Uudised

Autotööstuse materjalide leegiaeglustuse uuring ja leegiaeglustavate kiudude rakendustrendid sõidukites

Autotööstuse kiire arenguga on autodest – mida kasutatakse nii tööle- kui ka kaubaveoks – saanud inimeste elus asendamatud tööriistad. Kuigi autod pakuvad mugavust, kujutavad need endast ka ohutusriske, näiteks liiklusõnnetusi ja iseeneslikku süttimist. Suletud ruumi ja tuleohtlike sisustusmaterjalide tõttu on sõidukis puhkenud tulekahju sageli raske kontrolli all hoida, mis ohustab reisijate elu ja vara. Seetõttu peaks tuleohutus sõidukites olema kasutajate jaoks peamine mure.

Autode tulekahjude põhjused võib üldiselt jagada järgmiselt:
(1) Sõidukiga seotud tegurid, sh elektririkked, kütuselekked ja mehaaniline hõõrdumine, mis on põhjustatud ebaõigest modifikatsioonist, paigaldusest või hooldusest.
(2) Välised tegurid, näiteks kokkupõrked, ümberminekud, süütamised või järelevalveta jäetud süüteallikad.

Uued energiatarbega sõidukid, mis on varustatud suure energiatihedusega akudega, on eriti altid tulekahjudele lühiste tõttu, mis on põhjustatud kokkupõrgetest, torketest, kõrge temperatuuri põhjustatud termilisest läbimurdest või liigsest voolust kiirlaadimise ajal.

01 Autotööstuse materjalide leegiaeglustuse uuring

Leegiaeglustavate materjalide uurimine algas 19. sajandi lõpus Ameerika Ühendriikides. Viimaste aastate tehnoloogia arenguga on tekkinud uus nõudlus autode sisustusmaterjalide leegiaeglustuse uurimise järele, peamiselt järgmistes valdkondades:

Esiteks, leegiaeglustuse teoreetilised uuringud. Viimastel aastatel on Hiina teadlased pööranud suurt tähelepanu erinevate kiudude ja plastide põlemismehhanismide uurimisele ning leegiaeglustite rakendamisele.

Teiseks, leegiaeglustavate materjalide väljatöötamine. Praegu on väljatöötamisel mitut tüüpi leegiaeglustavaid materjale. Rahvusvaheliselt on erinevates tööstusharudes edukalt kasutatud selliseid materjale nagu PPS, süsinikkiud ja klaaskiud.

Kolmandaks, leegiaeglustavate kangaste uuringud. Leegiaeglustavaid kangaid on lihtne toota ja need on väga tõhusad. Kuigi leegiaeglustavad puuvillased kangad on juba hästi välja töötatud, on teiste leegiaeglustavate tekstiilide uuringud Hiinas endiselt piiratud.

Neljandaks, leegiaeglustavate materjalide eeskirjad ja katsemeetodid.

Autode sisustusmaterjalid võib laias laastus jagada kolme kategooriasse:

Kiudpõhised materjalid (nt istmed, vaibad, turvavööd) – kõige laialdasemalt kasutatavad ja reisijatega otseses kokkupuutes olevad materjalid.
Plastikupõhised materjalid.
Kummipõhised materjalid.

Kiudpõhised materjalid, mis on kergesti süttivad ja asuvad reisijate lähedal, kujutavad endast tulekahju korral märkimisväärset ohtu. Lisaks asuvad mõned sõiduki komponendid, näiteks akud ja mootorid, tekstiilmaterjalide lähedal, mis suurendab tule leviku tõenäosust. Seetõttu on autode sisustusmaterjalide leegiaeglustuse uurimine ülioluline, et aeglustada põlemist ja pakkuda reisijatele rohkem põgenemisaega.

02 Leegiaeglustavate kiudude klassifikatsioon

Tööstuslikes tekstiilirakendustes on autotööstuses tekstiilmaterjalidel märkimisväärne osakaal. Keskmise sõiduauto sisustusmaterjale on umbes 20–40 kg, millest enamik on tekstiilid, sealhulgas istmekatted, padjad, turvavööd ja peatoed. Need materjalid on tihedalt seotud juhi ja reisijate ohutusega, mistõttu on vaja leegiaeglustavaid omadusi, et aeglustada leegi levikut ja pikendada põgenemisaega.

Leegiaeglustavad kiudon defineeritud kui kiud, mis kas ei sütti või põlevad tuleallikaga kokkupuutel mittetäielikult, tekitades minimaalset leeki ja kustudes kiiresti, kui tuleallikas on eemaldatud. Süttivuse mõõtmiseks kasutatakse tavaliselt hapniku piirindeksit (LOI), kusjuures LOI üle 21% näitab madalat süttivust.

Leegiaeglustavad kiud jagunevad kahte kategooriasse:

Oma olemuselt leegiaeglustavad kiud
Nendel kiududel on oma polümeerahelates sisseehitatud leegiaeglustavad rühmad, mis suurendavad termilist stabiilsust, tõstavad lagunemistemperatuure, pärsivad tuleohtliku gaasi teket ja soodustavad söe teket. Näited hõlmavad järgmist:

Aramiidkiud (nt para-aramiid, meta-aramiid)
Polüimiidkiud (nt Kermel, P84)
Polüfenüleensulfiidi (PPS) kiud
Polübensimidasooli (PBI) kiud
Melamiinikiud (nt Basofil)

Meta-aramiid-, polüsulfoonamiid-, polüimiid- ja PPS-kiude on Hiinas juba masstoodanguna toodetud.

Modifitseeritud leegiaeglustavad kiud
Need kiud omandavad leegiaeglustuse lisandite või pinnatöötluste abil, sealhulgas:

Leegiaeglustav polüester
Leegikindel nailon
Leegiaeglustav viskoos
Leegiaeglustav polüpropüleen

Modifitseerimismeetodite hulka kuuluvad kopolümerisatsioon, segamine, komposiitketramine, pookimine ja järelviimistlus.

03 Kõrgjõudlusega leegiaeglustavate kiudude rakendused autotööstuses

Ruumipiirangute tõttu peavad autotööstuse leegiaeglustavad materjalid vastama erinõuetele. Erinevalt teistest rakendustest peaksid need materjalid kas olema süttimiskindlad või omama kontrollitud põlemiskiirust (nt sõiduautode puhul ≤70 mm/min).

Lisaks tuleb arvestada järgmisega:

Madal suitsu tihedus ja minimaalne mürgiste gaaside heidereisijate ohutuse tagamiseks.
Antistaatilised omadusedet vältida kütuseaurude või tolmu kogunemisest tingitud tulekahjusid.

Statistika näitab, et iga auto kasutab 20–42 m² tekstiilmaterjale, mis näitab autotööstuses kasutatavate tekstiilide tohutut kasvupotentsiaali. Need tekstiilid liigitatakse funktsionaalseteks ja dekoratiivseteks tüüpideks, kusjuures ohutuskaalutlustel pööratakse üha suuremat tähelepanu funktsionaalsusele – eriti leegiaeglustusele.

Kõrgjõudlusega leegiaeglustavaid tekstiile kasutatakse järgmistes valdkondades: