Вести

Истраживање отпорности аутомобилских материјала на пламен и трендови примене влакана отпорних на пламен у возилима

Са брзим развојем аутомобилске индустрије, аутомобили – који се користе за путовање на посао или превоз робе – постали су неопходни алати у животима људи. Иако аутомобили пружају практичност, они такође представљају безбедносне ризике, као што су саобраћајне незгоде и спонтано сагоревање. Због ограниченог простора и запаљивих материјала у унутрашњости, када једном избије пожар у возилу, често га је тешко контролисати, што угрожава животе и имовину путника. Стога, безбедност од пожара у возилима треба да буде главна брига за кориснике.

Узроци пожара возила се генерално могу поделити на:
(1) Фактори повезани са возилом, укључујући електричне кварове, цурење горива и механичко трење узроковано неправилним модификацијама, инсталацијама или одржавањем.
(2) Спољни фактори, као што су судари, превртања, подметање пожара или неуправљани извори паљења.

Нова енергетска возила, опремљена батеријама високе густине енергије, посебно су склона пожарима услед кратких спојева изазваних сударима, пробијањима, термичким прегревањем услед високих температура или прекомерне струје током брзог пуњења.

01 Истраживање отпорности аутомобилских материјала на пламен

Проучавање материјала који успоравају пламен почело је крајем 19. века у Сједињеним Државама. Са напретком технологије последњих година, појавили су се нови захтеви за истраживањем успоравања пламена материјала за аутомобилску унутрашњост, углавном у следећим областима:

Прво, теоријска истраживања о успоривању пламена. Последњих година, истраживачи у Кини су ставили велики нагласак на проучавање механизама сагоревања различитих влакана и пластике, као и на примену успоривача пламена.

Друго, развој материјала за успоравање пламена. Тренутно се развија много врста материјала за успоравање пламена. На међународном нивоу, материјали као што су ППС, угљенична влакна и стаклена влакна успешно су примењени у различитим индустријама.

Треће, истраживање тканина отпорних на пламен. Тканине отпорне на пламен се лако производе и веома су ефикасне. Док су памучне тканине отпорне на пламен већ добро развијене, истраживања других текстила отпорних на пламен у Кини су и даље ограничена.

Четврто, прописи и методе испитивања материјала отпорних на пламен.

Материјали за унутрашњост аутомобила могу се грубо поделити у три категорије:

Материјали на бази влакана (нпр. седишта, теписи, сигурносни појасеви) — најшире коришћени и у директном контакту са путницима.
Материјали на бази пластике.
Материјали на бази гуме.

Материјали на бази влакана, будући да су лако запаљиви и налазе се у непосредној близини путника, представљају значајан ризик у случају пожара. Поред тога, неке компоненте возила, као што су батерије и мотори, налазе се у близини текстилних материјала, што повећава вероватноћу ширења пожара. Стога је проучавање отпорности материјала за унутрашњост аутомобила на пламен кључно за одлагање сагоревања и обезбеђивање дужег времена за бекство путника.

02 Класификација влакана отпорних на пламен

У индустријској текстилној индустрији, аутомобилски текстил заузима значајан удео. Просечан путнички аутомобил садржи приближно 20–40 кг материјала за унутрашњост, од којих је већина текстил, укључујући пресвлаке за седишта, јастуке, сигурносне појасеве и наслоне за главу. Ови материјали су уско повезани са безбедношћу возача и путника, што захтева својства успоравања пламена како би се успорило ширење пламена и повећало време бекства.

Влакна отпорна на пламенсу дефинисана као влакна која се или не пале или непотпуно сагоревају при контакту са извором ватре, производећи минималан пламен и брзо се самогасе када се извор ватре уклони. Индекс граничног кисеоника (LOI) се обично користи за мерење запаљивости, при чему LOI изнад 21% указује на ниску запаљивост.

Влакна отпорна на пламен подељена су у две категорије:

Влакна инхерентно отпорна на пламен
Ова влакна поседују уграђене групе за успоравање пламена у својим полимерним ланцима, што побољшава термичку стабилност, повећава температуре разградње, сузбија стварање запаљивих гасова и подстиче формирање угљениса. Примери укључују:

Арамидна влакна (нпр. пара-арамид, мета-арамид)
Полимидна влакна (нпр. Кермел, П84)
Полифенилен сулфидна (ППС) влакна
Полибензимидазолна (ПБИ) влакна
Меламинска влакна (нпр. Базофил)

Мета-арамидна, полисулфонамидна, полиимидна и ППС влакна су већ масовно произведена у Кини.

Модификована влакна отпорна на пламен
Ова влакна добијају отпорност на пламен путем адитива или површинских третмана, укључујући:

Полиестер отпоран на пламен
Најлон отпоран на пламен
Вискоза отпорна на пламен
Полипропилен отпоран на пламен

Методе модификације укључују кополимеризацију, мешање, композитно предење, калемљење и накнадну завршну обраду.

03 Примене високо ефикасних влакана отпорних на пламен у аутомобилској заштити

Аутомобилски материјали за успоравање горења морају да испуњавају специфичне захтеве због ограничења простора. За разлику од других примена, ови материјали треба или да буду отпорни на паљење или да показују контролисане брзине горења (нпр. ≤70 мм/мин за путничка возила).

Поред тога, разматрања укључују:

Ниска густина дима и минималне емисије токсичних гасовакако би се осигурала безбедност путника.
Антистатичка својствакако би се спречили пожари изазвани накупљањем испарења горива или прашине.

Статистика показује да сваки аутомобил користи 20–42 м² текстилног материјала, што указује на огроман потенцијал раста у аутомобилском текстилу. Овај текстил се категорише у функционалне и декоративне типове, са све већим нагласком на функционалност – посебно на отпорност на пламен – због безбедносних разлога.

Високо ефикасни текстил отпоран на пламен се користи у: