ข่าวสาร - การวิจัยเกี่ยวกับคุณสมบัติการหน่วงการติดไฟของวัสดุยานยนต์และแนวโน้มการใช้งานเส้นใยหน่วงการติดไฟในยานพาหนะ

การวิจัยเกี่ยวกับคุณสมบัติการหน่วงการติดไฟของวัสดุยานยนต์และแนวโน้มการใช้งานเส้นใยหน่วงการติดไฟในยานพาหนะ

ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของอุตสาหกรรมยานยนต์ รถยนต์ซึ่งใช้สำหรับการเดินทางหรือขนส่งสินค้าได้กลายเป็นเครื่องมือที่ขาดไม่ได้ในชีวิตของผู้คน แม้ว่ารถยนต์จะมอบความสะดวกสบาย แต่ก็มีความเสี่ยงด้านความปลอดภัย เช่น อุบัติเหตุจราจรและการเผาไหม้เอง เนื่องจากพื้นที่จำกัดและวัสดุภายในที่ติดไฟได้ เมื่อเกิดเพลิงไหม้ในรถยนต์ มักควบคุมได้ยาก ซึ่งอาจเป็นอันตรายต่อชีวิตและทรัพย์สินของผู้โดยสาร ดังนั้น ความปลอดภัยจากอัคคีภัยในรถยนต์จึงควรเป็นข้อกังวลหลักสำหรับผู้ใช้

สาเหตุของการเกิดเพลิงไหม้รถยนต์โดยทั่วไปสามารถแบ่งได้ดังนี้:
(1) ปัจจัยที่เกี่ยวข้องกับยานพาหนะ เช่น ความผิดพลาดทางไฟฟ้า การรั่วไหลของเชื้อเพลิง และแรงเสียดทานทางกลที่เกิดจากการดัดแปลง การติดตั้ง หรือการบำรุงรักษาที่ไม่เหมาะสม
(2) ปัจจัยภายนอก เช่น การชน การพลิกคว่ำ การวางเพลิง หรือแหล่งกำเนิดประกายไฟที่ไม่ได้รับการดูแล

รถยนต์พลังงานใหม่ซึ่งติดตั้งแบตเตอรี่พลังงานความหนาแน่นพลังงานสูง มีแนวโน้มที่จะเกิดไฟไหม้เนื่องมาจากไฟฟ้าลัดวงจรที่เกิดจากการชน ยางรั่ว ความร้อนสูงเกินจากอุณหภูมิที่สูง หรือกระแสไฟเกินระหว่างการชาร์จเร็ว

01 การวิจัยเรื่องคุณสมบัติการหน่วงการติดไฟของวัสดุยานยนต์

การศึกษาวัสดุหน่วงไฟเริ่มขึ้นในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 ในสหรัฐอเมริกา ด้วยความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ทำให้เกิดความต้องการใหม่ๆ สำหรับการวิจัยเกี่ยวกับคุณสมบัติหน่วงไฟของวัสดุตกแต่งภายในรถยนต์ โดยส่วนใหญ่อยู่ในสาขาต่อไปนี้:

ประการแรก การวิจัยเชิงทฤษฎีเกี่ยวกับสารหน่วงไฟ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา นักวิจัยในประเทศจีนได้ให้ความสำคัญอย่างยิ่งต่อการศึกษากลไกการเผาไหม้ของเส้นใยและพลาสติกชนิดต่างๆ รวมถึงการประยุกต์ใช้สารหน่วงไฟ

ประการที่สอง การพัฒนาวัสดุหน่วงไฟ ปัจจุบันมีวัสดุหน่วงไฟหลายประเภทที่อยู่ระหว่างการพัฒนา ในระดับนานาชาติ วัสดุอย่าง PPS คาร์บอนไฟเบอร์ และไฟเบอร์กลาส ได้ถูกนำไปใช้อย่างประสบความสำเร็จในหลากหลายอุตสาหกรรม

ประการที่สาม การวิจัยเกี่ยวกับผ้าทนไฟ ผ้าทนไฟผลิตได้ง่ายและมีประสิทธิภาพสูง แม้ว่าผ้าฝ้ายทนไฟจะมีการพัฒนาไปมากแล้ว แต่การวิจัยเกี่ยวกับสิ่งทอทนไฟชนิดอื่นๆ ในประเทศจีนยังคงมีอยู่อย่างจำกัด

ประการที่สี่ กฎระเบียบและวิธีการทดสอบวัสดุหน่วงการติดไฟ

วัสดุภายในรถยนต์สามารถแบ่งออกได้เป็น 3 ประเภทใหญ่ๆ ได้แก่

วัสดุที่ทำจากเส้นใย (เช่น เบาะ พรม เข็มขัดนิรภัย) เป็นวัสดุที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดและสัมผัสกับผู้โดยสารโดยตรง
วัสดุที่ทำจากพลาสติก
วัสดุที่ทำจากยาง

วัสดุที่ทำจากเส้นใยนั้นติดไฟได้ง่ายและอยู่ใกล้กับผู้โดยสาร จึงมีความเสี่ยงสูงในกรณีเกิดเพลิงไหม้ นอกจากนี้ ส่วนประกอบของรถยนต์บางชิ้น เช่น แบตเตอรี่และเครื่องยนต์ มักตั้งอยู่ใกล้กับวัสดุสิ่งทอ ซึ่งเพิ่มโอกาสที่ไฟจะลุกลาม ดังนั้น การศึกษาคุณสมบัติการหน่วงการติดไฟของวัสดุภายในรถยนต์จึงมีความสำคัญอย่างยิ่งยวดในการชะลอการเผาไหม้และเพิ่มระยะเวลาหลบหนีให้กับผู้โดยสาร

02 การจำแนกประเภทของเส้นใยหน่วงการติดไฟ

ในอุตสาหกรรมสิ่งทอ สิ่งทอสำหรับยานยนต์ครองส่วนแบ่งที่สำคัญ รถยนต์โดยสารทั่วไปมีน้ำหนักประมาณ 20-40 กิโลกรัม ซึ่งส่วนใหญ่เป็นสิ่งทอ เช่น ปลอกหุ้มเบาะ เบาะรองนั่ง เข็มขัดนิรภัย และพนักพิงศีรษะ วัสดุเหล่านี้มีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับความปลอดภัยของผู้ขับขี่และผู้โดยสาร จึงจำเป็นต้องใช้คุณสมบัติหน่วงไฟเพื่อชะลอการลุกลามของเปลวไฟและเพิ่มระยะเวลาการหนีไฟ

เส้นใยทนไฟหมายถึงเส้นใยที่ไม่ติดไฟหรือเผาไหม้ไม่สมบูรณ์เมื่อสัมผัสกับแหล่งกำเนิดไฟ ทำให้เกิดเปลวไฟเพียงเล็กน้อยและดับไฟได้เองอย่างรวดเร็วเมื่อนำแหล่งกำเนิดไฟออก ดัชนีออกซิเจนจำกัด (Limiting Oxygen Index: LOI) มักใช้ในการวัดความสามารถในการติดไฟ โดยค่า LOI ที่สูงกว่า 21% บ่งชี้ว่ามีความไวไฟต่ำ

เส้นใยทนไฟแบ่งออกเป็นสองประเภท:

เส้นใยที่ทนไฟโดยเนื้อแท้
เส้นใยเหล่านี้มีกลุ่มสารหน่วงไฟในสายพอลิเมอร์ ช่วยเพิ่มเสถียรภาพทางความร้อน เพิ่มอุณหภูมิในการสลายตัว ยับยั้งการเกิดก๊าซไวไฟ และส่งเสริมการเกิดถ่าน ตัวอย่าง ได้แก่:

เส้นใยอะรามิด (เช่น พาราอะรามิด เมตาอะรามิด)
เส้นใยโพลีอิไมด์ (เช่น Kermel, P84)
เส้นใยโพลีฟีนิลีนซัลไฟด์ (PPS)
เส้นใยโพลีเบนซิมิดาโซล (PBI)
เส้นใยเมลามีน (เช่น Basofil)

เส้นใยเมตาอะรามิด โพลีซัลโฟนาไมด์ โพลีอิไมด์ และ PPS ได้รับการผลิตจำนวนมากในประเทศจีนแล้ว

เส้นใยหน่วงไฟที่ดัดแปลง
เส้นใยเหล่านี้มีคุณสมบัติหน่วงการติดไฟผ่านสารเติมแต่งหรือการบำบัดพื้นผิว เช่น:

โพลีเอสเตอร์ทนไฟ
ไนลอนทนไฟ
วิสโคสทนไฟ
โพลีโพรพีลีนทนไฟ

วิธีปรับเปลี่ยน ได้แก่ การโคพอลิเมอไรเซชัน การผสม การปั่นแบบผสม การต่อกิ่ง และการตกแต่งภายหลัง

03 การประยุกต์ใช้เส้นใยหน่วงการติดไฟประสิทธิภาพสูงในการปกป้องยานยนต์

วัสดุหน่วงไฟสำหรับยานยนต์ต้องเป็นไปตามข้อกำหนดเฉพาะเนื่องจากข้อจำกัดด้านพื้นที่ ซึ่งแตกต่างจากการใช้งานอื่นๆ วัสดุเหล่านี้ควรทนทานต่อการติดไฟหรือมีอัตราการลุกไหม้ที่ควบคุมได้ (เช่น ≤70 มม./นาที สำหรับรถยนต์นั่งส่วนบุคคล)

นอกจากนี้ ยังมีข้อควรพิจารณาอื่นๆ ได้แก่:

ความหนาแน่นควันต่ำและการปล่อยก๊าซพิษน้อยที่สุดเพื่อให้เกิดความปลอดภัยแก่ผู้โดยสาร
คุณสมบัติป้องกันไฟฟ้าสถิตย์เพื่อป้องกันเพลิงไหม้ที่เกิดจากไอเชื้อเพลิงหรือฝุ่นละอองสะสม

สถิติแสดงให้เห็นว่ารถยนต์แต่ละคันใช้วัสดุสิ่งทอขนาด 20–42 ตารางเมตร ซึ่งบ่งชี้ถึงศักยภาพในการเติบโตอย่างมหาศาลของสิ่งทอสำหรับยานยนต์ สิ่งทอเหล่านี้ถูกจัดประเภทเป็นประเภทที่เน้นการใช้งานและประเภทที่เน้นการตกแต่ง โดยให้ความสำคัญกับการใช้งานมากขึ้น โดยเฉพาะคุณสมบัติการหน่วงไฟ เนื่องจากคำนึงถึงความปลอดภัย

สิ่งทอทนไฟประสิทธิภาพสูงใช้ใน: