Tin tức

Nghiên cứu về khả năng chống cháy của vật liệu ô tô và xu hướng ứng dụng sợi chống cháy trong xe hơi.

Với sự phát triển nhanh chóng của ngành công nghiệp ô tô, xe hơi – được sử dụng để đi lại hoặc vận chuyển hàng hóa – đã trở thành công cụ không thể thiếu trong cuộc sống của con người. Mặc dù ô tô mang lại sự tiện lợi, chúng cũng tiềm ẩn những rủi ro về an toàn, chẳng hạn như tai nạn giao thông và tự bốc cháy. Do không gian kín và vật liệu nội thất dễ cháy, một khi hỏa hoạn xảy ra trong xe, việc kiểm soát thường rất khó khăn, gây nguy hiểm đến tính mạng và tài sản của hành khách. Do đó, an toàn phòng cháy chữa cháy trong xe hơi cần được người sử dụng đặc biệt quan tâm.

Nguyên nhân gây cháy xe thường được phân loại thành:
(1) Các yếu tố liên quan đến xe, bao gồm lỗi điện, rò rỉ nhiên liệu và ma sát cơ học do sửa đổi, lắp đặt hoặc bảo trì không đúng cách.
(2) Các yếu tố bên ngoài, chẳng hạn như va chạm, lật xe, đốt phá hoặc nguồn gây cháy không được giám sát.

Các loại xe năng lượng mới, được trang bị pin công suất cao, đặc biệt dễ bị cháy do đoản mạch gây ra bởi va chạm, thủng pin, hiện tượng quá nhiệt do nhiệt độ cao hoặc dòng điện quá mức trong quá trình sạc nhanh.

01 Nghiên cứu về khả năng chống cháy của vật liệu ô tô

Việc nghiên cứu vật liệu chống cháy bắt đầu vào cuối thế kỷ 19 tại Hoa Kỳ. Với những tiến bộ công nghệ trong những năm gần đây, nhu cầu nghiên cứu về khả năng chống cháy của vật liệu nội thất ô tô ngày càng tăng, chủ yếu tập trung vào các lĩnh vực sau:

Đầu tiên là nghiên cứu lý thuyết về khả năng chống cháy. Trong những năm gần đây, các nhà nghiên cứu ở Trung Quốc đã rất chú trọng đến việc nghiên cứu cơ chế cháy của các loại sợi và nhựa khác nhau, cũng như ứng dụng của các chất chống cháy.

Thứ hai, phát triển vật liệu chống cháy. Hiện nay, có rất nhiều loại vật liệu chống cháy đang được nghiên cứu và phát triển. Trên phạm vi quốc tế, các vật liệu như PPS, sợi carbon và sợi thủy tinh đã được ứng dụng thành công trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau.

Thứ ba, nghiên cứu về vải chống cháy. Vải chống cháy dễ sản xuất và có hiệu quả cao. Mặc dù vải cotton chống cháy đã được phát triển tốt, nhưng nghiên cứu về các loại vải chống cháy khác vẫn còn hạn chế ở Trung Quốc.

Thứ tư, các quy định và phương pháp thử nghiệm đối với vật liệu chống cháy.

Vật liệu nội thất ô tô có thể được phân loại rộng rãi thành ba loại:

Các vật liệu làm từ sợi (ví dụ: ghế ngồi, thảm, dây an toàn) - được sử dụng rộng rãi nhất và tiếp xúc trực tiếp với hành khách.
Vật liệu gốc nhựa.
Vật liệu gốc cao su.

Các vật liệu làm từ sợi, do có tính dễ cháy cao và nằm gần hành khách, tiềm ẩn rủi ro đáng kể trong trường hợp hỏa hoạn. Thêm vào đó, một số bộ phận của xe, như ắc quy và động cơ, nằm gần các vật liệu dệt, làm tăng khả năng lan rộng của đám cháy. Do đó, nghiên cứu khả năng chống cháy của các vật liệu nội thất ô tô là rất quan trọng để làm chậm quá trình cháy và tạo thêm thời gian thoát hiểm cho hành khách.

02 Phân loại sợi chống cháy

Trong các ứng dụng dệt công nghiệp, dệt may ô tô chiếm một phần đáng kể. Một chiếc xe hơi chở khách trung bình chứa khoảng 20-40 kg vật liệu nội thất, phần lớn là vải dệt, bao gồm bọc ghế, đệm, dây an toàn và tựa đầu. Những vật liệu này liên quan mật thiết đến sự an toàn của người lái và hành khách, do đó cần có đặc tính chống cháy để làm chậm sự lan truyền của ngọn lửa và tăng thời gian thoát hiểm.

sợi chống cháySợi không bắt lửa được định nghĩa là loại sợi không bắt lửa hoặc cháy không hoàn toàn khi tiếp xúc với nguồn lửa, tạo ra ngọn lửa nhỏ và tự tắt nhanh chóng sau khi nguồn lửa được loại bỏ. Chỉ số oxy giới hạn (LOI) thường được sử dụng để đo khả năng bắt lửa, với LOI trên 21% cho thấy khả năng bắt lửa thấp.

Sợi chống cháy được chia thành hai loại:

Sợi có khả năng chống cháy tự nhiên
Các sợi này có chứa các nhóm chống cháy tích hợp trong chuỗi polymer của chúng, giúp tăng cường độ ổn định nhiệt, tăng nhiệt độ phân hủy, ngăn chặn sự sinh khí dễ cháy và thúc đẩy sự hình thành than. Ví dụ bao gồm:

Sợi aramid (ví dụ: para-aramid, meta-aramid)
Sợi polyimide (ví dụ: Kermel, P84)
Sợi polyphenylen sunfua (PPS)
Sợi Polybenzimidazole (PBI)
Sợi melamine (ví dụ: Basofil)

Các loại sợi meta-aramid, polysulfonamide, polyimide và PPS đã được sản xuất hàng loạt tại Trung Quốc.

Sợi chống cháy biến tính
Các sợi này có khả năng chống cháy nhờ các chất phụ gia hoặc xử lý bề mặt, bao gồm:

Polyester chống cháy
Nylon chống cháy
Viscose chống cháy
Polypropylene chống cháy

Các phương pháp biến đổi bao gồm đồng trùng hợp, pha trộn, kéo sợi composite, ghép và xử lý sau gia công.

03 Ứng dụng của sợi chống cháy hiệu suất cao trong bảo vệ ô tô

Vật liệu chống cháy trong ngành ô tô phải đáp ứng các yêu cầu cụ thể do hạn chế về không gian. Khác với các ứng dụng khác, những vật liệu này phải có khả năng chống bắt lửa hoặc thể hiện tốc độ cháy được kiểm soát (ví dụ: ≤70 mm/phút đối với xe chở khách).

Ngoài ra, cần xem xét thêm các yếu tố sau:

Mật độ khói thấp và lượng khí thải độc hại tối thiểu.nhằm đảm bảo an toàn cho hành khách.
Đặc tính chống tĩnh điệnĐể ngăn ngừa hỏa hoạn do hơi nhiên liệu hoặc bụi tích tụ gây ra.

Số liệu thống kê cho thấy mỗi chiếc xe hơi sử dụng từ 20 đến 42 m² vật liệu dệt, cho thấy tiềm năng phát triển to lớn của ngành dệt may ô tô. Các loại vải này được phân loại thành loại chức năng và loại trang trí, với sự chú trọng ngày càng tăng vào tính chức năng—đặc biệt là khả năng chống cháy—do những lo ngại về an toàn.

Các loại vải chống cháy hiệu suất cao được sử dụng trong: