
• Полиимидни влакна (на пр., Кермел, P84)
• Влакна од полифенилен сулфид (PPS)
• Полибензимидазолни (PBI) влакна
• Меламински влакна (на пр., базофил)

Мета-арамидните, полисулфонамидните, полиимидните и PPS влакната веќе се произведуваат масовно во Кина.

1. Модифицирани влакна отпорни на пламен
   Овие влакна стекнуваат отпорност на пламен преку адитиви или површински третмани, вклучувајќи:

• Полиестер отпорен на пламен
• Најлон отпорен на пламен
• Вискоза отпорна на пламен
• Полипропилен отпорен на пламен

Методите на модификација вклучуваат кополимеризација, мешање, предење на композити, калемење и пост-финиширање.

03 Примени на високо-ефикасни пламен-отпорни влакна во автомобилската заштита

Материјалите за забавување на пламенот во автомобилската индустрија мора да ги исполнуваат специфичните барања поради ограничувања на просторот. За разлика од другите примени, овие материјали треба или да се спротивстават на палењето или да покажуваат контролирани стапки на согорување (на пр., ≤70 mm/min за патнички возила).

Дополнително, размислувањата вклучуваат:

• Мала густина на чад и минимални емисии на токсични гасовиза да се обезбеди безбедноста на патниците.
• Антистатички својстваза да се спречат пожари предизвикани од пареа на гориво или акумулација на прашина.

Статистиката покажува дека секој автомобил користи 20–42 м² текстилни материјали, што укажува на огромен потенцијал за раст на автомобилскиот текстил. Овие текстилни производи се категоризираат во функционални и декоративни типови, со зголемен акцент на функционалноста - особено отпорноста на пламен - поради безбедносни причини.

Високоефикасниот пламен-отпорен текстил се користи во:

• Навлаки за седишта
• Панели на вратите
• Јажиња за гуми
• Воздушни перничиња
• Кровни облоги
• Материјали за звучна изолација и изолација

Неткаените ткаенини направени од полиестер, јаглеродни влакна, полипропилен и стаклени влакна се исто така широко применети во автомобилските ентериери.

Промовирањето на ентериери на автомобили што се отпорни на пламен не само што ја подобрува безбедноста на патниците, туку придонесува и за општествената благосостојба.