Pananaliksik sa Flame Retardancy ng Automotive Materials at Application Trends ng Flame Retardant Fibers sa Mga Sasakyan
Sa mabilis na pag-unlad ng industriya ng sasakyan, ang mga sasakyan—na ginagamit para sa pag-commute o pagdadala ng mga kalakal—ay naging kailangang-kailangan na mga kasangkapan sa buhay ng mga tao. Habang nagbibigay ng kaginhawahan ang mga sasakyan, nagdudulot din sila ng mga panganib sa kaligtasan, tulad ng mga aksidente sa trapiko at kusang pagkasunog. Dahil sa nakakulong na espasyo at nasusunog na mga materyales sa loob, sa sandaling sumiklab ang apoy sa isang sasakyan, kadalasan ay mahirap itong kontrolin, na nanganganib sa buhay at ari-arian ng mga pasahero. Samakatuwid, ang kaligtasan ng sunog sa mga sasakyan ay dapat na isang pangunahing alalahanin para sa mga gumagamit.
Ang mga sanhi ng sunog sa sasakyan ay karaniwang maaaring ikategorya sa:
(1) Mga salik na nauugnay sa sasakyan, kabilang ang mga electrical fault, pagtagas ng gasolina, at mekanikal na alitan na dulot ng mga hindi tamang pagbabago, pag-install, o pagpapanatili.
(2) Panlabas na mga salik, tulad ng mga banggaan, rollover, arson, o hindi nag-iingat na pinagmumulan ng pag-aapoy.
Ang mga bagong sasakyang pang-enerhiya, na nilagyan ng mga high-energy-density power na baterya, ay partikular na madaling masunog dahil sa mga short circuit na dulot ng mga banggaan, pagbutas, thermal runaway mula sa mataas na temperatura, o sobrang agos sa panahon ng mabilis na pag-charge.
01 Pananaliksik sa Flame Retardancy ng Automotive Materials
Ang pag-aaral ng flame retardant material ay nagsimula noong huling bahagi ng ika-19 na siglo sa Estados Unidos. Sa mga pagsulong sa teknolohiya sa mga nakalipas na taon, nagkaroon ng mga bagong pangangailangan para sa pananaliksik sa flame retardancy ng automotive interior materials, pangunahin sa mga sumusunod na lugar:
Una, teoretikal na pananaliksik sa flame retardancy. Sa nakalipas na mga taon, ang mga mananaliksik sa China ay nagbigay ng malaking diin sa pag-aaral ng mga mekanismo ng pagkasunog ng iba't ibang mga hibla at plastik, pati na rin ang paglalapat ng mga flame retardant.
Pangalawa, pag-unlad ng mga materyales na lumalaban sa apoy. Sa kasalukuyan, maraming uri ng flame retardant na materyales ang nasa ilalim ng pag-unlad. Sa internasyonal, ang mga materyales tulad ng PPS, carbon fiber, at glass fiber ay matagumpay na nailapat sa iba't ibang industriya.
Pangatlo, magsaliksik tungkol sa mga tela na lumalaban sa apoy. Ang mga flame retardant na tela ay madaling gawin at napakahusay. Habang ang flame retardant cotton fabrics ay mahusay na binuo, ang pananaliksik sa iba pang flame retardant textiles ay nananatiling limitado sa China.
Pang-apat, mga regulasyon at mga pamamaraan ng pagsubok para sa mga materyales na lumalaban sa apoy.
Ang mga panloob na materyales sa sasakyan ay maaaring malawak na inuri sa tatlong kategorya:
- Mga materyales na nakabatay sa hibla (hal., mga upuan, carpet, seat belt)—ang pinakamalawak na ginagamit at direktang nakikipag-ugnayan sa mga pasahero.
- Mga materyales na nakabatay sa plastik.
- Mga materyales na batay sa goma.
Ang mga materyales na nakabatay sa hibla, na lubhang nasusunog at malapit sa mga pasahero, ay nagdudulot ng malaking panganib sa kaso ng sunog. Bukod pa rito, ang ilang bahagi ng sasakyan, tulad ng mga baterya at makina, ay matatagpuan malapit sa mga materyales sa tela, na nagpapataas ng posibilidad ng pagkalat ng apoy. Samakatuwid, ang pag-aaral sa flame retardancy ng automotive interior materials ay mahalaga upang maantala ang pagkasunog at magbigay ng mas maraming oras sa pagtakas para sa mga pasahero.
02 Pag-uuri ng Flame Retardant Fibers
Sa mga pang-industriyang aplikasyon ng tela, ang mga automotive na tela ay sumasakop ng isang makabuluhang bahagi. Ang isang karaniwang pampasaherong sasakyan ay naglalaman ng humigit-kumulang 20–40 kg ng mga panloob na materyales, karamihan sa mga ito ay mga tela, kabilang ang mga pabalat ng upuan, mga unan, mga seat belt, at mga headrest. Ang mga materyales na ito ay malapit na nauugnay sa kaligtasan ng mga driver at pasahero, na nangangailangan ng mga katangian ng flame retardant upang mapabagal ang pagkalat ng apoy at dagdagan ang oras ng pagtakas.
Flame retardant fibersay tinukoy bilang mga hibla na alinman ay hindi nag-aapoy o hindi ganap na nasusunog kapag nadikit sa pinagmumulan ng apoy, na gumagawa ng kaunting apoy at mabilis na namamatay sa sandaling naalis ang pinagmumulan ng apoy. Ang Limiting Oxygen Index (LOI) ay karaniwang ginagamit upang sukatin ang flammability, na may LOI na higit sa 21% na nagpapahiwatig ng mababang flammability.
Ang mga flame retardant fibers ay nahahati sa dalawang kategorya:
- Likas na Flame Retardant Fibers
Ang mga fibers na ito ay nagtataglay ng mga built-in na flame retardant na grupo sa kanilang mga polymer chain, na nagpapahusay sa thermal stability, nagpapataas ng temperatura ng decomposition, pinipigilan ang pagbuo ng nasusunog na gas, at nagtataguyod ng pagbuo ng char. Kasama sa mga halimbawa ang:
- Aramid fibers (hal., para-aramid, meta-aramid)
- Mga polyimide fibers (hal., Kermel, P84)
- Mga hibla ng polyphenylene sulfide (PPS).
- Mga hibla ng polybenzimidazole (PBI).
- Mga hibla ng melamine (hal., Basofil)
Ang meta-aramid, polysulfonamide, polyimide, at PPS fibers ay ginawa nang maramihan sa China.
- Binagong Flame Retardant Fibers
Ang mga fibers na ito ay nakakakuha ng flame retardancy sa pamamagitan ng mga additives o surface treatment, kabilang ang:
- Flame retardant polyester
- Flame retardant nylon
- Flame retardant viscose
- Flame retardant polypropylene
Kasama sa mga paraan ng pagbabago ang copolymerization, blending, composite spinning, grafting, at post-finishing.
03 Mga Application ng High-Performance Flame Retardant Fibers sa Automotive Protection
Ang mga automotive flame retardant na materyales ay dapat matugunan ang mga partikular na kinakailangan dahil sa mga hadlang sa espasyo. Hindi tulad ng iba pang mga aplikasyon, ang mga materyales na ito ay dapat na lumaban sa pagsiklab o nagpapakita ng mga kontroladong rate ng pagkasunog (hal., ≤70 mm/min para sa mga pampasaherong sasakyan).
Bilang karagdagan, ang mga pagsasaalang-alang ay kinabibilangan ng:
- Mababang densidad ng usok at kaunting nakakalason na paglabas ng gasupang matiyak ang kaligtasan ng pasahero.
- Anti-static na mga katangianupang maiwasan ang mga sunog na dulot ng singaw ng gasolina o akumulasyon ng alikabok.
Ipinapakita ng mga istatistika na ang bawat kotse ay gumagamit ng 20–42 m² ng mga materyales sa tela, na nagpapahiwatig ng malaking potensyal na paglago sa mga automotive na tela. Ang mga tela na ito ay ikinategorya sa functional at decorative na mga uri, na may tumataas na diin sa functionality—lalo na sa flame retardancy—dahil sa mga alalahanin sa kaligtasan.
Ang mga high-performance na flame retardant na tela ay ginagamit sa:
- Mga takip ng upuan
- Mga panel ng pinto
- Mga lubid ng gulong
- Mga airbag
- Mga lining ng bubong
- Soundproofing at mga materyales sa pagkakabukod
Ang mga non-woven na tela na gawa sa polyester, carbon fiber, polypropylene, at glass fiber ay malawak ding inilalapat sa mga interior ng automotive.
Ang pagpo-promote ng flame retardant automotive interiors ay hindi lamang nagpapahusay sa kaligtasan ng pasahero ngunit nag-aambag din sa kagalingan ng lipunan.
Oras ng post: Abr-22-2025
