มาตรฐานสารหน่วงไฟหลักของยานยนต์ที่หนังสังเคราะห์ในยานยนต์ต้องเป็นไปตามคืออะไร

เป็นวัสดุสำคัญสำหรับการตกแต่งภายในห้องโดยสารประสิทธิภาพด้านความปลอดภัยของ หนังสังเคราะห์สำหรับยานยนต์ เป็นสิ่งสำคัญยิ่ง ในบรรดาตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพต่างๆ สารหน่วงการติดไฟเป็นจุดสนใจหลักสำหรับผู้ผลิตรถยนต์ระดับโลก (OEM) และผู้กำกับดูแล วัสดุภายในรถยนต์จะต้องเป็นไปตามมาตรฐานการหน่วงการติดไฟของยานยนต์ที่เข้มงวดหลายชุด เพื่อให้แน่ใจว่าจะชะลอการเผาไหม้ในกรณีเกิดเพลิงไหม้ เพื่อปกป้องผู้โดยสารจากการหลบหนี

กฎระเบียบหลักสากล: FMVSS 302 และ EAC/ECE

รากฐานสำคัญของมาตรฐานการหน่วงการติดไฟของยานยนต์คือการทดสอบการเผาไหม้ในแนวนอน ซึ่งเป็นข้อกำหนดด้านกฎระเบียบที่ใช้กันอย่างแพร่หลายและมีผลผูกพันทั่วโลก

1. สหรัฐอเมริกา: FMVSS 302

FMVSS 302 (Federal Motor Vehicle Safety Standard 302) เป็นส่วนหนึ่งของมาตรฐานความปลอดภัยยานยนต์ของรัฐบาลกลางสหรัฐอเมริกา และได้รับการยอมรับว่าเป็นข้อกำหนดพื้นฐานในการหน่วงไฟโดยอุตสาหกรรมยานยนต์ทั่วโลก วัสดุยานยนต์เกือบทั้งหมดที่เข้าสู่ตลาดอเมริกาเหนือหรือมีส่วนร่วมกับ OEM ของสหรัฐอเมริกาจะต้องผ่านการทดสอบนี้

หลักการทดสอบ: วางตัวอย่างวัสดุ (โดยทั่วไปขนาด 100 มม. x 356 มม.) ในแนวนอนบนขาตั้งรูปตัวยู เครื่องจุดไฟจะจุดเปลวไฟที่ปลายวัสดุที่ถูกเปิดเผยเป็นเวลา 15 วินาที

ข้อมูลจำเพาะที่สำคัญ: FMVSS 302 มุ่งเน้นไปที่อัตราการเผาไหม้ของวัสดุเป็นหลัก

ข้อกำหนดคุณสมบัติ:

อัตราการเผาไหม้สูงสุดต้องไม่เกิน 102 มม./นาที (4.0 นิ้ว/นาที)

วัสดุจะต้องดับไฟได้เอง (เช่น ไม่มีอัตราการเผาไหม้ (NB)) ก่อนที่จะถึงเครื่องหมายครั้งแรก หรือดับก่อนที่จะถึงเครื่องหมายครั้งที่สองและเป็นไปตามข้อกำหนดอัตราการเผาไหม้

การบังคับใช้วัสดุ: FMVSS 302 ใช้กับวัสดุภายในห้องโดยสารทั้งหมด รวมถึงเบาะ แผงประตู แผงบุหลังคา พรม และหนังสังเคราะห์ สำหรับหนังสังเคราะห์ในยานยนต์ ระดับ "ดับไฟได้เอง" (NB) โดยทั่วไปถือเป็นแนวปฏิบัติมาตรฐานในหมู่ผู้ผลิตชั้นนำ

2. ยุโรปและนานาชาติ: ECE R118 / ECE R107

กฎระเบียบของคณะกรรมาธิการเศรษฐกิจยุโรป (ECE) ยังมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญในสหภาพยุโรป เอเชีย และภูมิภาคอื่นๆ

ECE R118: เน้นข้อกำหนดเรื่องการติดไฟเป็นหลักสำหรับวัสดุภายในที่ใช้ในยานพาหนะบริการสาธารณะ (เช่น รถประจำทางและรถโค้ช) และโดยทั่วไปจะเข้มงวดกว่ามาตรฐานรถยนต์นั่งส่วนบุคคล

ECE R107: มีการระบุถึงโครงสร้างยานพาหนะเฉพาะและข้อกำหนดด้านความปลอดภัยทั่วไป และภาคผนวกยังรวมถึงข้อกำหนดในการหน่วงการติดไฟสำหรับวัสดุภายในด้วย

กฎระเบียบของยุโรปเหล่านี้ยังอิงตามหลักการเผาไหม้ในแนวนอน แต่อาจมีรายละเอียดเฉพาะเกี่ยวกับเวลาการใช้เปลวไฟ สภาพแวดล้อมในการทดสอบ และการจำแนกประเภทวัสดุ

มาตรฐานเฉพาะของ OEM และเข้มงวด: การเพิ่มอุปสรรคด้านความปลอดภัย

ผู้ผลิตรถยนต์รายใหญ่หลายราย นอกเหนือจากการปฏิบัติตามกฎระเบียบภายในประเทศ (เช่น FMVSS 302) แล้ว ยังพัฒนามาตรฐานเฉพาะ OEM ของตนเองอีกด้วย มาตรฐานเหล่านี้มักจะเข้มงวดมากขึ้นเพื่อตอบสนองความต้องการด้านการขายทั่วโลกในหลายตลาด และปรับปรุงภาพลักษณ์ความปลอดภัยของแบรนด์

1. การเผาไหม้ในแนวตั้ง

แม้ว่า FMVSS 302 จะเป็นการทดสอบแนวนอน แต่ OEM บางรายหรือการใช้งานเฉพาะบางอย่าง (เช่น วัสดุบุหลังคาและพรม) อาจต้องมีการทดสอบการเผาไหม้ในแนวตั้ง เช่น ตามมาตรฐาน UL 94 หรือมาตรฐานภายในอื่นๆ

หลักการทดสอบ: ตัวอย่างวัสดุได้รับการแก้ไขในแนวตั้ง และใช้เปลวไฟจากด้านล่าง

ตัวชี้วัดหลัก: การทดสอบการเผาไหม้ในแนวตั้งมุ่งเน้นไปที่ว่าวัสดุยังคงเผาไหม้ต่อไปหรือไม่หลังจากที่เปลวไฟถูกขจัดออกไปแล้ว (เวลาหลังเปลวไฟ) หยด (หยด) หรือไม่ และเวลาแสงระเรื่อ โดยทั่วไปการทดสอบในแนวตั้งถือว่ามีความท้าทายมากกว่าการทดสอบในแนวนอน

2. อัตราการปลดปล่อยความร้อน (HRR)

ในการประเมินความปลอดภัยระดับสูง เช่น สำหรับรถสปอร์ตสมรรถนะสูงหรือยานพาหนะที่มีมูลค่าสูง ผู้ผลิตอาจอ้างอิงมาตรฐาน เช่น ISO 5660 และใช้กรวยแคลอริมิเตอร์เพื่อวัดอัตราการปล่อยความร้อนของวัสดุ (HRR)

ความสำคัญ: HRR เป็นตัวชี้วัดหลักที่ใช้วัดอัตราการปล่อยพลังงานระหว่างการเผาไหม้ของวัสดุ ยิ่งเผาไหม้เร็วและปล่อยความร้อนออกมามาก ไฟก็จะลุกลามเร็วขึ้นและรุนแรงมากขึ้น หนังสังเคราะห์ HRR ต่ำช่วยชะลออุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นในห้องโดยสาร ทำให้ผู้โดยสารมีเวลาอันมีค่าในการหลีกหนี

3. ความหนาแน่นของควันและความเป็นพิษ

ภัยคุกคามหลักจากเพลิงไหม้ไม่ใช่ตัวเปลวไฟ แต่เป็นควันและก๊าซพิษ ดังนั้น การประเมินการหน่วงไฟสำหรับหนังสังเคราะห์จึงได้รับความสนใจเพิ่มขึ้น:

ความหนาแน่นของควัน: โดยทั่วไปจะวัดโดยใช้มาตรฐาน เช่น ISO 5659-2 หรือ ASTM E662 วัสดุที่มีความหนาแน่นของควันต่ำช่วยให้ผู้อยู่ในกองไฟมองเห็นได้ชัดเจน ช่วยให้หลบหนีได้สะดวก

ความเป็นพิษของควัน: เป็นการวัดองค์ประกอบของก๊าซที่เกิดจากการเผาไหม้ เช่น คาร์บอนมอนอกไซด์ ไฮโดรเจนไซยาไนด์ และไนโตรเจนออกไซด์ เพื่อให้แน่ใจว่าการบำบัดสารหน่วงไฟจะช่วยป้องกันการปล่อยก๊าซพิษมากขึ้น การเลือกใช้สารหน่วงไฟสำหรับหนังสังเคราะห์ส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพของควันและความเป็นพิษ

เทคโนโลยีสารหน่วงไฟ: ความท้าทายด้านวัสดุศาสตร์

เพื่อให้เป็นไปตามมาตรฐานที่เข้มงวดเหล่านี้ ผู้ผลิตหนังสังเคราะห์สำหรับยานยนต์จะต้องรวมสารหน่วงไฟเฉพาะ (FRs) เข้ากับสารตั้งต้นโพลีเมอร์และสารเคลือบพื้นผิว

สารหน่วงไฟที่ปราศจากฮาโลเจน (FR): เนื่องจากความกังวลด้านสิ่งแวดล้อมและความเป็นพิษของควันต่ำ อุตสาหกรรมจึงได้เปลี่ยนไปใช้ FR ที่ปราศจากฮาโลเจน เช่น FR ที่ใช้ฟอสฟอรัส ไนโตรเจน ซิลิคอน หรืออลูมิเนียม/แมกนีเซียมไฮดรอกไซด์ เพื่อแทนที่ FR ที่ใช้ฮาโลเจนแบบดั้งเดิม

การปรับสมดุลประสิทธิภาพ: ความท้าทายหลักระดับมืออาชีพคือการทำให้แน่ใจได้ว่าการเติมสารหน่วงการติดไฟไม่ได้กระทบต่อคุณสมบัติทางกายภาพหลักของหนังสังเคราะห์ เช่น ระบบสัมผัส ความต้านทานการขีดข่วน ความคงทนต่อแสง และความต้านทานไฮโดรไลซิส