汽車內(nèi)飾阻燃性能與整車安全

吳玲艷 楊超

摘 要：隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，人們的物質(zhì)生活水平逐漸提高，汽車作為主要的交通工具被廣泛的應(yīng)用于人們的日常出行之中，隨著汽車使用數(shù)量的不斷增加，由此所導(dǎo)致的安全事故也在逐年上漲。在汽車的使用過程中，極易引起火災(zāi)而給人們的人身及財(cái)產(chǎn)安全帶來極大的損害，在發(fā)生火災(zāi)以后，由于汽車內(nèi)飾材料的阻燃性能較差，導(dǎo)致火勢迅速蔓延，因此，為了更好的降低汽車火災(zāi)所帶來的危害，必須要完善汽車的內(nèi)飾材料的阻燃性能。

關(guān)鍵詞：汽車內(nèi)飾；阻燃性能；整車安全

引言

一輛普通家用轎車內(nèi)裝飾材料大約為20kg～40kg，分布在汽車內(nèi)部的頂棚、門襯板、地氈、座椅、安全帶、隔音氈、行李倉襯墊等四十多個(gè)部位。主要由紡織材料、纖維內(nèi)襯板、聚氨酯發(fā)泡物、熱熔性粘合膠等材料組成。汽車在行駛過程中，由于電器短路、發(fā)動(dòng)機(jī)故障、交通事故等原因都極易引起火災(zāi)，而易燃的內(nèi)飾材料在事故中往往會(huì)加重火災(zāi)的程度，因此，對(duì)汽車內(nèi)飾材料阻燃性的研究有著重要的意義。

1、內(nèi)飾材料阻燃性概述

1.1阻燃性能

阻燃材料研究最早出現(xiàn)于上個(gè)世紀(jì)的中葉，當(dāng)時(shí)主要研究了火焰蔓延速度與織物的變量關(guān)系。近些年來，隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，目前人們對(duì)于阻燃材料的認(rèn)識(shí)水平也在不斷提升。從阻燃性能研究領(lǐng)域來看，其主要體現(xiàn)為如下幾個(gè)方面：首先，阻燃理論的發(fā)展，阻燃理論的發(fā)展主要集中于氣象、凝固相兩種模式，另外還包括中斷熱交換的機(jī)理，這些都是阻燃材料實(shí)現(xiàn)阻燃所必備的技術(shù)條件。通過研究阻燃理論，能夠深入分析不同材料的阻燃構(gòu)成方式，以此來為開發(fā)新阻燃材料提供思路與方法；其次，阻燃纖維新材料的開發(fā)。當(dāng)前國內(nèi)外許多汽車都開始采用阻燃纖維新材料來作為內(nèi)飾材料，這是由于這些阻燃纖維的燃點(diǎn)較高，能夠有效抵抗燃燒，包括有較為成功的阻燃黏膠、碳纖維以及PPS等等，這些材料在行業(yè)內(nèi)都具有一定的應(yīng)用規(guī)模；再次，織物阻燃的整理。大多數(shù)織物阻燃都依靠工藝處理的方式來提升阻燃性能，常見的是滌綸以及純棉的整理技術(shù)。不過，目前我國大多數(shù)廠家采用的依然是進(jìn)口的整理設(shè)備或者工藝技術(shù)，自己開發(fā)的技術(shù)相對(duì)較少。新型阻燃劑開發(fā)方面，現(xiàn)有的設(shè)備與耐久性都會(huì)成為主要的影響因素；最后，阻燃紡織品立法。阻燃紡織品的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)建立對(duì)于汽車行業(yè)內(nèi)飾材料的阻燃性能安全性具有重要的影響。目前，我國相關(guān)領(lǐng)域已經(jīng)具有相對(duì)完備的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于阻燃機(jī)織物、防護(hù)服以及阻燃產(chǎn)品也具有一定的法規(guī)，但是對(duì)于新材料的標(biāo)準(zhǔn)依然不足，這也是未來需要改進(jìn)更新的部分之一。

1.2內(nèi)飾材料阻燃性能研究

盡管用于汽車內(nèi)飾的材料種類十分復(fù)雜，但是如果根據(jù)原材料來源進(jìn)行劃分，也不外乎三個(gè)類型，分別是塑料泡沫、合成橡膠以及纖維。其中，纖維類材料重要用于生產(chǎn)氣囊、地毯以及座椅等，而在座椅座套內(nèi)可能會(huì)排布羊毛、滌綸等材料，而織物方面則有一些特殊的羊絨材料；歐洲塑料制品協(xié)會(huì)的報(bào)告顯示，目前汽車100kg的塑料制品能夠有效替代超過200kg的普通材料，這是由于其本身具有質(zhì)量小、強(qiáng)度高以及易拉成型的特征。塑料制品在汽車中主要涉及到門板、頂棚等部分，具有一定的剛性特征，最后橡膠主要用于一些表面涂層或者輪胎當(dāng)中。

汽車內(nèi)部設(shè)計(jì)時(shí)，易燃的材料往往是較為柔軟的材料，所以這些材料也更容易直接接觸人體，比如說座椅、氣囊以及地毯等等，這些材料在發(fā)生燃燒時(shí)，也會(huì)直接傷害人體，所以需要著重注意其阻燃性能的設(shè)計(jì)。除此之外，汽車一些內(nèi)部設(shè)備會(huì)距離發(fā)動(dòng)機(jī)等關(guān)鍵設(shè)備較近，如果發(fā)生火災(zāi)則會(huì)導(dǎo)致較大的損失，比如說引擎內(nèi)襯以及隔板等等。結(jié)合上述特征進(jìn)行汽車內(nèi)飾的阻燃設(shè)計(jì)以及整體工藝處理，才能夠有效提升汽車阻燃性能，避免出現(xiàn)人員與財(cái)產(chǎn)方面的損傷。

2、汽車內(nèi)飾材料阻燃試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)分析

眾所周知，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)之后，對(duì)人體起到致命性傷害的往往并不是在燃燒過程中產(chǎn)生的熱輻射，主要是由于人們吸收過多燃燒過程中產(chǎn)生的濃煙以及煙氣的毒氣，從而導(dǎo)致機(jī)體受到嚴(yán)重的損傷。在大量的研究調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，真正在火災(zāi)中死亡的人員中基本有70%以上的死者都是由于吸入過多的煙塵及毒氣昏迷致死的。在國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中將內(nèi)飾材料分為單一材料以及層積復(fù)合材料。根據(jù)燃燒速度的不同可以將燃燒試驗(yàn)的指標(biāo)分為五個(gè)到等級(jí)。通過在某檢測機(jī)構(gòu)的近四年來的燃燒試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，首先針對(duì)不同材料進(jìn)行完善的分類：單一材料主要包括棉氈、人造革、PVC、尼龍、橡膠、PU、TPE、等材質(zhì)，在這些材質(zhì)之中，PU的燃燒速度最快，其他材質(zhì)的燃燒速度則都在A-0級(jí)別之中。層積復(fù)合材料則包括更多的材質(zhì)組合，在試驗(yàn)分析過程中主要是以含有一種或幾種代表性材質(zhì)的樣本進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析，而無法全面進(jìn)行綜合分析。通過對(duì)以上單一材料及層積復(fù)合材料相關(guān)燃燒數(shù)據(jù)的分析，我們可以得知，單一材料在燃燒過程中，其燃燒的速率的標(biāo)準(zhǔn)差在不同厚度的材質(zhì)之間呈現(xiàn)較為離散的數(shù)據(jù)分布，并且燃燒速率的波動(dòng)情況較大，然而在中間材料中的波動(dòng)呈現(xiàn)較為平穩(wěn)的現(xiàn)象，通過進(jìn)一步的研究與分析，我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)材質(zhì)厚度較大時(shí)，燃燒速率較小；與此同時(shí)，通過對(duì)層積復(fù)合材料的燃燒數(shù)據(jù)分析過程中，同樣發(fā)現(xiàn)這一規(guī)律，即材質(zhì)厚度越大，燃燒速率越慢。

3、汽車內(nèi)飾材料阻燃性能研究方向

3.1理論研究

我國阻燃技術(shù)研究依然處于相對(duì)初級(jí)的階段，目前阻燃纖維與阻燃整理技術(shù)正處于快速發(fā)展的階段，隨著技術(shù)的不斷升級(jí)，各種測試方法的快速完善，國家相關(guān)法規(guī)也在不斷構(gòu)建當(dāng)中。從客觀上來看，最有效推動(dòng)內(nèi)飾材料阻燃性能的就是理論研究，通過理論研究突破，了解燃燒的基本原理并根據(jù)阻燃的詳細(xì)原理來構(gòu)建新的理論體系，能夠?yàn)樽枞疾牧系拈_發(fā)與利用提供充分的理論依據(jù)，這也是新材料開發(fā)的主要突破口。

3.2阻燃纖維

阻燃纖維是目前國內(nèi)外汽車工業(yè)中應(yīng)用內(nèi)飾阻燃材料最多的類型之一，其中阻燃纖維的開發(fā)水平也直接決定了阻燃性能。從客觀上來啊看，汽車內(nèi)飾阻燃工藝借助于材料阻燃能夠解決大部分的燃燒事故與火災(zāi)事件，而當(dāng)前阻燃纖維的開發(fā)雖然取得了不錯(cuò)的成果，但是依然不能夠滿足所有場合的阻燃需求，需要繼續(xù)進(jìn)行研發(fā)與技術(shù)優(yōu)化，通過整理方法結(jié)合工藝來提升內(nèi)飾材料的阻燃性能，從而探索出更加符合汽車內(nèi)飾設(shè)計(jì)需求的材料，提升工藝的適應(yīng)性。

3.3阻燃工藝技術(shù)與方法

阻燃工藝技術(shù)的開發(fā)需要結(jié)合材料特征，通過各種整理技術(shù)，能夠?qū)炀]、純棉等材料進(jìn)行處理，以此來提升整體阻燃性能，這是目前解決阻燃問題的主要途徑與方式。隨著技術(shù)的進(jìn)步與行業(yè)的持續(xù)發(fā)展，整理技術(shù)也在不斷突破，通過新的整理技術(shù)能夠有效提升上述材料的阻燃性能，同時(shí)對(duì)材料進(jìn)行復(fù)合處理，進(jìn)而開發(fā)出多種材料復(fù)合且具有更強(qiáng)阻燃性能的材料，滿足汽車工業(yè)的發(fā)展要求。

結(jié)語：

綜上所述，汽車的使用量越來越多，但同時(shí)也給人們的帶來了更多的安全隱患，在實(shí)際的使用過程中，汽車火災(zāi)時(shí)間時(shí)有發(fā)生，針對(duì)這一問題進(jìn)行控制時(shí)，首先就要增強(qiáng)汽車內(nèi)飾的阻燃性能。根據(jù)國家制定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行內(nèi)飾材料的阻燃試驗(yàn)，進(jìn)而提高汽車內(nèi)飾材料的質(zhì)量，通過對(duì)阻燃試驗(yàn)的分析，發(fā)現(xiàn)其中存在一定的問題可能對(duì)試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響，因此，必須要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行試驗(yàn)的完善，為人們提供安全保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]史瑞祥，張凱慶，陳杰.汽車內(nèi)飾材料燃燒特性試驗(yàn)中存在的問題與建議[J].客車技術(shù)與研究，2014，36（04）：60-62.

[2]豆永紅，李建華，朱方龍.汽車內(nèi)飾材料存在的火災(zāi)安全隱患及燃燒特性檢測[J].消防技術(shù)與產(chǎn)品信息，2015（09）：36-38.

[3]GB8410汽車內(nèi)飾材料燃燒特性.

[4]GB7258-2012機(jī)動(dòng)車運(yùn)行安全技術(shù)條件.

[5] 吳潔珊，藍(lán)茵，張欣偉，火安春.內(nèi)飾件和內(nèi)飾材料揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOCs）的檢測方法[J].汽車工藝與材料，2010，06：52-55.